蓝桥杯单片机----IIC通信的基本应用

        IIC即I2C，一种总线结构，随着大规模集成电路技术的发展，把CPU和一个单独工作系统所必需的ROM、RAM、I/0端口、A/D、D/A等外围电路集成在一个单片内而制成的单片机或微控制器愈来愈方便。目前，世界上许多公司生产单片机，品种很多。其中包括各种字长的CPU，各种容量的ROM、RAM以及功能各异的I/O接口电路等等，但是，单片机的品种规格仍然有限，所以只能选用某种单片机来进行扩展。扩展的方法有两种：一种是并行总线，另一种是串行总线。由于串行总线的连线少，结构简单，往往不用专门的母板和插座而直接用导线连接各个设备。因此，采用串行线可大大简化系统的硬件设计。PHILIPS公司早在十几年前就推出了I2C串行总线，利用该总线可实现多主机系统所需的裁决和高低速设备同步等功能。因此，这是一种高性能的串行总线。

        I2C串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。I2C总线是各种总线中使用信号线最少，并具有自动寻址、多主机时钟同步和仲裁等功能的总线。因此，使用I2C总线设计计算机系统十分方便灵活，体积也小，因而在各类实际应用中得到广泛应用。

IIC通信的应用：

        PCF8591：模数/数模（AD/DA）转换芯片的使用；

        AT24C02：EEPROM存储芯片的使用。

设计内容：

        1.利用PCF8591进行模拟电压输入，数据界面显示格式如下图所示：

        2.参数设置界面显示格式如下图所示：

        3.S4按键按下可进行数据界面和参数界面间的切换；

        4.S5按键每按下一次，参数设置值Vp + 0.5V，增加到 5.00V 后， 再次按下 S5 按键返回 0.00V；

        5.退出参数设置界面进入到数据显示界面时保存Vp的值到EEPROM中。上电自动从EEPROM中读取存放的Vp值；

        6.电压小于Vp时，DAC输出5V，否则输出0V。

#include<stc15f2k60s2.h>
#include "intrins.h"

#define somenop {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}    

#define SlaveAddrW 0xA0
#define SlaveAddrR 0xA1
	
#define uchar unsigned char   //定义无符号字符类型uchar
#define uint unsigned int     //定义无符号整型类型uint

//总线引脚定义
sbit SDA = P2^1;  /* 数据线 */
sbit SCL = P2^0;  /* 时钟线 */

uchar code tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff,0xc1,0x8c};//数字0~9，“-”，“关”
uchar yi,er,san,si,wu,liu,qi,ba;   //定义字符型变量yi,er,san,si,wu,liu,qi,ba，当作数码管显示控制变量

void delayms(int ms);          //延时函数
void allinit();                //初始化函数
void keyscan();                //独立按键函数
void display1(uchar yi,uchar er);   //第一、二段数码管函数
void display2(uchar san,uchar si);  //第三、四段数码管函数
void display3(uchar wu,uchar liu);  //第五、六段数码管函数
void display4(uchar qi,uchar ba);   //第七、八段数码管函数
//IIC函数声明
void IIC_Start(void); 
void IIC_Stop(void);  
void IIC_SendByte(unsigned char byt); 
bit IIC_WaitAck(void);  
unsigned char IIC_RecByte(void); 
unsigned char AD_read(unsigned char add);
void AD_write(unsigned char dat);
unsigned char EEPROM_read(unsigned char add);
void EEPROM_write(unsigned char add,unsigned char dat);

uint Dianya,Canshu;
bit Yemian=0;

void main()//主函数
{
	allinit();                  //初始化函数
	Canshu=EEPROM_read(0x00)*10;
	yi=11;er=11;san=11;si=11;wu=11;liu=11;qi=11;ba=11;//所有数码管熄灭
	while(1)
	{
		Dianya=AD_read(0x03)*1.961;
		if(Dianya<Canshu){AD_write(255);}
		else {AD_write(0);}
		if(Yemian==0)
		{
			yi=12;er=11;san=11;si=11;wu=11;liu=Dianya/100;qi=Dianya%100/10;ba=Dianya%10;
		}
		else if(Yemian==1)
		{
			yi=13;er=11;san=11;si=11;wu=11;liu=Canshu/100;qi=Canshu%100/10;ba=Canshu%10;
		}
		
		keyscan();                //独立按键函数
		display1(yi,er);          //第一、二段数码管函数
		display2(san,si);         //第三、四段数码管函数
		display3(wu,liu);         //第五、六段数码管函数
		display4(qi,ba);          //第七、八段数码管函数
	}
}
void keyscan()//独立按键函数
{
	if(P32==0)  //判断P32是否等于0
	{
		delayms(5);    //延时5ms
		if(P32==0)     //再次判断P32是否等于0 
		{
			if(Yemian==1)      //参数设置界面下
			{
				if(Canshu>=500)Canshu=0;  //判断此时参数Vp的值是否为5V，是的话按键后让Vp的值为0
				else Canshu=Canshu+50;    //否则按键后Vp的值加0.5V
			}
		}
		while(!P32);   //如果按键不松开，则一直循环
	}
	else if(P33==0)  //判断P33是否等于0
	{
		delayms(5);    //延时5ms
		if(P33==0)     //再次判断P33是否等于0 
		{
			if(Yemian==0)Yemian=1;         //数据显示界面切换到参数设置界面
			else if(Yemian==1){Yemian=0;EEPROM_write(0x00,Canshu/10);delayms(2);}    //参数设置界面切换到数据显示界面，并保存Vp的值到EEPROM
		}
		while(!P33);   //如果按键不松开，则一直循环
	}
}
void delayms(int ms)//延时函数
{
	uint i,j;
	for(i=ms;i>0;i--)
		for(j=845;j>0;j--);
}
void allinit()//初始化函数
{
	P2=0XA0;P0=0X00;      //关闭蜂鸣器继电器
	P2=0X80;P0=0XFF;      //关闭所有LED灯
	
	P2=0XC0;P0=0XFF;      //选中所有数码管段选
	P2=0XFF;P0=0XFF;      //关闭所有数码管
}
void display1(uchar yi,uchar er)//第一、二段数码管函数
{
	P2=0XC0;P0=0X01;               //选中第一个数码管位选
	P2=0XFF;P0=tab[yi];            //让第一个数码管显示yi指向的值
	delayms(1);                    //延时1ms
	
	P2=0XC0;P0=0X02;               //选中第二个数码管位选
	P2=0XFF;P0=tab[er];            //让第一个数码管显示er指向的值
	delayms(1);	                   //延时1ms
}
void display2(uchar san,uchar si)//第三、四段数码管函数
{
	P2=0XC0;P0=0X04;               //选中第s三个数码管位选
	P2=0XFF;P0=tab[san];           //让第一个数码管显示san指向的值
	delayms(1);                    //延时1ms
	
	P2=0XC0;P0=0X08;               //选中第四个数码管位选
	P2=0XFF;P0=tab[si];            //让第一个数码管显示si指向的值
	delayms(1);	                   //延时1ms
}
void display3(uchar wu,uchar liu)//第五、六段数码管函数
{
	P2=0XC0;P0=0X10;               //选中第五个数码管位选
	P2=0XFF;P0=tab[wu];            //让第一个数码管显示wu指向的值
	delayms(1);                    //延时1ms
	
	P2=0XC0;P0=0X20;               //选中第六个数码管位选
	P2=0XFF;P0=tab[liu]&0x7f;           //让第一个数码管显示liu指向的值
	delayms(1);	                   //延时1ms
}
void display4(uchar qi,uchar ba)//第七、八段数码管函数
{
	P2=0XC0;P0=0X40;               //选中第七个数码管位选
	P2=0XFF;P0=tab[qi];            //让第一个数码管显示qi指向的值
	delayms(1);                    //延时1ms
	
	P2=0XC0;P0=0X80;               //选中第八个数码管位选
	P2=0XFF;P0=tab[ba];            //让第一个数码管显示ba指向的值
	delayms(1);                    //延时1ms
	P2=0XC0;P0=0X80;               //选中第八个数码管位选
	P2=0XFF;P0=0XFF;               //让第八个数码管熄灭             
}
/*************************    IIC驱动    ****************************/
//总线启动条件
void IIC_Start(void)
{
	SDA = 1;
	SCL = 1;
	somenop;
	SDA = 0;
	somenop;
	SCL = 0;	
}

//总线停止条件
void IIC_Stop(void)
{
	SDA = 0;
	SCL = 1;
	somenop;
	SDA = 1;
}

//等待应答
bit IIC_WaitAck(void)
{
	SDA = 1;
	somenop;
	SCL = 1;
	somenop;
	if(SDA)    
	{   
		SCL = 0;
		IIC_Stop();
		return 0;
	}
	else  
	{ 
		SCL = 0;
		return 1;
	}
}

//通过I2C总线发送数据
void IIC_SendByte(unsigned char byt)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{   
		if(byt&0x80) 
		{	
			SDA = 1;
		}
		else 
		{
			SDA = 0;
		}
		somenop;
		SCL = 1;
		byt <<= 1;
		somenop;
		SCL = 0;
	}
}

//从I2C总线上接收数据
unsigned char IIC_RecByte(void)
{
	unsigned char da;
	unsigned char i;
	
	for(i=0;i<8;i++)
	{   
		SCL = 1;
		somenop;
		da <<= 1;
		if(SDA) 
		da |= 0x01;
		SCL = 0;
		somenop;
	}
	return da;
}
unsigned char AD_read(unsigned char add)
{
	unsigned char temp;
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0x90);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(add);
	IIC_WaitAck();
	IIC_Stop();
	
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0x91);
	IIC_WaitAck();
	temp=IIC_RecByte();
	IIC_Stop();
	
	return temp;
}
void AD_write(unsigned char dat)
{
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0x90);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(0x40);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(dat);
	IIC_WaitAck();
	IIC_Stop();
}
unsigned char EEPROM_read(unsigned char add)
{
	unsigned char temp;
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0xA0);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(add);
	IIC_WaitAck();
	IIC_Stop();
	
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0xA1);
	IIC_WaitAck();
	temp=IIC_RecByte();
	IIC_Stop();
	
	return temp;
}
void EEPROM_write(unsigned char add,unsigned char dat)
{
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0xA0);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(add);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(dat);
	IIC_WaitAck();
	IIC_Stop();
}