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 <reg52.h>#include <intrins.h>
#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 }}
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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。
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