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標題: 單片機酒精檢測程序Proteus仿真原理圖 24C02掉電保存 [打印本頁]
作者: 夢不虛存    時間: 2022-5-8 14:26
標題: 單片機酒精檢測程序Proteus仿真原理圖 24C02掉電保存
用可變電阻來模擬MQ-3酒精傳感器
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）


單片機源程序如下:
  1. #include<reg52.h>
  2. #include <intrins.h>
  3. #define uchar unsigned char
  4. #define uint unsigned int
  5. #define nops4();                {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}//4個空操作延時

  7. #define add_write 0x90
  8. #define add_rec 0x91
  9. #define control_byte 0x03
  10. #define u16 unsigned char
  11. #define u8 unsigned int

  13. #define lcd_data P0
  14. sbit pe=P3^4;
  15. sbit sda=P2^4;                          //IO口定義
  16. sbit scl=P2^3;
  17. sbit green=P2^5;
  18. sbit red=P2^6;
  19. sbit yellow=P2^7;
  20. sbit k1=P3^5;
  21. sbit k2=P3^6;
  22. sbit k3=P3^7;
  23. sbit SDA=P1^1;                 
  24. sbit SCL=P1^0;
  25. sbit RS = P2^0;               
  26. sbit RW = P2^1;
  27. sbit E = P2^2;
  28. sbit bf = P0^7;
  29. bit flag=0,flag2=0;

  31. unsigned int voldata1;
  32. unsigned char i,j,k,m=0,tt=0;
  33. unsigned int vol;
  34. unsigned char num[]={"0,1,2,3,4,5,6,7,8,9"};
  35. unsigned char character[]="alcohol:";
  36. unsigned char character2[]="warn:";
  37. unsigned char hdata=60,ldata=20;

  39. extern voldate1;
  40. unsigned char voldate;
  41. void nop()
  42. {
  43.         _nop_();
  44.         _nop_();
  45. }
  46. void delay(unsigned char i)                //延時程序
  47. {
  48.   for(j=i;j>0;j--)
  49.     for(k=125;k>0;k--);
  50. }
  51. void delay1s(void)   //誤差 0us
  52. {
  53.     unsigned char a,b,c;
  54.     for(c=167;c>0;c--)
  55.         for(b=171;b>0;b--)
  56.             for(a=16;a>0;a--);
  57.     _nop_();  //if Keil,require use intrins.h
  58. }
  59. void delay1ms(void)   //誤差 0us
  60. {
  61.     unsigned char a,b,c;
  62.     for(c=1;c>0;c--)
  63.         for(b=142;b>0;b--)
  64.             for(a=2;a>0;a--);
  65. }
  66. void delay10ms(void)   //誤差 0us
  67. {
  68.     unsigned char a,b,c;
  69.     for(c=1;c>0;c--)
  70.         for(b=38;b>0;b--)
  71.             for(a=130;a>0;a--);
  72. }
  73. void delay10us(void)   //誤差 0us
  74. {
  75.     unsigned char a,b;
  76.     for(b=1;b>0;b--)
  77.         for(a=2;a>0;a--);
  78. }
  79. void delay100ms(void)   //誤差 0us
  80. {
  81.     unsigned char a,b,c;
  82.     for(c=19;c>0;c--)
  83.         for(b=20;b>0;b--)
  84.             for(a=130;a>0;a--);
  85. }

  87. void iic_start()
  88. {
  89.         SCL = 1;
  90.         SDA = 1;
  91.         nops4();
  92.         SDA = 0;
  93.         nops4();
  94.         SCL = 0;
  95. }

  97. //IIC停止函數
  98. void iic_stop()
  99. {
  100.         SCL = 0;
  101.         SDA = 0;
  102.         nops4();
  103.         SCL = 1;
  104.         nops4();
  105.         SDA = 1;
  106.         nops4();
  107. }

  109. /*
  110. * 函數: void iic_sendACK(bit ack_back)
  111. 功能: 主機讀完數據后是否向從機發送應答信號
  112. *ck為1時發送應答信號ACK, SDA拉低,繼續通信
  113. *ck為0時不發送ACK，SDA置1，結束通信*/

  115. void iic_sendACK(bit ack_back)                                                
  116. {
  117.         if(ack_back)
  118.                 SDA = 0;        //應答，SDA拉低,繼續通信
  119.         else
  120.                 SDA = 1;        //非應答，SDA置1，結束通信
  121.         nops4();
  122.         SCL = 1;
  123.         nops4();
  124.         SCL = 0;
  125.         nops4();
  126.         SDA = 1;
  127. }
  128. /*主機寫字節后檢測讀取從機發送的應答（寫應答）*/
  129. bit iic_recACK()
  130. {
  131.         unsigned char i=0;
  132.         SDA = 1;                   //先拉高SDA，等待檢測
  133.         nops4();
  134.         SCL = 1;
  135.         nops4();
  136.         while((1==SDA)&&(i<255)) i++;        //SDA為1時，循環檢測255次
  137.         if(SDA)                          //非應答,拉低SCL，停止，返回1
  138.         {
  139.                 SCL = 0;
  140.                 iic_stop();
  141.                 return 1;        
  142.         }        
  143.         else                          //應答,拉低SCL，返回1
  144.         {
  145.                 SCL = 0;
  146.                 return 0;
  147.         }
  148. }

  150. /*主機發送1字節數據給從機*/
  151. /*從最高位開始發送*/
  152. void iic_sendbyte(unsigned char byt)
  153. {
  154.         unsigned char i;
  155.         for(i=0;i<8;i++)
  156.         {                        
  157.                 if(byt&0x80)          //判斷最高位，并賦予SDA
  158.                         SDA = 1;
  159.                 else
  160.                         SDA = 0;
  161.                 nops4();
  162.                 SCL = 1;                          //SCL高電平，SDA數據穩定,發送
  163.                 nops4();
  164.                 byt<<=1;                                  //發送完成，字節左移
  165.                 SCL = 0;
  166.         }        
  167. }

  169. /*主機讀取1字節數據*/
  170. /*從高位接收，存放在低位*/
  171. unsigned char iic_recbyte()
  172. {
  173.         unsigned char i,byt;
  174.         for(i=0;i<8;i++)
  175.         {
  176.                 SCL = 1;             //SCL高電平，SDA數據穩定
  177.                 nops4();
  178.                 byt<<=1;                         //接收數據左移
  179.                 if(SDA)                                 //判斷接收數據，并賦給byt,1則+1,0則保持0；
  180.                         byt = byt|0x01;
  181.                 SCL = 0;                         //拉低SCL，準備接收下一位數據
  182.                 nops4();
  183.         }
  184.         return byt;                                 //讀取字節完畢，返回讀取值
  185. }
  186. unsigned char iic_readvoldata()
  187. {
  188.         iic_start();                                                        //起始
  189.         iic_sendbyte(add_write);                                //發送“寫”地址
  190.         if(!iic_recACK())                                                //應答判斷
  191.         {
  192.                 iic_sendbyte(control_byte);                        //發送控制字
  193.                 if(!iic_recACK())                                        //應答判斷
  194.                 {
  195.                         iic_start();                                        //起始
  196.                         iic_sendbyte(add_rec);                        //發送“讀”地址
  197.                         if(!iic_recACK())                                //應答判斷
  198.                         {
  199.                                 voldata1 = iic_recbyte();        //讀取A/D值
  200.                                 iic_sendbyte(0);                        //不發送應答
  201.                                 iic_stop();                                        //停止
  202.                         }               
  203.                 }        
  204.         }
  205.         return voldata1;                                                //返回A/D值
  206. }

  208. bit lcd_busytest()                 //忙碌檢測
  209. {
  210.         bit result;                 //定義檢測結果變量
  211.         RS = 0;                         //從CGRAM或DDRAM讀取，RS=1,RW=1,E高電平有效
  212.         RW = 1;
  213.         E = 1;                  
  214.         nops4();                 //空操作，給硬件反應時間
  215.         result = bf;         //讀取忙碌標志
  216.         E = 0;                         //使能信號復位
  217.         return result;         //返回忙碌標志值，0空閑，1忙碌
  218. }

  220. void lcd_writecmd(unsigned char cmd)
  221. {
  222.         while(lcd_busytest()==1);          //忙碌檢測
  223.         RS = 0;                                          //寫指令RS=0，RW=0，E一個脈沖
  224.         RW = 0;                                          
  225.         E = 0;                                          //E先置零
  226.         nops4();
  227.         lcd_data = cmd;                          //將要寫的數據給I/O口
  228.         nops4();
  229.         E = 1;                                          
  230.         nops4();
  231.         E = 0;                                          //E置1，再置零，執行寫操作有效
  232. }

  234. void lcd_writeadd(unsigned char add)  //地址指令需要在原地址上+0x80
  235. {
  236.         lcd_writecmd(add|0x80);        
  237. }

  239. void lcd_writedata(unsigned char dat)
  240. {
  241.         while(lcd_busytest()==1);          //忙碌檢測
  242.         RS = 1;
  243.         RW = 0;
  244.         E = 0;                                          //E先置零
  245.         nops4();
  246.         lcd_data = dat;                          //將要寫的數據給I/O口
  247.         nops4();
  248.         E = 1;                                          
  249.         nops4();
  250.         E = 0;                                          //E置1，再置零，執行寫操作有效
  251. }

  253. void lcd_init()
  254. {
  255.         delay1ms();                          //延時15ms，首次寫指令時應給LCD一段較長的反應時間
  256.         lcd_writecmd(0x38);                  //指令6，顯示模式設置：16×2顯示，5×7點陣，8位數據接口
  257.         delay1ms();
  258.         lcd_writecmd(0x38);
  259.         delay1ms();
  260.         lcd_writecmd(0x38);
  261.         delay1ms();
  262.         lcd_writecmd(0x0f);                  //指令4顯示開關控制，關閉顯示         
  263.         delay1ms();
  264.         lcd_writecmd(0x01);                  //指令1，清顯示
  265.         delay1ms();
  266.         lcd_writecmd(0x06);                  //指令3，設置輸入模式，寫入字符后，光標右移、字符不動
  267.         delay1ms();
  268. }

  270. /////////24C02讀寫驅動程序////////////////////
  271. void delay1(unsigned char m)
  272. {        unsigned int n;
  273.           for(n=0;n<m;n++);
  274. }



  278. void init()  //24c02初始化子程序
  279. {
  280.         scl=1;
  281.         nop();
  282.         sda=1;
  283.         nop();
  284. }

  286. void start()        //啟動I2C總線
  287. {
  288.         sda=1;
  289.         nop();
  290.         scl=1;
  291.         nop();
  292.         sda=0;
  293.         nop();
  294.         scl=0;
  295.         nop();
  296. }

  298. void stop()         //停止I2C總線
  299. {
  300.         sda=0;
  301.         nop();
  302.         scl=1;
  303.         nop();
  304.         sda=1;
  305.         nop();
  306. }

  308. void writebyte(unsigned char j)  //寫一個字節
  309. {
  310.         unsigned char i,temp;
  311.            temp=j;
  312.            for (i=0;i<8;i++)
  313.    {
  314.            temp=temp<<1;
  315.            scl=0;
  316.            nop();
  317.            sda=CY;                //temp左移時，移出的值放入了CY中
  318.            nop();
  319.            scl=1;                //待sda線上的數據穩定后，將scl拉高
  320.            nop();
  321.    }
  322.    scl=0;
  323.    nop();
  324.    sda=1;                                    
  325.    nop();
  326. }

  328. unsigned char readbyte()   //讀一個字節
  329. {
  330.    unsigned char i,j,k=0;
  331.    scl=0; nop(); sda=1;
  332.    for (i=0;i<8;i++)
  333.    {  
  334.                 nop(); scl=1; nop();
  335.               if(sda==1)
  336.                 j=1;
  337.               else
  338.                 j=0;
  339.               k=(k<<1)|j;
  340.                   scl=0;
  341.         }
  342.            nop();
  343.         return(k);
  344. }

  346. void clock()         //I2C總線時鐘
  347. {
  348.    unsigned char i=0;
  349.    scl=1;
  350.    nop();
  351.    while((sda==1)&&(i<255))
  352.              i++;
  353.    scl=0;
  354.    nop();
  355. }

  357. ////////從24c02的地址address中讀取一個字節數據/////
  358. unsigned char read24c02(unsigned char address)
  359. {
  360.      unsigned char i;
  361.    start();
  362.    writebyte(0xa0);
  363.    clock();
  364.    writebyte(address);
  365.    clock();
  366.    start();
  367.    writebyte(0xa1);
  368.    clock();
  369.    i=readbyte();
  370.    stop();
  371.    delay1(100);
  372.    return(i);
  373. }

  375. //////向24c02的address地址中寫入一字節數據info/////
  376. void write24c02(unsigned char address,unsigned char info)
  377. {
  378.     start();
  379.    writebyte(0xa0);
  380.    clock();
  381.    writebyte(address);
  382.    clock();
  383.    writebyte(info);
  384.    clock();
  385.    stop();
  386.    delay1(5000); //這個延時一定要足夠長，否則會出錯。因為24c02在從sda上取得數據后，還需要一定時間的燒錄過程。
  387. }
  388. void keyscan()         //按鍵掃描程序
  389. {
  390.    if(k1==0)
  391.    {
  392.            delay1ms();
  393.         if(k1==0)
  394.         {
  395.          flag=!flag;
  396.          
  397.          }
  398.          while(!k1);
  399.     }
  400.          if(flag==0)
  401.          {
  402.                 if(k2==0)
  403.            {
  404.                    delay1ms();
  405.                 if(k2==0)
  406.                 {
  407.                  ldata++;
  408.                  }
  409.             }
  410.                 if(k3==0)
  411.            {
  412.                    delay1ms();
  413.                 if(k3==0)
  414.                 {
  415.                 if( ldata>0)
  416.                  ldata--;
  417.                  }
  418.             }
  419.           }

  421.            if(flag==1)
  422.          {
  423.                 if(k2==0)
  424.            {
  425.                    delay1ms();
  426.                 if(k2==0)
  427.                 {
  428.                  hdata++;
  429.                  }
  430.             }
  431.                 if(k3==0)
  432.            {
  433.                    delay1ms();
  434.                 if(k3==0)
  435.                 {
  436.                 if( hdata>0)
  437.                  hdata--;
  438.                  }
  439.             }
  440.           }
  441.          

  443. }
  444. void main()
  445. {          TMOD=0x10;        //定時器1定時模式，均16位計數模式
  446.         TH1=(65536-50000)/256;         //約每50ms計數1次
  447.         TL1=(65536-50000)%256;
  448.         ET1=1;        //        開定時器1中斷
  449.         TR1=0;          //  定時器1
  450.         EA=1;        //開總中斷
  451.      init();        //初始化24C02
  452.          lcd_init();        //初始化lcd
  453.         hdata=read24c02(1);
  454.         ldata=read24c02(0);
  455.         pe=0;
  456.         while(1)
  457.         {        
  458.                 voldate=iic_readvoldata();
  459.                 //vol = voldate*5/0.255;
  460.                 vol = voldate/2.7;
  461.                 if(vol<=7)
  462.                 vol=0;
  463.                 lcd_writecmd(0x80);
  464.                 for(i=0;i<8;i++)
  465.                 {
  466.                  lcd_writedata(character[i]);
  467.                 }
  468.                 lcd_writedata(vol/100%10+0x30);           //顯示酒精濃度
  469.                 lcd_writedata(vol/10%10+0x30);
  470.                 lcd_writedata(vol%10+0x30);
  471.                 lcd_writedata('m');
  472.                 lcd_writedata('g');
  473.                 lcd_writedata('/');
  474.                 lcd_writedata('m');
  475.                 lcd_writedata('L');

  477.                 lcd_writecmd(0xc0);
  478.                 for(i=0;i<5;i++)
  479.                 {
  480.                  lcd_writedata(character2[i]);
  481.                 }
  482.                 lcd_writedata(ldata/100%10+0x30);  //顯示設定的低警示值
  483.                 lcd_writedata(ldata/10%10+0x30);
  484.                 lcd_writedata(ldata%10+0x30);
  485.                 lcd_writedata('m');
  486.                 lcd_writedata('g');
  487.                 lcd_writedata(' ');
  488.                 lcd_writedata(hdata/100%10+0x30);        //顯示設定的高警示值
  489.                 lcd_writedata(hdata/10%10+0x30);
  490.                 lcd_writedata(hdata%10+0x30);
  491.                 lcd_writedata('m');
  492.                 lcd_writedata('g');
  493.                
  494.                 delay100ms();
  495.                 keyscan();
  496.                 if(vol<=ldata)                                         //紅綠燈設定
  497.                 red=1,green=0,yellow=1;
  498.                 if(vol>ldata && vol<=hdata)
  499.                 red=1,green=1,yellow=0;
  500.                 if(vol>hdata)
  501.                 red=0,green=1,yellow=1;        
  502.                
  503.                   
  504.                 write24c02(0,ldata);          //寫數據到24c02
  505.                 delay10ms();
  506.                 write24c02(1,hdata);
  507.                 if(vol>ldata && vol<hdata )
  508.              pe=1;
  509.                 if(vol<ldata)
  510.                 pe=0;
  511.                 if(vol>hdata )
  512.              pe=1,TR1=1;
  513.                 if(vol==hdata)
  514.                 pe=0;
  515.                 if(tt==1)
  516.                 {
  517.                  pe=0;
  518.                  tt=0;
  519.                  m=0;
  520.                  TR1=0;
  521.                  pe=1;
  522.                 }
  523.         }
  524. }
  525. void timer1() interrupt 3
  526. {
  527.         TH1=(65536-50000)/256;
  528.         TL1=(65536-50000)%256;
  529.         m++;
  530.         if(m==20)//1s
  531.         { m=0;
  532.           tt++;
  533.         }
  534. }
復制代碼

Keil5代碼與Proteus8.8仿真下載:
酒精檢測顯示.zip (137.48 KB, 下載次數: 79)




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