蓝桥杯15——PCF8591与24C02综合应用：智能照明自动控制器

Posted 2022-12-08 谏书稀

智能照明自动控制器

在蓝桥杯大赛“单片机设计与开发”的在CT107D综合训练平台上，利用竞赛提供的IIC底层驱动代码，设计程序，实现以下的功能：

1. 系统上电后，通过采样PCF8591通道1中光敏电阻RD1的实时数据，并根据该数据控制8个LED灯的亮灭情况。

2. 灯光的控制分为5个等级：
   等级1：200 <= 光照数据 < 255，L1点亮。
   等级2：150 <= 光照数据 < 200，L1~L2点亮。
   等级3：100 <= 光照数据 < 150，L1~L4点亮。
   等级4：50 <= 光照数据 < 100，L1~L6点亮。
   等级5：0 <= 光照数据 < 50，L1～L8点亮。

3. 灯光控制等级和光敏数据实时显示在数码管上，如下如所示，灯光等级在左，光敏实时数据在右。

4. 按下S4按键，将当前的灯光控制等级和光敏电阻的数据保存到存储器24C02的0x01和0x02内存单元中。

5. 按下S5按键时，读取存储在24C02的历史数据并显示在数码管上，松开S5按键后，恢复显示实时数据。

#include <STC15F2K60S2.H>
#include <IIC.H>
#include <absacc.h>

void show(unsigned char pos, unsigned char value);
void delay(unsigned int t);
void show_now();
void show_old();
void LED_Level();
void Read_AIN1();
void Write_24C02(unsigned char addr, unsigned char dat);
unsigned char Read_24c02(unsigned char dat);
void key();

sbit s4=P3^3;
sbit s5=P3^2;
unsigned char table[]=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf;
unsigned char level=0; //存放实时灯光控制等级
unsigned char rd1=0;   //存放实时光敏数据
unsigned char old_level=0; //存放历史灯光控制等级
unsigned char old_rd1=0;   //存放历史光敏数据

void main()

	XBYTE[0xa000]=0x00;
	while(1)
	
		LED_Level();
		show_now();
		key();
  


//按键控制显示函数
void key()

	if(s4==0)//按下S4按键，将当前的灯光控制等级和光敏电阻的数据保存到存储器24C02的0x01和0x02内存单元中。
	
		delay(200);
		if(s4==0)
		
			Write_24C02(0x01,level);
			delay(1000);	
			Write_24C02(0x02,rd1);
			while(s4==0)//在等待按键松开时后刷新数码管显示历史数据。
			
				show_now();
			
		
  
	if(s5==0)//按下S5按键时，读取存储在24C02的历史数据并显示在数码管上，松开S5按键后，恢复显示实时数据。
	
		delay(200);
		if(s5==0)
		
			old_level=Read_24c02(0x01);
			old_rd1=Read_24c02(0x02);
			while(s5==0) //在按键松开后，恢复显示实时数据
			
				show_old();
		  
		
  



//灯光等级控制函数
/*     等级1：200 <= 光照数据 < 255，L1点亮。
       等级2：150 <= 光照数据 < 200，L1~L2点亮。
       等级3：100 <= 光照数据 < 150，L1~L4点亮。
       等级4：50 <= 光照数据 < 100，L1~L6点亮。
       等级5：0 <= 光照数据 < 50，L1～L8点亮。
*/
void LED_Level()

	Read_AIN1();
	if(rd1>200)
	
		XBYTE[0x8000]=0xfe; //1111 1110 点亮L1
		level=1;
	
	else if(rd1>150)
	
		XBYTE[0x8000]=0xfc;
		level=2;
  
	else if(rd1>100)
	
		XBYTE[0x8000]=0xf0;
		level=3;
  
	else if(rd1>50)
	
		XBYTE[0x8000]=0xc0;
		level=4;
  
	else if(rd1>=0)
	
		XBYTE[0x8000]=0x00;
		level=5;
  	


//采样PCF8591通道1的数据
void Read_AIN1()

  //先进行写操作,选择光敏传感器AIN1，通道1
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0x90);	//PCF8591的写设备地址
	IIC_WaitAck();      //等待从机应答
	IIC_SendByte(0x01);	//写入PCF8591的控制字节
	IIC_WaitAck();
	IIC_Stop();

	//再进行读操作,通道1
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0x91);	 //PCF8591的读设备地址
	IIC_WaitAck();
	rd1=IIC_RecByte(); //读取PCF8591通道1的数据 
	IIC_Ack(0);	         //产生非应答信号
	IIC_Stop(); 	


//24c02写字节函数
void Write_24C02(unsigned char addr, unsigned char dat)

	IIC_Start();								
	IIC_SendByte(0xa0); 	//设备写地址
	IIC_WaitAck();				
	IIC_SendByte(addr); 	//发送内存字节地址
	IIC_WaitAck(); 					
	IIC_SendByte(dat); 		//写入目标数据
	IIC_WaitAck();					
	IIC_Stop();						


//24C02字节读函数
unsigned char Read_24c02(unsigned char dat)

	unsigned char temp;
	//先进行一个伪写操作
	IIC_Start();								
	IIC_SendByte(0xa0); 	//设备写地址
	IIC_WaitAck();				
	IIC_SendByte(dat); 	//发送内存字节地址
	IIC_WaitAck(); 				
  //再进行字节读操作
	IIC_Start();					
	IIC_SendByte(0xa1); 	//设备读地址
	IIC_WaitAck();				
	temp = IIC_RecByte();	//读取目标数据
	IIC_Ack(0); 					//产生非应答信号
	IIC_Stop();						
  return temp;


//数码管显示实时数据
void show_now()

	show(0,table[10]);
	delay(500);
	show(1,table[level]);
	delay(500);	
	show(2,table[10]);
	delay(500);
	show(3,0xff);
	delay(500);
	show(4,0xff);
	delay(500);
	show(5,table[rd1/100]);
	delay(500);
	show(6,table[rd1/10%10]);
	delay(500);
	show(7,table[rd1%10]);
	delay(500);	


//数码管显示历史数据
void show_old()

	show(0,table[10]);
	delay(500);
	show(1,table[old_level]);
	delay(500);	
	show(2,table[10]);
	delay(500);
	show(3,0xff);
	delay(500);
	show(4,0xff);
	delay(500);
	show(5,table[old_rd1/100]);
	delay(500);
	show(6,table[old_rd1/10%10]);
	delay(500);
	show(7,table[old_rd1%10]);
	delay(500);	


//单个数码管显示函数
void show(unsigned char pos, unsigned char value)

	XBYTE[0xE000] = 0xFF;				    //消隐
	XBYTE[0xC000] = 0x01 << pos;		//选择数码管的位置
	XBYTE[0xE000] = value;				  //输出数码管显示的内容


//延时函数
void delay(unsigned int t)

	while(t--);

IIC驱动代码

/*
  程序说明: IIC总线驱动程序
  软件环境: Keil uVision 4.10 
  硬件环境: CT107单片机综合实训平台 8051，12MHz
  日    期: 2011-8-9
*/

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"

#define somenop _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();    


#define SlaveAddrW 0xA0
#define SlaveAddrR 0xA1

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


//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;


//应答位控制
void IIC_Ack(bit ackbit)

	if(ackbit) 
		
		SDA = 0;
	
	else 
	
		SDA = 1;
	
	somenop;
	SCL = 1;
	somenop;
	SCL = 0;
	SDA = 1; 
	somenop;


//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;

#ifndef _IIC_H
#define _IIC_H

//函数声明
void IIC_Start(void); 
void IIC_Stop(void);  
void IIC_Ack(bit ackbit); 
void IIC_SendByte(unsigned char byt); 
bit IIC_WaitAck(void);  
unsigned char IIC_RecByte(void); 

#endif