使用單片機STC89C51舵機平衡程序

ID:487236 · 發表于 2019-8-7 22:13

視頻:https://video.tudou.com/v/XMTk5MTExNTQzMg==.html?__fr=oldtd

單片機源程序如下:

#include "STC15F2K.h"
#include <math.h> //Keil library
#include <stdio.h> //Keil library
#include <INTRINS.H>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned short ushort;
typedef unsigned int uint;
char d,s,a,b;
//****************************************
// 定義51單片機端口
//****************************************
#define Stop 0 //宏定義，停止
#define Left 1 //宏定義，左轉
#define Right 2 //宏定義，右轉
#define DataPort P0 //LCD1602數據端口
sbit ControlPort = P1^0; //舵機信號端口
sbit ControlPort1 = P1^1; //舵機信號端口
sbit SCL=P1^6; //IIC時鐘引腳定義
sbit SDA=P1^7; //IIC數據引腳定義
sbit LCM_RS=P4^5; //LCD1602命令端口
sbit LCM_RW=P5^5; //LCD1602命令端口
sbit LCM_EN=P5^4; //LCD1602命令端口
unsigned char TimeOutCounter = 0,TimeOutCounter1=0,LeftOrRight = 0; //TimeOutCounter：定時器溢出計數 LeftOrRight：舵機左右旋轉標志
//****************************************
// 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
#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
//****************************************
//定義類型及變量
//****************************************
uchar dis[4]; //顯示數字(-511至512)的字符數組
int dis_data; //變量
//int Temperature,Temp_h,Temp_l; //溫度及高低位數據
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//函數聲明
//****************************************
void delay(unsigned int k); //延時
//LCD相關函數
void InitLcd(); //初始化lcd1602
void lcd_printf(uchar *s,int temp_data);
void WriteDataLCM(uchar dataW); //LCD數據
void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc); //LCD指令
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData); //顯示一個字符
void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar *DData,L); //顯示字符串
//MPU6050操作函數
void InitMPU6050(); //初始化MPU6050
void Delay2us();
void I2C_Start();
void I2C_Stop();
void I2C_SendACK(bit ack);
bit I2C_RecvACK();
void I2C_SendByte(uchar dat);
uchar I2C_RecvByte();
void I2C_ReadPage();
void I2C_WritePage();
void display_ACCEL_x();
void display_ACCEL_y();
void display_ACCEL_z();
uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address); //讀取I2C數據
void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data); //向I2C寫入數據
//****************************************
//整數轉字符串
//****************************************
void lcd_printf(uchar *s,int temp_data)
{
if(temp_data<0)
{
temp_data=-temp_data;
*s='-';
}
else *s=' ';
*++s =temp_data/100+0x30;
temp_data=temp_data%100; //取余運算
*++s =temp_data/10+0x30;
temp_data=temp_data%10; //取余運算
*++s =temp_data+0x30;
}
//****************************************
//延時
//****************************************
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@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 Delay2us()
{
unsigned char i;
i = 3;
while (--i);
}
void T_C_init (void)
{
TMOD = 0x11; //高4位控制T/C1 [ GATE，C/T，M1，M0，GATE，C/T，M1，M0 ] 0001 0001 16位T/C
EA = 1; //中斷總開關
TH1 = ( 65535 - 25 ) / 256; //0.25ms后中斷
TL1 = ( 65535 - 25) % 256;
TH0 = ( 65535 - 25) / 256; //0.25ms后中斷
TL0 = ( 65535 - 25) % 256;
ET0 = 1; //T/C0中斷開關
TR0 = 1; //T/C0啟動開關
ET1 = 1; //T/C0中斷開關
TR1 = 1; //T/C0啟動開關
}
//**************************************
//I2C起始信號
//**************************************
void I2C_Start()
{
SDA = 1; //拉高數據線
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay2us(); //延時
SDA = 0; //產生下降沿
Delay2us(); //延時
SCL = 0; //拉低時鐘線
}
//**************************************
//I2C停止信號
//**************************************
void I2C_Stop()
{
SDA = 0; //拉低數據線
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay2us(); //延時
SDA = 1; //產生上升沿
Delay2us(); //延時
}
//**************************************
//I2C發送應答信號
//入口參數:ack (0:ACK 1:NAK)
//**************************************
void I2C_SendACK(bit ack)
{
SDA = ack; //寫應答信號
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay2us(); //延時
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay2us(); //延時
}
//**************************************
//I2C接收應答信號
//**************************************
bit I2C_RecvACK()
{
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay2us(); //延時
CY = SDA; //讀應答信號
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay2us(); //延時
return CY;
}
//**************************************
//向I2C總線發送一個字節數據
//**************************************
void I2C_SendByte(uchar dat)
{
uchar 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
Delay2us(); //延時
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay2us(); //延時
}
I2C_RecvACK();
}
//**************************************
//從I2C總線接收一個字節數據
//**************************************
uchar I2C_RecvByte()
{
uchar i;
uchar 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
Delay2us(); //延時
dat |= SDA; //讀數據
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay2us(); //延時
}
return dat;
}
//**************************************
//向I2C設備寫入一個字節數據
//**************************************
void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar 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
}
//**************************************
//從I2C設備讀取一個字節數據
//**************************************
uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address)
{
uchar 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;
}
//****************************************
//LCD1602初始化
//****************************************
void InitLcd()
{
WriteCommandLCM(0x38,1);
WriteCommandLCM(0x08,1);
WriteCommandLCM(0x01,1);
WriteCommandLCM(0x06,1);
WriteCommandLCM(0x0c,1);
DisplayOneChar(0,0,'A');
DisplayOneChar(0,1,'G');
}
//****************************************
//LCD1602寫允許
//****************************************
void WaitForEnable(void)
{
DataPort=0xff;
LCM_RS=0;LCM_RW=1;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();
while(DataPort&0x80);
LCM_EN=0;
}
//****************************************
//LCD1602寫入命令
//****************************************
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;
}
//****************************************
//LCD1602寫入數據
//****************************************
void WriteDataLCM(uchar dataW)
{
WaitForEnable();
LCM_RS=1;LCM_RW=0;_nop_();
DataPort=dataW;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0;
}
//****************************************
//LCD1602寫入一個字符
//****************************************
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData)
{
Y&=1;
X&=15;
if(Y)X|=0x40;
X|=0x80;
WriteCommandLCM(X,0);
WriteDataLCM(DData);
}
//****************************************
//LCD1602顯示字符串
//****************************************
//void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar *DData,L)
//{
// uchar ListLength=0;
// Y&=0x1;
// X&=0xF;
// while(L--)
// {
// DisplayOneChar(X,Y,DData[ListLength]);
// ListLength++;
// X++;
// }
//}
//**************************************
//初始化MPU6050
//**************************************
void InitMPU6050()
{
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);
}
//**************************************
//合成數據
//**************************************
int GetData(uchar REG_Address)
{
char H,L;
H=Single_ReadI2C(REG_Address);
L=Single_ReadI2C(REG_Address+1);
return (H<<8)+L; //合成數據
}
//**************************************
//在1602上顯示10位數據
//**************************************
//void Display10BitData(int value,uchar x,uchar y)
//{
// value/=64; //轉換為10位數據
// lcd_printf(dis, value); //轉換數據顯示
// DisplayListChar(x,y,dis,4); //啟始列，行，顯示數組，顯示長度
//}
//*********************************************************
//主程序
//*********************************************************
void main()
{
int n;
T_C_init(); //定時器初始化
delay(500); //上電延時
InitLcd(); //液晶初始化
InitMPU6050(); //初始化MPU6050
delay(150);
while(1)
{
// Display10BitData(GetData(ACCEL_XOUT_H),2,0); //顯示X軸加速度
// Display10BitData(GetData(ACCEL_YOUT_H),7,0); //顯示Y軸加速度
// Display10BitData(GetData(ACCEL_ZOUT_H),12,0); //顯示Z軸加速度
// Display10BitData(GetData(GYRO_XOUT_H),2,1); //顯示X軸角速度
// Display10BitData(GetData(GYRO_YOUT_H),7,1); //顯示Y軸角速度
// Display10BitData(GetData(GYRO_ZOUT_H),12,1); //顯示Z軸角速度
//delay(50);
a=GetData(ACCEL_XOUT_H)/256; //X軸加速度
b=GetData(ACCEL_YOUT_H)/256; //Y軸加速度
WriteCommandLCM(0x82,1);
lcd_printf(dis,GetData(ACCEL_XOUT_H)/64); //X軸加速度轉字符串
for(n=0;n<4;n++)
{
WriteDataLCM(dis[n]); //顯示X軸加速度
}
WriteCommandLCM(0x88,1);
lcd_printf(dis,GetData(ACCEL_YOUT_H)/64); //Y軸加速度轉字符串
for(n=0;n<4;n++)
{
WriteDataLCM(dis[n]); //顯示Y軸加速度
}
}
}
void T_C0 (void) interrupt 1 using 1
{
TH0 = ( 65535 - 25 ) / 256; //定時器T0重賦初值
TL0 = ( 65535 - 25 ) % 256;
TimeOutCounter ++; //中斷次數加1
{
if( TimeOutCounter <55+a) //調節X軸方向的角度
{
ControlPort = 1; //輸出高脈沖
}
else
{
ControlPort = 0;
}
}
if( TimeOutCounter == 400 ) //周期20ms（理論值），比較可靠，最好不要修改
{
TimeOutCounter = 0;
}
}
void T_C1 (void) interrupt 3 using 1
{
TH1= ( 65535 -25 ) / 256; //T1重賦初值
TL1 = ( 65535 -25) % 256;
TimeOutCounter1 ++; //中斷次數加1
if( TimeOutCounter1 < 43+b) //調節Y軸方向的角度
ControlPort1 = 1; //輸出高電平
else
ControlPort1 = 0; //輸出低電平
if( TimeOutCounter1 == 400 ) //周期20ms（理論值），比較可靠，最好不要修改
{
TimeOutCounter1 = 0;
}
}

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