51單片機驅動MPU6050+ADXL345帶詳細注釋的源程序

ID:375307 · 發表于 2018-7-20 08:50

單片機源碼：

#include <STC15.H> //引用STC15系列頭文件，百度上搜索下載
#include <INTRINS.H>
#include <MATH.H>
#define I2C_SCL P14 //時鐘信號線
#define I2C_SDA P15 //數據信號線
#define PWR_MGMT_1 0x6B //電源管理，典型值：0x00(正常啟用)
#define WHO_AM_I 0x75 //IIC地址寄存器(默認數值0x68，只讀)
#define SlaveAddress 0xD0 //IIC寫入時的地址字節數據，+1為讀取
#define NOP1() nop_()
#define NOP2() NOP1(),NOP1()
#define MAIN_Fosc 24000000L //主時鐘,不同的晶振頻率可以直接修改
#define serial_one_read_max 16 //接收緩存區長度
#define serial_one_baud_rate 115200L //波特率，波特率可以直接修改
#define Timer1_Reload_Usart (65536UL -(MAIN_Fosc / 4 / serial_one_baud_rate)) //Timer1重裝值，定時器1產生波特率
//****************************************
// 定義MPU6050內部地址
//****************************************
#define SMPLRT_DIV 0x19 //陀螺儀采樣率，典型值：0x07(125Hz)
#define CONFIG 0x1A //低通濾波頻率，典型值：0x06(5Hz)
#define GYRO_CONFIG 0x1B //陀螺儀自檢及測量范圍，典型值：0x18(不自檢，2000deg/s)
#define ACCEL_CONFIG 0x1C //加速計自檢、測量范圍及高通濾波頻率，典型值：0x01(不自檢，2G，5Hz)
#define ACCEL_XOUT_H 0x3B
#define ACCEL_XOUT_L 0x3C
#define ACCEL_YOUT_H 0x3D
#define ACCEL_YOUT_L 0x3E
#define ACCEL_ZOUT_H 0x3F
#define ACCEL_ZOUT_L 0x40
#define TEMP_OUT_H 0x41
#define TEMP_OUT_L 0x42
#define GYRO_XOUT_H 0x43
#define GYRO_XOUT_L 0x44
#define GYRO_YOUT_H 0x45
#define GYRO_YOUT_L 0x46
#define GYRO_ZOUT_H 0x47
#define GYRO_ZOUT_L 0x48
void Delay1000ms() //延時函數1秒
{
unsigned char i, j, k;
_nop_();
_nop_();
i = 85;
j = 12;
k = 155;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}
//========================================================================
// 函數: void I2C_Start()
// 描述: I2C起始信號.
// 參數: none.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
void I2C_Start()
{
I2C_SDA = 1; //拉高數據線
I2C_SCL = 1; //拉高時鐘線
NOP2(); //等待機器反應
I2C_SDA = 0; //產生下降沿
I2C_SCL = 0; //拉低時鐘線
}
//========================================================================
// 函數: void I2C_Stop()
// 描述: I2C停止信號.
// 參數: none.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
void I2C_Stop()
{
I2C_SDA = 0; //拉低數據線
I2C_SCL = 1; //拉高時鐘線
NOP2(); //等待機器反應
I2C_SDA = 1; //產生上升沿
NOP1(); //等待機器反應
}
//========================================================================
// 函數: void I2C_SendACK(bit ack)
// 描述: I2C發送應答信號.
// 參數: ack (0:ACK 1:NAK).
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
void I2C_SendACK(bit ack)
{
I2C_SDA = ack; //寫應答信號
I2C_SCL = 1; //拉高時鐘線
NOP2(); //等待機器反應
I2C_SCL = 0; //拉低時鐘線
NOP1(); //等待機器反應
}
//========================================================================
// 函數: bit I2C_RecvACK()
// 描述: I2C接收應答信號.
// 參數: none.
// 返回: 1：成功，0：失敗.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
bit I2C_RecvACK()
{
I2C_SCL = 1; //拉高時鐘線
NOP2(); //等待機器反應
CY = I2C_SDA; //讀應答信號
I2C_SCL = 0; //拉低時鐘線
return CY;
}
//========================================================================
// 函數: void I2C_SendByte(u8 dat)
// 描述: 向I2C總線發送一個字節數據.
// 參數: dat：要發送的數據.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
void I2C_SendByte(unsigned char dat)
{
unsigned char i;
for (i=0; i<8; i++) //8位計數器
{
dat <<= 1; //移出數據的最高位
I2C_SDA = CY; //送數據口
I2C_SCL = 1; //拉高時鐘線
NOP2(); //等待機器反應
I2C_SCL = 0; //拉低時鐘線
}
I2C_RecvACK();
}
//========================================================================
// 函數: unsigned char I2C_RecvByte()
// 描述: 從I2C總線接收一個字節數據.
// 參數: none.
// 返回: 接收到的數據.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
unsigned char I2C_RecvByte()
{
unsigned char i;
unsigned char dat = 0;
I2C_SDA = 1; //使能內部上拉,準備讀取數據,
for (i=0; i<8; i++) //8位計數器
{
dat <<= 1;
I2C_SCL = 1; //拉高時鐘線
NOP2(); //等待機器反應
dat |= I2C_SDA; //讀數據
I2C_SCL = 0; //拉低時鐘線
}
return dat;
}
//========================================================================
// 函數: void Single_WriteI2C(unsigned char REG_Address,unsigned char REG_data)
// 描述: 向I2C設備寫入一個字節數據.
// 參數: REG_Address：地址.
// REG_data：要寫入的數據.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
void Single_WriteI2C(unsigned char REG_Address,unsigned char REG_data)
{
I2C_Start(); //起始信號
I2C_SendByte(SlaveAddress); //發送設備地址+寫信號
I2C_SendByte(REG_Address); //內部寄存器地址，
I2C_SendByte(REG_data); //內部寄存器數據，
I2C_Stop(); //發送停止信號
}
//========================================================================
// 函數: unsigned char Single_ReadI2C(unsigned char REG_Address)
// 描述: 從I2C設備讀取一個字節數據.
// 參數: REG_Address：地址.
// 返回: 讀取到的數據.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
unsigned char Single_ReadI2C(unsigned char REG_Address)
{
unsigned char REG_data;
I2C_Start(); //起始信號
I2C_SendByte(SlaveAddress); //發送設備地址+寫信號
I2C_SendByte(REG_Address); //發送存儲單元地址，從0開始
I2C_Start(); //起始信號
I2C_SendByte(SlaveAddress+1); //發送設備地址+讀信號
REG_data=I2C_RecvByte(); //讀出寄存器數據
I2C_SendACK(1); //接收應答信號
I2C_Stop(); //停止信號
return REG_data;
}
//========================================================================
// 函數: void MPU6050_init()
// 描述: 初始化MPU6050.
// 參數: none.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
void MPU6050_Init()
{
Single_WriteI2C(PWR_MGMT_1, 0x00); //解除休眠狀態
Single_WriteI2C(SMPLRT_DIV, 0x07);
Single_WriteI2C(CONFIG, 0x06);
Single_WriteI2C(GYRO_CONFIG, 0x18);
Single_WriteI2C(ACCEL_CONFIG, 0x01);
}
//========================================================================
// 函數: int GetData(u8 REG_Address)
// 描述: 讀取數據并合成為int型數據.
// 參數: REG_Address：地址.
// 返回: 讀取到的數據.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
int GetData(unsigned char REG_Address)
{
unsigned char H,L;
H = Single_ReadI2C(REG_Address);
L = Single_ReadI2C(REG_Address + 1);
return (H << 8) + L; //合成數據
}
////========================================================================
//// 函數: int get_x_angle()
//// 描述: 獲取三軸角速度，三軸加速度
//// 參數: gyro_id：數據ID，1：x角速度，2：y角速度，3：z角速度，4：x加速度，5：y加速度，6：z加速度.
//// 返回: 陀螺儀值.
//// 版本: V2.0, 2017-07-15
////========================================================================
int Get_Gyro_Data(unsigned char gyro_id)
{
switch(gyro_id)
{
case 1: return GetData(ACCEL_XOUT_H); break;
case 2: return GetData(ACCEL_YOUT_H); break;
case 3: return GetData(ACCEL_ZOUT_H); break;
case 4: return GetData(GYRO_XOUT_H) ; break;
case 5: return GetData(GYRO_YOUT_H) ; break;
case 6: return GetData(GYRO_ZOUT_H) ; break;
}
return 0;
}
//========================================================================
// 函數: int MPU6050_Get_Angle(float x,float y,float z,u8 dir)
// 描述: 轉化成與三個方向的夾角.
// 參數: x：x方向數據.
// y：y方向數據.
// z：z方向數據.
// dir:方向ID.
// 返回: 夾角角度值（放大10倍）.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
int MPU6050_Get_Angle(int x,int y,int z,unsigned char dir)
{
float xdata temp;
float xdata res = 0;
switch(dir)
{
case 0://與z軸的夾角
temp = sqrt(((float)x*(float)x+(float)y*(float)y))/(float)z;
res = atan(temp);
break;
case 1://與x軸的夾角
temp = (float)x/sqrt(((float)y*(float)y+(float)z*(float)z));
res = atan(temp);
break;
case 2://與y軸的夾角
temp = (float)y/sqrt(((float)x*(float)x+(float)z*(float)z));
res = atan(temp);
break;
}
return (int)(res*1800/3.1416);//弧度轉換為角度,擴大10倍
}
//========================================================================
// int get_included_angle(unsigned dat)
// 描述: 獲取角度或加速度
// 參數: angle_id：方向指示變量（1：X軸角度，2：Y軸角度，3：Z軸角度，4：X軸加速度，5：Y軸加速度，6：Z軸加速度）.
// 返回: 夾角角度值（放大10倍）.
// 版本: V1.0, 2017-06-23
//========================================================================
int MPU6050_Get_Data(unsigned angle_id)
{
switch(angle_id)
{
case 1:return MPU6050_Get_Angle( Get_Gyro_Data(1), Get_Gyro_Data(2), Get_Gyro_Data(3), 1);break;
case 2:return MPU6050_Get_Angle( Get_Gyro_Data(1), Get_Gyro_Data(2), Get_Gyro_Data(3), 2);break;
case 3:return MPU6050_Get_Angle( Get_Gyro_Data(1), Get_Gyro_Data(2), Get_Gyro_Data(3), 0);break;
case 4:return (int)((float)((float)Get_Gyro_Data(4)/16384)*9.8*100);
case 5:return (int)((float)((float)Get_Gyro_Data(5)/16384)*9.8*100);
case 6:return (int)((float)((float)Get_Gyro_Data(6)/16384)*9.8*100);
}
return 0;
}
//串口初始化
void Uart_Init()
{
SCON |= 0x40; //8位數據
P_SW1 &= ~0xc0; //UART1 使用P30 P31口默認
TR1 = 0; //關閉定時器1
AUXR &= ~0x01; //串口1波特率使用定時器1
TMOD &= ~(1<<6); //Timer1 set As Timer
TMOD &= ~0x30; //16位自動重裝
AUXR |= (1<<6); //定時器使用1T模式
TH1 = (unsigned char)(Timer1_Reload_Usart >> 8);
TL1 = (unsigned char)Timer1_Reload_Usart;
TR1 = 1; //打開定時器1
PS = 1; //高優先級中斷
REN = 1; //允許接收
ES = 1; //允許中斷
EA = 1; //允許全局中斷
}
//========================================================================
// 函數: serial_one_send_byte(unsigned char dat)
// 描述: 串口1發送一個字節.
// 參數: dat：字符（無符號八位整型數據）.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2017-06-22
//========================================================================
void serial_one_send_byte(unsigned char dat)
{
SBUF = dat;
while(!TI);
TI = 0;
}
//========================================================================
// 函數: serial_one_send_string(u8 *dat)
// 描述: 串口1發送字符串.
// 參數: dat：字符串.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2017-06-22
//========================================================================
void serial_one_send_string(unsigned char *dat)
{
while(*dat)
serial_one_send_byte(*dat++);
}
//========================================================================
// 函數: void serial_one_send_number(long num)
// 描述: 串口1發送整型數據.
// 參數: num：整型數值.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2017-06-22
//========================================================================
void serial_one_send_number(long num)
{
long dat = 0;
unsigned char length = 0;
if(num < 0) //當數值為負數時
{
serial_one_send_byte('-'); //輸出負號
num = -num; //將數值取相反數
}
if(num == 0) //當數值為0時
serial_one_send_byte('0'); //輸出字符0
else //當數值不為0時
{
while(num) //將數值倒過來
{
dat = dat * 10;
dat = dat + num % 10;
num = num / 10;
length++;
}
while(length--) //從第一位開始輸出倒過來的數值
{
serial_one_send_byte(dat % 10 + '0');
dat = dat / 10;
}
}
}
void serial_one_send_float(double float_val, char bit_val)
{
long xdata value_int = 0;
long xdata value_flt = 0;
if(float_val < 0)
{
serial_one_send_byte('-');
float_val = -float_val;
}
value_int = (long)float_val;
float_val = float_val - (double)value_int;
for(;bit_val;bit_val--)
float_val = float_val * 10;
serial_one_send_number(value_int);
serial_one_send_byte('.');
serial_one_send_number((long)float_val);
}
float value = 0;
//主函數
void main()
{
Delay1000ms();
Uart_Init(); //串口初始化
MPU6050_Init(); //初始化MPU6505
while(1)
{
value = MPU6050_Get_Data(1); //獲取與x軸的夾角，角度被放大10倍
serial_one_send_string("模塊與x軸的夾角為：");
serial_one_send_float(value / 10,1); //角度除以10，并從串口發出,第二個參數為保留一位小數
serial_one_send_string("\r\n"); //換行
value = MPU6050_Get_Data(2); //獲取與y軸的夾角，角度被放大10倍
serial_one_send_string("模塊與y軸的夾角為：");
serial_one_send_float(value / 10,1); //角度除以10，并從串口發出
serial_one_send_string("\r\n"); //換行
value = MPU6050_Get_Data(3); //獲取與z軸的夾角，角度被放大10倍
serial_one_send_string("模塊與z軸的夾角為：");
serial_one_send_float(value / 10,1); //角度除以10，并從串口發出
serial_one_send_string("\r\n"); //換行
value = MPU6050_Get_Data(4); //獲取與x軸加速度，數值被放大100倍
serial_one_send_string("x軸加速度為：");
serial_one_send_float(value/100,1); //角度除以100，并從串口發出，第二個參數為保留一位小數
serial_one_send_string(" M/S2\r\n"); //換行
value = MPU6050_Get_Data(4); //獲取與y軸加速度，數值被放大100倍
serial_one_send_string("y軸加速度為：");
serial_one_send_float(value / 100,1); //角度除以100，并從串口發出
serial_one_send_string(" M/S2\r\n"); //換行
value = MPU6050_Get_Data(4); //獲取與z軸加速度，數值被放大100倍
serial_one_send_string("z軸加速度為：");
serial_one_send_float(value / 100,1); //角度除以100，并從串口發出
serial_one_send_string(" M/S2\r\n\r\n"); //換行
Delay1000ms();
Delay1000ms();
}
}
//串口中斷
void Uart1_Int (void) interrupt 4
{
if(RI)
RI = 0;
}

復制代碼

/*
* ADXL345模塊
*
* 用途：ADXL345模塊IIC測試程序
*
* 作者日期備注
*
*/
#include "uart3.h"
#include <stc15.H>
#include <math.h> //Keil library
#include <stdio.h> //Keil library
#include <INTRINS.H>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit SCL=P0^6; //IIC時鐘引腳定義
sbit SDA=P0^7; //IIC數據引腳定義
sbit P_PWM = P2^5; //定義PWM輸出引腳。
sbit O_PWM = P2^1;
#define SlaveAddress 0xa6 //定義器件在IIC總線中的從地址,根據ALT ADDRESS地址引腳不同修改
//ALT ADDRESS引腳接地時地址為0xA6，接電源時地址為0x3A
#define PWM_HIGH_MIN 32 //限制PWM輸出的最小占空比。用戶請勿修改。
#define PWM_HIGH_MAX (PWM_DUTY-PWM_HIGH_MIN) //限制PWM輸出的最大占空比。用戶請勿修改。
long PWM_DUTY=20200;
unsigned int duty;
unsigned char fu_flag=0;
unsigned int pwm; //定義PWM輸出高電平的時間的變量。用戶操作PWM的變量。
//BYTE BUF[8]; //接收數據緩存區
uchar ge,shi,bai,qian,wan; //顯示變量
int dis_data; //變量
int x_value=0;
void delay(unsigned int k);
void Init_ADXL345(void); //初始化ADXL345
void conversion(uint temp_data);
void Single_Write_ADXL345(uchar REG_Address,uchar REG_data); //單個寫入數據
uchar Single_Read_ADXL345(uchar REG_Address); //單個讀取內部寄存器數據
void Multiple_Read_ADXL345(); //連續的讀取內部寄存器數據
//sbit P_PWM = P1^4; //定義PWM輸出引腳。STC15W204S
unsigned int PWM_high,PWM_low; //中間變量，用戶請勿修改。
void change_pwm(int i);
void LoadPWM(int i);
void pwm_init();
//------------------------------------
void PID_Operation();
void PID_Output(void);
void Delay5us();
void Delay5ms();
void ADXL345_Start();
void ADXL345_Stop();
void ADXL345_SendACK(bit ack);
bit ADXL345_RecvACK();
void ADXL345_SendByte(BYTE dat);
BYTE ADXL345_RecvByte();
void ADXL345_ReadPage();
void ADXL345_WritePage();
//-----------------------------------
//*********************************************************
//void conversion(uint temp_data)
//{
// wan=temp_data/10000+0x30 ;
// temp_data=temp_data%10000; //取余運算
// qian=temp_data/1000+0x30 ;
// temp_data=temp_data%1000; //取余運算
// bai=temp_data/100+0x30 ;
// temp_data=temp_data%100; //取余運算
// shi=temp_data/10+0x30 ;
// temp_data=temp_data%10; //取余運算
// ge=temp_data+0x30;
//}
/*******************************/
void delay(unsigned int k)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<k;i++)
{
for(j=0;j<121;j++)
{;}}
}
/**************************************
延時5微秒(STC90C52RC---12MHz---12T)
不同的工作環境,需要調整此函數，注意時鐘過快時需要修改
當改用1T的MCU時,請調整此延時函數
**************************************/
void Delay5us()
{
unsigned char i;
_nop_();
_nop_();
i = 27;
while (--i);
}
///**************************************
//延時5毫秒(STC90C52RC@12M)
//不同的工作環境,需要調整此函數
//當改用1T的MCU時,請調整此延時函數
//**************************************/
//void Delay5ms()
//{
// unsigned char i, j;
// i = 117;
// j = 184;
// do
// {
// while (--j);
// } while (--i);
//}
/**************************************
起始信號
**************************************/
void ADXL345_Start()
{
SDA = 1; //拉高數據線
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
SDA = 0; //產生下降沿
Delay5us(); //延時
SCL = 0; //拉低時鐘線
}
/**************************************
停止信號
**************************************/
void ADXL345_Stop()
{
SDA = 0; //拉低數據線
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
SDA = 1; //產生上升沿
Delay5us(); //延時
}
/**************************************
發送應答信號
入口參數:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void ADXL345_SendACK(bit ack)
{
SDA = ack; //寫應答信號
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay5us(); //延時
}
/**************************************
接收應答信號
**************************************/
bit ADXL345_RecvACK()
{
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
CY = SDA; //讀應答信號
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay5us(); //延時
return CY;
}
/**************************************
向IIC總線發送一個字節數據
**************************************/
void ADXL345_SendByte(BYTE dat)
{
BYTE i;
for (i=0; i<8; i++) //8位計數器
{
dat <<= 1; //移出數據的最高位
SDA = CY; //送數據口
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay5us(); //延時
}
ADXL345_RecvACK();
}
/**************************************
從IIC總線接收一個字節數據
**************************************/
BYTE ADXL345_RecvByte()
{
BYTE i;
BYTE dat = 0;
SDA = 1; //使能內部上拉,準備讀取數據,
for (i=0; i<8; i++) //8位計數器
{
dat <<= 1;
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
dat |= SDA; //讀數據
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay5us(); //延時
}
return dat;
}
//******單字節寫入*******************************************
void Single_Write_ADXL345(uchar REG_Address,uchar REG_data)
{
ADXL345_Start(); //起始信號
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //發送設備地址+寫信號
ADXL345_SendByte(REG_Address); //內部寄存器地址，請參考中文pdf22頁
ADXL345_SendByte(REG_data); //內部寄存器數據，請參考中文pdf22頁
ADXL345_Stop(); //發送停止信號
}
//********單字節讀取*****************************************
uchar Single_Read_ADXL345(uchar REG_Address)
{ uchar REG_data;
ADXL345_Start(); //起始信號
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //發送設備地址+寫信號
ADXL345_SendByte(REG_Address); //發送存儲單元地址，從0開始
ADXL345_Start(); //起始信號
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //發送設備地址+讀信號
REG_data=ADXL345_RecvByte(); //讀出寄存器數據
ADXL345_SendACK(1);
ADXL345_Stop(); //停止信號
return REG_data;
}
//*********************************************************
//
//連續讀出ADXL345內部加速度數據，地址范圍0x32~0x37
//
//*********************************************************
void Multiple_read_ADXL345(void)
{ uchar i;
ADXL345_Start(); //起始信號
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //發送設備地址+寫信號
ADXL345_SendByte(0x32); //發送存儲單元地址，從0x32開始
ADXL345_Start(); //起始信號
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //發送設備地址+讀信號
for (i=0; i<6; i++) //連續讀取6個地址數據，存儲中BUF
{
BUF[i] = ADXL345_RecvByte(); //BUF[0]存儲0x32地址中的數據
if (i == 5)
{
ADXL345_SendACK(1); //最后一個數據需要回NOACK
}
else
{
ADXL345_SendACK(0); //回應ACK
}
}
ADXL345_Stop(); //停止信號
}
//void send0ff()
//{
// SendData(0xff);
// SendData(0xff);
// SendData(0xff);
//}
//*****************************************************************
//初始化ADXL345，根據需要請參考pdf進行修改************************
void Init_ADXL345()
{
Single_Write_ADXL345(0x31,0x08); //測量范圍,正負16g，13位模式
Single_Write_ADXL345(0x2C,0x0a); //速率設定為12.5 參考pdf13頁
Single_Write_ADXL345(0x2D,0x08); //選擇電源模式參考pdf24頁
Single_Write_ADXL345(0x2E,0x80); //使能 DATA_READY 中斷
Single_Write_ADXL345(0x1E,0x00); //X 偏移量根據測試傳感器的狀態寫入pdf29頁
Single_Write_ADXL345(0x1F,0x00); //Y 偏移量根據測試傳感器的狀態寫入pdf29頁
Single_Write_ADXL345(0x20,0x05); //Z 偏移量根據測試傳感器的狀態寫入pdf29頁
}
////***********************************************************************
////顯示x軸
//void display_x()
//{ float temp;
// unsigned char dis_t[16]="n0.val=0000";
// dis_data=(BUF[1]<<8)+BUF[0]; //合成數據
// if(dis_data<0){
// dis_data=-dis_data;
// SendString("t3.txt=\"-\"");
// send0ff();
// }
// else{
// SendString("t3.txt=\" \"");
// send0ff();}
// temp=(float)dis_data*3.9; //計算數據和顯示,查考ADXL345快速入門第4頁
// conversion(temp); //轉換出顯示需要的數據
// dis_t[7]=qian;
// dis_t[8]=bai;
// dis_t[9]=shi;
// dis_t[10]=ge;
// dis_t[11]=0xff;
// dis_t[12]=0xff;
// dis_t[13]=0xff;
// SendString(dis_t);
//}
//***********************************************************************
//顯示y軸
//void display_y()
//{ float temp;
// unsigned char dis_t[16]="n1.val=";
// dis_data=(BUF[3]<<8)+BUF[2]; //合成數據
// if(dis_data<0){
// dis_data=-dis_data;
// SendString("t4.txt=\"-\"");
// send0ff();
// }
// else{
// SendString("t4.txt=\" \"");
// send0ff();}
// temp=(float)dis_data*3.9; //計算數據和顯示,查考ADXL345快速入門第4頁
// conversion(temp); //轉換出顯示需要的數據
// dis_t[7]=qian;
// dis_t[8]=bai;
// dis_t[9]=shi;
// dis_t[10]=ge;
// dis_t[11]=0xff;
// dis_t[12]=0xff;
// dis_t[13]=0xff;
// SendString(dis_t);
//}
//***********************************************************************
//顯示z軸
//void display_z()
//{
// float temp;
// unsigned char dis_t[16]="n2.val=";
// dis_data=(BUF[5]<<8)+BUF[4]; //合成數據
// if(dis_data<0){
// dis_data=-dis_data;
// SendString("t5.txt=\"-\"");
// send0ff();
// }
// else{
// SendString("t5.txt=\" \"");
// send0ff();
//}
// temp=(float)dis_data*3.9; //計算數據和顯示,查考ADXL345快速入門第4頁
// conversion(temp); //轉換出顯示需要的數據
// dis_t[7]=qian;
// dis_t[8]=bai;
// dis_t[9]=shi;
// dis_t[10]=ge;
// dis_t[11]=0xff;
// dis_t[12]=0xff;
// dis_t[13]=0xff;
// SendString(dis_t);
//}
void io_init()
{
P0M0 = 0x00;
P0M1 = 0x00;
P1M0 = 0x00;
P1M1 = 0x00;
P2M0 = 0x00;
P2M1 = 0x00;
P3M0 = 0x00;
P3M1 = 0x00;
P4M0 = 0x00;
P4M1 = 0x00;
P5M0 = 0x00;
P5M1 = 0x00;
P6M0 = 0x00;
P6M1 = 0x00;
P7M0 = 0x00;
P7M1 = 0x00;
}
//*********************************************************
//******主程序********
//*********************************************************
void main()
{
uchar temp[5];
uchar devid;
delay(500); //上電延時
io_init();
pwm_init();
uart3_init();
PID.iSetVal=16;
PID.uKP_Coe=3;
PID.uKI_Coe=0.1;
PID.uKD_Coe=5;
Init_ADXL345(); //初始化ADXL345
devid=Single_Read_ADXL345(0X00); //讀出的數據為0XE5,表示正確
while(1) //循環
{
Multiple_Read_ADXL345(); //連續讀出數據，存儲在BUF中
x_value=(BUF[1]<<8)+BUF[0]; //合成數據
if(x_value<=0)
{
fu_flag=1;
x_value=-x_value;
}
else
fu_flag=0;
temp[0]=x_value/10000+'0';
temp[1]=x_value/1000%10+'0';
temp[2]=x_value/100%10+'0';
temp[3]=x_value/10%10+'0';
temp[4]=x_value%10+'0';
SendString(temp);
PID.iCurVal=x_value;
PID_Operation();
PID_Output();
// if(x_value>0)
// {
// fu_flag=0;
// if(x_value>=300)
// {
// x_value=300;
//
// }
// change_pwm(x_value);
// }
// else if(x_value<0)
// {
// x_value=-x_value;
// fu_flag=1;
// if(x_value>=300)
// {
// x_value=300;
//
// }
// change_pwm(x_value);
// }
}
}
void pwm_init()
{
P_PWM = 0;
P2M1 &= ~(1 << 5); //P2.5 設置為推挽輸出
P2M0 |= (1 << 5);
P2M1 &= ~(1 << 1); //P2.1 設置為推挽輸出
P2M0 |= (1 << 1);
// P1M1 &= ~(1 << 4); //P1.4 設置為推挽輸出 STC15W204S
// P1M0 |= (1 << 4);
TR0 = 0; //停止計數
ET0 = 1; //允許中斷
PT0 = 1; //高優先級中斷
TMOD &= ~0x03; //工作模式,0: 16位自動重裝
AUXR |= 0x80; //1T
TMOD &= ~0x04; //定時
INT_CLKO |= 0x01; //輸出時鐘
TH0 = 0;
TL0 = 0;
TR0 = 1; //開始運行
EA = 1;
}
//========================================================================
// 函數: void delay_ms(unsigned char ms)
// 描述: 延時函數。
// 參數: ms,要延時的ms數, 這里只支持1~255ms. 自動適應主時鐘.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2013-4-1
// 備注:
//========================================================================
void change_pwm(int i)
{
LoadPWM(PWM_DUTY * i / 300);
}
/**************** 計算PWM重裝值函數 *******************/
void LoadPWM(int i)
{
int j;
if(i > PWM_HIGH_MAX) i = PWM_HIGH_MAX; //如果寫入大于最大占空比數據，則強制為最大占空比。
if(i < PWM_HIGH_MIN) i = PWM_HIGH_MIN; //如果寫入小于最小占空比數據，則強制為最小占空比。
j = 65536UL - PWM_DUTY + i; //計算PWM低電平時間
i = 65536UL - i; //計算PWM高電平時間
EA = 0;
PWM_high = i; //裝載PWM高電平時間
PWM_low = j; //裝載PWM低電平時間
EA = 1;
}
/********************* Timer0中斷函數************************/
void timer0_int (void) interrupt 1
{
if(P_PWM&&fu_flag==0)
{
TH0 = (unsigned char)(PWM_low >> 8); //如果是輸出高電平，則裝載低電平時間。
TL0 = (unsigned char)PWM_low;
P_PWM=0;
O_PWM=0;
}
else if(!P_PWM&&fu_flag==0)
{
TH0 = (unsigned char)(PWM_high >> 8); //如果是輸出低電平，則裝載高電平時間。
TL0 = (unsigned char)PWM_high;
O_PWM=0;
P_PWM=1;
}
if(O_PWM&&fu_flag==1)
{
TH0 = (unsigned char)(PWM_low >> 8); //如果是輸出高電平，則裝載低電平時間。
TL0 = (unsigned char)PWM_low;
O_PWM=0;
P_PWM=0;
}
else if(!O_PWM&&fu_flag==1)
{
TH0 = (unsigned char)(PWM_high >> 8); //如果是輸出低電平，則裝載高電平時間。
TL0 = (unsigned char)PWM_high;
O_PWM=1;
P_PWM=0;
}
}
/*
********************************************************
/*
函數名稱：PID_Operation() void PID_Output(void)
/*
函數功能：PID運算
/*
入口參數：無（隱形輸入，系數、設定值等）
/*
出口參數：無（隱形輸出，U(k)）
/*
函數說明：U(k)=KP*[E(k)-E(k-1)]+KI*E(k)+KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)]
********************************************************
*/
void PID_Operation(void)
{
uInt32 Temp[3] = {0}; //中間臨時變量
uInt32 PostSum = 0; //正數和
uInt32 NegSum = 0; //負數和
if(PID.iSetVal > PID.iCurVal) //設定值大于實際值否？
{
if(PID.iSetVal - PID.iCurVal > 300) //偏差大于10否？
PID.iPriVal = 300; //偏差大于10為上限幅值輸出(全速加熱)
else
//否則慢慢來
{
Temp[0] = PID.iSetVal - PID.iCurVal; //偏差<=10,計算E(k)
PID.uEkFlag[1] = 0; //E(k)為正數,因為設定值大于實際值
/*
數值進行移位，注意順序，否則會覆蓋掉前面的數值 */
PID.liEkVal[2] = PID.liEkVal[1];
PID.liEkVal[1] = PID.liEkVal[0];
PID.liEkVal[0] = Temp[0];
/*
=================================================================== */
if(PID.liEkVal[0] > PID.liEkVal[1]) //E(k)>E(k-1)否？
{
Temp[0] = PID.liEkVal[0] - PID.liEkVal[1]; //E(k)>E(k-1)
PID.uEkFlag[0] = 0; //E(k)-E(k-1)為正數
}
else
{
Temp[0] = PID.liEkVal[1] - PID.liEkVal[0]; //E(k)<E(k-1)
PID.uEkFlag[0] = 1; //E(k)-E(k-1)為負數
}
/*
=================================================================== */
Temp[2] = PID.liEkVal[1] * 2; //2E(k-1)
if((PID.liEkVal[0] + PID.liEkVal[2]) > Temp[2]) //E(k-2)+E(k)>2E(k-1)否？
{
Temp[2] = (PID.liEkVal[0] + PID.liEkVal[2]) - Temp[2];
PID.uEkFlag[2]=0; //E(k-2)+E(k)-2E(k-1)為正數
}
else //E(k-2)+E(k)<2E(k-1)
{
Temp[2] = Temp[2] - (PID.liEkVal[0] + PID.liEkVal[2]);
PID.uEkFlag[2] = 1; //E(k-2)+E(k)-2E(k-1)為負數
}
/*
=================================================================== */
Temp[0] = (uInt32)PID.uKP_Coe * Temp[0]; //KP*[E(k)-E(k-1)]
Temp[1] = (uInt32)PID.uKI_Coe * PID.liEkVal[0]; //KI*E(k)
Temp[2] = (uInt32)PID.uKD_Coe * Temp[2]; //KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)]
/*
以下部分代碼是講所有的正數項疊加，負數項疊加 */
/*
========= 計算KP*[E(k)-E(k-1)]的值 ========= */
if(PID.uEkFlag[0] == 0)
PostSum += Temp[0]; //正數和
else
NegSum += Temp[0]; //負數和
/*
========= 計算KI*E(k)的值 ========= */
if(PID.uEkFlag[1] == 0)
PostSum += Temp[1]; //正數和
else
;
/*
空操作。就是因為PID.iSetVal > PID.iCurVal（即E(K)>0）才進入if的，
那么就沒可能為負，所以打個轉回去就是了
*/
/*
========= 計算KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)]的值 ========= */
if(PID.uEkFlag[2]==0)
PostSum += Temp[2]; //正數和
else
NegSum += Temp[2]; //負數和
/*
========= 計算U(k) ========= */
PostSum += (uInt32)PID.iPriVal;
if(PostSum > NegSum) //是否控制量為正數
{
Temp[0] = PostSum - NegSum;
if(Temp[0] < 300 ) //小于上限幅值則為計算值輸出
PID.iPriVal = (uInt16)Temp[0];
else
PID.iPriVal = 300; //否則為上限幅值輸出
}
else
//控制量輸出為負數，則輸出0(下限幅值輸出)
PID.iPriVal = 0;
}
}
else
PID.iPriVal = 0;
}
/*
********************************************************
/*
函數名稱：PID_Output()
/*
函數功能：PID輸出控制
/*
入口參數：無（隱形輸入，U(k)）
/*
出口參數：無（控制端）
********************************************************
*/
void PID_Output(void)
{
static uInt16 iTemp;
iTemp = PID.iPriVal;
change_pwm(iTemp);
}

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