单片机技术与应用电子教案 4.按键输入控制LED亮灭

课时教案课程：单片机技术与应用-基于CC2530的ZigBee技术开发与应用课题按键输入控制LED亮灭课时4教学目标知识：1.掌握ZigBee模块按键SW1电路的工作原理。2.掌握按键相关寄存器及其设置。技能：会应用IAR软件编写、编译、链接、下载、调试程序，能够将CCDebugger仿真下载器的下载线连接到ZigBee实训模块与电脑，进行仿真演示。素质：1.程序设计过程中，具备严谨求实、认真负责的学习态度。2.学习中具备守纪律、讲规矩、明底线、知敬畏的道德意识。重点按键输入控制LED亮灭的程序设计流程难点按键输入控制LED亮灭程序设计教法做中教做中学任务驱动式学法学练结合自主探究教具试验多媒体、PPT课件教学过程问题设计及知识点师生互动设计（问题与任务）按键输入控制LED亮灭任务描述：将ZigBee模块与CCDebugger仿真器连接在一起，并分别连接到电脑，在IAR软件中新建工程和源文件，编译、链接、下载调试程序，利用按键扫描的方式实现按键控制ZigBee模块上的LED1的开关功能，即按键SW1按下后松开，LED1亮，按键SW1再次按下后松开，LED1灭。任务分析：1.知识分析实现按键控制LED，必须熟悉按键及LED端口寄存器，并会设置相关端口寄存器。2.设备分析实训任务选择ZigBee实训模块，要会识读ZigBee实训模块电路图，并明确模块上按键与LED灯与CC2530单片机端口关系，理解按键电路的工作原理。3.技能分析要实现按键控制LED，必须会运用IAR软件进行编程，并能够编译、链接、调试程序；会利用CCDebugger仿真下载器，将仿真器的下载线连接到ZigBee实训模块与电脑，进行仿真演示。知识储备：一、ZigBee模块按键SW1的相关电路1.ZigBee模块按键SW1的相关电路2.电路分析1）初始状态，按键SW1未按下，端口P1_2通过电阻R6（上拉电阻）与电源相连，P1_2端口为高电平，P1_2的输入模式为上拉模式。2）当按键按下时，P1_2端口直接与地相连，P1_2端口为低电平。二、按键相关寄存器及其设置1.按键相关寄存器按键相关的寄存器有（1）Px：数据端口寄存器；（2）PxSEL：功能寄存器；（3）PxDIR：方向寄存器；（4）PxINP：输入模式选择寄存器。2.PxINP输入模式选择寄存器（x表示端口号0～2）作为通用I/O时，端口的输入模式有三种：上拉、下拉、和三态，PxINP输入模式寄存器用于设置I/O端口的输入模式是上拉，下拉或是三态。默认情况下，复位后，输入配置为带有上拉的输入。如果要取消输入端口的上拉或下拉功能，必须将PxINP中的相应位设置为1，见表1-3-1。注意：1）I/O端口引脚P1_0和P1_1不具有上拉或下拉功能。2）即使I/O端口是外设功能输入，配置为外设I/O信号的引脚也不具有上拉或下拉功能。三、任务指导1.搭建开发环境1）新建工作区，工作区名为：work1_3。2）新建工程，工程名为：project1_3。3）新建源程序文件，命名为test1_3.c。4）将test1_3.c文件添加到project1_3工程中。5）按键CTRL+S保存工作区。6）配置工程选项，“Project”->“Options”->“GeneralOptions”，“Device”->“TexasInstruments”->“CC2530F256”。7）配置linker,勾选Overridedefault8）配置Debugger，“Debugger”->“Setup”->“Driver”->“TexasInstruments”。2.在编辑窗口设计程序（1）准备工作引入CC2530必要的头文件“iocc2530.h”，定义相关变量等。#include<iocc2530.h>#defineLED1P1_0//P1_0端口控制LED1发光二极管#defineSW1P1_2//P1_2端口与按键SW1相连（2）延时函数voiddelay(unsignedinti)//延时函数{unsignedintj,k;for(j=0;j<i;j++){for(k=0;k<500;k++);}}（3）设计端口初始化函数Init_gpio()设计端口初始化函数Init_gpio()，配置端口寄存器。通用I/O端口寄存器配置的基本思路如图所示：voidInit_Port()//端口初始化函数{P1SEL&=~0x05;//设置P1_0、P1_2端口位GPIOP1DIR|=0x01;//P1_0端口设置为输出P1DIR&=~0x04;//P1_2端口设置为输入P1INP&=~0x04;//设置P1_2端口输入模式为上拉/下拉P2INP&=~0x40;//设置P1_2端口输入模式为上拉LED1=0;//LED1灭}（4）设计按键扫描函数ScanKeys()没有按键按下时，端口的输入为高电平，当发现该端口有低电平产生时，则有可能会是按键按下，需要经过去抖动处理，如果该端口还是低电平，则确认为按键按下。在进行按键处理时，先等待按键松开，然后再将相关的LED进行开关状态的取反控制。voidScanKeys()//键盘扫描函数{if(SW1==0){//发现SW1有低电平信号delay(100);//按键去抖动if(SW1==0){//确实是有按键动作while(SW1==0);//等待按键松开LED1=~LED1;//将LED1灯开关状态取反}}}（5）设计主函数voidmain()//主函数{Init_Port();//调用端口初始化函数while(1){ScanKeys();//调用按键扫描函数}}3.编译、分析、调试程序编译、下载程序。编译无错后，将CCDebugger与ZigBee模块相连，并分别连接到电脑，下载程序，测试程序功能。教师引导学生识读ZIgBee模块电路图，找出ZigBee模块按键SW1的相关电路教师引导学生分析电路并进行总计。小组合作复习总结端口相关寄存器及其功能学生总结配置寄存器的功能。学生根据教师要求搭建开发环境。小组合作编写头文件、定义相关变量教师巡视指导、评价。学生编写延时函数小组合作讨论总结端口寄存器配置的基本思路。学生训练、画配置的思路流程图。学生实际动手操作，测试程序功能新知应用将ZigBee模块与CCDebugger仿真器连接在一起，并分别连接到电脑，在IAR软件中新建工程和源文件，编译链接程序，下载调试程序，实现按键控制ZigBee模块上的LED1、LED2的开关功能，即按键SW1按下后松开，