ADXL345直接输出角度值C51程序.doc

好的开始时成功的一半
——ADXL345测角度
一、 硬件准备

杜邦线 5.1K电阻

最小单片机系统（P1带上拉电阻） 89C51

GY-29-ADXL345加速度计 1602液晶显示器

二、 程序
在最后！

三、 电气连接
这个连接时对ＡＤＸＬ３４５不熟的非常有用

四、测试

效果图
后记：
发现网上有许多的关于测角度的资料都不是很全，在这里总结一下。
人人为我，我为人人！

程序：
/********************************************************************
* 文件名 ：GY-29 ADXL345 测角度，角度值显示
* 创建人 ：飞翔的猫
* 描述 : 该文件实现了用GY-29 ADXL345角度的采集，并在数码管上显示出来。
使用单片机STC89C51
*晶振 ：11.0592M
*显示 ：LCD1602
*编译环境 ：Keil uVision4
*时间 ：2013年8月13日
*QQ ：361301011
****************************************/
#include
#include //Keil library
#include //Keil library
#include
#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,bai,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
bai=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;iid 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() //液晶显示器的设置
{
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,bai);
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,bai);
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,':');
DisplayOneChar11,1,qian);
DisplayOneChar(12,1,'.');
DisplayOneChar(13,1,bai);
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,bai);
DisplayOneChar(12,1,shi);
DisplayOneChar(13,1,ge);

delay(200); //延时
}
}