無線傳感網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用 課件 項(xiàng)目03 制作LED流水燈

項(xiàng)目三制作LED流水燈目錄項(xiàng)目導(dǎo)入項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目分析知識(shí)儲(chǔ)備01030204項(xiàng)目實(shí)施拓展訓(xùn)練0506項(xiàng)目導(dǎo)入01項(xiàng)目導(dǎo)入項(xiàng)目導(dǎo)入LED因?yàn)槠浔旧戆l(fā)光顏色多樣、絢麗多彩，是各種場所、設(shè)施創(chuàng)造氣氛，形成照明效果最佳選擇。在很多地方，如電影院、時(shí)間隧道、大型商場大樓的外觀等需要通過照明來發(fā)揮效果，如果用上流水燈的襯托，就能讓體驗(yàn)者感受到臨場感和趣味感。項(xiàng)目導(dǎo)入本項(xiàng)目將帶你揭開流水燈的神秘面紗，設(shè)計(jì)一個(gè)屬于自已的LED流水燈。項(xiàng)目導(dǎo)入項(xiàng)目分析02項(xiàng)目分析本項(xiàng)目需要使用LED設(shè)計(jì)一個(gè)流水燈，我們可以使用CC2530單片機(jī)的I/O口來實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目任務(wù)。IO口作為單片機(jī)與外界通信最主要的手段，是單片機(jī)學(xué)習(xí)中最基本也是最重要的一個(gè)知識(shí)。在本項(xiàng)目中，我們可以通過單片機(jī)的IO口來控制LED的亮和滅，再設(shè)計(jì)相應(yīng)的程序，便可實(shí)現(xiàn)流水燈的效果。應(yīng)用戶需求，設(shè)計(jì)一套LED流水燈系統(tǒng)。設(shè)備選型及開發(fā)環(huán)境搭建。設(shè)計(jì)LED控制程序，實(shí)現(xiàn)LED1、LED2流水燈效果。項(xiàng)目要求項(xiàng)目目標(biāo)03項(xiàng)目目標(biāo)

了解CC2530芯片的內(nèi)部構(gòu)成

掌握CC2530芯片I/O口的特點(diǎn)

了解CC2530的SFR（特殊功能寄存器）

學(xué)會(huì)與CC2530I/O相關(guān)的SFR配置

學(xué)會(huì)使用CC2530的I/0控制外部設(shè)備原理與編程知識(shí)儲(chǔ)備04知識(shí)儲(chǔ)備由于我們使用的單片機(jī)為CC2530芯片，要完成這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，我們首先要了解CC2530芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握CC2530芯片I/O口的特點(diǎn)，掌握C2530芯片與IO口相關(guān)的特殊功能寄存器的參數(shù)配置及應(yīng)用開發(fā)。知識(shí)儲(chǔ)備一、CC2530芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)CC2530芯片主要由以下幾個(gè)部分組成：8051CPU內(nèi)核內(nèi)置或外接32MHz晶振內(nèi)置32K晶振保證芯片在休眠狀態(tài)時(shí)的工作8KBSRAM32/64/128/256KBFlashROM簡化了8051的I/O口，只保留P0、P1及P2的5個(gè)引腳，共21個(gè)IO引腳內(nèi)置1個(gè)最高12bit的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器USART0、USART1兩個(gè)異步通信串口TIMER0-TIMER4四個(gè)定時(shí)器18個(gè)IRQ中斷源和一個(gè)五通道DMA中斷控制器1個(gè)睡眠定時(shí)器保證MCU可工作于超低功耗模式內(nèi)置一個(gè)兼容IEEE802.15.4協(xié)議的無線RF收發(fā)器。CC2530的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3-2所示。知識(shí)儲(chǔ)備

圖3-2CC2530內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖知識(shí)儲(chǔ)備二、CC2530的I/O口CC2530有21個(gè)數(shù)字I/O引腳，可以配置為通用數(shù)字I/O或外設(shè)I/O信號(hào)，這些I/O通過配置相關(guān)寄存器可作為ADC的模擬量輸入端、定時(shí)器或USART等外部設(shè)備。I/O端口具備以下主要特性：21個(gè)數(shù)字I/O引腳可以配置為通用I/O或外部設(shè)備I/O輸入口具備上拉或下拉能力具有外部中斷能力。知識(shí)儲(chǔ)備三、項(xiàng)目中用到的SFR本項(xiàng)目中用到的SFR包括P1、P1SEL、P1DIR、P1INP，P1寄存器用于控制P1口外部引腳的電平高低，P1SEL用于設(shè)置P1口外部引腳的用于通用I/O口還是外設(shè)，P1DIR用于設(shè)置P1口外部引腳的輸入/輸出方向，P1INP用于設(shè)置P1口外部引腳的驅(qū)動(dòng)方式。寄存器配置如表3-2~3-5所示。表3-2P1(0x90)-P1端口數(shù)據(jù)寄存器位名稱復(fù)位R/W描述7:0P1_[7:0]0xFFR/W端口1。通用I/O端口?？梢詮腟FR位尋址。該CPU內(nèi)部寄存器可以從XDATA(0x7080)讀，但是不能寫當(dāng)給P1寄存器其中一個(gè)或幾個(gè)位賦值時(shí)，對應(yīng)外部引腳電平也會(huì)相應(yīng)改變。知識(shí)儲(chǔ)備表3-3P1SEL(0xF4)–P1端口功能選擇位名稱復(fù)位R/W描述7：0SELP1_[7:0]0x00R/WP1.0到P1.7功能選擇0：通用I/O1：外設(shè)功能當(dāng)給P1SEL寄存器其中一個(gè)或幾個(gè)位賦值0時(shí)，對應(yīng)引腳為通用I/O口；賦值1時(shí)，對應(yīng)引腳為外部設(shè)備（如ADC、定時(shí)器、USART）。表3-4P1DIR(0xFE)–P1端口方向位復(fù)位R/W描述7:00x00R/WP1.0到P1.7的I/O方向

0：輸入1：輸出當(dāng)給P1DIR寄存器其中一個(gè)或幾個(gè)位賦值0時(shí)，對應(yīng)引腳為輸入口；賦值1時(shí)，對應(yīng)引腳為輸出口。知識(shí)儲(chǔ)備表3-5P1INP(0xF6)–P1端口輸入模式位名稱復(fù)位R/W描述7:0MDP0_[7:0]0x00R/WP1.0到P1.7的I/O輸入模式0：接上拉/下拉電阻1：三態(tài)當(dāng)給P1INP寄存器其中一個(gè)或幾個(gè)位賦值0時(shí)，對應(yīng)引腳為接上拉/下拉電阻的輸入口；賦值1時(shí)，對應(yīng)引腳為三態(tài)輸門輸入口。如果我們用到寄存器復(fù)位后的默認(rèn)功能，也可以不對寄存器進(jìn)行設(shè)置。但在大型項(xiàng)目中代碼是開發(fā)團(tuán)隊(duì)合作完成，無法確定這些寄存器的狀態(tài)，因此會(huì)對用到的所有寄存器都進(jìn)行配置。項(xiàng)目實(shí)施05項(xiàng)目實(shí)施一、設(shè)備和資源準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施前必須先準(zhǔn)備好相應(yīng)的設(shè)備和資源，見表3-6。序號(hào)設(shè)備/資源名稱數(shù)量單位是否準(zhǔn)備到位(√)1CC2530模塊（帶LED電路）1個(gè)

2CCDebugger仿真器（帶下載線）1個(gè)

3MiniUSB供電線或5號(hào)電池1根/個(gè)

表3-6設(shè)備和資源清單CC2530模塊（帶LED電路）CCDebugger仿真器（帶下載線）MiniUSB供電線或5號(hào)電池項(xiàng)目實(shí)施二、查閱實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖常見的CC2530應(yīng)用模塊通常在P1_0和P1_1引腳均接有LED，本實(shí)驗(yàn)?zāi)K的應(yīng)用電路在P0_7引腳也接了一個(gè)LED。其原理圖如圖3-3所示。其中，當(dāng)P1_0輸出高電平1時(shí)，發(fā)光二極管D5熄滅；當(dāng)P1_0輸出低電平0時(shí)，發(fā)光二極管D5點(diǎn)亮。其余D6、D7兩個(gè)LED的電路控制與D5相同，僅I/O端口不同。本實(shí)驗(yàn)使用D5和D6兩個(gè)LED完成流水燈實(shí)驗(yàn)。由于本實(shí)驗(yàn)使用的CC2530實(shí)驗(yàn)?zāi)K帶有蜂鳴器模塊，因此需要初始化蜂鳴器的I/O端口P1_2并關(guān)閉蜂鳴器。圖3-3LED原理圖項(xiàng)目實(shí)施三、實(shí)施過程1.連接設(shè)備將CCDebugger仿真器的接口與CC2530實(shí)驗(yàn)?zāi)K（實(shí)驗(yàn)?zāi)K使用“求助按鈕V1.0”）相連，仿真器另一端用USB數(shù)據(jù)線連接到PC上，如圖3-4所示。圖3-4實(shí)驗(yàn)接線圖項(xiàng)目實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（1）創(chuàng)建工程。打開IAR新建一個(gè)CProject工程（具體步驟請參照項(xiàng)目二）。（2）程序流程圖，如圖3-5所示。圖3-5程序流程圖項(xiàng)目實(shí)施（3）編寫代碼。

完整的程序源代碼，見課程資源。

主要功能代碼如下：項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施圖3-6IAR的LED流水燈編譯界面拓展訓(xùn)練06拓展訓(xùn)練一、訓(xùn)練描述以上實(shí)驗(yàn)只是利用CC2530開發(fā)板自帶的2個(gè)LED指示燈完成了流水燈的最基本功能，要實(shí)現(xiàn)真正的LED流水燈效果，則需要用到更多的I/O口。二、訓(xùn)練要求1.使用P1_0，P1_1，P0_7口的3個(gè)引腳控制3個(gè)LED燈。2.實(shí)現(xiàn)流水燈從左到右再從右到左的往復(fù)流動(dòng)效果。3.實(shí)現(xiàn)其他更多的流水燈效果。項(xiàng)目總結(jié)07項(xiàng)目總結(jié)項(xiàng)目完成后認(rèn)真填寫項(xiàng)目報(bào)告表（表3-11），記錄整個(gè)項(xiàng)目的完成步驟及完成效果。項(xiàng)目總結(jié)課程

名稱

項(xiàng)目

名稱

班級

姓名

學(xué)號(hào)

組長

小組