《單片機(jī)技術(shù)》課件項(xiàng)目八 電子密碼鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握I2C總線(xiàn)協(xié)議。2．掌握AT24C02的使用方法。3．掌握讀懂時(shí)序?qū)懗绦虻姆椒?。。二、學(xué)習(xí)任務(wù)在日常生活中，經(jīng)常要碰到人機(jī)接口，如鍵盤(pán)接口、觸摸屏接口等。在銀行柜臺(tái)串口都有輸入密碼的小鍵盤(pán)，這就是一種典型的人機(jī)接口。本項(xiàng)目的任務(wù)是設(shè)計(jì)一電子密碼鎖，通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置設(shè)置密碼，通過(guò)鍵盤(pán)可以修改密碼，通過(guò)鍵盤(pán)輸入密碼，進(jìn)行開(kāi)鎖。本項(xiàng)目任務(wù)分解為具體2個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)：任務(wù)一I2C總線(xiàn)的模擬；任務(wù)二電子密碼鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。三、任務(wù)分解任務(wù)一I2C總線(xiàn)的模擬【任務(wù)描述】通過(guò)對(duì)I2C總線(xiàn)的模擬，實(shí)現(xiàn)向串行存儲(chǔ)芯片AT24C02寫(xiě)入該芯片的地址，返回應(yīng)答信號(hào)0，向串行存儲(chǔ)芯片AT24C02寫(xiě)入一個(gè)非該芯片的地址，返回應(yīng)到信號(hào)1，用LCD1602顯示兩種對(duì)比結(jié)果?！救蝿?wù)分析】學(xué)習(xí)I2C總線(xiàn)技術(shù)，并模擬I2C總線(xiàn)，以及液晶驅(qū)動(dòng)技術(shù)，前面所學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)電子密碼鎖系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】一、I2C串行總線(xiàn)的組成及工作原理

I2C-BUS

I2C總線(xiàn)是PHLIPS公司推出的一種串行總線(xiàn)，是具備多主機(jī)系統(tǒng)所需的包括總線(xiàn)裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線(xiàn)。

I2C總線(xiàn)只有兩根雙向信號(hào)線(xiàn)。一根是數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA，另一根是時(shí)鐘線(xiàn)SCL。I2C總線(xiàn)通過(guò)上拉電阻接正電源。當(dāng)總線(xiàn)空閑時(shí)，兩根線(xiàn)均為高電平。連到總線(xiàn)上的任一器件輸出的低電平，都將使總線(xiàn)的信號(hào)變低，即各器件的SDA及SCL都是線(xiàn)“與”關(guān)系。

每個(gè)接到I2C總線(xiàn)上的器件都有唯一的地址。主機(jī)與其它器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是由主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件，這時(shí)主機(jī)即為發(fā)送器。由總線(xiàn)上接收數(shù)據(jù)的器件則為接收器。

在多主機(jī)系統(tǒng)中，可能同時(shí)有幾個(gè)主機(jī)企圖啟動(dòng)總線(xiàn)傳送數(shù)據(jù)。為了避免混亂，I2C總線(xiàn)要通過(guò)總線(xiàn)仲裁，以決定由哪一臺(tái)主機(jī)控制總線(xiàn)。

數(shù)據(jù)位的有效性規(guī)定

I2C總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)為高電平期間，數(shù)據(jù)線(xiàn)上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有在時(shí)鐘線(xiàn)上的信號(hào)為低電平期間，數(shù)據(jù)線(xiàn)上的高電平或低電平狀態(tài)才允許變化。 I2C總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳送起始和終止信號(hào)

SCL線(xiàn)為高電平期間，SDA線(xiàn)由高電平向低電平的變化表示起始信號(hào)；SCL線(xiàn)為高電平期間，SDA線(xiàn)由低電平向高電平的變化表示終止信號(hào)。

起始和終止信號(hào)都是由主機(jī)發(fā)出的，在起始信號(hào)產(chǎn)生后，總線(xiàn)就處于被占用的狀態(tài)；在終止信號(hào)產(chǎn)生后，總線(xiàn)就處于空閑狀態(tài)。

連接到I2C總線(xiàn)上的器件，若具有I2C總線(xiàn)的硬件接口，則很容易檢測(cè)到起始和終止信號(hào)。對(duì)于不具備I2C總線(xiàn)硬件接口的有些單片機(jī)來(lái)說(shuō)，為了檢測(cè)起始和終止信號(hào)，必須保證在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA采樣兩次。

接收器件收到一個(gè)完整的數(shù)據(jù)字節(jié)后，有可能需要完成一些其它工作，如處理內(nèi)部中斷服務(wù)等，可能無(wú)法立刻接收下一個(gè)字節(jié)，這時(shí)接收器件可以將SCL線(xiàn)拉成低電平，從而使主機(jī)處于等待狀態(tài)。直到接收器件準(zhǔn)備好接收下一個(gè)字節(jié)時(shí)，再釋放SCL線(xiàn)使之為高電平，從而使數(shù)據(jù)傳送可以繼續(xù)進(jìn)行。

數(shù)據(jù)傳送格式字節(jié)傳送與應(yīng)答

每一個(gè)字節(jié)必須保證是8位長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)傳送時(shí)，先傳送最高位（MSB），每一個(gè)被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨一位應(yīng)答位（即一幀共有9位）。

IO口模擬子程序（1）起始信號(hào)voidStart_I2c(void){SDA=1;//發(fā)送起始條件的數(shù)據(jù)信號(hào)

DelayNus(2);SCL=1;DelayNus(6);//起始條件建立時(shí)間大于4.7us,延時(shí)

SDA=0;//發(fā)送起始信號(hào)

DelayNus(6);//起始條件建立時(shí)間大于4.7us,延時(shí)

SCL=0;//鉗住I2C總線(xiàn)，準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù)}（2）終止信號(hào)voidStop_I2c(void){SDA=0;DelayNus(2);SCL=1;DelayNus(6);//起始條件建立時(shí)間大于4.7us,延時(shí)

SDA=1;DelayNus(6);}

從機(jī)地址（SlaveAddress）I2C總線(xiàn)不需要額外的地址譯碼器和片選信號(hào)。多個(gè)具有I2C總線(xiàn)接口的器件都可以連接到同一條I2C總線(xiàn)上，它們之間通過(guò)器件地址來(lái)區(qū)分。主機(jī)是主控器件，它不需要器件地址，其它器件都屬于從機(jī)，要有器件地址。必須保證同一條I2C總線(xiàn)上所有從機(jī)的地址都是唯一確定的，不能有重復(fù)，否則I2C總線(xiàn)將不能正常工作。D7～D1位組成從機(jī)的地址。D0位是數(shù)據(jù)傳送方向位，為“0”時(shí)表示主機(jī)向從機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù)，為“1”時(shí)表示主機(jī)由從機(jī)讀數(shù)據(jù)例：

AT24C系列E2PROM芯片地址的固定部分為1010，A2、A1、A0引腳接高、低電平后得到確定的3位編碼。形成的7位編碼即為該器件的地址碼。子地址帶有I2C總線(xiàn)的器件除了有從機(jī)地址（SlaveAddress）外，還可能有子地址。從機(jī)地址是指該器件在I2C總線(xiàn)上被主機(jī)尋址的地址，而子地址是指該器件內(nèi)部不同部件或存儲(chǔ)單元的編址。例如，帶I2C總線(xiàn)接口的E2PROM就是擁有子地址器件的典型代表。

應(yīng)答在I2C總線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程中，每傳輸一個(gè)字節(jié)，都要跟一個(gè)應(yīng)答狀態(tài)位。接收器接收數(shù)據(jù)的情況可以通過(guò)應(yīng)答位來(lái)告知發(fā)送器。應(yīng)答位的時(shí)鐘脈沖仍由主機(jī)產(chǎn)生，而應(yīng)答位的數(shù)據(jù)狀態(tài)則遵循“誰(shuí)接收誰(shuí)產(chǎn)生”的原則，即總是由接收器產(chǎn)生應(yīng)答位。主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)答位由從機(jī)產(chǎn)生；主機(jī)從從機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)答位由主機(jī)產(chǎn)生。I2C總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：應(yīng)答位為0表示接收器應(yīng)答（ACK），常常簡(jiǎn)記為A；為1則表示非應(yīng)答（NACK），常常簡(jiǎn)記為A。發(fā)送器發(fā)送完LSB之后，應(yīng)當(dāng)釋放SDA線(xiàn)（拉高SDA，輸出晶體管截止），以等待接收器產(chǎn)生應(yīng)答位基本的數(shù)據(jù)傳輸格式在圖4和圖5中，各種符號(hào)的意義為：S：起始位（START）SA：從機(jī)地址（SlaveAddress），7位從機(jī)地址W：寫(xiě)標(biāo)志位（Write），1位寫(xiě)標(biāo)志R：讀標(biāo)志位（Read），1位讀標(biāo)志A：應(yīng)答位（Acknowledge），1位應(yīng)答/A：非應(yīng)答位（NotAcknowledge），1位非應(yīng)答D：數(shù)據(jù)（Data），每個(gè)數(shù)據(jù)都必須是8位P：停止位（STOP）陰影：主機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)無(wú)陰影：從機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)重復(fù)起始條件（RepeatedSTARTcondition）主機(jī)與從機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，有時(shí)需要切換數(shù)據(jù)的收發(fā)方向（例如，訪問(wèn)某一具有I2C總線(xiàn)接口的E2PROM存儲(chǔ)器時(shí)，主機(jī)先向存儲(chǔ)器輸入存儲(chǔ)單元的地址信息（發(fā)送數(shù)據(jù)），然后再讀取其中的存儲(chǔ)內(nèi)容（接收數(shù)據(jù)））在切換數(shù)據(jù)的傳輸方向時(shí)，可以不必先產(chǎn)生停止條件再開(kāi)始下次傳輸，而是直接再一次產(chǎn)生開(kāi)始條件。I2C總線(xiàn)在已經(jīng)處于忙的狀態(tài)下，再一次直接產(chǎn)生起始條件的情況被稱(chēng)為重復(fù)起始條件。重復(fù)起始條件常常簡(jiǎn)記為Sr。讀/寫(xiě)一字節(jié)子程序voidSendByte(unsignedcharc){unsignedchari;for(i=0;i<8;i++){if((c<<i)&0x80)SDA=1;//判斷發(fā)送位

elseSDA=0;DelayNus(2);SCL=1;DelayNus(6);SCL=0;DelayNus(6);}}unsignedcharRcvByte(void){unsignedchari;unsignedcharc=0;SDA=1;for(i=0;i<8;i++){SCL=0;//置時(shí)鐘線(xiàn)為低，準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位

DelayNus(6);//時(shí)鐘低電平周期大于4.7μsSCL=1;DelayNus(2);c<<=1;if(SDA){c+=1;}//讀數(shù)據(jù)位，將接收的數(shù)據(jù)存c}SCL=0;returnc;}三、串行E2PROM存儲(chǔ)器24C02初步認(rèn)識(shí)串行E2PROM是在各種串行器件應(yīng)用中使用較頻繁的器件，和并行E2PROM相比，串行E2PROM容量小、數(shù)據(jù)傳送速度較低，但因其體積較小，引腳較少，功耗低，特別適合于需要存放非揮發(fā)數(shù)據(jù)，速度要求不高，引腳少的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。1.引腳功能VCC：電源+5V。VSS：地線(xiàn)。SCL：串行時(shí)鐘輸入端，用于發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生所需的時(shí)鐘。SDA：串行數(shù)據(jù)I/O端，用于輸入和輸出串行數(shù)據(jù)。該引腳是漏極開(kāi)路的端口，需接上拉電阻到VCC。WP：寫(xiě)保護(hù)端，該引腳提供了硬件數(shù)據(jù)保護(hù)，當(dāng)WP接地時(shí)，允許對(duì)芯片執(zhí)行寫(xiě)操作；當(dāng)WP接VCC時(shí)，則對(duì)芯片實(shí)施寫(xiě)保護(hù)。A0、A1、A2：器件地址輸入端，用于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)時(shí)設(shè)置器件地址，當(dāng)這些腳懸空時(shí)默認(rèn)值為0，對(duì)于24C02可級(jí)聯(lián)8個(gè)器件，如果線(xiàn)路上只有一片24C02，這三個(gè)地址輸入腳A0、A1、A2可懸空或連接到GND。例：如果A2、A1、A0所接的電平為101，由于24C02的器件標(biāo)識(shí)為1010，那么，該芯片的讀地址為0xab,寫(xiě)地址為0xaa?！救蝿?wù)實(shí)施】單片機(jī)向24C02發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的程序代碼如下：Lcd1602.c文件代碼：#include<reg52.h>#include<intrins.h>#defineLCD1602_DBP0sbitLCD1602_RS=P2^0;sbitLCD1602_RW=P2^1;sbitLCD1602_E=P2^2;/*等待液晶是否忙*/bitLcd_bz()//測(cè)試忙函數(shù)，1-忙，0-不忙{bitresult;LCD1602_DB=0xFF;LCD1602_RS=0;LCD1602_RW=1;LCD1602_E=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();result=(bit)(LCD1602_DB&0x80);//bit7等于1表示液晶正忙LCD1602_E=0;returnresult;}/*向LCD1602液晶寫(xiě)入一字節(jié)命令，cmd-待寫(xiě)入命令值*/voidLcdWriteCmd(unsignedcharcmd){while(Lcd_bz());//判斷LCD是否忙碌

LCD1602_RS=0;LCD1602_RW=0;LCD1602_DB=cmd;LCD1602_E=1;LCD1602_E=0;}/*向LCD1602液晶寫(xiě)入一字節(jié)數(shù)據(jù)，dat-待寫(xiě)入數(shù)據(jù)值*/voidLcdWriteDat(unsignedchardat){while(Lcd_bz());//判斷LCD是否忙碌

LCD1602_RS=1;LCD1602_RW=0;LCD1602_DB=dat;LCD1602_E=1;LCD1602_E=0;}/*設(shè)置顯示RAM起始地址，亦即光標(biāo)位置，(x,y)-對(duì)應(yīng)屏幕上的字符坐標(biāo)*/voidLcdSetCursor(unsignedcharx,unsignedchary){unsignedcharaddr;

if(y==0)//由輸入的屏幕坐標(biāo)計(jì)算顯示RAM的地址

addr=0x00+x;//第一行字符地址從0x00起始

elseaddr=0x40+x;//第二行字符地址從0x40起始

LcdWriteCmd(addr|0x80);//設(shè)置RAM地址}/*在液晶上顯示字符串，(x,y)-對(duì)應(yīng)屏幕上的起始坐標(biāo)，str-字符串指針*/voidLcdShowStr(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*str){LcdSetCursor(x,y);//設(shè)置起始地址

while(*str!='\0')//連續(xù)寫(xiě)入字符串?dāng)?shù)據(jù)，直到檢測(cè)到結(jié)束符

{LcdWriteDat(*str++);}}/*初始化1602液晶*/voidInitLcd1602(){LcdWriteCmd(0x38);//16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口

LcdWriteCmd(0x0C);//顯示器開(kāi)，光標(biāo)關(guān)閉

LcdWriteCmd(0x06);//文字不動(dòng)，地址自動(dòng)+1LcdWriteCmd(0x01);//清屏}main.c代碼：#include<reg51.h>//包含51單片機(jī)寄存器定義的頭文件#include<intrins.h>//包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#definedelay5us(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}sbitSDA=P3^4;//將串行數(shù)據(jù)總線(xiàn)SDA位定義在為P3.4引腳sbitSCL=P3^3;//將串行時(shí)鐘總線(xiàn)SDA位定義在為P3.3引腳bitack=0;//此應(yīng)答信號(hào)為單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，24C02作出的應(yīng)到信號(hào)externvoidInitLcd1602();externvoidLcdShowStr(ucharx,uchary,uchar*str);bitI2CAddresing(ucharaddr);bitSendByte(ucharaddr);voidmain(){ ucharstring[10];InitLcd1602();//初始化液晶

ack=I2CAddresing(0xa0);//發(fā)送AT24c02的器件地址

string[0]='5'; string[1]='0'; string[2]=':'; string[3]=(unsignedchar)ack+'0'; string[4]='\0'; LcdShowStr(0,0,string); ack=I2CAddresing(0x62);//發(fā)送非AT24c02的器件地址

string[0]='6'; string[1]='2'; string[2]=':'; string[3]=(unsignedchar)ack+'0'; string[4]='\0'; LcdShowStr(8,0,string);while(1);}//開(kāi)始位voidstart(){SDA=1;//SDA初始化為高電平"1"SCL=1;//開(kāi)始數(shù)據(jù)傳送時(shí)，要求SCL為高電平"1"delay5us();//延時(shí)5usSDA=0;//SDA的下降沿被認(rèn)為是開(kāi)始信號(hào)delay5us();//延時(shí)5usSCL=0;//SCL為低電平時(shí)，SDA上數(shù)據(jù)才允許變化(即允許以后的數(shù)據(jù)傳遞）}//停止位voidstop(){SDA=0;//SDA初始化為低電平"0"_nSCL=1;//結(jié)束數(shù)據(jù)傳送時(shí)，要求SCL為高電平"1"delay5us();//延時(shí)5usSDA=1;//SDA的上升沿被認(rèn)為是結(jié)束信號(hào)delay5us();//延時(shí)5usSDA=0;SCL=0;}/**************************************************函數(shù)功能：發(fā)送一字節(jié)子函數(shù)***************************************************/bitSendByte(ucharc) {ucharn; for(n=0;n<8;n++)//一字節(jié)為8位，循環(huán)8次

{if(c&0x80)//先高后低，將數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA置1或清0 SDA=1; else SDA=0; SCL=1;//SCL為高，通知從機(jī)開(kāi)始接收數(shù)據(jù)

delay5us(); SCL=0;//SCL變低，準(zhǔn)備發(fā)送下一位數(shù)據(jù)準(zhǔn)備下一位要發(fā)送的數(shù)據(jù)

c=c<<1;//準(zhǔn)備下一位要發(fā)送的數(shù)據(jù)} SDA=1; delay5us(); SCL=1;//SCL變低，準(zhǔn)備發(fā)送下一位數(shù)據(jù)準(zhǔn)備下一位要發(fā)送的數(shù)據(jù)

delay5us(); if(SDA==1)//該24C02產(chǎn)生應(yīng)答了，0表示收到，1表示未收到

ack=0; else ack=1;//24C02如應(yīng)答了0表示收到，為符合一般規(guī)則，將ack標(biāo)志信號(hào)置為1 SCL=0; returnack; }/**************************************************函數(shù)功能：?jiǎn)?dòng)一次地址發(fā)送操作***************************************************/bitI2CAddresing(unsignedcharaddr){ack=0;start();ack=~SendByte(addr);//取反表示恢復(fù)at24c02實(shí)際有應(yīng)答就為0，不取反實(shí)際有應(yīng)答就為1stop();returnack;}【進(jìn)階提高】向AT24C02指定地址地址"0x36"中寫(xiě)入數(shù)據(jù)"0x0f"，然后從指定地址"0x36中讀取數(shù)據(jù)并送P1口顯示。AT24C02發(fā)送與接收單字節(jié)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的程序代碼如下：#include<reg51.h>//包含51單片機(jī)寄存器定義的頭文件#include<intrins.h>//包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineOP_READ0xa1//器件地址以及讀取操作,0xa1即為10100001B#defineOP_WRITE0xa0//器件地址以及寫(xiě)入操作,0xa1即為10100000BsbitSDA=P3^4;//將串行數(shù)據(jù)總線(xiàn)SDA位定義在為P3.4引腳sbitSCL=P3^3;//將串行時(shí)鐘總線(xiàn)SDA位定義在為P3.3引腳bitack_mk;//應(yīng)答標(biāo)志位，有應(yīng)答為1，無(wú)應(yīng)答為0/*****************************************************函數(shù)功能：延時(shí)5us***************************************************/voidDelay5us(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}voiddelay1ms(){unsignedchari,j;for(i=0;i<10;i++)for(j=0;j<33;j++);}/***************************************************函數(shù)功能：開(kāi)始數(shù)據(jù)傳送***************************************************/voidStart()//開(kāi)始位{SDA=1;//SDA初始化為高電平"1"SCL=1;//開(kāi)始數(shù)據(jù)傳送時(shí)，要求SCL為高電平"1"Delay5us();//延時(shí)5usSDA=0;//SDA的下降沿被認(rèn)為是開(kāi)始信號(hào)Delay5us();//延時(shí)5usSCL=0;//SCL為低電平時(shí)，SDA上數(shù)據(jù)才允許變化(即允許以后的數(shù)據(jù)傳遞）}/***************************************************函數(shù)功能：結(jié)束數(shù)據(jù)傳送***************************************************/voidStop()//停止位{SDA=0;//SDA初始化為低電平"0"_nSCL=1;//結(jié)束數(shù)據(jù)傳送時(shí)，要求SCL為高電平"1"Delay5us();//延時(shí)5usSDA=1;//SDA的上升沿被認(rèn)為是結(jié)束信號(hào)

Delay5us();//延時(shí)5usSDA=0;SCL=0;}//單片機(jī)非應(yīng)答信號(hào)voidI2C_nAck(void){SCL=0; //為產(chǎn)生脈沖準(zhǔn)備

SDA=1; //產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)

Delay5us(); //延時(shí)你懂得

SCL=1;Delay5us(); SCL=0;Delay5us(); //產(chǎn)生高脈沖 }/**************************************************函數(shù)功能：發(fā)送一字節(jié)***************************************************/voidSendByte(ucharc) {ucharn; for(n=0;n<8;n++)//一字節(jié)為8位，循環(huán)8次

{if(c&0x80)//先高后低，將數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA置1或清0 SDA=1; else SDA=0; SCL=1;//SCL為高，通知從機(jī)開(kāi)始接收數(shù)據(jù)

Delay5us(); SCL=0;//SCL變低，準(zhǔn)備發(fā)送下一位數(shù)據(jù)準(zhǔn)備下一位要發(fā)送的數(shù)據(jù)

c=c<<1;//準(zhǔn)備下一位要發(fā)送的數(shù)據(jù)} SDA=1;//一字節(jié)發(fā)送完后釋放數(shù)據(jù)線(xiàn)

Delay5us(); SCL=1;//SCL由低變高，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘

Delay5us(); if(SDA==1)//如果SDA=1，則發(fā)送失敗。

ack_mk=0; else ack_mk=1;//如果SDA=0，則發(fā)送成功。

SCL=0;//SCL變低。

}/**************************************************函數(shù)功能：接收一字節(jié)***************************************************/

ucharRcvByte(){ ucharn,c;{for(n=0;n<8;n++)//一字節(jié)為8位，循環(huán)8次，先高后低

{SDA=1;//置數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA為高,進(jìn)入接收方式

SCL=1;//SCL由低變高，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘

if(SDA==0)//根據(jù)數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA的狀態(tài)，將c的最高位清0或置1 c=c&0x7f; else c=c|0x80; c=_crol_(c,1);//將c循環(huán)左移一位，為接收下一位準(zhǔn)備

SCL=0;//時(shí)鐘線(xiàn)SCL清0 } return(c); }}/***************************************************函數(shù)功能：向AT24Cxx中的指定地址寫(xiě)入數(shù)據(jù)入口參數(shù)：add(儲(chǔ)存指定的地址）；dat(儲(chǔ)存待寫(xiě)入的數(shù)據(jù)）***************************************************/voidWriteSet(unsignedcharadd,unsignedchardat)//在指定地址addr處寫(xiě)入數(shù)據(jù)WriteCurrent{Start();//開(kāi)始數(shù)據(jù)傳遞

SendByte(OP_WRITE);//選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要對(duì)其寫(xiě)入數(shù)據(jù)

SendByte(add);//寫(xiě)入指定地址

SendByte(dat);//向當(dāng)前地址（上面指定的地址）寫(xiě)入數(shù)據(jù)

Stop();//停止數(shù)據(jù)傳遞

delay1ms();//1個(gè)字節(jié)的寫(xiě)入周期為1ms,最好延時(shí)1ms以上}/***************************************************函數(shù)功能：從AT24Cxx中的指定地址讀取數(shù)據(jù)入口參數(shù)：set_addr出口參數(shù)：x***************************************************/ucharReadSet(unsignedcharset_addr)//在指定地址讀取{ucharData;Start();//開(kāi)始數(shù)據(jù)傳遞

SendByte(OP_WRITE);//選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要對(duì)其寫(xiě)入數(shù)據(jù)

if(ack_mk==0)return(0);//如果沒(méi)能應(yīng)答，操作失敗

SendByte(set_addr);//寫(xiě)入指定地址

if(ack_mk==0)return(0);//如果沒(méi)能應(yīng)答，操作失敗

Start();

SendByte(OP_READ); //表示進(jìn)行讀操作

if(ack_mk==0)return(0);//如果沒(méi)能應(yīng)答，操作失敗

Data=RcvByte();I2C_nAck();Stop();return(Data);//從指定地址讀出數(shù)據(jù)并返回}/***************************************************函數(shù)功能：主函數(shù)***************************************************/main(void){SDA=1;//SDA=1,SCL=1,使主從設(shè)備處于空閑狀態(tài)

SCL=1;WriteSet(0x36,0x0f);//在指定地址"0x36"中寫(xiě)入數(shù)據(jù)"0x0f"P1=ReadSet(0x36);//從指定地址"0x36中讀取數(shù)據(jù)并送P1口顯示

while(1);}任務(wù)二電子密碼鎖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)【任務(wù)描述】在日常的生活和工作中,住宅與部門(mén)的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的辦法來(lái)解決。若使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開(kāi)鎖，人們常需攜帶多把鑰匙,使用極不方便,且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖逐漸代替了傳統(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，電子密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)。電子密碼鎖是一種通過(guò)密碼輸入來(lái)控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開(kāi)關(guān)的閉合，完成開(kāi)鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類(lèi)很多，有簡(jiǎn)易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性?xún)r(jià)比較高的產(chǎn)品。現(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其性能和安全性已大大超過(guò)了機(jī)械鎖。【任務(wù)分析】學(xué)習(xí)I2C總線(xiàn)技術(shù)，并模擬I2C總線(xiàn)，以及液晶驅(qū)動(dòng)技術(shù)，前面所學(xué)知識(shí)，比較綜合的運(yùn)用。本任務(wù)先實(shí)現(xiàn)單片機(jī)向AT24C02發(fā)送4組數(shù)據(jù)，再將這4組數(shù)據(jù)從AT24C02取出送液晶顯示，最后實(shí)現(xiàn)電子門(mén)密碼鎖系統(tǒng)?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】本任務(wù)要用到十六進(jìn)數(shù)組用液晶的顯示的問(wèn)題，下面通過(guò)實(shí)例加以說(shuō)明：用8-14所示電路，把數(shù)組InputData[4]={0x55,0x34,0x56,0xab};中的4個(gè)值用液晶1602給顯示出來(lái)。Lcd1602.c代碼請(qǐng)參閱任務(wù)1。main.c代碼：#include<reg51.h>//包含51單片機(jī)寄存器定義的頭文件#include<intrins.h>//包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintexternvoidInitLcd1602();externvoidLcdShowStr(ucharx,uchary,uchar*str);ucharcodeInputData[4]={0x55,0x34,0x56,0xab};uchardisp1[10]={0};//轉(zhuǎn)為液晶顯示voidirwork(void){uchari;

disp1[0]=InputData[0]/16;disp1[1]=InputData[0]%16;disp1[2]=InputData[1]/16;disp1[3]=InputData[1]%16;disp1[4]=InputData[2]/16;disp1[5]=InputData[2]%16;disp1[6]=InputData[3]/16;disp1[7]=InputData[3]%16;disp1[8]='\0';

for(i=0;i<8;i++){ if(disp1[i]>=10)switch(disp1[i]){case10:disp1[i]='A'; break; case11:disp1[i]='B'; break; case12:disp1[i]='C'; break; case13:disp1[i]='D'; break; case14:disp1[i]='E'; break; case15:disp1[i]='F'; break;}else{ disp1[i]=disp1[i]+'0';}}}/***************************************************函數(shù)功能：主函數(shù)***************************************************/main(void){InitLcd1602();//初始化液晶

while(1){irwork();LcdShowStr(0,0,disp1);//發(fā)送的數(shù)據(jù)送液晶顯示

}}【任務(wù)實(shí)施】對(duì)應(yīng)的代碼部分是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)向AT24C02發(fā)送4組數(shù)據(jù)，再將這4組數(shù)據(jù)從AT24C02取出送液晶顯示。在KeilC51中調(diào)試下面代碼：lcd1602.c參閱任務(wù)1.main.c對(duì)應(yīng)的代碼：#include<reg51.h>//包含51單片機(jī)寄存器定義的頭文件#include<intrins.h>//包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitSDA=P3^4;//將串行數(shù)據(jù)總線(xiàn)SDA位定義在為P3.4引腳sbitSCL=P3^3;//將串行時(shí)鐘總線(xiàn)SDA位定義在為P3.3引腳externvoidInitLcd1602();externvoidLcdShowStr(ucharx,uchary,uchar*str);unsignedcharDisp1[10];unsignedcharDisp2[10];unsignedcharDisp3[8]={0,0,1,1,2,2,3,3};ucharcodeInputData[4]={0x55,0x34,0x56,0xab};ucharOutputData[4]={0};bitack_mk;//應(yīng)答標(biāo)志位，有應(yīng)答為1，無(wú)應(yīng)答為0/*****************************************************函數(shù)功能：延時(shí)5us***************************************************/voidDelay5us(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}voidDelayMS(uintValMS){ uintuiVal,ujVal; for(uiVal=0;uiVal<ValMS;uiVal++) for(ujVal=0;ujVal<120;ujVal++);}/***************************************************函數(shù)功能：開(kāi)始數(shù)據(jù)傳送***************************************************/voidStart()//開(kāi)始位{SDA=1;//SDA初始化為高電平"1"SCL=1;//開(kāi)始數(shù)據(jù)傳送時(shí)，要求SCL為高電平"1"Delay5us();//延時(shí)5usSDA=0;//SDA的下降沿被認(rèn)為是開(kāi)始信號(hào)Delay5us();//延時(shí)5usSCL=0;//SCL為低電平時(shí)，SDA上數(shù)據(jù)才允許變化(即允許以后的數(shù)據(jù)傳遞）}/***************************************************函數(shù)功能：結(jié)束數(shù)據(jù)傳送***************************************************/voidStop()//停止位{SDA=0;//SDA初始化為低電平"0"_nSCL=1;//結(jié)束數(shù)據(jù)傳送時(shí)，要求SCL為高電平"1"Delay5us();//延時(shí)5usSDA=1;//SDA的上升沿被認(rèn)為是結(jié)束信號(hào)

Delay5us();//延時(shí)5usSDA=0;SCL=0;}//單片機(jī)接收時(shí)單片機(jī)產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)voidI2C_Ack(void){SCL=0; //為產(chǎn)生脈沖準(zhǔn)備

SDA=0; //產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)

Delay5us(); //延時(shí)你懂得

SCL=1;Delay5us(); SCL=0;Delay5us(); //產(chǎn)生高脈沖

SDA=1; //釋放總線(xiàn)}//單片機(jī)非應(yīng)答信號(hào)voidI2C_nAck(void){SCL=0; //為產(chǎn)生脈沖準(zhǔn)備

SDA=1; //產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)

Delay5us(); //延時(shí)你懂得

SCL=1;Delay5us(); SCL=0;Delay5us(); //產(chǎn)生高脈沖 }/**************************************************函數(shù)功能：發(fā)送一字節(jié)***************************************************/voidSendByte(ucharc) {ucharn; for(n=0;n<8;n++)//一字節(jié)為8位，循環(huán)8次

{if(c&0x80)//先高后低，將數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA置1或清0 SDA=1; else SDA=0; SCL=1;//SCL為高，通知從機(jī)開(kāi)始接收數(shù)據(jù)

Delay5us();

SCL=0;//SCL變低，準(zhǔn)備發(fā)送下一位數(shù)據(jù)準(zhǔn)備下一位要發(fā)送的數(shù)據(jù)

c=c<<1;//準(zhǔn)備下一位要發(fā)送的數(shù)據(jù)

} SDA=1;//一字節(jié)發(fā)送完后釋放數(shù)據(jù)線(xiàn)

Delay5us(); SCL=1;//SCL由低變高，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘

Delay5us(); if(SDA==1)//如果SDA=1，則發(fā)送失敗。

ack_mk=0; else ack_mk=1;//如果SDA=0，則發(fā)送成功。

SCL=0;//SCL變低。

}/**************************************************函數(shù)功能：接收一字節(jié)***************************************************/

ucharRcvByte(){ ucharn,c;{for(n=0;n<8;n++)//一字節(jié)為8位，循環(huán)8次，先高后低

{SDA=1;//置數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA為高,進(jìn)入接收方式

SCL=1;//SCL由低變高，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘

if(SDA==0)//根據(jù)數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA的狀態(tài)，將c的最高位清0或置1 c=c&0x7f; else c=c|0x80; c=_crol_(c,1);//將c循環(huán)左移一位，為接收下一位準(zhǔn)備

SCL=0;//時(shí)鐘線(xiàn)SCL清0

} return(c); }}/**************************************************函數(shù)功能：發(fā)送多字節(jié)***************************************************/bitSendStr(ucharsla,ucharsuba,uchar*s,ucharn){uchari;Start(); //發(fā)起始信號(hào)，啟動(dòng)總線(xiàn)

SendByte(sla);//發(fā)送器件地址

if(ack_mk==0)return(0);//沒(méi)能應(yīng)答，操作失敗

SendByte(suba);//發(fā)送器件子地址

if(ack_mk==0)return(0);//沒(méi)能應(yīng)答，操作失敗

for(i=0;i<n;i++)//循環(huán)n次

{SendByte(*s); if(ack_mk==0)return(0);//沒(méi)能應(yīng)答，操作失敗

s++;//指向下一個(gè)字節(jié)

} Stop();//發(fā)結(jié)束信號(hào)，結(jié)束本次數(shù)據(jù)傳送

return(1);}/**************************************************函數(shù)功能：接收多字節(jié)***************************************************/bitRcvStr(ucharsla,ucharsuba,uchar*s,ucharn){ uchari;Start();//發(fā)起始信號(hào)，啟動(dòng)總線(xiàn)

SendByte(sla);//發(fā)送器件地址if(ack_mk==0)return(0);//如果沒(méi)能應(yīng)答，操作失敗

SendByte(suba);//發(fā)送器件子地址if(ack_mk==0)return(0);//如果沒(méi)能應(yīng)答，操作失敗

Start();//再次發(fā)起始信號(hào)

SendByte(sla+1); //sla+1表示進(jìn)行讀操作if(ack_mk==