51单片机课程设计：基于ADXL345的三轴偏移值显示（可用于加速度测量）
本程序通过IIC的通讯方式读取三轴加速度模块ADXL345的数值，并且利用数码管显示出来，通过三个按键可以实现不同轴偏移值的显示，数码管显示电路和需要用到的相关器件，还有工程文件以及相关资料，可以在附件下载，程序适用于吉林农业大学单片机开发板，其他型号开发板修改部分代码既可以完成移植。
关于粘贴复制乱码的问题：如果程序复制到Keil编译器上出现注释乱码，可以先建一个.c文件，也就是说不在keil里面编辑，然后用记事本打开.c文件，将源码复制进去，再在keil中添加文件即可。
/***********************************************************************************
ADXL345加速度传感器实验
本程序是基于三轴加速度模块ADXL345的，能够读取到ADXL345三轴偏移数值，没有实现加速度
显示，如需达到此要求，可以自己找资料然后编写对应的函数。
程序利用三个按键实现不同轴的偏移数值显示，
P3.0：显示x轴偏移值
P3.1：显示y轴偏移值
P3.2：显示z轴偏移值
模块的通讯方式为IIC
SCL接P1.0
SDA接P1.1
CS接P1.2
（适用于吉农51开发板，如需移植，只需要更改显示电路即可）
2016-12-30---------------------------------SWorld
***********************************************************************************/
#include <REG51.H>
#include <math.h> //库函数
#include <stdio.h> //库函数
#include <INTRINS.H>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
/*********************************八段数码管引脚定义*********************************/
#define GPIO_DIG P0//位选以及段选数据输出端口定义
sbit WEC=P2^3;
sbit DUC=P2^2;
unsigned char code DIG_CODE[10]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f}; //显示段码
unsigned char DisplayData[8];
//用来存放要显示的8位数的值
sbit SCL=P1^0; //IIC时钟引脚定义
sbit SDA=P1^1; //IIC数据引脚定义
sbit CS=P1^2;
sbit isx=P3^0; //显示x
sbit isy=P3^1;//显示y
sbit isz=P3^2;//显示Z
unsigned int show;
//定义器件在IIC总线的从地址 根据ADDRESS引脚不同修改 接地时则地址为0xA6 接电源时0x3A
#defineSlaveAddress 0xA6
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned short WORD;
BYTE BUF[8]; //接收数据缓冲区
uchar ge,shi,bai,qian,wan; //显示变量 个十百千万
int dis_data; //变量
void delay(unsigned int k);//延时
void Init_ADXL345(void); //初始化ADXL
void conversion(uint temp_data);//用来分离各位
void Single_Write_ADXL345(uchar REG_Address,uchar REG_data); //单个写入数据
uchar Single_Read_ADXL345(uchar REG_Address); //单个读取内部寄存器数据
void Multiple_Read_ADXL345(); //连续读取内部寄存器数据
//------------------------------------
void Delay5us(); //延时5us
void Delay5ms();//延时5ms
void ADXL345_Start();//其实信号
void ADXL345_Stop();//停止信号
void ADXL345_SendACK(bit ack); //发送一位数据
bit ADXL345_RecvACK();//接收一位数据
void ADXL345_SendByte(BYTE dat);//发送一字节数据
BYTE ADXL345_RecvByte();//接收一字节数据
//-----------------------------------
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : DigDisplay
* 函数功能 : 使用数码管显示
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void DigDisplay()
{
unsigned char i;
unsigned int j;
for(i=0;i<8;i++)
{
WEC=1;DUC=0;
switch(i) //位选，选择点亮的数码管，
{
case(0):
GPIO_DIG=0x7F; break;//显示第0位
case(1):
GPIO_DIG=0xBF; break;//显示第1位
case(2):
GPIO_DIG=0xDF; break;//显示第2位
case(3):
GPIO_DIG=0xEF; break;//显示第3位
case(4):
GPIO_DIG=0xF7; break;//显示第4位
case(5):
GPIO_DIG=0xFB; break;//显示第5位
case(6):
GPIO_DIG=0xFD; break;//显示第6位
case(7):
GPIO_DIG=0xFE; break;//显示第7位
}
WEC=0;DUC=1;
GPIO_DIG=DisplayData[i];//发送段码
j=15; //扫描间隔时间设定
while(j--);
GPIO_DIG=0x00;//消隐
}
}
//延时10ms
void Delay10ms(unsigned int c) //误差 0us
{
unsigned char a, b;
//--c已经在传递过来的时候已经赋值了，所以在for语句第一句就不用赋值了--//
for (;c>0;c--)
{
for (b=38;b>0;b--)
{
for (a=130;a>0;a--);
}
}
}
/*--------------------------------------三个按键检测
-----------------------------------------------*/
unsigned char Key_Scan()
{
unsigned char keyValue = 0 , i; //保存键值
//--检测按键1--//
if (isx != 1)//检测按键K1是否按下
{
Delay10ms(1);//消除抖动
if (isx != 1)//再次检测按键是否按下
{
keyValue = 1;
i = 0;
while ((i<50) && (isx != 1)) //检测按键是否松开
{
Delay10ms(1);
i++;
}
}
}
//--检测按键1--//
if (isy != 1)//检测按键K1是否按下
{
Delay10ms(1);//消除抖动
if (isy!= 1)//再次检测按键是否按下
{
keyValue = 2;
i = 0;
while ((i<50) && (isy != 1)) //检测按键是否松开
{
Delay10ms(1);
i++;
}
}
}
//--检测按键1--//
if (isz!= 1)//检测按键K1是否按下
{
Delay10ms(1);//消除抖动
if (isz!= 1)//再次检测按键是否按下
{
keyValue = 3;
i = 0;
while ((i<50) && (isz != 1)) //检测按键是否松开
{
Delay10ms(1);
i++;
}
}
}
return keyValue; //将读取到键值的值返回
}
//*************存入各位数据********************************************
void conversion(uint temp_data)
{
wan=temp_data/10000 ;
temp_data=temp_data%10000;
qian=temp_data/1000 ;
temp_data=temp_data%1000;
bai=temp_data/100 ;
temp_data=temp_data%100;
shi=temp_data/10 ;
temp_data=temp_data%10;
ge=temp_data;
}
/*******************************/
void delay(unsigned int k)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<k;i++)
{
for(j=0;j<121;j++)
{;}
}
}
/**************************************
延时5us
**************************************/
void Delay5us()
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
/**************************************
延时5ms
**************************************/
void Delay5ms()
{
WORD n = 560;
while (n--);
}
/**************************************
起始信号
**************************************/
void ADXL345_Start()
{
SDA = 1; //拉高数据线
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SDA = 0; //拉低数据线
Delay5us(); //延时
SCL = 0; //拉低时钟线
}
/**************************************
结束信号
**************************************/
void ADXL345_Stop()
{
SDA = 0; //拉低数据线
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SDA = 1; //产生上升沿
Delay5us(); //延时
}
/**************************************
发送应答信号
**************************************/
void ADXL345_SendACK(bit ack)
{
SDA = ack; //写应答信号
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
}
/**************************************
接收应答信号
**************************************/
bit ADXL345_RecvACK()
{
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
CY = SDA; //读取应答信号
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
return CY; //返回应答数据
}
/**************************************
向IIC总线发送一字节数据
**************************************/
void ADXL345_SendByte(BYTE dat)
{
BYTE i;
for (i=0; i<8; i++) //8位计数器
{
dat <<= 1; //移除数据最高位
SDA = CY; //送数据口
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
}
ADXL345_RecvACK();
}
/**************************************
向IIC总线取一字节数据
**************************************/
BYTE ADXL345_RecvByte()
{
BYTE i;
BYTE dat = 0;
SDA = 1; //拉高数据线
for (i=0; i<8; i++) //8为计数器
{
dat <<= 1;
SCL = 1; //左移一位
Delay5us(); //延时
dat |= SDA; //读数据
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
}
return dat; //返回一字节数据
}
//******单字节写入*******************************************
void Single_Write_ADXL345(uchar REG_Address,uchar REG_data)
{
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址
ADXL345_SendByte(REG_Address); //内部寄存器地址
ADXL345_SendByte(REG_data); //内部数据地址
ADXL345_Stop(); //结束信号
}
//********单字节读取*****************************************
uchar Single_Read_ADXL345(uchar REG_Address)
{ uchar REG_data;
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址
ADXL345_SendByte(REG_Address); //发送寄存器地址
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址
REG_data=ADXL345_RecvByte(); //接收一字节数据
ADXL345_SendACK(1);
ADXL345_Stop(); //结束信号
return REG_data;
}
//*********************************************************
//
//连续读取器内部加速度数据 范围0x32-0x37
//
//*********************************************************
void Multiple_read_ADXL345(void)
{
uchar i;
ADXL345_Start(); //起始
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //设备地址
ADXL345_SendByte(0x32); //存储单元地址
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //设备地址加读信号
for (i=0; i<6; i++) //连续接收六个地址数据 存入BUF
{
BUF[i] = ADXL345_RecvByte(); //
if (i == 5)
{
ADXL345_SendACK(1); //最后一个数据
}
else
{
ADXL345_SendACK(0); //回应ACK
}
}
ADXL345_Stop(); //结束
Delay5ms();
}
//*****************************************************************
//初始化ADXL345***********************
void Init_ADXL345()
{
Single_Write_ADXL345(0x31,0x0B); //测量范围 正负16g 13位模式
Single_Write_ADXL345(0x2C,0x08); //速率12.5
Single_Write_ADXL345(0x2D,0x08); //电源模式
Single_Write_ADXL345(0x2E,0x80); //使能DATA_READY中断
Single_Write_ADXL345(0x1E,0x00); //X 偏移量
Single_Write_ADXL345(0x1F,0x00); //Y
Single_Write_ADXL345(0x20,0x05); //Z
}
//***********************************************************************
//显示x
void display_x()
{
float temp;
dis_data=(BUF[1]<<8)+BUF[0]; //合成数据
if(dis_data<0){
dis_data=-dis_data;
DisplayData[6]=0x40;
}
else
{
DisplayData[6]=0x00;
}
temp=(float)dis_data*3.9; //计算数据
conversion(temp); //分解数据
}
//***********************************************************************
//y
void display_y()
{
float temp;
dis_data=(BUF[3]<<8)+BUF[2];
if(dis_data<0){
dis_data=-dis_data;
DisplayData[6]=0x40;
}
else
{
DisplayData[6]=0x00;
}
temp=(float)dis_data*3.9;
conversion(temp);
}
//***********************************************************************
//z
void display_z()
{
float temp;
dis_data=(BUF[5]<<8)+BUF[4];
if(dis_data<0){
dis_data=-dis_data;
DisplayData[6]=0x40;
}
else
{
DisplayData[6]=0x00;
}
temp=(float)dis_data*3.9;
conversion(temp);
}
//*********************************************************
//************************主函数***************************
//*********************************************************
void main()
{
uchar devid;
delay(500); //延时
Init_ADXL345(); //初始化ADXL345
CS=1;
devid=Single_Read_ADXL345(0X00);//读取数据为0xE5表示正确
show=1;
DisplayData[7]=DIG_CODE[1];
while(1) //循环
{
switch(Key_Scan())
{
case 1:
show=1;
DisplayData[7]=DIG_CODE[1];
break;
case 2:
show=2;
DisplayData[7]=DIG_CODE[2];
break;
case 3:
show=3;
DisplayData[7]=DIG_CODE[3];
break;
}
switch(show)
{
case 1:
Multiple_Read_ADXL345(); //读取数据存入BUF
display_x(); //显示x
break;
case 2:
Multiple_Read_ADXL345(); //读取数据存入BUF
display_y(); //显示x
break;
case 3:
Multiple_Read_ADXL345(); //读取数据存入BUF
display_z(); //显示x
break;
}
DisplayData[5]=DIG_CODE[wan];
DisplayData[4]=DIG_CODE[qian];
DisplayData[3]=DIG_CODE[bai];
DisplayData[2]=DIG_CODE[shi];
DisplayData[1]=DIG_CODE[ge];
DigDisplay();
}
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