msp430单片机模拟IIC总线读取MMA7660三轴加速度传感器-电子工程世界

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搞了几天的msp430单片机，发现它的硬件IIC并不是很好用（没调出来，嘿嘿），所以就弃之不用了，改用模拟IIC总线的协议。用来读取MMA7660三轴加速度按传感器的X，Y，Z的值，并通过串口显示出来，串口也是通过定时器TimerA模拟来的，只是为了练习一下单片机的编程所以都用了模拟。测试结果如下：

代码如下：

file1 : main.c

#include "msp430G2452.h"

#include "g2452uart.h"

#include "MMA7660FC.h"

#define SDA_DirOut P2DIR |= BIT0

#define SDA_DirIn P2DIR &=~ BIT0

#define SDA_0 P2OUT &=~ BIT0

#define SDA_1 P2OUT |= BIT0

#define SCL_1 P2OUT |= BIT1

#define SCL_0 P2OUT &=~ BIT1

#define Get_Bit( x,y) ((x&(1<

#define SDA_in Get_Bit(P2IN,0)

char X_value=0 ;

char Y_value=0 ;

char Z_value=0 ;

signed char X_value_final,Y_value_final,Z_value_final; //三轴加速度的最终值，有正负

void OSC_Init()

{

WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//close whatchdog

if (CALBC1_1MHZ ==0xFF || CALDCO_1MHZ == 0xFF)

{

while(1); // If calibration constants erased

// do not load, trap CPU!!

}

//1Mhz

BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; // Set range

DCOCTL = CALDCO_1MHZ; // Set DCO step + modulation */

}

void Port_Init()

{

P2DIR |= BIT0+BIT1;

SDA_1;

SCL_1;

}

void delay_us( unsigned int k )

{

while(k--)

_nop();

}

void IIC_Start()

{

SDA_1;

SCL_1;

delay_us(5);

SDA_0; //产生下降沿

delay_us(5);

SCL_0; //拉低时钟线，准备发送或者接收数据

}

void IIC_Stop()

{

SCL_1;

SDA_0;

delay_us(5);

SDA_1; //产生一个上升沿

delay_us(5);

}

void IIC_SendAck()

{

SDA_0;

SCL_1;

delay_us(5);

SCL_0;

delay_us(5);

}

void IIC_SendNAck()

{

SDA_1;

SCL_1;

delay_us(5);

SCL_0;

delay_us(5);

}

unsigned char IIC_RecAck()

{

unsigned char CY ;

SDA_DirIn; //在接收模式下，设置SDA的方向为输入

SCL_1; //拉高时钟线

delay_us(5); //延时

CY = SDA_in; //读应答信号

SCL_0 ; //拉低时钟线

delay_us(5); //延时

SDA_DirOut; //接收结束的时候还要吧SDA的方向切换过来

return CY;

}

void IIC_WriteByte(unsigned int data)

{

unsigned char i ;

for (i=0;i<8;i++)

{

if((data&0x80)?1:0) //分别发送每一位二进制数据

SDA_1;

else

SDA_0 ;

SCL_1;

data<<=1; //移位传送下一位

delay_us(5);

SCL_0; //在SCL上升沿的时候加载一位的数据

delay_us (5);

}

SDA_1; //8位数据位发送完释放数据总线，同时ＳＤＡ拉高

// IIC_Recevie(); //接收答信号

}

unsigned char IIC_Read(void )

{

unsigned char i ,data=0;

SDA_DirIn; //在接收模式下，设置SDA的方向为输入

for (i=0;i<8;i++)

{

SCL_0;

delay_us(5);

SCL_1 ; //SCL下降沿期间有数据，当SCL为高时数据线上的数据才有效

data<<=1;

data|=SDA_in;

delay_us(3);

}

SDA_DirOut; //接收结束的时候还要吧SDA的方向切换过来

return data;

}

void WriteToAddr(unsigned char REG_addr, unsigned char REG_data )

{

IIC_Start();

IIC_WriteByte(SlaveAddress+0); //发送从机地址+写入操作0

IIC_RecAck(); //应答

IIC_WriteByte(REG_addr); //写入内部寄存器地址

IIC_WriteByte(REG_data); //写入内部寄存器数据

IIC_RecAck();

IIC_Stop();

delay_us(5);

}

unsigned char ReadFromAddr(unsigned char REG_addr)

{

unsigned char RecData ;

IIC_Start(); //启动IIC总线

IIC_WriteByte(SlaveAddress+0); //写入从机地址+写命令0

IIC_WriteByte(REG_addr); //写入要读的内部寄存器地址

IIC_Start();

IIC_WriteByte(SlaveAddress+1); //写入从机地址+读命令1

RecData=IIC_Read();

IIC_SendNAck();

IIC_Stop();

return RecData;

}

void MMA7660_Init()

{

WriteToAddr(MMA7660_MODE,0x01);

}

void Read3axle(void)

{

X_value=ReadFromAddr(X_outAddr);

Y_value=ReadFromAddr(Y_outAddr);

Z_value=ReadFromAddr(X_outAddr);

//将采集到的数据转换到-32~31之间

X_value_final=(char)(X_value<<2);

X_value_final =(char)(X_value_final /4);

Y_value_final= (char)(Y_value<<2);

Y_value_final = (char)(Y_value_final /4);

Z_value_final= (char)(Z_value<<2);

Z_value_final = (char)(Z_value_final /4);

}

[page]

//-----------主函数-----------------------------------------------------------

void main(void)

{

OSC_Init();

Port_Init();

TimerA_UART_init();

MMA7660_Init();

__enable_interrupt();

TimerA_UART_print("All Initialization is OK!rn");

for (;;)

{

//__bis_SR_register(LPM0_bits);

Read3axle();

if (X_value_final>0)

P1OUT|= BIT0;

else if(X_value_final<0)

P1OUT&=~ BIT0;

else _nop();

//------------------------------

TimerA_UART_print("X_value---->");

output((unsigned int )X_value,4);

TimerA_UART_print(" ");

//------------------------------

TimerA_UART_print("Y_value---->");

output((unsigned int )Y_value,4);

TimerA_UART_print(" ");

//------------------------------

TimerA_UART_print("Z_value---->");

output((unsigned int )Z_value,4);

TimerA_UART_print("rn");

//------------------------------

P1OUT ^= BIT6 ;

//delay_us(20000);

}

//-------------------华丽的分割线-----------------------------------------------------------------

//file2 : g2452uart.h

#include "msp430g2452.h"

//------------------------------------------------------------------------------

// Hardware-related definitions

//------------------------------------------------------------------------------

#define UART_TXD 0x02 // TXD on P1.1 (Timer0_A.OUT0)

#define UART_RXD 0x04 // RXD on P1.2 (Timer0_A.CCI1A)

//------------------------------------------------------------------------------

// Conditions for 9600 Baud SW UART, SMCLK = 1MHz

//------------------------------------------------------------------------------

#define UART_TBIT_DIV_2 (1000000 / (9600 * 2))

#define UART_TBIT (1000000 / 9600)

//------------------------------------------------------------------------------

// Global variables used for full-duplex UART communication

//------------------------------------------------------------------------------

unsigned int txData; // UART internal variable for TX

unsigned char rxBuffer; // Received UART character

//------------------------------------------------------------------------------

// 串口通信的接口函数说明：

//------------------------------------------------------------------------------

void TimerA_UART_init(void);

//TimerA_UART_init()模拟串口通信初始化函数,在main()函数中调用此函数就可以使用一下两个函数了

void TimerA_UART_tx(unsigned char byte);

//TimerA_UART_tx( byte ) 通过串口发送一字节的数据

void TimerA_UART_print(char *string);

//TimerA_UART_print(*string) 通过串口发送任意字节的字符穿

void output(unsigned int num , int n );

//输出一个数字

//注：接收的一字节数据存在rxBuffer变量里。

void Port1_Init()

{

P1OUT = 0x00; // Initialize all GPIO

P1SEL = UART_TXD + UART_RXD; // Timer function for TXD/RXD pins

// P1DIR = 0xFF & ~UART_RXD; // Set all pins but RXD to output

//设置TXD为输出模式，P1.1和P1.2两个调试小灯也为输出模式。RXD为输入模式。

P1DIR |= UART_TXD+BIT0+BIT6;

P1DIR &=~ UART_RXD;

P1OUT &=~ BIT0+BIT6 ; //初始化让两个灯都灭。

}

//------------------------------------------------------------------------------

// Function configures Timer_A for full-duplex UART operation

//------------------------------------------------------------------------------

void TimerA_UART_init(void)

{

Port1_Init(); //P1端口初始化！

TACCTL0 = OUT; // Set TXD Idle as Mark = '1'

TACCTL1 = SCS + CM1 + CAP + CCIE; // Sync, Neg Edge, Capture, Int

TACTL = TASSEL_2 + MC_2; // SMCLK, start in continuous mode

}

//------------------------------------------------------------------------------

// Outputs one byte using the Timer_A UART

//------------------------------------------------------------------------------

void TimerA_UART_tx(unsigned char byte)

{

while (TACCTL0 & CCIE); // Ensure last char got TX'd

TACCR0 = TAR; // Current state of TA counter

TACCR0 += UART_TBIT; // One bit time till first bit

TACCTL0 = OUTMOD0 + CCIE; // Set TXD on EQU0, Int

txData = byte; // Load global variable

txData |= 0x100; // Add mark stop bit to TXData

txData <<= 1; // Add space start bit

}

//------------------------------------------------------------------------------

// Prints a string over using the Timer_A UART

//------------------------------------------------------------------------------

void TimerA_UART_print(char *string)

{

while (*string) {

TimerA_UART_tx(*string++);

}

void output(unsigned int num , int n )

{

char *p,pd[4];

p=pd;

pd[0]=num/1000 +48 ; //千位

pd[1]=num/100 +48 ;// 百位

pd[2]=num0/10 +48 ; //十位

pd[3]=num +48;//个位

while (n--)

TimerA_UART_tx((*p++));

}

//------------------------------------------------------------------------------

// Timer_A UART - Transmit Interrupt Handler

//------------------------------------------------------------------------------

#pragma vector = TIMER0_A0_VECTOR

__interrupt void Timer_A0_ISR(void)

{

static unsigned char txBitCnt = 10;

TACCR0 += UART_TBIT; // Add Offset to CCRx

if (txBitCnt == 0) { // All bits TXed?

TACCTL0 &= ~CCIE; // All bits TXed, disable interrupt

txBitCnt = 10; // Re-load bit counter

}

else {

if (txData & 0x01) {

TACCTL0 &= ~OUTMOD2; // TX Mark '1'

}

else {

TACCTL0 |= OUTMOD2; // TX Space '0'

}

txData >>= 1;

txBitCnt--;

}

//------------------------------------------------------------------------------

// Timer_A UART - Receive Interrupt Handler

//------------------------------------------------------------------------------

#pragma vector = TIMER0_A1_VECTOR

__interrupt void Timer_A1_ISR(void)

{

static unsigned char rxBitCnt = 8;

static unsigned char rxData = 0;

switch (__even_in_range(TA0IV, TA0IV_TAIFG)) { // Use calculated branching

case TA0IV_TACCR1: // TACCR1 CCIFG - UART RX

TACCR1 += UART_TBIT; // Add Offset to CCRx

if (TACCTL1 & CAP) { // Capture mode = start bit edge

TACCTL1 &= ~CAP; // Switch capture to compare mode

TACCR1 += UART_TBIT_DIV_2; // Point CCRx to middle of D0

}

else {

rxData >>= 1;

if (TACCTL1 & SCCI) { // Get bit waiting in receive latch

rxData |= 0x80;

}

rxBitCnt--;

if (rxBitCnt == 0) { // All bits RXed?

rxBuffer = rxData; // Store in global variable

rxBitCnt = 8; // Re-load bit counter

TACCTL1 |= CAP; // Switch compare to capture mode

//__bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits); // Clear LPM0 bits from 0(SR)

}

break;

}

//----------------------华丽的分割线2--------------------------------------------------------

//file :MMA7660FC.h

#ifndef _MMA7660FC_H

#define _MMA7660FC_H

#define MMA7660FC_ADD 0x4C //Please contact the factory to request a different IIC address

#define MMA7660FC_MW_ADD 0x98 //master write address

#define MMA7660FC_MR_ADD 0x99 //master read address

#define SlaveAddress 0x98 //从机地址

#define X_outAddr 0x00

#define Y_outAddr 0x01

#define Z_outAddr 0x02

// IIC Register Address

#define MMA7660_XOUT 0x00

#define MMA7660_YOUT 0x01

#define MMA7660_ZOUT 0x02

#define MMA7660_TILT 0x03

#define MMA7660_SRST 0x04

#define MMA7660_SPCNT 0x05

#define MMA7660_INTSU 0x06

#define MMA7660_MODE 0x07

#define MMA7660_SR 0x08

#define MMA7660_PDET 0x09

#define MMA7660_PD 0x0A

#endif

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

//以上为所有程序源码！编译工具CCS V5.0

关键字：msp430 单片机模拟IIC总线 MMA7660 三轴加速度传感器引用地址：msp430单片机模拟IIC总线读取MMA7660三轴加速度传感器

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