嵌入式学习--江协51单片机day8

Camellia03112025-05-20 17:48

这个本来应该周末写的，可是一直想偷懒，只能是拖到周一了，今天把51结个尾，明天开始学32了。

学习内容LCD1602，直流电机，AD/DA，红外遥控

LCD1602

内部的框架结构

屏幕小于数据显示区，可以实现流动字幕

指令集和时序结构（RS1为数据，0为指令）

复制代码 
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
	LCD_RS=1;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Data;
	LCD_E=1;
	LCD_Delay();
	LCD_E=0;
	LCD_Delay();
}
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
	LCD_RS=0;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Command;
	LCD_E=1;
	LCD_Delay();
	LCD_E=0;
	LCD_Delay();
}

按照时序结构实现数据和指令的写入

在明白数据和指令的写入，我们就可以实现在LCD1602显示各种文本

初始化设置输入模式，显示模式等（指令集中标红）

复制代码 
void LCD_Init(void)
{
	LCD_WriteCommand(0x38);
	LCD_WriteCommand(0x0C);
	LCD_WriteCommand(0x06);
	LCD_WriteCommand(0x01);
}

设置输入的地址（显示位置）（0x80为DDRAM地址设置）

复制代码 
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
	if(Line==1)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
	}
	else
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1)+0x40);
	}
}

剩下的显示字符，字符串等就比较简单了

cpp 复制代码 
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char Char)
{
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	LCD_WriteData(Char);
}

实现流动字幕

cpp 复制代码 
#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "Delay.h"
void main()
{
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,16,"Welcome to China!");
	while(1)
	{
		LCD_WriteCommand(0x18);
		Delay(500);
	}



}

直流电机

电机是小车的重要组成部分（重要性不必多说了吧）（端午会出小车代码，已经在路上了）

LED呼吸灯

cpp 复制代码 
#include <REGX52.H>

sbit LED=P2^0;

void Delay(unsigned int t)
{
	while(t--);
}

void main()
{
	unsigned char Time,i;
	while(1)
	{
		for(Time=0;Time<100;Time++)		//改变亮灭时间，由暗到亮
		{
			for(i=0;i<20;i++)			//计次延时
			{
				LED=0;					//LED亮
				Delay(Time);			//延时Time
				LED=1;					//LED灭
				Delay(100-Time);		//延时100-Time
			}
		}
		for(Time=100;Time>0;Time--)		//改变亮灭时间，由亮到暗
		{
			for(i=0;i<20;i++)			//计次延时
			{
				LED=0;					//LED亮
				Delay(Time);			//延时Time
				LED=1;					//LED灭
				Delay(100-Time);		//延时100-Time
			}
		}
	}
}

直流电机调速

cpp 复制代码 
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "Key.h"
#include "Nixie.h"
#include "Timer0.h"

sbit Motor=P1^0;

unsigned char Counter,Compare;	//计数值和比较值，用于输出PWM
unsigned char KeyNum,Speed;

void main()
{
	Timer0_Init();
	while(1)
	{
		KeyNum=Key();
		if(KeyNum==1)
		{
			Speed++;
			Speed%=4;
			if(Speed==0){Compare=0;}	//设置比较值，改变PWM占空比
			if(Speed==1){Compare=50;}
			if(Speed==2){Compare=75;}
			if(Speed==3){Compare=100;}
		}
		Nixie(1,Speed);
	}
}

void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	TL0 = 0x9C;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFF;		//设置定时初值
	Counter++;
	Counter%=100;	//计数值变化范围限制在0~99
	if(Counter<Compare)	//计数值小于比较值
	{
		Motor=1;		//输出1
	}
	else				//计数值大于比较值
	{
		Motor=0;		//输出0
	}
}

AD/DA转换

AD（Analog to Digital）：模拟-数字转换，将模拟信号转换为计算机可操作的数字信号

DA（Digital to Analog）：数字-模拟转换，将计算机输出的数字信号转换为模拟信号

像是温度传感器就是AD，将外部温度的变化（模拟信号）转换为电压变化（数字信号）

蜂鸣器就是DA，我们将谱子对应的编码写入，将内部电流的变化（数字信号）转换为震动（模拟信号）

右下是一个负反馈的放大器

从右边看，2R和2R并联是R，R和R串联是2R，循环往复。I就是VREF/R，I1=2*I0，递推I=256*I0。流经运算放大器Rfb的电流是D7~D0的和，V0等于Rfb乘流经电流

所以很少用DA，大多都是通过PWM实现

IN传递进来电压，然后通过比较器和VREF比较，调整VREF逐次逼近，最后输出

AD模数转换

XPT2064是A/D转换器

cpp 复制代码 
#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>

//引脚定义
sbit XPT2046_DIN=P3^4;
sbit XPT2046_CS=P3^5;
sbit XPT2046_DCLK=P3^6;
sbit XPT2046_DOUT=P3^7;

/**
  * @brief  ZPT2046读取AD值
  * @param  Command 命令字，范围：头文件内定义的宏，结尾的数字表示转换的位数
  * @retval AD转换后的数字量，范围：8位为0~255，12位为0~4095
  */
unsigned int XPT2046_ReadAD(unsigned char Command)
{
	unsigned char i;
	unsigned int Data=0;
	XPT2046_DCLK=0;
	XPT2046_CS=0;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		XPT2046_DIN=Command&(0x80>>i);
		XPT2046_DCLK=1;
		XPT2046_DCLK=0;
	}
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		XPT2046_DCLK=1;
		XPT2046_DCLK=0;
		if(XPT2046_DOUT){Data|=(0x8000>>i);}
	}
	XPT2046_CS=1;
	return Data>>8;
}
cpp 复制代码 
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "XPT2046.h"

unsigned int ADValue;

void main(void)
{
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"ADJ  NTC  GR");
	while(1)
	{
		ADValue=XPT2046_ReadAD(XPT2046_XP);		//读取AIN0，可调电阻
		LCD_ShowNum(2,1,ADValue,3);				//显示AIN0
		ADValue=XPT2046_ReadAD(XPT2046_YP);		//读取AIN1，热敏电阻
		LCD_ShowNum(2,6,ADValue,3);				//显示AIN1
		ADValue=XPT2046_ReadAD(XPT2046_VBAT);	//读取AIN2，光敏电阻
		LCD_ShowNum(2,11,ADValue,3);			//显示AIN2
		Delay(100);
	}
}

红外遥控

cpp 复制代码 
#include <REGX52.H>
#include "Timer0.h"
#include "Int0.h"

unsigned int IR_Time;
unsigned char IR_State;

unsigned char IR_Data[4];
unsigned char IR_pData;

unsigned char IR_DataFlag;
unsigned char IR_RepeatFlag;
unsigned char IR_Address;
unsigned char IR_Command;

/**
  * @brief  红外遥控初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void IR_Init(void)
{
	Timer0_Init();
	Int0_Init();
}

/**
  * @brief  红外遥控获取收到数据帧标志位
  * @param  无
  * @retval 是否收到数据帧，1为收到，0为未收到
  */
unsigned char IR_GetDataFlag(void)
{
	if(IR_DataFlag)
	{
		IR_DataFlag=0;
		return 1;
	}
	return 0;
}

/**
  * @brief  红外遥控获取收到连发帧标志位
  * @param  无
  * @retval 是否收到连发帧，1为收到，0为未收到
  */
unsigned char IR_GetRepeatFlag(void)
{
	if(IR_RepeatFlag)
	{
		IR_RepeatFlag=0;
		return 1;
	}
	return 0;
}

/**
  * @brief  红外遥控获取收到的地址数据
  * @param  无
  * @retval 收到的地址数据
  */
unsigned char IR_GetAddress(void)
{
	return IR_Address;
}

/**
  * @brief  红外遥控获取收到的命令数据
  * @param  无
  * @retval 收到的命令数据
  */
unsigned char IR_GetCommand(void)
{
	return IR_Command;
}

//外部中断0中断函数，下降沿触发执行
void Int0_Routine(void) interrupt 0
{
	if(IR_State==0)				//状态0，空闲状态
	{
		Timer0_SetCounter(0);	//定时计数器清0
		Timer0_Run(1);			//定时器启动
		IR_State=1;				//置状态为1
	}
	else if(IR_State==1)		//状态1，等待Start信号或Repeat信号
	{
		IR_Time=Timer0_GetCounter();	//获取上一次中断到此次中断的时间
		Timer0_SetCounter(0);	//定时计数器清0
		//如果计时为13.5ms，则接收到了Start信号（判定值在12MHz晶振下为13500，在11.0592MHz晶振下为12442）
		if(IR_Time>13500-500 && IR_Time<13500+500)
		{
			IR_State=2;			//置状态为2
		}
		//如果计时为11.25ms，则接收到了Repeat信号（判定值在12MHz晶振下为11250，在11.0592MHz晶振下为10368）
		else if(IR_Time>11250-500 && IR_Time<11250+500)
		{
			IR_RepeatFlag=1;	//置收到连发帧标志位为1
			Timer0_Run(0);		//定时器停止
			IR_State=0;			//置状态为0
		}
		else					//接收出错
		{
			IR_State=1;			//置状态为1
		}
	}
	else if(IR_State==2)		//状态2，接收数据
	{
		IR_Time=Timer0_GetCounter();	//获取上一次中断到此次中断的时间
		Timer0_SetCounter(0);	//定时计数器清0
		//如果计时为1120us，则接收到了数据0（判定值在12MHz晶振下为1120，在11.0592MHz晶振下为1032）
		if(IR_Time>1120-500 && IR_Time<1120+500)
		{
			IR_Data[IR_pData/8]&=~(0x01<<(IR_pData%8));	//数据对应位清0
			IR_pData++;			//数据位置指针自增
		}
		//如果计时为2250us，则接收到了数据1（判定值在12MHz晶振下为2250，在11.0592MHz晶振下为2074）
		else if(IR_Time>2250-500 && IR_Time<2250+500)
		{
			IR_Data[IR_pData/8]|=(0x01<<(IR_pData%8));	//数据对应位置1
			IR_pData++;			//数据位置指针自增
		}
		else					//接收出错
		{
			IR_pData=0;			//数据位置指针清0
			IR_State=1;			//置状态为1
		}
		if(IR_pData>=32)		//如果接收到了32位数据
		{
			IR_pData=0;			//数据位置指针清0
			if((IR_Data[0]==~IR_Data[1]) && (IR_Data[2]==~IR_Data[3]))	//数据验证
			{
				IR_Address=IR_Data[0];	//转存数据
				IR_Command=IR_Data[2];
				IR_DataFlag=1;	//置收到连发帧标志位为1
			}
			Timer0_Run(0);		//定时器停止
			IR_State=0;			//置状态为0
		}
	}
}

接收数据时32位，通过IR_pData控制哪个八位数据的哪一位

时间不会很精准，留下500误差（注意不要让两种状态交叉就行，比如start和repeat差值是2000，repeat+500和start-500就不会交叉）

由于对时间的要求比较高，我们需要通过外部中断确保信号被接收

复制代码 
void Int0_Init(void)
{
	IT0=1;
	IE0=0;
	EX0=1;
	EA=1;
	PX0=1;
}

今日语录：当开始的热情褪去，剩下的一切都变得裸露，是懒惰，是气馁，是焦虑。

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