51单片机使用AT24C02

前言

本篇文章将带大家了解一个常用的存储器件AT24C02，使用此器件可以帮助我们保存一些数据，在单片机掉电后可以将需要的数据保存下来。

一、AT24C02介绍

AT24C02是Atmel公司推出的一款串行EEPROM存储器。它具有2K位存储单元，可以存储256个8位字节数据，采用2线串行接口（I2C总线接口），支持多主机系统，工作电压范围为1.8V至5.5V。AT24C02具有低功耗、非易失性、可重写、高可靠性等特点，广泛应用于工业控制、仪器仪表、消费电子等领域。

二、AT24C02一次存储字节数

AT24C02一个地址可以存储8位字节数据，即一个地址可以存储1个字节的数据。因为AT24C02的存储单元是按字节编址的，每个字节都有一个唯一的地址，范围从0x00到0xFF，共计256个地址。每个地址可以存储1个字节的数据，因此总共可以存储256个字节的数据。

三、IIC协议讲解

IIC协议前面我已经讲过很多次了，还不懂的同学可以私信我或者评论区留言。
蓝桥杯IIC
IIC通信协议

四、代码编写

这里代码我也不过多介绍了前面蓝桥杯IIC文章中我为大家介绍了具体如何看AT24C02的芯片手册，不懂的同学查阅前面文章即可。
这里将使用模拟IIC编写AT24C02的代码。

iic.h

#include "iic.h"


/*******************************************************************************
* 函 数 名       : iic_start
* 函数功能		 : 产生IIC起始信号
* 输    入       : 无
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void iic_start(void)
{
	IIC_SDA=1;//如果把该条语句放在SCL后面，第二次读写会出现问题
	delay_10us(1);
	IIC_SCL=1;
	delay_10us(1);
	IIC_SDA=0;	//当SCL为高电平时，SDA由高变为低
	delay_10us(1);
	IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
	delay_10us(1);
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_stop
* 函数功能		   : 产生IIC停止信号   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void iic_stop(void)
{	
	IIC_SDA=0;//如果把该条语句放在SCL后面，第二次读写会出现问题
	delay_10us(1);
	IIC_SCL=1;
	delay_10us(1);
	IIC_SDA=1;	//当SCL为高电平时，SDA由低变为高
	delay_10us(1);			
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_ack
* 函数功能		   : 产生ACK应答  
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void iic_ack(void)
{
	IIC_SCL=0;
	IIC_SDA=0;	//SDA为低电平
	delay_10us(1);
   	IIC_SCL=1;
	delay_10us(1);
	IIC_SCL=0;
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_nack
* 函数功能		   : 产生NACK非应答  
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void iic_nack(void)
{
	IIC_SCL=0;
	IIC_SDA=1;	//SDA为高电平
	delay_10us(1);
   	IIC_SCL=1;
	delay_10us(1);
	IIC_SCL=0;	
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_wait_ack
* 函数功能		   : 等待应答信号到来   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 1，接收应答失败
        			 0，接收应答成功
*******************************************************************************/
u8 iic_wait_ack(void)
{
	u8 time_temp=0;
	
	IIC_SCL=1;
	delay_10us(1);
	while(IIC_SDA)	//等待SDA为低电平
	{
		time_temp++;
		if(time_temp>100)//超时则强制结束IIC通信
		{	
			iic_stop();
			return 1;	
		}			
	}
	IIC_SCL=0;
	return 0;	
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_write_byte
* 函数功能		   : IIC发送一个字节 
* 输    入         : dat：发送一个字节
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void iic_write_byte(u8 dat)
{                        
    u8 i=0; 
	   	    
    IIC_SCL=0;
    for(i=0;i<8;i++)	//循环8次将一个字节传出，先传高再传低位
    {              
        if((dat&0x80)>0) 
			IIC_SDA=1;
		else
			IIC_SDA=0;
        dat<<=1; 	  
		delay_10us(1);  
		IIC_SCL=1;
		delay_10us(1); 
		IIC_SCL=0;	
		delay_10us(1);
    }	 
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_read_byte
* 函数功能		   : IIC读一个字节 
* 输    入         : ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK 
* 输    出         : 应答或非应答
*******************************************************************************/
u8 iic_read_byte(u8 ack)
{
	u8 i=0,receive=0;
   	
    for(i=0;i<8;i++ )	//循环8次将一个字节读出，先读高再传低位
	{
        IIC_SCL=0; 
        delay_10us(1);
		IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(IIC_SDA)receive++;   
		delay_10us(1); 
    }					 
    if (!ack)
        iic_nack();
    else
        iic_ack();  
		  
    return receive;
}

iic.c

#ifndef _iic_H
#define _iic_H

#include "public.h"

//定义EEPROM控制脚
sbit IIC_SCL=P2^1;//SCL时钟线
sbit IIC_SDA=P2^0;//SDA数据线


//IIC所有操作函数				 
void iic_start(void);			//发送IIC开始信号
void iic_stop(void);	  		//发送IIC停止信号
void iic_write_byte(u8 txd);	//IIC发送一个字节
u8 iic_read_byte(u8 ack);		//IIC读取一个字节
u8 iic_wait_ack(void); 			//IIC等待ACK信号
void iic_ack(void);				//IIC发送ACK信号
void iic_nack(void);			//IIC不发送ACK信号

#endif

24c02.c

#include "24c02.h"
#include "iic.h"


/*******************************************************************************
* 函 数 名         : at24c02_write_one_byte
* 函数功能		   : 在AT24CXX指定地址写入一个数据
* 输    入         : addr:写入数据的目的地址 
					 dat:要写入的数据
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void at24c02_write_one_byte(u8 addr,u8 dat)
{				   	  	    																 
    iic_start();  
	iic_write_byte(0XA0);	//发送写命令	    	  
	iic_wait_ack();	   
    iic_write_byte(addr);	//发送写地址   
	iic_wait_ack(); 	 										  		   
	iic_write_byte(dat);	//发送字节    							   
	iic_wait_ack();  		    	   
    iic_stop();				//产生一个停止条件
	delay_ms(10);	 
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : at24c02_read_one_byte
* 函数功能		   : 在AT24CXX指定地址读出一个数据
* 输    入         : addr:开始读数的地址 
* 输    出         : 读到的数据
*******************************************************************************/
u8 at24c02_read_one_byte(u8 addr)
{				  
	u8 temp=0;		  	    																 
    iic_start();  
	iic_write_byte(0XA0);	//发送写命令	   
	iic_wait_ack(); 
    iic_write_byte(addr); 	//发送写地址  
	iic_wait_ack();	    
	iic_start();  	 	   
	iic_write_byte(0XA1); 	//进入接收模式         			   
	iic_wait_ack();	 
    temp=iic_read_byte(0);	//读取字节		   
    iic_stop();				//产生一个停止条件    
	return temp;			//返回读取的数据
}

24c02.h

#ifndef _24c02_H
#define _24c02_H

#include "public.h"


void at24c02_write_one_byte(u8 addr,u8 dat);//AT24C02指定地址写数据
u8 at24c02_read_one_byte(u8 addr);//AT24C02指定地址读数据
#endif

五、代码测试

这里使用按键和数码管进行数字的加减，可以通过按下按键存储和读取出数据。

#include "sys.h"
#include "24c02.h"
#include "smg.h"
#include "key.h"
#include "led.h"

sbit Bepp = P2^5;

u8 key_val = 0;



void main(void)
{
	unsigned char count = 0;
	
	
	Bepp = 0;
	
	while(1)
	{

		
		key_val = key_scan();
		if(key_val == 1)
		{
			count++;
		}
		if(key_val == 2)
		{
			count--;
		}
		if(key_val == 3)
		{
			count = at24c02_read_one_byte(0);
		}
		if(key_val == 4)
		{
			at24c02_write_one_byte(0, count);
		}
		
		select_display(0, count/10);
		select_display(1, count%10);
	}
	
}

总结

在工程开发中我们将经常使用到AT24C02保存我们需要的数据。
应用：
AT24C02常用于各种嵌入式系统、智能卡、控制器等设备中，用于存储关键性数据，如系统参数、密钥等。
总之，AT24C02具有容量小、串行通信、低功耗、可擦写性和数据保护等优点，广泛应用于各种嵌入式系统中。