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单片机测角度

发布时间:2025-02-11 19:32:45

‘壹’ 求用51单片机控制ADXL345测量角度的程序,通过ADXL345传感器,用51单片机控制,测量倾角的程序!

//***************************************
// GY-29 ADXL345 IIC测试程序
// 使用单片机STC89C51
// 晶振:11.0592M
// 显示:LCD1602
// 编译环境 Keil uVision2
// 参考宏晶网站24c04通信程序
// 时间:2011年3月1日
// QQ:531389319
//****************************************
#include <REG51.H>
#include <math.h> //Keil library
#include <stdio.h> //Keil library
#include <INTRINS.H>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define DataPort P0 //LCD1602数据端口
sbit SCL=P1^0; //IIC时钟引脚定义
sbit SDA=P1^1; //IIC数据引脚定义
sbit LCM_RS=P2^0; //LCD1602命令端口
sbit LCM_RW=P2^1; //LCD1602命令端口
sbit LCM_EN=P2^2; //LCD1602命令端口
#define SlaveAddress 0xA6 //定义器件在IIC总线中的从地址,根据ALT ADDRESS地址引脚不同修改
//ALT ADDRESS引脚接地时地址为0xA6,接电源时地址为0x3A
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned short WORD;
BYTE BUF[8]; //接收数据缓存区
uchar ge,shi,,qian,wan; //显示变量
int dis_data; //变量
int data_xyz[3];

void delay(unsigned int k);
void InitLcd(); //初始化lcd1602
void Init_ADXL345(void); //初始化ADXL345
void WriteDataLCM(uchar dataW);
void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc);
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData);
void conversion(uint temp_data);
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(); //连续的读取内部寄存器数据
//------------------------------------
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; //取余运算
qian=temp_data/1000+0x30 ;
temp_data=temp_data%1000; //取余运算
=temp_data/100+0x30 ;
temp_data=temp_data%100; //取余运算
shi=temp_data/10+0x30 ;
temp_data=temp_data%10; //取余运算
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++)
{;}}
}
/*******************************/
void WaitForEnable(void)
{
DataPort=0xff;
LCM_RS=0;LCM_RW=1;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();
while(DataPort&0x80);
LCM_EN=0;
}
/*******************************/
void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc)
{
if(Attribc)WaitForEnable();
LCM_RS=0;LCM_RW=0;_nop_();
DataPort=CMD;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0;
}
/*******************************/
void WriteDataLCM(uchar dataW)
{
WaitForEnable();
LCM_RS=1;LCM_RW=0;_nop_();
DataPort=dataW;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0;
}
/***********************************/
void InitLcd()
{
WriteCommandLCM(0x38,1);
WriteCommandLCM(0x08,1);
WriteCommandLCM(0x01,1);
WriteCommandLCM(0x06,1);
WriteCommandLCM(0x0c,1);
}
/***********************************/
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData)
{
Y&=1;
X&=15;
if(Y)X|=0x40;
X|=0x80;
WriteCommandLCM(X,0);
WriteDataLCM(DData);
}
/**************************************
延时5微秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作环境,需要调整此函数,注意时钟过快时需要修改
当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
**************************************/
void Delay5us()
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
/**************************************
延时5毫秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作环境,需要调整此函数
当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
**************************************/
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; //产生下降沿
Delay5us(); //延时
SCL = 0; //拉低时钟线
}
/**************************************
停止信号
**************************************/
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
入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
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; //读应答信号
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
return CY;
}
/**************************************
向IIC总线发送一个字节数据
**************************************/
void ADXL345_SendByte(BYTE dat)
{
BYTE i;
for (i=0; i<8; i++) //8位计数器
{
dat <<= 1; //移出数据的最高位
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();
}
/**************************************
从IIC总线接收一个字节数据
**************************************/
BYTE ADXL345_RecvByte()
{
BYTE i;
BYTE dat = 0;
SDA = 1; //使能内部上拉,准备读取数据,
for (i=0; i<8; i++) //8位计数器
{
dat <<= 1;
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
dat |= SDA; //读数据
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
}
return dat;
}
//******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+写信号
ADXL345_SendByte(REG_Address); //内部寄存器地址,请参考中文pdf22页
ADXL345_SendByte(REG_data); //内部寄存器数据,请参考中文pdf22页
ADXL345_Stop(); //发送停止信号
}
//********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+写信号
ADXL345_SendByte(REG_Address); //发送存储单元地址,从0开始
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号
REG_data=ADXL345_RecvByte(); //读出寄存器数据
ADXL345_SendACK(1);
ADXL345_Stop(); //停止信号
return REG_data;
}
//*********************************************************
//
//连续读出ADXL345内部加速度数据,地址范围0x32~0x37
//
//*********************************************************
void Multiple_read_ADXL345(void)
{ uchar i;
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号
ADXL345_SendByte(0x32); //发送存储单元地址,从0x32开始
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号
for (i=0; i<6; i++) //连续读取6个地址数据,存储中BUF
{
BUF[i] = ADXL345_RecvByte(); //BUF[0]存储0x32地址中的数据
if (i == 5)
{
ADXL345_SendACK(1); //最后一个数据需要回NOACK
}
else
{
ADXL345_SendACK(0); //回应ACK
}
}
ADXL345_Stop(); //停止信号
Delay5ms();
}

//*****************************************************************
//初始化ADXL345,根据需要请参考pdf进行修改************************
void Init_ADXL345()
{
Single_Write_ADXL345(0x31,0x0B); //测量范围,正负16g,13位模式
Single_Write_ADXL345(0x2C,0x08); //速率设定为12.5 参考pdf13页
Single_Write_ADXL345(0x2D,0x08); //选择电源模式 参考pdf24页
Single_Write_ADXL345(0x2E,0x80); //使能 DATA_READY 中断
Single_Write_ADXL345(0x1E,0x00); //X 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
Single_Write_ADXL345(0x1F,0x00); //Y 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
Single_Write_ADXL345(0x20,0x05); //Z 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
}
//***********************************************************************
//显示x轴
void display_x()
{ float temp;
dis_data=(BUF[1]<<8)+BUF[0]; //合成数据
if(dis_data<0){
dis_data=-dis_data;
DisplayOneChar(2,0,'-'); //显示正负符号位
}
else DisplayOneChar(2,0,' '); //显示空格
temp=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页
conversion(temp); //转换出显示需要的数据
DisplayOneChar(0,0,'X'); //第0行,第0列 显示X
DisplayOneChar(1,0,':');
DisplayOneChar(3,0,qian);
DisplayOneChar(4,0,'.');
DisplayOneChar(5,0,);
DisplayOneChar(6,0,shi);
DisplayOneChar(7,0,'g');
}
//***********************************************************************
//显示y轴
void display_y()
{ float temp;
dis_data=(BUF[3]<<8)+BUF[2]; //合成数据
if(dis_data<0){
dis_data=-dis_data;
DisplayOneChar(2,1,'-'); //显示正负符号位
}
else DisplayOneChar(2,1,' '); //显示空格
temp=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页
conversion(temp); //转换出显示需要的数据
DisplayOneChar(0,1,'Y'); //第1行,第0列 显示y
DisplayOneChar(1,1,':');
DisplayOneChar(3,1,qian);
DisplayOneChar(4,1,'.');
DisplayOneChar(5,1,);
DisplayOneChar(6,1,shi);
DisplayOneChar(7,1,'g');
}
//***********************************************************************
//显示z轴
void display_z()
{ float temp;
dis_data=(BUF[5]<<8)+BUF[4]; //合成数据
if(dis_data<0){
dis_data=-dis_data;
DisplayOneChar(10,1,'-'); //显示负符号位
}
else DisplayOneChar(10,1,' '); //显示空格
temp=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页
conversion(temp); //转换出显示需要的数据
/*
DisplayOneChar(10,0,'Z'); //第0行,第10列 显示Z
DisplayOneChar(11,0,':');
DisplayOneChar(11,1,qian);
DisplayOneChar(12,1,'.');
DisplayOneChar(13,1,);
DisplayOneChar(14,1,shi);
DisplayOneChar(15,1,'g');
*/
}

//*********************************************************
//******主程序********
//*********************************************************
void main()
{
uchar devid;
float Roll,Pitch,Q,T,K;
delay(500); //上电延时
InitLcd(); //液晶初始化ADXL345
Init_ADXL345(); //初始化ADXL345
devid=Single_Read_ADXL345(0X00);//读出的数据为0XE5,表示正确
while(1) //循环
{
Init_ADXL345(); //初始化ADXL345
Multiple_Read_ADXL345(); //连续读出数据,存储在BUF中
data_xyz[0]=(BUF[1]<<8)+BUF[0]; //合成数据
data_xyz[1]=(BUF[3]<<8)+BUF[2]; //合成数据
data_xyz[2]=(BUF[5]<<8)+BUF[4]; //合成数据
//分别是加速度X,Y,Z的原始数据,10位的
Q=(float)data_xyz[0]*3.9;
T=(float)data_xyz[1]*3.9;
K=(float)data_xyz[2]*3.9;
Q=-Q;
Roll=(float)(((atan2(K,Q)*180)/3.14159265)+180); //X轴角度值
Pitch=(float)(((atan2(K,T)*180)/3.14159265)+180); //Y轴角度值
conversion(Roll); //转换出显示需要的数据X轴,或者Y轴
DisplayOneChar(9,1,'A');
DisplayOneChar(10,1,':');
DisplayOneChar(11,1,);
DisplayOneChar(12,1,shi);
DisplayOneChar(13,1,ge);
delay(200); //延时
}
}

‘贰’ 51单片机开发板和绝对式编码器连接测量角度的程序

#include <reg52.h>
#include "inc/delay.h"
#include "inc/hc595.h"

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit PIN_ROTARY_A = P2^0; //引脚1接口
sbit PIN_ROTARY_B = P2^1; //引脚2接口
sbit PIN_ROTARY_C = P2^2; //按下的接口

sbit PIN_ROTARY_D = P2^3; //按下的接口

//uchar code table[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};
/* 存储待发送的数据 */
/* 1->8的段码表 */
code unsigned char ucDis_Segmentcode[16] = {0x3f,0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
/* 位码表 */
code unsigned char ucDis_Bitcode[8] = {0xFE, 0xFD, 0xFB, 0xF7, 0xEF, 0xDF, 0xBF, 0x7F};
uchar dis_XS[8] = {0x3f,0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d};
uchar count = 0;
uchar flag;
uchar Last_BMB_status;

uchar Current_BMB_status;

void display()
{
uchar i;

dis_XS[0] = ucDis_Segmentcode[count/100]; //百位

dis_XS[1] = ucDis_Segmentcode[count%100/10]; //十位

dis_XS[2] = ucDis_Segmentcode[count%10]; //个位

if(i < 2)
{
i++;
}
else
{
i = 0;
}

// for (i = 0; i < 3; i++ )
{
Send_Data(dis_XS[i], ucDis_Bitcode[i]);
//PIN_ROTARY_D = 0;
// Delay1ms(1);
}
}

//************************************************
void main()
{

TMOD=0x01; //定时器0,工作方式1
TH0=0xD8;
TL0=0xF0; //给定时器装上初值,10ms中断一次
ET0=1; //打开定时器中断
EA =1; //打开总中断
TR0=1; //启动定时器0

while(1)
{
//display();
Last_BMB_status=PIN_ROTARY_B;

while(!PIN_ROTARY_A) //BMA为低电平时
{
Current_BMB_status = PIN_ROTARY_B;
flag = 1; //标志位置为1说明编码开关被旋转了
}

if(flag == 1)
{
flag = 0; //时刻要注意这一点!给标志位清零
if((Last_BMB_status == 0)&&(Current_BMB_status == 1)) //BMB上升沿表示正转
{
count++;
if(count == 255)
{
count = 0;
}
}
if((Last_BMB_status == 1)&&(Current_BMB_status == 0)) //BMB下降沿表示反转
{
count--;
if(count == 0)
{
count = 255;
}
}
}
}
}

//***********************************************
void timer0() interrupt 1//定时器0的中断服务程序
{
TH0=0xF8; // TH0=0xD8;
TL0=0xF0; //再次装入初值
display(); //每隔10ms显示一次
if(!PIN_ROTARY_C) //按下旋转编码开关则计数清零
{
count = 0;
}
PIN_ROTARY_D = !PIN_ROTARY_D;
}

‘叁’ 针对华邦单片机W78E054B写的测量角度的程序,烧录到新唐W78E054DDG上时,显示角度无变化,总是显示90度

你加速度传感器和单片机接口你用的是IIC总线还是SPI总线?
另外你用编程器烧录054DDG时注意过配置字么?有没有选择6T模式?

‘肆’ 旋转编码器跟51单片机连接如果需要测量出旋转角度应该怎么弄啊,谢谢

相对型旋转编码器:
将A、B路脉冲接入8051(或8031)单片机的脉冲输入端口。用程序读入脉冲的8种状态(即A为高电平;A非为低电平;A↑为A的上跳沿;A↓为A的下跳沿。B 类似),并有8种组合,其中四种组合表示旋转编码器正转,另四种组合表示旋转编码器反转(具体略)。
根据旋转编码器每转的编码数,以及选择的倍率(一般为4倍),计算脉冲当量(即每个脉冲对应的转角--度/脉冲)。
单片机发出读脉冲指令,计数器开始累加脉冲输入个数,直到单片机发出停止指令。由程序计算出旋转角度。
以上是由主程序读脉冲,也可以中断方式读脉冲。具体程序处理略。
绝对型旋转编码器:
将旋转编码器的编码信号通过并行口接入8051(或8031)单片机的数据输入端口。
旋转编码器每转对应n个编码,计算每度角度对应m个编码(即m=n/360)。
可通过中断方法读旋转编码器的编码。
通过两次读的编码,计算出旋转角度。
程序需要注意两点:旋转方向的处理和模数的处理。具体程序处理略。
简单叙述至此,希望能对你有所帮助。

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