无线传感网技术及应用 课件 项目03 制作LED流水灯

项目三制作LED流水灯目录项目导入项目目标项目分析知识储备01030204项目实施拓展训练0506项目导入01项目导入项目导入LED因为其本身发光颜色多样、绚丽多彩，是各种场所、设施创造气氛，形成照明效果最佳选择。在很多地方，如电影院、时间隧道、大型商场大楼的外观等需要通过照明来发挥效果，如果用上流水灯的衬托，就能让体验者感受到临场感和趣味感。项目导入本项目将带你揭开流水灯的神秘面纱，设计一个属于自已的LED流水灯。项目导入项目分析02项目分析本项目需要使用LED设计一个流水灯，我们可以使用CC2530单片机的I/O口来实现项目任务。IO口作为单片机与外界通信最主要的手段，是单片机学习中最基本也是最重要的一个知识。在本项目中，我们可以通过单片机的IO口来控制LED的亮和灭，再设计相应的程序，便可实现流水灯的效果。应用户需求，设计一套LED流水灯系统。设备选型及开发环境搭建。设计LED控制程序，实现LED1、LED2流水灯效果。项目要求项目目标03项目目标

了解CC2530芯片的内部构成

掌握CC2530芯片I/O口的特点

了解CC2530的SFR（特殊功能寄存器）

学会与CC2530I/O相关的SFR配置

学会使用CC2530的I/0控制外部设备原理与编程知识储备04知识储备由于我们使用的单片机为CC2530芯片，要完成这个项目的设计，我们首先要了解CC2530芯片的内部结构，掌握CC2530芯片I/O口的特点，掌握C2530芯片与IO口相关的特殊功能寄存器的参数配置及应用开发。知识储备一、CC2530芯片的内部结构CC2530芯片主要由以下几个部分组成：8051CPU内核内置或外接32MHz晶振内置32K晶振保证芯片在休眠状态时的工作8KBSRAM32/64/128/256KBFlashROM简化了8051的I/O口，只保留P0、P1及P2的5个引脚，共21个IO引脚内置1个最高12bit的ADC模数转换器USART0、USART1两个异步通信串口TIMER0-TIMER4四个定时器18个IRQ中断源和一个五通道DMA中断控制器1个睡眠定时器保证MCU可工作于超低功耗模式内置一个兼容IEEE802.15.4协议的无线RF收发器。CC2530的内部结构图如图3-2所示。知识储备

图3-2CC2530内部结构图知识储备二、CC2530的I/O口CC2530有21个数字I/O引脚，可以配置为通用数字I/O或外设I/O信号，这些I/O通过配置相关寄存器可作为ADC的模拟量输入端、定时器或USART等外部设备。I/O端口具备以下主要特性：21个数字I/O引脚可以配置为通用I/O或外部设备I/O输入口具备上拉或下拉能力具有外部中断能力。知识储备三、项目中用到的SFR本项目中用到的SFR包括P1、P1SEL、P1DIR、P1INP，P1寄存器用于控制P1口外部引脚的电平高低，P1SEL用于设置P1口外部引脚的用于通用I/O口还是外设，P1DIR用于设置P1口外部引脚的输入/输出方向，P1INP用于设置P1口外部引脚的驱动方式。寄存器配置如表3-2~3-5所示。表3-2P1(0x90)-P1端口数据寄存器位名称复位R/W描述7:0P1_[7:0]0xFFR/W端口1。通用I/O端口。可以从SFR位寻址。该CPU内部寄存器可以从XDATA(0x7080)读，但是不能写当给P1寄存器其中一个或几个位赋值时，对应外部引脚电平也会相应改变。知识储备表3-3P1SEL(0xF4)–P1端口功能选择位名称复位R/W描述7：0SELP1_[7:0]0x00R/WP1.0到P1.7功能选择0：通用I/O1：外设功能当给P1SEL寄存器其中一个或几个位赋值0时，对应引脚为通用I/O口；赋值1时，对应引脚为外部设备（如ADC、定时器、USART）。表3-4P1DIR(0xFE)–P1端口方向位复位R/W描述7:00x00R/WP1.0到P1.7的I/O方向

0：输入1：输出当给P1DIR寄存器其中一个或几个位赋值0时，对应引脚为输入口；赋值1时，对应引脚为输出口。知识储备表3-5P1INP(0xF6)–P1端口输入模式位名称复位R/W描述7:0MDP0_[7:0]0x00R/WP1.0到P1.7的I/O输入模式0：接上拉/下拉电阻1：三态当给P1INP寄存器其中一个或几个位赋值0时，对应引脚为接上拉/下拉电阻的输入口；赋值1时，对应引脚为三态输门输入口。如果我们用到寄存器复位后的默认功能，也可以不对寄存器进行设置。但在大型项目中代码是开发团队合作完成，无法确定这些寄存器的状态，因此会对用到的所有寄存器都进行配置。项目实施05项目实施一、设备和资源准备项目实施前必须先准备好相应的设备和资源，见表3-6。序号设备/资源名称数量单位是否准备到位(√)1CC2530模块（带LED电路）1个

2CCDebugger仿真器（带下载线）1个

3MiniUSB供电线或5号电池1根/个

表3-6设备和资源清单CC2530模块（带LED电路）CCDebugger仿真器（带下载线）MiniUSB供电线或5号电池项目实施二、查阅实验模块原理图常见的CC2530应用模块通常在P1_0和P1_1引脚均接有LED，本实验模块的应用电路在P0_7引脚也接了一个LED。其原理图如图3-3所示。其中，当P1_0输出高电平1时，发光二极管D5熄灭；当P1_0输出低电平0时，发光二极管D5点亮。其余D6、D7两个LED的电路控制与D5相同，仅I/O端口不同。本实验使用D5和D6两个LED完成流水灯实验。由于本实验使用的CC2530实验模块带有蜂鸣器模块，因此需要初始化蜂鸣器的I/O端口P1_2并关闭蜂鸣器。图3-3LED原理图项目实施三、实施过程1.连接设备将CCDebugger仿真器的接口与CC2530实验模块（实验模块使用“求助按钮V1.0”）相连，仿真器另一端用USB数据线连接到PC上，如图3-4所示。图3-4实验接线图项目实施2.程序设计（1）创建工程。打开IAR新建一个CProject工程（具体步骤请参照项目二）。（2）程序流程图，如图3-5所示。图3-5程序流程图项目实施（3）编写代码。

完整的程序源代码，见课程资源。

主要功能代码如下：项目实施项目实施图3-6IAR的LED流水灯编译界面拓展训练06拓展训练一、训练描述以上实验只是利用CC2530开发板自带的2个LED指示灯完成了流水灯的最基本功能，要实现真正的LED流水灯效果，则需要用到更多的I/O口。二、训练要求1.使用P1_0，P1_1，P0_7口的3个引脚控制3个LED灯。2.实现流水灯从左到右再从右到左的往复流动效果。3.实现其他更多的流水灯效果。项目总结07项目总结项目完成后认真填写项目报告表（表3-11），记录整个项目的完成步骤及完成效果。项目总结课程

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