如何在PIC16F877A微控制器中使用EEPROM保存数据

在本教程中，我们将了解使用 PIC16F877A 微控制器中的 EEPROM 保存数据是多么容易。在大多数实时项目中，我们可能必须保存一些数据，即使关闭电源也不应删除这些数据。这听起来像是一个复杂的过程，但在XC8编译器的帮助下，只需使用一行代码即可完成此任务。如果数据在兆字节方面很大，那么我们可以连接SD卡等存储设备并将这些数据存储在其中。但是，如果数据很小，我们可以避免那些累人的过程，我们可以简单地使用PIC微控制器中存在的EEPROM来保存我们的数据并随时检索它。

PIC16F877A 中的 EEPROM：

EEPROM 代表“电子可擦除和可编程只读存储器”。顾名思义，它是PIC微控制器内部的存储器，我们可以通过编程来写入/读取数据。仅当程序中提到这样做时，保存在此中的数据才会被删除。EEPROM 中可用的存储空间量因每个微控制器而异;详细信息将照常在数据表中给出。在我们的PIC16F877A案例中，可用空间为256字节，如其规格数据表中所述。现在让我们看看如何使用这 256 字节通过简单的实验设置来读/写数据。

电路图及说明：

该项目的电路图如上所示。我们已经连接了一个LCD，以可视化保存和检索的数据。普通电位计连接到AN4模拟通道，因此馈入可变电压，该可变电压将用作要保存在EEPROM中的数据。我们还在RB0上使用了一个按钮，当按下这个按钮时，来自模拟通道的数据将保存在EEPROM中。

这种连接可以在面包板上进行。PIC微控制器的引脚排列如下表所示。

S.No：	引脚编号	引脚名称	已连接到
1	21	RD2	液晶显示器的 RS
2	22	RD3	液晶显示器的E
3	27	RD4	液晶屏D4
4	28	RD5	液晶屏D5
5	29	RD6	液晶屏D6
6	30	RD7	液晶屏D7
7	33	RBO/INT	按钮
8	7	AN4	电位计

模拟使用PIC EEPROM：

该项目还涉及使用 Proteus 设计的模拟，使用它我们可以在没有任何硬件的情况下模拟项目的工作。本教程末尾给出了此模拟的程序。您可以简单地从这里使用十六进制文件并模拟整个过程。

在仿真过程中，您可以在LCD屏幕上可视化当前ADC值和保存在EEPROM中的数据。要将当前ADC值保存到EEPROM中，只需按下连接到RB0的开关即可保存。模拟的快照如下所示。

EEPROM的编程PIC：

本教程的完整代码在本教程末尾给出。在我们的程序中，我们必须从ADC模块读取值，当按下按钮时，我们必须将该值保存在EEPROM中。由于我们已经了解了ADC和LCD接口，我将进一步解释从EEPROM保存和检索数据的代码。

根据数据表“这些器件具有 4 或 8K 字的程序闪存，PIC16F877A 的地址范围从 0000h 到 1FFFh”。这意味着每个EEPROM存储空间都有一个地址，可以通过该地址访问它，在我们的MCU中，该地址从0000h到1FFFh开始。

要将数据保存在特定的EEPROM地址中，只需使用以下行。

eeprom_write(0,adc);

这里的“adc”是一个整数类型的变量，其中存在要保存的数据。“0”是保存我们数据的EEPROM地址。语法“eeprom_write”由我们的XC8编译器提供，因此编译器将自动处理寄存器。

要检索已存储在EEPROM中的数据并将其保存到变量中，可以使用以下代码行。

Sadc = (int)eeprom_read(0);

在这里，“Sadc”是保存来自EEPROM的数据的变量。“0”是我们从中检索数据的EEPROM地址。语法“eeprom_read”由我们的XC8编译器提供，因此编译器将自动处理寄存器。保存在EEPROM中的数据将采用十六进制类型。因此，我们通过在语法前加上 （int） 来将它们转换为整数类型。

加工：

一旦我们了解了代码的工作原理并准备好了硬件，我们就可以测试代码了。将代码上传到 PIC 微控制器并启动设置。如果一切按预期工作，则应在LCD中看到当前ADC值。现在，您可以按下按钮将ADC值保存到EEPROM。现在，您可以通过关闭整个系统并再次打开来检查值是否已保存。开机后，您应该会在LCD屏幕上看到之前保存的值。

#define _XTAL_FREQ 20000000

#define RS RD2

#define EN RD3

#define D4 RD4

#define D5 RD5

#define D6 RD6

#define D7 RD7

#include

#pragma config FOSC = HS // Oscillator Selection bits (HS oscillator)

#pragma config WDTE = OFF // Watchdog Timer Enable bit (WDT disabled)

#pragma config PWRTE = ON // Power-up Timer Enable bit (PWRT enabled)

#pragma config BOREN = ON // Brown-out Reset Enable bit (BOR enabled)

#pragma config LVP = OFF // Low-Voltage (Single-Supply) In-Circuit Serial Programming Enable bit (RB3 is digital I/O, HV on MCLR must be used for programming)

#pragma config CPD = OFF // Data EEPROM Memory Code Protection bit (Data EEPROM code protection off)

#pragma config WRT = OFF // Flash Program Memory Write Enable bits (Write protection off; all program memory may be written to by EECON control)

#pragma config CP = OFF // Flash Program Memory Code Protection bit (Code protection off)

//LCD Functions Developed by Circuit Digest.

void Lcd_SetBit(char data_bit) //Based on the Hex value Set the Bits of the Data Lines

{

if(data_bit& 1)

D4 = 1;

else

D4 = 0;

if(data_bit& 2)

D5 = 1;

else

D5 = 0;

if(data_bit& 4)

D6 = 1;

else

D6 = 0;

if(data_bit& 8)

D7 = 1;

else

D7 = 0;

}

void Lcd_Cmd(char a)

{

RS = 0;

Lcd_SetBit(a); //Incoming Hex value

EN = 1;

__delay_ms(4);

EN = 0;

}

void Lcd_Clear()

{

Lcd_Cmd(0); //Clear the LCD

Lcd_Cmd(1); //Move the curser to first position

}

void Lcd_Set_Cursor(char a, char b)

{

char temp,z,y;

if(a== 1)

{

temp = 0x80 + b - 1; //80H is used to move the curser

z = temp>>4; //Lower 8-bits

y = temp & 0x0F; //Upper 8-bits

Lcd_Cmd(z); //Set Row

Lcd_Cmd(y); //Set Column

}

else if(a== 2)

{

temp = 0xC0 + b - 1;

z = temp>>4; //Lower 8-bits

y = temp & 0x0F; //Upper 8-bits

Lcd_Cmd(z); //Set Row

Lcd_Cmd(y); //Set Column

}

}

void Lcd_Start()

{

Lcd_SetBit(0x00);

for(int i=1065244; i<=0; i--) NOP();

Lcd_Cmd(0x03);

__delay_ms(5);

Lcd_Cmd(0x03);

__delay_ms(11);

Lcd_Cmd(0x03);

Lcd_Cmd(0x02); //02H is used for Return home -> Clears the RAM and initializes the LCD

Lcd_Cmd(0x02); //02H is used for Return home -> Clears the RAM and initializes the LCD

Lcd_Cmd(0x08); //Select Row 1

Lcd_Cmd(0x00); //Clear Row 1 Display

Lcd_Cmd(0x0C); //Select Row 2

Lcd_Cmd(0x00); //Clear Row 2 Display

Lcd_Cmd(0x06);

}

void Lcd_Print_Char(char data) //Send 8-bits through 4-bit mode

{

char Lower_Nibble,Upper_Nibble;

Lower_Nibble = data&0x0F;

Upper_Nibble = data&0xF0;

RS = 1; // => RS = 1

Lcd_SetBit(Upper_Nibble>>4); //Send upper half by shifting by 4

EN = 1;

for(int i=2130483; i<=0; i--) NOP();

EN = 0;

Lcd_SetBit(Lower_Nibble); //Send Lower half

EN = 1;

for(int i=2130483; i<=0; i--) NOP();

EN = 0;

}

void Lcd_Print_String(char *a)

{

int i;

for(i=0;a[i]!='\\0';i++)

Lcd_Print_Char(a[i]); //Split the string using pointers and call the Char function

}

/*****End of LCD Functions*****/

//**ADC FUnctions***//

void ADC_Initialize()

{

ADCON0 = 0b01000001; //ADC ON and Fosc/16 is selected

ADCON1 = 0b11000000; // Internal reference voltage is selected

}

unsigned int ADC_Read(unsigned char channel)

{

ADCON0 &= 0x11000101; //Clearing the Channel Selection Bits

ADCON0 |= channel<<3; //Setting the required Bits

__delay_ms(2); //Acquisition time to charge hold capacitor

GO_nDONE = 1; //Initializes A/D Conversion

while(GO_nDONE); //Wait for A/D Conversion to complete

return ((ADRESH<<8)+ADRESL); //Returns Result

}

//***End of ADC Functions***//

int main()

{

int adc=0; //Variable to read ADC value

int a1,a2,a3,a4; //Variable to split ADC value into char

int Sadc=0; //Variable to read ADC value

int Sa1,Sa2,Sa3,Sa4; //Variable to split ADC value into char

TRISD = 0x00; //PORTD declared as output for interfacing LCD

TRISA4 =1; //AN4 declared as input

TRISB0 = 1;

OPTION_REG=0b00000000;

ADC_Initialize();

Lcd_Start();

Lcd_Clear();

while(1)

{

adc=ADC_Read(4); //Read ADC

//**Display ADC**//

a1 = (adc/1000)%10;

a2 = (adc/100)%10;

a3 = (adc/10)%10;

a4 = (adc/1)%10;

Lcd_Set_Cursor(1,1);

Lcd_Print_String("ADC:");

Lcd_Print_Char(a1+'0');

Lcd_Print_Char(a2+'0');

Lcd_Print_Char(a3+'0');

Lcd_Print_Char(a4+'0');

//**Display SADC**//

Sa1 = (Sadc/1000)%10;

Sa2 = (Sadc/100)%10;

Sa3 = (Sadc/10)%10;

Sa4 = (Sadc/1)%10;

Lcd_Set_Cursor(2,1);

Lcd_Print_String("Saved ADC:");

Lcd_Print_Char(Sa1+'0');

Lcd_Print_Char(Sa2+'0');

Lcd_Print_Char(Sa3+'0');

Lcd_Print_Char(Sa4+'0');

/*These devices have 4 or 8K words of

program Flash, with an address range from 0000h to

1FFFh for the PIC16F877A*/

if (RB0==0)

{eeprom_write(0,adc);}

Sadc = (int)eeprom_read(0);

Lcd_Set_Cursor(1,1);

Lcd_Print_String("ADC:");

}

return 0;

}