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51单片机课程设计:基于ADXL345的三轴偏移值显示(可用于加速度测量)

发布时间:2020-04-07 02:39:03 来源:网络 阅读:1215 作者:世界都一样 栏目:开发技术

51单片机课程设计:基于ADXL345的三轴偏移值显示(可用于加速度测量)

    本程序通过IIC的通讯方式读取三轴加速度模块ADXL345的数值,并且利用数码管显示出来,通过三个按键可以实现不同轴偏移值的显示,数码管显示电路和需要用到的相关器件,还有工程文件以及相关资料,可以在附件下载,程序适用于吉林农业大学单片机开发板,其他型号开发板修改部分代码既可以完成移植。

    关于粘贴复制乱码的问题:如果程序复制到Keil编译器上出现注释乱码,可以先建一个.c文件,也就是说不在keil里面编辑,然后用记事本打开.c文件,将源码复制进去,再在keil中添加文件即可。

/***********************************************************************************
ADXL345加速度传感器实验
本程序是基于三轴加速度模块ADXL345的,能够读取到ADXL345三轴偏移数值,没有实现加速度
显示,如需达到此要求,可以自己找资料然后编写对应的函数。
程序利用三个按键实现不同轴的偏移数值显示,
P3.0:显示x轴偏移值
P3.1:显示y轴偏移值
P3.2:显示z轴偏移值
模块的通讯方式为IIC
SCL接P1.0
SDA接P1.1
CS接P1.2
                            (适用于吉农51开发板,如需移植,只需要更改显示电路即可)
                                   2016-12-30---------------------------------SWorld
***********************************************************************************/
#include  <REG51.H>
#include  <math.h>    //库函数
#include  <stdio.h>   //库函数
#include  <INTRINS.H>
#define   uchar unsigned char
#define   uint unsigned int
/*********************************八段数码管引脚定义*********************************/
#define GPIO_DIG P0//位选以及段选数据输出端口定义
sbit    WEC=P2^3;
sbit    DUC=P2^2;
unsigned char code DIG_CODE[10]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f}; //显示段码 
unsigned char DisplayData[8];
//用来存放要显示的8位数的值
sbit  SCL=P1^0;        //IIC时钟引脚定义
sbit   SDA=P1^1;    //IIC数据引脚定义
sbit    CS=P1^2;    
sbit    isx=P3^0;     //显示x
sbit    isy=P3^1;//显示y
sbit    isz=P3^2;//显示Z
unsigned int show;
//定义器件在IIC总线的从地址  根据ADDRESS引脚不同修改    接地时则地址为0xA6  接电源时0x3A
#defineSlaveAddress   0xA6  
                              
typedef unsigned char  BYTE;
typedef unsigned short WORD;
BYTE BUF[8];                         //接收数据缓冲区      
uchar ge,shi,bai,qian,wan;           //显示变量  个十百千万
int  dis_data;                       //变量
void delay(unsigned int k);//延时
void Init_ADXL345(void);             //初始化ADXL
void conversion(uint temp_data);//用来分离各位
void  Single_Write_ADXL345(uchar REG_Address,uchar REG_data);   //单个写入数据
uchar Single_Read_ADXL345(uchar REG_Address);                   //单个读取内部寄存器数据
void  Multiple_Read_ADXL345();                                  //连续读取内部寄存器数据
//------------------------------------
void Delay5us();                                                //延时5us
void Delay5ms();//延时5ms
void ADXL345_Start();//其实信号
void ADXL345_Stop();//停止信号
void ADXL345_SendACK(bit ack);                                  //发送一位数据
bit  ADXL345_RecvACK();//接收一位数据
void ADXL345_SendByte(BYTE dat);//发送一字节数据
BYTE ADXL345_RecvByte();//接收一字节数据
//-----------------------------------
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : DigDisplay
* 函数功能   : 使用数码管显示
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void DigDisplay()
{
    unsigned char i;
    unsigned int j;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        WEC=1;DUC=0;
        switch(i) //位选,选择点亮的数码管,
        {
            case(0):
                GPIO_DIG=0x7F; break;//显示第0位
            case(1):
                GPIO_DIG=0xBF; break;//显示第1位
            case(2):
                GPIO_DIG=0xDF; break;//显示第2位
            case(3):
                GPIO_DIG=0xEF; break;//显示第3位
            case(4):
                GPIO_DIG=0xF7; break;//显示第4位
            case(5):
                GPIO_DIG=0xFB; break;//显示第5位
            case(6):
                GPIO_DIG=0xFD; break;//显示第6位
            case(7):
                GPIO_DIG=0xFE; break;//显示第7位
        }
        WEC=0;DUC=1;
        GPIO_DIG=DisplayData[i];//发送段码
        j=15; //扫描间隔时间设定
        while(j--);
        GPIO_DIG=0x00;//消隐
    }
}
//延时10ms
void Delay10ms(unsigned int c)   //误差 0us
{
    unsigned char a, b;
    //--c已经在传递过来的时候已经赋值了,所以在for语句第一句就不用赋值了--//
    for (;c>0;c--)
    {
        for (b=38;b>0;b--)
        {
            for (a=130;a>0;a--);
        }              
    }       
}
/*--------------------------------------三个按键检测
-----------------------------------------------*/
unsigned char Key_Scan()
{
    unsigned char keyValue = 0 , i; //保存键值
    //--检测按键1--//
    if (isx != 1)//检测按键K1是否按下
    {
        Delay10ms(1);//消除抖动
        if (isx != 1)//再次检测按键是否按下
        {
            keyValue = 1;
            i = 0;
            while ((i<50) && (isx != 1)) //检测按键是否松开
            {
                Delay10ms(1);
                i++;
            }
        }
    }
    //--检测按键1--//
    if (isy != 1)//检测按键K1是否按下
    {
        Delay10ms(1);//消除抖动
        if (isy!= 1)//再次检测按键是否按下
        {
            keyValue = 2;
            i = 0;
            while ((i<50) && (isy != 1)) //检测按键是否松开
            {
                Delay10ms(1);
                i++;
            }
        }
    }
    //--检测按键1--//
    if (isz!= 1)//检测按键K1是否按下
    {
        Delay10ms(1);//消除抖动
        if (isz!= 1)//再次检测按键是否按下
        {
            keyValue = 3;
            i = 0;
            while ((i<50) && (isz != 1)) //检测按键是否松开
            {
                Delay10ms(1);
                i++;
            }
        }
    }
    return keyValue;   //将读取到键值的值返回
}
//*************存入各位数据********************************************
void conversion(uint temp_data)  
{  
    wan=temp_data/10000 ;
    temp_data=temp_data%10000;   
    qian=temp_data/1000 ;
    temp_data=temp_data%1000;    
    bai=temp_data/100   ;
    temp_data=temp_data%100;     
    shi=temp_data/10    ;
    temp_data=temp_data%10;      
    ge=temp_data; 
}
/*******************************/
void delay(unsigned int k)
{
    unsigned int i,j;
    for(i=0;i<k;i++)
    {
        for(j=0;j<121;j++)
        {;}
    }
}
/**************************************
延时5us
**************************************/
void Delay5us()
{
    _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
    _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
    _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
/**************************************
延时5ms
**************************************/
void Delay5ms()
{
    WORD n = 560;
    while (n--);
}
/**************************************
起始信号
**************************************/
void ADXL345_Start()
{
    SDA = 1;                    //拉高数据线
    SCL = 1;                    //拉高时钟线
    Delay5us();                 //延时
    SDA = 0;                    //拉低数据线
    Delay5us();                 //延时
    SCL = 0;                    //拉低时钟线
}
/**************************************
结束信号
**************************************/
void ADXL345_Stop()
{
    SDA = 0;                    //拉低数据线
    SCL = 1;                    //拉高时钟线
    Delay5us();                 //延时
    SDA = 1;                    //产生上升沿
    Delay5us();                 //延时
}
/**************************************
发送应答信号
**************************************/
void ADXL345_SendACK(bit ack)
{
    SDA = ack;                  //写应答信号
    SCL = 1;                    //拉高时钟线
    Delay5us();                 //延时
    SCL = 0;                    //拉低时钟线
    Delay5us();                 //延时
}
/**************************************
接收应答信号
**************************************/
bit ADXL345_RecvACK()
{
    SCL = 1;                    //拉高时钟线
    Delay5us();                 //延时
    CY = SDA;                   //读取应答信号
    SCL = 0;                    //拉低时钟线
    Delay5us();                 //延时
    return CY;  //返回应答数据
}
/**************************************
向IIC总线发送一字节数据
**************************************/
void ADXL345_SendByte(BYTE dat)
{
    BYTE i;
    for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器
    {
        dat <<= 1;              //移除数据最高位
        SDA = CY;               //送数据口
        SCL = 1;                //拉高时钟线
        Delay5us();             //延时
        SCL = 0;                //拉低时钟线
        Delay5us();             //延时
    }
    ADXL345_RecvACK();
}
/**************************************
向IIC总线取一字节数据
**************************************/
BYTE ADXL345_RecvByte()
{
    BYTE i;
    BYTE dat = 0;
    SDA = 1;                    //拉高数据线
    for (i=0; i<8; i++)         //8为计数器
    {
        dat <<= 1;
        SCL = 1;                //左移一位
        Delay5us();             //延时
        dat |= SDA;             //读数据              
        SCL = 0;                //拉低时钟线
        Delay5us();             //延时
    }
    return dat;   //返回一字节数据
}
//******单字节写入*******************************************
void Single_Write_ADXL345(uchar REG_Address,uchar REG_data)
{
    ADXL345_Start();                  //起始信号
    ADXL345_SendByte(SlaveAddress);   //发送设备地址
    ADXL345_SendByte(REG_Address);    //内部寄存器地址 
    ADXL345_SendByte(REG_data);       //内部数据地址
    ADXL345_Stop();                   //结束信号
}
//********单字节读取*****************************************
uchar Single_Read_ADXL345(uchar REG_Address)
{  uchar REG_data;
   ADXL345_Start();                          //起始信号
   ADXL345_SendByte(SlaveAddress);           //发送设备地址
   ADXL345_SendByte(REG_Address);            //发送寄存器地址
   ADXL345_Start();                          //起始信号
   ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1);         //发送设备地址
   REG_data=ADXL345_RecvByte();              //接收一字节数据
   ADXL345_SendACK(1);   
   ADXL345_Stop();                           //结束信号
   return REG_data; 
}
//*********************************************************
//
//连续读取器内部加速度数据  范围0x32-0x37
//
//*********************************************************
void Multiple_read_ADXL345(void)
{
    uchar i;
    ADXL345_Start();                          //起始
    ADXL345_SendByte(SlaveAddress);           //设备地址
    ADXL345_SendByte(0x32);                   //存储单元地址
    ADXL345_Start();                          //起始信号
    ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1);         //设备地址加读信号
    for (i=0; i<6; i++)                      //连续接收六个地址数据  存入BUF
    {
        BUF[i] = ADXL345_RecvByte();          //
        if (i == 5)
        {
           ADXL345_SendACK(1);                //最后一个数据
        }
        else
        {
          ADXL345_SendACK(0);                //回应ACK
        }
    }
    ADXL345_Stop();                          //结束
    Delay5ms();
}
//*****************************************************************
//初始化ADXL345***********************
void Init_ADXL345()
{
   Single_Write_ADXL345(0x31,0x0B);   //测量范围  正负16g  13位模式
   Single_Write_ADXL345(0x2C,0x08);   //速率12.5
   Single_Write_ADXL345(0x2D,0x08);   //电源模式
   Single_Write_ADXL345(0x2E,0x80);   //使能DATA_READY中断
   Single_Write_ADXL345(0x1E,0x00);   //X 偏移量
   Single_Write_ADXL345(0x1F,0x00);   //Y 
   Single_Write_ADXL345(0x20,0x05);   //Z 
}
//***********************************************************************
//显示x
void display_x()
{  
    float temp;
    dis_data=(BUF[1]<<8)+BUF[0];  //合成数据
    if(dis_data<0){
        dis_data=-dis_data;
        DisplayData[6]=0x40;
    }
    else 
    {
        DisplayData[6]=0x00;
    }
    temp=(float)dis_data*3.9; //计算数据
    conversion(temp);          //分解数据
}
//***********************************************************************
//y
void display_y()
{     
    float temp;
    dis_data=(BUF[3]<<8)+BUF[2];  
    if(dis_data<0){
        dis_data=-dis_data;
        DisplayData[6]=0x40;
    }
    else 
    {
        DisplayData[6]=0x00;
    }
    temp=(float)dis_data*3.9; 
    conversion(temp);          
}
//***********************************************************************
//z
void display_z()
{
    float temp;
    dis_data=(BUF[5]<<8)+BUF[4];    
    if(dis_data<0){
        dis_data=-dis_data;
        DisplayData[6]=0x40;
    }
    else
    {
        DisplayData[6]=0x00;
    }
    temp=(float)dis_data*3.9; 
    conversion(temp);          
}
//*********************************************************
//************************主函数***************************
//*********************************************************
void main()
{ 
    uchar devid;
    delay(500);                   //延时
    Init_ADXL345();                 //初始化ADXL345
    CS=1;
    devid=Single_Read_ADXL345(0X00);//读取数据为0xE5表示正确
    show=1;
    DisplayData[7]=DIG_CODE[1];
    while(1)                         //循环
    { 
        switch(Key_Scan())
        {
            case 1:
               show=1;
               DisplayData[7]=DIG_CODE[1];
            break;
            case 2:
               show=2;
               DisplayData[7]=DIG_CODE[2];
            break;
            case 3:
               show=3;
               DisplayData[7]=DIG_CODE[3];
            break;
            }
            switch(show)
            {
                case 1:
                    Multiple_Read_ADXL345();       //读取数据存入BUF
                    display_x();                   //显示x  
                break;
                case 2:
                    Multiple_Read_ADXL345();       //读取数据存入BUF
                    display_y();                   //显示x
                break;
                case 3:
                    Multiple_Read_ADXL345();       //读取数据存入BUF
                    display_z();                   //显示x 
                break;
        }    
        DisplayData[5]=DIG_CODE[wan];
        DisplayData[4]=DIG_CODE[qian];
        DisplayData[3]=DIG_CODE[bai];
        DisplayData[2]=DIG_CODE[shi];
        DisplayData[1]=DIG_CODE[ge];
        DigDisplay(); 
    }
}


附件:http://down.51cto.com/data/2366393
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