STC89C52+AT24C02实现设备开机次数记录

一、项目介绍

在一些设备的使用过程中，需要对设备的使用次数进行统计和记录。这可以用于评估设备的实际使用寿命、确定维护周期、预测故障风险等方面，对于提高设备的稳定性和可靠性具有重要意义。

当前项目采用STC89C52作为主控芯片，AT24C02作为存储芯片，实现了设备的开机次数记录功能。每次设备上电启动时，程序会从AT24C02中读取之前的记录值并加1，然后再将新的记录值写入AT24C02中，从而完成一次开机次数的记录。通过这种方式，可以实时、准确地记录设备的使用次数，并且不受断电影响，数据可靠性高。

二、AT24C02介绍

AT24C02是一款由Atmel公司生产的串行EEPROM存储器芯片，可以存储2K（2048bit）数据，支持I2C总线通信协议，被广泛应用于各种电子设备中。

AT24C02有8个地址引脚（A0~A2），可以通过这些引脚设置不同的设备地址，使得多个AT24C02芯片能够在同一I2C总线上同时使用而不会冲突。该芯片还具有擦写次数和保护功能，能够防止数据被误删或者未经授权的修改。

AT24C02的工作电压范围为1.8V~5.5V，主要分为三个模式：写入模式、读取模式、休眠模式。写入模式和读取模式都需要先发送设备地址和命令字，然后才能进行数据操作。AT24C02对于输入输出电平都有严格的要求，如输入电压范围应在VSS-0.3V ~ VCC+0.3V之间，输出电压高电平应在0.4VCC ~ VCC之间，低电平应在0V ~ 0.1VCC之间，以确保数据传输的准确性和可靠性。

由于AT24C02体积小巧，功耗低并且具有不易丢失数据的特点，被广泛应用于电子产品中，例如：数码相机、智能手表、智能家居、安全监控等领域。

三、代码实现

以下是STC89C52+AT24C02实现设备开机次数记录的代码：

#include 
 #include 
 ​
 #define uint unsigned int
 #define uchar unsigned char
 ​
 sbit SCL = P1^0;   // I2C总线时钟线
 sbit SDA = P1^1;   // I2C总线数据线
 ​
 #define AT24C02_ADDR    0xA0    // AT24C02设备地址
 ​
 /* 延时函数 */
 void delay(uint i)
 {
     while(i--);
 }
 ​
 /* I2C总线起始信号 */
 void I2C_Start()
 {
     SDA = 1;
     SCL = 1;
     delay(10);      // 延时，确保数据稳定
     SDA = 0;
     delay(10);
     SCL = 0;
 }
 ​
 /* I2C总线停止信号 */
 void I2C_Stop()
 {
     SDA = 0;
     SCL = 1;
     delay(10);
     SDA = 1;
     delay(10);
 }
 ​
 /* I2C总线发送应答信号 */
 void I2C_Ack()
 {
     SDA = 0;
     delay(5);
     SCL = 1;
     delay(5);
     SCL = 0;
     delay(5);
     SDA = 1;
     delay(5);
 }
 ​
 /* I2C总线发送非应答信号 */
 void I2C_Nack()
 {
     SDA = 1;
     delay(5);
     SCL = 1;
     delay(5);
     SCL = 0;
     delay(5);
 }
 ​
 /* I2C总线发送一个字节 */
 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总线读取一个字节 */
 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写入一个字节 */
 void AT24C02_WriteByte(uint addr, uchar dat)
 {
     I2C_Start();                // 总线起始信号
     I2C_SendByte(AT24C02_ADDR); // 发送设备地址和写模式命令
     I2C_SendByte(addr>>8);      // 发送待写入数据的高8位地址
     I2C_SendByte(addr&0xFF);    // 发送待写入数据的低8位地址
     I2C_SendByte(dat);          // 发送待写入的数据
     I2C_Stop();                 // 总线停止信号
     delay(500);                 // 等待至少5ms，确保数据被写入芯片中
 }
 ​
 /* AT24C02读取一个字节 */
 uchar AT24C02_ReadByte(uint addr)
 {
     uchar dat;
     I2C_Start();                // 总线起始信号
     I2C_SendByte(AT24C02_ADDR); // 发送设备地址和写模式命令
     I2C_SendByte(addr>>8);      // 发送待读数据的高8位地址
     I2C_SendByte(addr&0xFF);    // 发送待读数据的低8位地址
     I2C_Start();                // 再次启动总线，为了切换到读模式
     I2C_SendByte(AT24C02_ADDR | 0x01);   // 发送设备地址和读模式命令
     dat = I2C_ReadByte();        // 读取数据
     I2C_Nack();                 // 非应答信号
     I2C_Stop();                 // 总线停止信号
     return dat;
 }
 ​
 /* 获取存储在AT24C02中的开机次数 */
 uint GetBootCount()
 {
     uchar hi, lo;
     hi = AT24C02_ReadByte(0x00);
     lo = AT24C02_ReadByte(0x01);
     return (hi<<8) | lo;        // 将高8位和低8位组合成一个16位数字
 }
 ​
 /* 将开机次数写入AT24C02 */
 void SetBootCount(uint count)
 {
     uchar hi, lo;
     hi = count >> 8;            // 获取开机次数的高8位
     lo = count & 0xFF;          // 获取开机次数的低8位
     AT24C02_WriteByte(0x00, hi);    // 写入高8位
     AT24C02_WriteByte(0x01, lo);    // 写入低8位
 }
 ​
 /* 主函数 */
 void main()
 {
     uint boot_count = GetBootCount();
     boot_count++;               // 开机次数加1
     SetBootCount(boot_count);   // 将新的开机次数写入AT24C02
 ​
     while(1)
     {
         // 程序不断循环，实时记录设备的开机次数
     }
 }

代码利用STC89C52控制芯片和AT24C02存储芯片，通过I2C总线通信协议实现了设备开机次数的记录功能。具体而言，程序读取AT24C02中存储的开机次数，将其加1并写入AT24C02中；每次开机时，程序执行该操作并将开机次数持续累加，从而实现了设备开机次数的精确、可靠记录。


审核编辑：汤梓红