代码收藏家技术教程 2023-04-08

学习AT24C02的基本原理和使用方法——蓝桥杯单片机比赛第十课

基本原理

AT24C02实际上就是一个具有 I2C 总线接口的存储器，可以读写数据。AT24C02 存储器特点如下：容量为 256×8（ 2KB）；具体的i2c协议这里就不讲了，我们这里只讲AT24C02在比赛中的使用方法，这样能让我们快速的上手参加比赛。

AT24C02实际上和PCF8591差不多，都是8位寄存器，如下图1，高4位是生产厂家规定器件地址为1010（不可编程更改）；低4位为可编程更改，其中A3、A1、A0默认接地（GND）如下图2，所以此寄存器的前7位都是不需要更改的，需要编程更改地址只有最后一位方向位 R/W，当主控器对存储器进行读操作时为 1，进行写操作时为 0。也就是我们通常写的IIC_SendByte(0xA0)、IIC_SendByte(0xA1);。0xA0表示写操作；0xA1表示读操作。

使用方法

读存储器数据

步骤：

1.写操作 IIC_SendByte(0xa0);

2.确定要读取的地址 IIC_SendByte(addr);

3.读操作 IIC_SendByte(0xa1);

4.从要读取的地址中读取数据 dat=IIC_RecByte();

代码如下：

unsigned char read_AT24C02(unsigned char addr)//因为该存储器为8位寄存器，所以我们返回值的类型为unsigned char（8位）
{
	unsigned char dat=0;
	
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0xa0);/* 写操作 */
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(addr);/* 将要读取的地址写入 */
	IIC_WaitAck();
	
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0xa1);/* 读操作 */
	IIC_WaitAck();
	dat=IIC_RecByte();/* 用变量将数据保存 */
	IIC_SendAck(1);//（非应答）停止数据传输
	IIC_Stop();
	
	return dat;
}

向存储器内写入数据

步骤：

1.写操作 IIC_SendByte(0xa0);

2.确定要写入的地址 IIC_SendByte(addr);

3.写入数据 IIC_SendByte(dat);

代码如下：

void write_AT24C02(unsigned char addr,unsigned char dat)
{
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0xa0);/* 写操作 */
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(addr);/* 确定要写入的地址 */
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(dat);/* 写入数据 */
	IIC_SendAck(1);
	IIC_Stop();
}

注意：当我们要连续写入数据时，在每次写入数据之后都要至少延迟5ms再进行下一次数据写入！！！！！！！！！！。

    write_AT24C02(0x01,dat1);/* 向地址0x01地址中写入dat1数据 */
	delay_ms(5);            /* 必须延迟5ms以上，否则对后面写入的数据有影响！！！ */
	write_AT24C02(0x03,dat2);
	delay_ms(5);
	write_AT24C02(0x05,dat3);
	delay_ms(5);

代码实现

此处借助小蜜蜂老师的题目

main.c文件：

#include "iic.h"

unsigned char dat1=0,dat2=0,dat3=0;

unsigned char code SMG_NoDot[18]={0xc0,0xf9,
    0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
    0x88,0x83,0xc6,0xc0,0x86,0x8e,0xbf,0x7f};

		
void Delay1ms()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;
 
	i = 12;
	j = 169;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}
 
void delay_ms(int x)
{
	while(x--)
	{
		Delay1ms();
	}
}
		
void Select_HC573(unsigned char channel,unsigned char dat)
{
	P0=0x00;
	P0=dat;
	
	switch(channel)
	{
		case 4:
			P2=(P2&0X1F)|0X80;
		break;
		
		case 5:
			P2=(P2&0X1F)|0Xa0;
		break;
		
		case 6:
			P2=(P2&0X1F)|0Xc0;
		break;
		
		case 7:
			P2=(P2&0X1F)|0Xe0;
		break;
		
		case 0:
			P2=(P2&0X1F)|0X00;
		break;
	}
	
	P2=(P2&0X1F)|0X00;
}	


void SMG_Display_Bit(unsigned char pos,unsigned char value)
{
	Select_HC573(6,0x01<<pos-1);
	Select_HC573(7,value);
	delay_ms(2);
	Select_HC573(6,0x01<<pos-1);
	Select_HC573(7,0xff);
}

void SMG_Display_All(unsigned char value)
{
	Select_HC573(6,0xff);
	Select_HC573(7,value);
}

void SMG_Display(void)
{
	SMG_Display_Bit(1,SMG_NoDot[dat1/10]);
	SMG_Display_Bit(2,SMG_NoDot[dat1%10]);
	SMG_Display_Bit(3,SMG_NoDot[0xbf]);
	SMG_Display_Bit(4,SMG_NoDot[dat2/10]);
	SMG_Display_Bit(5,SMG_NoDot[dat2%10]);
	SMG_Display_Bit(6,SMG_NoDot[0xbf]);
	SMG_Display_Bit(7,SMG_NoDot[dat3/10]);
	SMG_Display_Bit(8,SMG_NoDot[dat3%10]);
}

unsigned char read_AT24C02(unsigned char addr)
{
	unsigned char dat=0;
	
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0xa0);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(addr);
	IIC_WaitAck();
	
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0xa1);
	IIC_WaitAck();
	dat=IIC_RecByte();
	IIC_SendAck(1);//（非应答）停止数据传输
	IIC_Stop();
	
	return dat;
}

void write_AT24C02(unsigned char addr,unsigned char dat)
{
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0xa0);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(addr);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(dat);
	IIC_SendAck(1);
	IIC_Stop();
}

void read_write24c02(void)
{
	dat1=read_AT24C02(0x01);
	dat2=read_AT24C02(0x03);
	dat3=read_AT24C02(0x05);
	
	dat1=dat1+1;
	dat2=dat2+2;
	dat3=dat3+3;
	if(dat1>10)
		dat1=0;
	if(dat2>20)
		dat2=0;
	if(dat3>30)
		dat3=0;

	write_AT24C02(0x01,dat1);
	delay_ms(5);
	write_AT24C02(0x03,dat2);
	delay_ms(5);
	write_AT24C02(0x05,dat3);
	delay_ms(5);

}

void System_init(void)
{
	Select_HC573(0,0x00);
	Select_HC573(4,0xff);
	Select_HC573(5,0x00);
	SMG_Display_All(0xff);
}

void main(void)
{
	System_init();
	read_write24c02();
	while(1)
	{
		SMG_Display();
	}
}

iic.c文件：

#include "iic.h"

#define DELAY_TIME 5

//I2C总线内部延时函数
void IIC_Delay(unsigned char i)
{
    do{_nop_();}
    while(i--);        
}

//I2C总线启动信号
void IIC_Start(void)
{
    SDA = 1;
    SCL = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    SDA = 0;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    SCL = 0;	
}

//I2C总线停止信号
void IIC_Stop(void)
{
    SDA = 0;
    SCL = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    SDA = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
}

//发送应答或非应答信号
void IIC_SendAck(bit ackbit)
{
    SCL = 0;
    SDA = ackbit;  					
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    SCL = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    SCL = 0; 
    SDA = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
}

//等待应答
bit IIC_WaitAck(void)
{
    bit ackbit;
	
    SCL  = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    ackbit = SDA;
    SCL = 0;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    return ackbit;
}

//I2C总线发送一个字节数据
void IIC_SendByte(unsigned char byt)
{
    unsigned char i;

    for(i=0; i<8; i++)
    {
        SCL  = 0;
        IIC_Delay(DELAY_TIME);
        if(byt & 0x80) SDA  = 1;
        else SDA  = 0;
        IIC_Delay(DELAY_TIME);
        SCL = 1;
        byt <<= 1;
        IIC_Delay(DELAY_TIME);
    }
    SCL  = 0;  
}

//I2C总线接收一个字节数据
unsigned char IIC_RecByte(void)
{
    unsigned char i, da;
    for(i=0; i<8; i++)
    {   
    	SCL = 1;
	IIC_Delay(DELAY_TIME);
	da <<= 1;
	if(SDA) da |= 1;
	SCL = 0;
	IIC_Delay(DELAY_TIME);
    }
    return da;    
}

iic.h文件：

#ifndef __IIC_H
#define __IIC_H

#include "stc15f2k60s2.h"
#include "intrins.h"

sbit SDA = P2^1;
sbit SCL = P2^0;

void IIC_Start(void); 
void IIC_Stop(void);  
bit IIC_WaitAck(void);  
void IIC_SendAck(bit ackbit); 
void IIC_SendByte(unsigned char byt); 
unsigned char IIC_RecByte(void); 

#endif