/**********************头文件*************************/
#include <reg52.h>
#include <math.h>
#include <intrins.h>
#include <lcd.h> //1602显示
#include <ADXL345.h> //测量角度
#include <HCSR04.h>
/*************************主函数***************************/
void main(void)
{
delay_ms(5); //上电延时
UART_init(); //串口初始化
ADXL345_init(); // ADXL345的初始化
LcdInit(); // LCD的初始化;
ID=Read_Data_Reg(0x00); // 读出机器ID值,DEVID寄存器保存0xE5的固定器件ID代码
while(1)
{
Read_Data(); //读出X Y Z 轴加速度值
transform(); //数据重建过程
calculate_angle(XX,YY,ZZ); //计算x和y轴相对于水平面的倾角
calculate(); // ASCII码计算
display_LCD(); // 显示
get_temp_data(); //获取超声波测距距离 单位CM
dispaly_data(); //显示超声波数据
}
}
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <lcd.h>
#include <HCSR04.h>
/*----------------------------
超声波测距模块
-----------------------------*/
uchar serial[4];
uchar cnt,sum,temp;
uint temp_data = 0;
bit flag1;
uchar Average_flag = 0;
uint sum_data = 0;
uint Average_data = 0;
/*----------------------------
UART 中断服务程序
-----------------------------*/
void serial_serve() interrupt 4 //串口中断4号
{
EA=0;//
RI=0;
temp=SBUF;//读第一个字节,如果是0XFF的话,说明是启使码对了
switch(cnt)
{
case 0:serial[0]=temp;
if(serial[0]==0xff)
{
cnt=1;
flag1=0;
}
else
cnt=0; break;
case 1:serial[1]=temp;cnt=2;break;
case 2:serial[2]=temp;cnt=3;break;
case 3:serial[3]=temp;cnt=0;flag1=1;break;
}
EA=1;
}
void UART_init()
{
SCON = 0x50; //8位数据,可变波特率
AUXR |= 0x40; //定时器1时钟为Fosc,即1T
AUXR &= 0xFE; //串口1选择定时器1为波特率发生器
TMOD &= 0x0F; //设定定时器1为16位自动重装方式
TL1 = 0xE0; //设定定时初值
TH1 = 0xFE; //设定定时初值
ET1 = 0; //禁止定时器1中断
TR1 = 1; //启动定时器1
EA = 1; //开总中断
ES = 1; //开串口中断
cnt=0;
}
void dispaly_data()
{
LcdWriteCom(0x80+0x40);
LcdWriteData('H');
LcdWriteData('=');
LcdWriteData('0'+Average_data/1000);
LcdWriteData('0'+Average_data/100%10);
LcdWriteData('0'+Average_data/10%10);
LcdWriteData('.');
LcdWriteData('0'+Average_data%10);
LcdWriteData('c');
LcdWriteData('m');
}
void get_temp_data(void)
{
if(flag1==1)
{ //进行校验,如果校验正确,则采集数据
sum=serial[0]+serial[1]+serial[2];
if(sum==serial[3])
{ //将两个字节合并成一个16位的int
temp_data= serial[1] ;
temp_data<<=8;
temp_data= temp_data|serial[2] ;
// temp_data/=10;//毫米单位转换成厘米单位
Average_flag++;
sum_data=sum_data+temp_data; //累加
if(Average_flag == 16)
{
Average_data=sum_data/16+20;
Average_flag = 0;
sum_data = 0;
temp = 0;
}
}
}
}
#include"lcd.h"
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : Lcd1602_Delay1ms
* 函数功能 : 延时函数，延时1ms
* 输 入 : c
* 输 出 : 无
* 说 名 : 该函数是在12MHZ晶振下，12分频单片机的延时。
*******************************************************************************/
void Lcd1602_Delay1ms(uint c) //误差 0us
{
uchar i,j;
for (; c>0; c--)
{
_nop_();
_nop_();
_nop_();
i = 11;
j = 190;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : LcdWriteCom
* 函数功能 : 向LCD写入一个字节的命令
* 输 入 : com
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
#ifndef LCD1602_4PINS //当没有定义这个LCD1602_4PINS时
void LcdWriteCom(uchar com) //写入命令
{
LCD1602_E = 0; //使能
LCD1602_RS = 0; //选择发送命令
LCD1602_RW = 0; //选择写入
LCD1602_DATAPINS = com; //放入命令
Lcd1602_Delay1ms(1); //等待数据稳定
LCD1602_E = 1; //写入时序
Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间
LCD1602_E = 0;
}
#else
void LcdWriteCom(uchar com) //写入命令
{
LCD1602_E = 0; //使能清零
LCD1602_RS = 0; //选择写入命令
LCD1602_RW = 0; //选择写入
LCD1602_DATAPINS = com; //由于4位的接线是接到P0口的高四位，所以传送高四位不用改
Lcd1602_Delay1ms(1);
LCD1602_E = 1; //写入时序
Lcd1602_Delay1ms(5);
LCD1602_E = 0;
// Lcd1602_Delay1ms(1);
LCD1602_DATAPINS = com << 4; //发送低四位
Lcd1602_Delay1ms(1);
LCD1602_E = 1; //写入时序
Lcd1602_Delay1ms(5);
LCD1602_E = 0;
}
#endif
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : LcdWriteData
* 函数功能 : 向LCD写入一个字节的数据
* 输 入 : dat
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
#ifndef LCD1602_4PINS
void LcdWriteData(uchar dat) //写入数据
{
LCD1602_E = 0; //使能清零
LCD1602_RS = 1; //选择输入数据
LCD1602_RW = 0; //选择写入
LCD1602_DATAPINS = dat; //写入数据
Lcd1602_Delay1ms(1);
LCD1602_E = 1; //写入时序
Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间
LCD1602_E = 0;
}
#else
void LcdWriteData(uchar dat) //写入数据
{
LCD1602_E = 0; //使能清零
LCD1602_RS = 1; //选择写入数据
LCD1602_RW = 0; //选择写入
LCD1602_DATAPINS = dat; //由于4位的接线是接到P0口的高四位，所以传送高四位不用改
Lcd1602_Delay1ms(1);
LCD1602_E = 1; //写入时序
Lcd1602_Delay1ms(5);
LCD1602_E = 0;
LCD1602_DATAPINS = dat << 4; //写入低四位
Lcd1602_Delay1ms(1);
LCD1602_E = 1; //写入时序
Lcd1602_Delay1ms(5);
LCD1602_E = 0;
}
#endif
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : LcdInit()
* 函数功能 : 初始化LCD屏
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
#ifndef LCD1602_4PINS
void LcdInit() //LCD初始化子程序
{
LcdWriteCom(0x38); //开显示
LcdWriteCom(0x0c); //开显示不显示光标
LcdWriteCom(0x06); //写一个指针加1
LcdWriteCom(0x01); //清屏
LcdWriteCom(0x80); //设置数据指针起点
}
#else
void LcdInit() //LCD初始化子程序
{
LcdWriteCom(0x32); //将8位总线转为4位总线
LcdWriteCom(0x28); //在四位线下的初始化
LcdWriteCom(0x0c); //开显示不显示光标
LcdWriteCom(0x06); //写一个指针加1
LcdWriteCom(0x01); //清屏
LcdWriteCom(0x80); //设置数据指针起点
}
#endif
/**********************头文件*************************/
#include <reg52.h>
#include <math.h>
#include <intrins.h>
#include <lcd.h>
#include <ADXL345.h>
/***********************宏定义***********************/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
/***********************函数声明**********************/
//void write_comd(uchar);
//void write_data_LCD(uchar);
/***********************全局变量**********************/
uint Data_X_2[2]; // 读出的数据储存 X Y Z
uint Data_Y_2[2];
uint Data_Z_2[2];
int Data_X,Data_Y,Data_Z; // 数值转换后的值
float XX,YY,ZZ; // 3轴的重力加速度分量
uchar ID;
float roll,pitch;
uchar dis1[16] = {"X+00.00 Y+00.00"};
/********************************************************************
* *
* 函数名： Delayms（） *
* 功能描述：产生延迟 *
* 形参：ms 延迟的时间，单位ms *
* 返回值：无 *
* 局部变量：i *
* 全局变量：无 *
* 函数调用： 无 *
* *
********************************************************************/
void delay_ms(uchar ms)
{
uchar i;
while(ms--)
{
for(i = 0; i< 250; i++)
{
_nop_();
_nop_(); //空执行消耗CPU时间达到等待的效果
_nop_();
_nop_();
}
}
}
/********************************************************************
* *
* 函数名： Write_Data(uchar Data_write) *
* 功能描述：写指令到寄存器 *
* 形参：Data_write 要写的数据 8位 *
* 返回值：无 *
* 局部变量：i *
* 全局变量：无 *
* 函数调用： _nop_(); *
* *
********************************************************************/
/*************************写数据函数*******************/
void Write_Data(uchar Adress_Reg,uchar Data_write)
{
uchar i=0;
Adress_Reg=(Adress_Reg & 0x7f); // 置最高位位0 写状态
Adress_Reg=(Adress_Reg & 0xbf); // 置第二高位0 单字节读写
CS=0;
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
for(i=0;i<8;i++) // 8位串行输出 寄存器地址值
{
SCLK=0;
_nop_();
SDI=(bit)(Adress_Reg & 0x80);
_nop_();
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
Adress_Reg<<=1;
}
for(i=0;i<8;i++) // 8位串行输出 指令值
{
SCLK=0;
_nop_();
SDI=(bit)(Data_write & 0x80);
_nop_();
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
Data_write<<=1;
}
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
SDI=1;
CS=1;
}
/********************************************************************
* *
* 函数名： Read_Data_Reg(uchar Adress_Reg) *
* 功能描述：往寄存器读数据 *
* 形参：Adress_Reg 寄存器地址 *
* 返回值： Data_Read 读取的数据 *
* 局部变量：i Data_Read 读取的数据 *
* 全局变量：无 *
* 函数调用： _nop_(); *
* *
********************************************************************/
uchar Read_Data_Reg(uchar Adress_Reg)
{
uchar i=0;
uchar Data_Read;
Adress_Reg=(Adress_Reg|0x80); // 置最高位为1， 读状态
Adress_Reg=(Adress_Reg&0xbf); // 置第二高位位0， 单字节读写
CS=0;
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
for(i=0;i<8;i++) // 8位串行输出 寄存器地址值
{
SCLK=0;
_nop_();
SDI=(bit)(Adress_Reg & 0x80);
_nop_();
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
Adress_Reg<<=1;
}
for(i=0;i<8;i++) // 8位串行读入 数据（8位）
{
SCLK=0;
Data_Read<<=1;
_nop_();
Data_Read|=(uchar)SDI;
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
}
for(i=0;i<8;i++) // 产生8个脉冲 （手册要求，目的不知道）
{
SCLK=0;
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
}
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
CS=1;
return Data_Read;
}
/********************************************************************
* *
* 函数名： Read_Data() *
* 功能描述：读出6字节X Y Z 轴各两字节的数据 *
* 形参： 无 *
* 返回值： 无 *
* 局部变量：无 *
* 全局变量：Data_X_2[2] Data_Y_2[2] Data_Z_2[2] 存放读出值 *
* 函数调用：Read_Data_Reg(__);delay_ms(__); *
* *
********************************************************************/
void Read_Data()
{
/*DATAX0是X轴加速度的低字节寄存器，DATAX1是高字节寄存器*/
Data_X_2[0]=Read_Data_Reg(0x32); // 读出X轴低位
Data_X_2[1]=Read_Data_Reg(0x33); // 读出X轴高位
delay_ms(10);
Data_Y_2[0]=Read_Data_Reg(0x34); // 读出Y轴低位
Data_Y_2[1]=Read_Data_Reg(0x35); // 读出Y轴高位
delay_ms(10);
Data_Z_2[0]=Read_Data_Reg(0x36); // 读出Z轴低位
Data_Z_2[1]=Read_Data_Reg(0x37); // 读出Z轴高位
}
/********************************************************************
* *
* 函数名： ADXL345_init() *
* 功能描述：ADXL345 初始化 对寄存器写指令 *
* 形参： 无 *
* 返回值： 无 *
* 局部变量：无 *
* 全局变量：无 *
* 函数调用： Write_Data_Reg(__,__); *
* *
********************************************************************/
void ADXL345_init()
{
Write_Data(0x31,0x4f); //测量范围为正负16g 13位模式 3线SPI 中断低有效 禁用自测力 左对齐(MSB)模式
delay_ms(10);
Write_Data(0x2C,0x08); //速率设定为25HZ，带宽12.5HZ
delay_ms(10);
Write_Data(0x2D,0x08); //选择电源模式
delay_ms(10);
Write_Data(0x2E,0x80); //使能 DATA_READY 中断
delay_ms(10);
Write_Data(0x2f,0x00); //中断功能设定,不使用中断
delay_ms(10);
/*Write_Data(0x1E,0x00); //X 偏移量 根据测试传感器的
delay_ms(10);
Write_Data(0x1F,0x00); //Y 偏移量 根据测试传感器的
delay_ms(10);
Write_Data(0x20,0x00); //Z 偏移量 根据测试传感器的
delay_ms(10);
Write_Data(0x21,0x00); //敲击延时0:禁用; (1.25ms/LSB)
delay_ms(10);
Write_Data(0x22,0x00); //检测第一次敲击后的延时0:禁用; (1.25ms/LSB)
delay_ms(10);
Write_Data(0x23,0x00); //敲击窗口0:禁用; (1.25ms/LSB)
delay_ms(10);
Write_Data(0x24,0x00); //保存检测活动阀值; (62.5mg/LSB)
delay_ms(10);
Write_Data(0x25,0x00); //保存检测静止阀值; (62.5mg/LSB)
delay_ms(10);
Write_Data(0x26,0x2b); //检测活动时间阀值; (1s/LSB)
delay_ms(10);
Write_Data(0x27,0x00); // 活动 静止检测禁止
delay_ms(10);
Write_Data(0x28,0x09); //保存检测活动阀值; (62.5mg/LSB)
delay_ms(10);
Write_Data(0x29,0xff); //保存检测静止阀值; (62.5mg/LSB)
delay_ms(10);
Write_Data(0x2a,0x80);
delay_ms(10);*/
}
/********************************************************************
* *
* 函数名： transform(void) *
* 功能描述：数值整合和转换 ，并转换为加速度 放大1000倍 *
* 形参： 无 *
* 返回值： 无 *
* 局部变量：无 *
* 全局变量：Data_X=0,Data_Y=0,Data_Z 整合后的X Y Z 轴值 *
* 函数调用：无 *
* *
********************************************************************/
/*从数据寄存器中获取加速度数据后，用户必须对数据进行重建*/
/***************************数值转换***********************/
void transform(void)
{
(int)Data_X=(Data_X_2[0])+(Data_X_2[1]<<8);
(int)Data_Y=(Data_Y_2[0])+(Data_Y_2[1]<<8);
(int)Data_Z=(Data_Z_2[0])+(Data_Z_2[1]<<8);
if(Data_X&0x2000)
{ // 若位负数 转换为补码
Data_X=(~Data_X)+1;
Data_X=Data_X*3.90625; // 乘比例因素
Data_X=-Data_X;
}
else
{
Data_X=Data_X*3.90625;
}
if(Data_Y&0x2000)
{ // 若位负数 转换为补码
Data_Y=(~Data_Y)+1;
Data_Y=Data_Y*3.90625; // 乘比例因素
Data_Y=-Data_Y;
}
else
{
Data_Y=Data_Y*3.90625;
}
if(Data_Z&0x2000)
{ // 若位负数 转换为补码
Data_Z=(~Data_Z)+1;
Data_Z=Data_Z*3.90625; // 乘比例因素
Data_Z=-Data_Z;
}
else
{
Data_Z=Data_Z*3.90625;
}
/*if(Data_X<0)
{
Data_X=-Data_X;
Data_X=(float)Data_X*3.9;//Data_X单位为1000倍的g，即mg
}
else
{
Data_X=(float)Data_X*3.9;
}
if(Data_Y<0)
{
Data_Y=-Data_Y;
Data_Y=(float)Data_Y*3.9;
}
else
{
Data_Y=(float)Data_Y*3.9;
}
if(Data_Z<0)
{
Data_Z=-Data_Z;
Data_Z=(float)Data_Z*3.9;
}
else
{
Data_Z=(float)Data_Z*3.9;
}*/
/*扩大1000倍后结果*/
/*检测轴始终检测到的是正加速度*/
XX=Data_X; // X轴重力加速度分量
YY=Data_Y; // Y轴重力加速度分量
ZZ=Data_Z; // Z轴重力加速度分量
}
/********************************************************************
* *
* 函数名： calculate_angle(float V_x,float V_y,float V_z) *
* 功能描述：计算横滚角和俯仰角 *
* 形参：G_x G_x G_z X Y Z轴的加速度值 *
* 返回值：无 *
* 局部变量：无 *
* 全局变量：roll pitch 横滚角和俯仰角 *
* 函数调用：atan2(_,_); *
* *
********************************************************************/
/*********计算角度函数***************/
void calculate_angle(float G_x,float G_y,float G_z)
{
roll=-(float)(((atan2(G_z,G_x)*180)/3.1415926535)-90);//弧度转成角度
pitch=-(float)(((atan2(G_z,G_y)*180)/3.1415926535)-90);
roll=roll*100;
pitch=pitch*100;
}
/*******************计算函数********************/
void calculate()
{
//uchar flag_X,flag_Y;
if(roll<0)
{
roll=-roll;
dis1[1]='-';//flag_X=45;
}
else
{
dis1[1]='+';
}
if(pitch<0)
{
pitch=-pitch;
dis1[10]='-';//flag_Y=45;
}
else
{
dis1[10]='+';
}
dis1[0]='X';
//dis1[1]=flag_X;
dis1[2]=(int)roll%10000/1000+48;
dis1[3]=(int)roll%10000%1000/100+48;
dis1[4]='.';
dis1[5]=(int)roll%10000%1000%100/10+48;
dis1[6]=(int)roll%10000%1000%100%10+48;
dis1[9]='Y';
//dis1[10]=flag_Y;
dis1[11]=(int)pitch%10000/1000+48;
dis1[12]=(int)pitch%1000/100+48;
dis1[13]='.';
dis1[14]=(int)pitch%1000%100/10+48;
dis1[15]=(int)pitch%1000%100%10+48;
}
void display_LCD()
{
uint i;
LcdWriteCom(0x80);//初始化数据指针,写在第一行
for(i=0;i<16;i++)
{
LcdWriteData(dis1[i]);
ADXL345_delay(1);
}
}
/*******************延时函数********************/
void ADXL345_delay(uint k)
{
uint j,i;
for(j=k;j>0;j--)
for(i=100;i>0;i--);
}
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