一、項(xiàng)目介紹

在一些設(shè)備的使用過(guò)程中，需要對(duì)設(shè)備的使用次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和記錄。這可以用于評(píng)估設(shè)備的實(shí)際使用壽命、確定維護(hù)周期、預(yù)測(cè)故障風(fēng)險(xiǎn)等方面，對(duì)于提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性具有重要意義。

當(dāng)前項(xiàng)目采用STC89C52作為主控芯片，AT24C02作為存儲(chǔ)芯片，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的開(kāi)機(jī)次數(shù)記錄功能。每次設(shè)備上電啟動(dòng)時(shí)，程序會(huì)從AT24C02中讀取之前的記錄值并加1，然后再將新的記錄值寫(xiě)入AT24C02中，從而完成一次開(kāi)機(jī)次數(shù)的記錄。通過(guò)這種方式，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地記錄設(shè)備的使用次數(shù)，并且不受斷電影響，數(shù)據(jù)可靠性高。

二、AT24C02介紹

AT24C02是一款由Atmel公司生產(chǎn)的串行EEPROM存儲(chǔ)器芯片，可以存儲(chǔ)2K（2048bit）數(shù)據(jù)，支持I2C總線通信協(xié)議，被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。

AT24C02有8個(gè)地址引腳（A0~A2），可以通過(guò)這些引腳設(shè)置不同的設(shè)備地址，使得多個(gè)AT24C02芯片能夠在同一I2C總線上同時(shí)使用而不會(huì)沖突。該芯片還具有擦寫(xiě)次數(shù)和保護(hù)功能，能夠防止數(shù)據(jù)被誤刪或者未經(jīng)授權(quán)的修改。

AT24C02的工作電壓范圍為1.8V~5.5V，主要分為三個(gè)模式：寫(xiě)入模式、讀取模式、休眠模式。寫(xiě)入模式和讀取模式都需要先發(fā)送設(shè)備地址和命令字，然后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。AT24C02對(duì)于輸入輸出電平都有嚴(yán)格的要求，如輸入電壓范圍應(yīng)在VSS-0.3V ~ VCC+0.3V之間，輸出電壓高電平應(yīng)在0.4VCC ~ VCC之間，低電平應(yīng)在0V ~ 0.1VCC之間，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。

由于AT24C02體積小巧，功耗低并且具有不易丟失數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品中，例如：數(shù)碼相機(jī)、智能手表、智能家居、安全監(jiān)控等領(lǐng)域。

三、代碼實(shí)現(xiàn)

以下是STC89C52+AT24C02實(shí)現(xiàn)設(shè)備開(kāi)機(jī)次數(shù)記錄的代碼：

#include 
 #include 
 ?
 #define uint unsigned int
 #define uchar unsigned char
 ?
 sbit SCL = P1^0;   // I2C總線時(shí)鐘線
 sbit SDA = P1^1;   // I2C總線數(shù)據(jù)線
 ?
 #define AT24C02_ADDR    0xA0    // AT24C02設(shè)備地址
 ?
 /* 延時(shí)函數(shù) */
 void delay(uint i)
 {
     while(i--);
 }
 ?
 /* I2C總線起始信號(hào) */
 void I2C_Start()
 {
     SDA = 1;
     SCL = 1;
     delay(10);      // 延時(shí)，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定
     SDA = 0;
     delay(10);
     SCL = 0;
 }
 ?
 /* I2C總線停止信號(hào) */
 void I2C_Stop()
 {
     SDA = 0;
     SCL = 1;
     delay(10);
     SDA = 1;
     delay(10);
 }
 ?
 /* I2C總線發(fā)送應(yīng)答信號(hào) */
 void I2C_Ack()
 {
     SDA = 0;
     delay(5);
     SCL = 1;
     delay(5);
     SCL = 0;
     delay(5);
     SDA = 1;
     delay(5);
 }
 ?
 /* I2C總線發(fā)送非應(yīng)答信號(hào) */
 void I2C_Nack()
 {
     SDA = 1;
     delay(5);
     SCL = 1;
     delay(5);
     SCL = 0;
     delay(5);
 }
 ?
 /* I2C總線發(fā)送一個(gè)字節(jié) */
 void I2C_SendByte(uchar dat)
 {
     uchar i;
     for(i=0; i<8; i++)
     {
         if(dat & 0x80)
             SDA = 1;
         else
             SDA = 0;
         delay(5);
         SCL = 1;
         delay(5);
         SCL = 0;
         dat <<= 1;
     }
     I2C_Ack();
 }
 ?
 /* I2C總線讀取一個(gè)字節(jié) */
 uchar I2C_ReadByte()
 {
     uchar i, dat = 0;
     SDA = 1;
     for(i=0; i<8; i++)
     {
         SCL = 1;
         delay(5);
         dat <<= 1;
         if(SDA)
             dat |= 0x01;
         SCL = 0;
         delay(5);
     }
     return dat;
 }
 ?
 /* AT24C02寫(xiě)入一個(gè)字節(jié) */
 void AT24C02_WriteByte(uint addr, uchar dat)
 {
     I2C_Start();                // 總線起始信號(hào)
     I2C_SendByte(AT24C02_ADDR); // 發(fā)送設(shè)備地址和寫(xiě)模式命令
     I2C_SendByte(addr>>8);      // 發(fā)送待寫(xiě)入數(shù)據(jù)的高8位地址
     I2C_SendByte(addr&0xFF);    // 發(fā)送待寫(xiě)入數(shù)據(jù)的低8位地址
     I2C_SendByte(dat);          // 發(fā)送待寫(xiě)入的數(shù)據(jù)
     I2C_Stop();                 // 總線停止信號(hào)
     delay(500);                 // 等待至少5ms，確保數(shù)據(jù)被寫(xiě)入芯片中
 }
 ?
 /* AT24C02讀取一個(gè)字節(jié) */
 uchar AT24C02_ReadByte(uint addr)
 {
     uchar dat;
     I2C_Start();                // 總線起始信號(hào)
     I2C_SendByte(AT24C02_ADDR); // 發(fā)送設(shè)備地址和寫(xiě)模式命令
     I2C_SendByte(addr>>8);      // 發(fā)送待讀數(shù)據(jù)的高8位地址
     I2C_SendByte(addr&0xFF);    // 發(fā)送待讀數(shù)據(jù)的低8位地址
     I2C_Start();                // 再次啟動(dòng)總線，為了切換到讀模式
     I2C_SendByte(AT24C02_ADDR | 0x01);   // 發(fā)送設(shè)備地址和讀模式命令
     dat = I2C_ReadByte();        // 讀取數(shù)據(jù)
     I2C_Nack();                 // 非應(yīng)答信號(hào)
     I2C_Stop();                 // 總線停止信號(hào)
     return dat;
 }
 ?
 /* 獲取存儲(chǔ)在AT24C02中的開(kāi)機(jī)次數(shù) */
 uint GetBootCount()
 {
     uchar hi, lo;
     hi = AT24C02_ReadByte(0x00);
     lo = AT24C02_ReadByte(0x01);
     return (hi<<8) | lo;        // 將高8位和低8位組合成一個(gè)16位數(shù)字
 }
 ?
 /* 將開(kāi)機(jī)次數(shù)寫(xiě)入AT24C02 */
 void SetBootCount(uint count)
 {
     uchar hi, lo;
     hi = count >> 8;            // 獲取開(kāi)機(jī)次數(shù)的高8位
     lo = count & 0xFF;          // 獲取開(kāi)機(jī)次數(shù)的低8位
     AT24C02_WriteByte(0x00, hi);    // 寫(xiě)入高8位
     AT24C02_WriteByte(0x01, lo);    // 寫(xiě)入低8位
 }
 ?
 /* 主函數(shù) */
 void main()
 {
     uint boot_count = GetBootCount();
     boot_count++;               // 開(kāi)機(jī)次數(shù)加1
     SetBootCount(boot_count);   // 將新的開(kāi)機(jī)次數(shù)寫(xiě)入AT24C02
 ?
     while(1)
     {
         // 程序不斷循環(huán)，實(shí)時(shí)記錄設(shè)備的開(kāi)機(jī)次數(shù)
     }
 }

代碼利用STC89C52控制芯片和AT24C02存儲(chǔ)芯片，通過(guò)I2C總線通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)了設(shè)備開(kāi)機(jī)次數(shù)的記錄功能。具體而言，程序讀取AT24C02中存儲(chǔ)的開(kāi)機(jī)次數(shù)，將其加1并寫(xiě)入AT24C02中；每次開(kāi)機(jī)時(shí)，程序執(zhí)行該操作并將開(kāi)機(jī)次數(shù)持續(xù)累加，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備開(kāi)機(jī)次數(shù)的精確、可靠記錄。


審核編輯：湯梓紅