51单片机VL53L0X驱动

VL53L0X是一款高性能、低功耗的Time-of-Flight(Time of Flight)传感器，广泛应用于各种物体检测、距离测量和手势识别等领域。在51单片机上驱动VL53L0X主要有两种方式：软件I2C和硬件I2C。

软件I2C驱动VL53L0X：

VL53L0X采用I2C接口进行通信，软件I2C可以通过模拟IO口实现I2C通信。以下是软件I2C驱动VL53L0X的步骤：

1. 定义SDA和SCL引脚

sbit SDA=P2^0;
sbit SCL=P2^1;

2. 定义I2C通信函数

void I2C_Start()
{
    SDA=1;
    SCL=1;
    delay_us(5);
    SDA=0;
    delay_us(5);
    SCL=0;
}
void I2C_Stop()
{
    SDA=0;
    delay_us(5);
    SCL=1;
    delay_us(5);
    SDA=1;
}
bit I2C_SendByte(unsigned char dat)
{
    unsigned char i;
    bit ack;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        SDA=dat>>(7-i);
        delay_us(5);
        SCL=1;
        delay_us(5);
        SCL=0;
    }
    SDA=1;
    delay_us(5);
    SCL=1;
    delay_us(5);
    ack=!SDA;   //读ACK
    SCL=0;
    return ack;
}
unsigned char I2C_ReadByte(bit ack)
{
    unsigned char i,dat=0;
    SDA=1;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        delay_us(5);
        SCL=1;
        delay_us(5);
        dat<<=1;
        dat|=SDA;
        SCL=0;
    }
    SDA=ack;
    delay_us(5);
    SCL=1;
    delay_us(5);
    SCL=0;
    SDA=1;
    return dat;
}

3. 初始化VL53L0X

void VL53L0X_Init()
{
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(0x52<<1|0);    //写模式
    I2C_SendByte(0x80);         //软件复位
    I2C_SendByte(0x00);
    I2C_Stop();
    delay_ms(10);
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(0x52<<1|0);    //写模式
    I2C_SendByte(0x01);         //开启IO和校验模式
    I2C_SendByte(0x00);
    I2C_Stop();
    delay_ms(10);
}

4. 读取VL53L0X测量结果

unsigned short VL53L0X_Read()
{
    unsigned char i;
    unsigned short distance;
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(0x52<<1|0);    //写模式
    I2C_SendByte(0x00);         //数据寄存器地址
    I2C_SendByte(0x01);         //启动测量
    I2C_Stop();
    for(i=0;i<100;i++)          //等待测量完成
    {
        delay_ms(10);
        I2C_Start();
        I2C_SendByte(0x52<<1|0);    //写模式
        I2C_SendByte(0x13);         //状态寄存器地址
        I2C_Start();
        I2C_SendByte(0x52<<1|1);    //读模式
        if(I2C_ReadByte(0))
        {
            break;
        }
        I2C_Stop();
    }
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(0x52<<1|0);    //写模式
    I2C_SendByte(0x14);         //结果寄存器地址
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(0x52<<1|1);    //读模式
    distance=I2C_ReadByte(1);
    distance|=I2C_ReadByte(0)<<8;
    I2C_Stop();
    return distance;
}

硬件I2C驱动VL53L0X：

硬件I2C可以通过51单片机的硬件I2C接口实现通信。以下是硬件I2C驱动VL53L0X的步骤：

1. 定义I2C通信函数

void I2C_Start()
{
    STA=1;
    while(!SI);
    STA=0;
}
void I2C_Stop()
{
    STO=1;
    while(STO);
}
void I2C_SendByte(unsigned char dat)
{
    SBUF=dat;
    while(!SI);
    SI=0;
}
unsigned char I2C_ReadByte()
{
    unsigned char dat;
    ACK=1;
    while(!SI);
    dat=SBUF;
    SI=0;
    return dat;
}

2. 初始化VL53L0X

void VL53L0X_Init()
{
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(0x52<<1|0);    //写模式
    I2C_SendByte(0x80);         //软件复位
    I2C_SendByte(0x00);
    I2C_Stop();
    delay_ms(10);
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(0x52<<1|0);    //写模式
    I2C_SendByte(0x01);         //开启IO和校验模式
    I2C_SendByte(0x00);
    I2C_Stop();
    delay_ms(10);
}

3. 读取VL53L0X测量结果

unsigned short VL53L0X_Read()
{
    unsigned char i;
    unsigned short distance;
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(0x52<<1|0);    //写模式
    I2C_SendByte(0x00);         //数据寄存器地址
    I2C_SendByte(0x01);         //启动测量
    I2C_Stop();
    for(i=0;i<100;i++)          //等待测量完成
    {
        delay_ms(10);
        I2C_Start();
        I2C_SendByte(0x52<<1|0);    //写模式
        I2C_SendByte(0x13);         //状态寄存器地址
        I2C_Start();
        I2C_SendByte(0x52<<1|1);    //读模式
        if(I2C_ReadByte())
        {
            break;
        }
        I2C_Stop();
    }
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(0x52<<1|0);    //写模式
    I2C_SendByte(0x14);         //结果寄存器地址
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(0x52<<1|1);    //读模式
    distance=I2C_ReadByte()<<8;
    ACK=0;
    distance|=I2C_ReadByte();
    I2C_Stop();
    return distance;
}