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文档简介
项目一认识ZigBee无线传感网技术目录项目导入项目目标项目分析知识储备01030204拓展训练05项目导入01项目导入
作为一种与蓝牙、Wi-Fi齐名的短距离无线传感网技术,ZigBee具有功耗低、成本低、安全性好、网络容量大、工作频段灵活等优点,广泛应用于工业控制、智能家居、医疗护理、智能农业、智能物流、城市交通、消费电子等领域,目前最新版本为ZigBee3.0。
本项目将介绍ZigBee技术的基本知识及其它几种常见的近距离无线传感网技术。项目分析02目前,物联网系统架构通常划分为四层,传感网是物联网系统的关键组成部分,它覆盖了感知层和网络层。感知层实现对设备的信息和状态进行感知和控制;网络层实现感知层和平台层之间的信息传输。随着技术的不断进步,现在的传感网已经有很多类型,按照传输介质来分,传感网可以分为有线传感网和无线传感网。典型的有线传感网有RS-485总线网络、CAN总线网络和PLC电力线载波等。常见的无线传感网有基于Wi-Fi、蓝牙、红外线、ZigBee、Z-Wave、LoRa和NB-IoT等无线技术的无线传感网。本项目主要学习基于ZigBee的无线传感网技术应用与开发技术。项目分析项目要求:
认识ZigBee无线传感网技术,掌握ZigBee无线传感网定义、特点和应用领域。项目分析项目目标
03项目目标项目目标掌握ZigBee无线传感网的定义掌握ZigBee无线传感网的特点了解ZigBee协议的版本了解ZigBee芯片及其发展了解Z-Stack协议栈的发展过程知识储备04知识储备知识储备ZigBee无线传感网定义ZigBee无线传感网特点常用短距离无线通信技术ZigBee版本ZigBee芯片发展Z-Stack协议栈发展知识储备
ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术名称,这一名称来源于蜜蜂的八字舞。蜜蜂在发现花丛后会通过一种特殊的肢体语言来告知同伴新发现的食物源位置等信息,这种肢体语言就是ZigZag舞蹈,是蜜蜂之间一种简单传达信息的方式,借此意义将这种新一代无线通讯技术命名为ZigBee。一、ZigBee无线传感网定义知识储备(1)低功耗:这是ZigBee一个显著特点。ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,由于工作周期较短,可以确保两节五号电池支持长达六个月到两年左右的使用时间。(2)低成本:协议简单且所需的存储空间小,这极大降低了ZigBee的成本,每块芯片价格仅1美元左右,而且ZigBee协议是免专利费的。(3)时延短:通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。典型的设备搜索时延为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。这样一方面节省了能量消耗,另一方面更适用于对时延要求比较敏感的场合。(4)数据传输速率低:只有20kbps到250kbps,专注于低数据传输速率的场合。(5)网络容量大:一个ZigBee设备可以与另外254个设备相连接,一个ZigBee网络可以容纳最多65536个设备,一个区域内可以同时存在100个ZigBee网络。网络有星状、树状和网状网络结构。在有节点加入和撤出时,网络具有自动修复功能。二、ZigBee无线传感网特点知识储备(6)有效范围小:有效覆盖范围在10~200米之间,具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定。(7)工作频段灵活:使用免费频段分别为2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲)以及915MHz(美国),均为免执照频段。(8)安全性高:ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证,采用了AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。(9)数据传输可靠性高:采取了碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式,每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息,如果传输过程中出现问题可以进行重发。二、ZigBee无线传感网特点知识储备
1.Wi-Fi/IEEE802.11协议Wi-Fi原先是无线保真(WirelessFidelity)的缩写,在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”,实质上是一种商业认证,同时也是一种基于IEEE802.11标准的无线局域网(WLAN)技术。优点:覆盖范围广,数据传输速率快。缺点:存在一定的安全风险,信号稳定性较差,功耗略高,组网能力差。三、常用短距离无线通信技术知识储备表1-1各Wi-Fi版本的主要技术参数Wi-Fi版本Wi-Fi标准发布时间最高速率工作频段Wi-Fi7IEEE802.11be2022年30Gbps2.4GHz,5GHz,6GHzWi-Fi6IEEE802.11ax2019年11Gbps2.4GHz或5GHzWi-Fi5IEEE802.11ac2014年1Gbps5GHzWi-Fi4IEEE802.11n2009年600Mbps2.4GhH或5GHzWi-Fi3IEEE802.11g2003年54Mbps2.4GHzWi-Fi2IEEE802.11b1999年11Mbps2.4GHzWi-Fi1IEEE802.11a1999年54Mbps5GHzWi-Fi0IEEE802.111997年2Mbps2.4GHz知识储备
2.蓝牙/IEEE802.15.1协议蓝牙(Bluetooth)技术最早始于1994年,由瑞典电信巨头爱立信公司研发。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。蓝牙技术联盟在全球拥有超过25000家成员公司,它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。IEEE将蓝牙技术列为IEEE802.15.1标准,但如今已不再维持该标准。
优点:速率快、低功耗,安全性高。
缺点:网络节点少,不适合多点布控。三、常用短距离无线通信技术知识储备蓝牙采用的波段为2.4–2.485MHz。这是全球范围内无需取得执照的工业、科学和医疗(ISM)用的2.4GHz无线电频段。蓝牙使用跳频技术,将传输的数据分割成数据包,通过79个指定的蓝牙频道分别传输数据包。每个频道的频宽为1MHz。蓝牙4.0使用2MHz间距,可容纳40个频道。第一个频道始于2402MHz,每1MHz一个频道,至2480MHz,通常每秒跳1600次。
蓝牙是基于数据包、有着主从架构的协议。一个主设备至多可和同一网中的七个从设备通讯。所有设备共享主设备的时钟,设备之间可通过协议转换角色,从设备也可转换为主设备(比如,一个头戴式耳机如果向手机发起连接请求,它作为连接的发起者,自然就是主设备,但是随后也许会作为从设备运行)知识储备
3.ZigBee/802.15.4协议
ZigBee被正式提出来是在2003年,它的出现是为了弥补蓝牙通信协议的高复杂、功耗大、距离近、组网规模太小等缺陷。ZigBee可工作在三个频段868MHz-868.6MHz、902MHz-928MHz和2.4GHz-2.4835GHz,其中最后一个频段世界范围内通用,16个信道,该频段也属于全球范围内无需取得执照的ISM(IndustrialScientificMedical)频段。三个频段传输速率分别为20kbps、40kbps以及250kbps。
ZigBee采用自组网的方式进行通信,在无线传感器网络中,当某个传感器的讯息从某条通信路径无法顺畅的传递出去时,动态路由器会迅速的找出另外一条近距离的信道传输数据,从而保证了信息的可靠传递。
优点:安全性高、功耗低、组网能力强、容量大、电池寿命长。
缺点:抗干扰性差,ZigBee协议没有开源,通信距离短,数据传输率较低。三、常用短距离无线通信技术知识储备
4.NFC
近场通信(NearFieldCommunication)是一种新兴的技术,使用了NFC技术的设备(比如手机)可以在彼此靠近的情况下进行数据交换。NFC技术是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来,由飞利浦和索尼共同研制开发,通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能,利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。NFC与蓝牙技术功能类似,但传输速率和传输距离没有蓝牙快和远,同时功耗和成本都较低,保密性好,这些优点让它成为移动支付和消费类电子的宠儿。
优点:低成本、低功耗,高安全性。
缺点:数据传输率较低,不能组网。三、常用短距离无线通信技术知识储备
5.其他短距通信技术
除了以上4种典型的短距无线通信技术之外,还有超宽带、红外等技术。超宽带(UWB)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,能在10m左右的范围内实现数百Mb/s至数Gb/s的数据传输速率,具有系统复杂度低、发射信号功率谱密度低、对信道衰落不敏感、低截获能力、定位精度高、抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗能量小等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入,主要应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。
红外技术也是无线通信技术的一种,可以进行无线数据的传输。红外有明显的特点:点对点的传输方式、无线、不能离得太远,要对准方向,不能穿墙与障碍物,几乎无法控制信息传输的进度。802.11物理层标准中,除了使用2.4GHz频率的射频外,还包括了红外的有关标准。IrDA1.0支持最高115.2kbps的通信速率,IrDA1.1支持到4Mbps。三、常用短距离无线通信技术知识储备三、常用短距离无线通信技术表1-2各种短距无线通信技术的主要技术参数技术参数Wi-Fi蓝牙ZigBeeNFCUWB红外数据传输率11-54Mbps720kbps-1Mbps20-250kbps424kbps53-480Mbps20bps通信距离100m-200m10m30m10cm0.2-40m10m标准IEEE802.11IEEE802.15.1IEEE802.15.4ISO18092
NEC/飞利浦/东芝等采用频段2.4GHz2.4GHz2.4GH/868MHz/915MHz13.56MHz3.1GHz-10.6GHz38KHz安全性低高中高极高高功耗10-50mA20mA5mA10mA10-50mA1mA抗干扰性能较低较低中中高高知识储备
第一个ZigBee协议栈规范于2004年12月正式发布,称为ZigBee1.0或ZigBee2004。
第二个ZigBee协议栈规范于2006年12月发布,称为ZigBee2006规范,主要是用“群组库(ClusterLibrary)”替换了ZigBee2004中的MSG/KVP结构。
第三个ZigBee协议栈规范于2007年10月发布,称为ZigBee2007规范,它包含两个协议栈模板(Profile),一个是ZigBee协议栈模板(StackProfile1),它是2006年发布的,目标是消费电子产品和灯光商业应用环境,设计简单,使用在少于300个节点的网络中。另一个是ZigBeePro协议栈模板(StackProfile2),它是在2007年发布,目标是商业和工业环境,支持大型网络,1000个以上网络节点,具有更高的安全性,并增加了多播、多对一路由等功能。四、ZigBee版本知识储备
2016年5月,ZigBee联盟推出了ZigBee3.0标准。其主要的任务就是为了统一众多应用层协议,解决了不同厂商ZigBee设备之间的互联互通问题。用户只要购买任意一个经过ZigBee3.0的网关就可以控制不同厂家基于ZigBee3.0的智能设备。四、ZigBee版本知识储备
1.早期ZigBee芯片发展
从2003年12月,Chipcon公司推出业界第一款ZigBee收发器CC2420以来,各大半导体厂家可谓百家争鸣,先后推出许多款ZigBee收发芯片,其中仍然以Chipcon最受关注。先后有多家公司推出与ZigBee收发芯片匹配的专业处理器,除了Chipcon外就以微芯的PIC18F4620和ATMEL的A222222最为成功。2004年12月Chipcon推出全球第一个基于IEEE802.15.4/ZigBee协议的片上系统(SoC)解决方案--CC2430无线单片机,该款芯片内部集成了一颗增强型的8051内核以及业内性能卓越的ZigBee收发器CC2420。2005年12月,Chipcon再接再厉,推出内嵌定位引擎的ZigBee/IEEE802.15.4解决方案CC2431。五、ZigBee芯片发展知识储备
2006年2月TI公司收购Chipcon公司,以壮大其在RF行业的龙头地位。之后TI在发布的ZigBee收发器以及无线单片机上进行不断的修订,也陆续开发出具有针对性的开发系统,并于2006年10月把其自身的MSP430处理器用于ZigBee收发器的控制,并于2007年5月推出整套CC2420+MSP430ZigBee/IEEE802.15.4DevelopmentKit开发包。2008年2月,推出第二代ZigBee/IEEE802.15.4收发芯片CC2520,2008年4月推出ZigBee协处理器CC2480,2008年6月推出2.4G放大芯片CC2591。五、ZigBee芯片发展知识储备
芯片供应商TI共推出了三种ZigBee方案,方案1为单芯片(SOC)CC2430/CC2431;方案2为协处理器(CC2480)方案,提供AT命令接口;方案3为MCU加射频收发器(CC2520/CC2420)。方案1和2功耗理想,其中方案1是单芯片方案,集成度高;方案3是采用TIMSP430加上外置的射频收发器。方案2的ZigBee协处理器可以与任何MCU接口,下一步还将和DSP对接,因此方案2更加灵活,上市时间更快。五、ZigBee芯片发展知识储备
2.国外ZigBee芯片最新发展近年来,国外芯片巨头主要提供了CC2530、CC2630和JN5168等ZigBee芯片方案。1)CC2530。CC2530是美国TI推出的一款用于IEEE802.15.4,ZigBee和RF4CE应用的SOC解决方案。集成了增强型工业标准8051MCU和IEEE802.15.4RF收发器,拥有系统可编程Flash、8-KBRAM和UART、SPI、DMA等诸多强大外设功能。CC2530有四种不同的Flash版本:CC2530F32/64/128/256,分别具有32KB/64KB/128KB/256KB的Flash存储器。(成都亿佰特电子科技有限公司自主生产的E18系列产品采用CC2530F256内核处理器)。2)CC2630。CC2630是美国TI推出的内含一个32位ARMCortex–M3内核,与携带了ARMCortex-M0内核管理的IEEE802.15.4MAC系统同时运行的双内核SOC,双内核架构可改善整体系统的性能和功耗,并释放闪存以供应用。其主频高达48MHz,富有丰富外设的,高达128KBFlash和20KBSRAM,可有效解决ZigBee和6LoWPAN应用方案。3)JN5168。JN5168是一款NXP推出的支持JenNet-IP,ZigBeePRO或RF4CE网络的32位增强型带嵌入式EEPROM存储器的RISC处理器。拥有256KBFlash和32KBRAM,以及IEEE802.15.4无线收发器,提供了一个完整的集成解决方案。五、ZigBee芯片发展知识储备
3.国内ZigBee芯片最新发展国内知名ZigBee芯片生产商有台晶科技、炬力、深谷电子等。与国外品牌相比,国内ZigBee芯片生产企业产品价格较便宜,同时具备性能稳定、环保、易操作等特点,是大批企业、个人选择使用的主要原因。目前,国内ZigBee芯片市场份额逐年上升,并且预计在未来几年会进一步扩大。1)国产ZigBee芯片的优势国产ZigBee芯片与进口芯片相比,虽然在品牌影响力、市场认可度、稳定性等方面还有些劣势,但也具有以下明显优势:(1)成本更低:国产ZigBee芯片的生产成本相对进口芯片较低,因此国产芯片的产品价格更优惠,同时质量得到了保障。(2)适应国内市场:国产芯片与进口芯片相比,它们能够更好地适应国内市场的需求,同时能够提供更符合中国国情的一系列软硬件支持。(3)技术逐步提升:虽然国内ZigBee芯片的技术与进口芯片仍有差距,但是随着技术的不断创新和推动,国产芯片技术也逐渐提升,其性能也逐渐得到提高。五、ZigBee芯片发展知识储备2)国产ZigBee芯片的发展前景和趋势目前,国内智能家居市场逐渐普及,物联网应用也逐渐成熟。随着技术的发展和应用需求的不断增长,ZigBee芯片市场将不断扩大,目前中国已经成为全球大的物联网市场之一。在这种情况下,国产ZigBee芯片有望逐步获得更多市场份额,其发展前景也逐渐被看好。(1)政策扶持:因全球贸易环境和国内政策的影响,在一些市场领域的采购和使用坚持中国制造,这给国产ZigBee芯片带来了很好的机遇和政策支持。(2)生态圈建设:除了芯片本身,支持ZigBee技术的设备、平台、工具、服务等生态圈建设也非常重要,这将吸引开发者和合作伙伴加入其中,共同推动技术的发展。(3)行业应用需求:智能家居、智慧城市、工业控制、医疗健康等领域对低功耗、低成本、高可靠性的无线物联网技术有着巨大的需求,尤其是在应对人口老龄化、环保节能等社会经济问题方面,ZigBee技术也将发挥更加重要的作用。五、ZigBee芯片发展知识储备2007年1月推出ZigBee协议栈(Z-Stack),并于2007年4月提供免费下载版本V1.4.1,之后陆续推出了V1.4.2、V1.4.3等版本。2008年4月,针对MSP430F4618+CC2420组合把Z-Stack升级为V2.0.0。2008年8月,升级Z-StackV2.0.0支持CC2520+MSP430。2009年7月,升级Z-Stack为V2.1.0,支持ZigBeePROandSmartEnergy。在TI推出大家最熟悉的Z-Stack2.5.1a协议栈之后,并没有继续以Z-Stack2.6.x的形式直接发布,而是按照不同应用场景发布了不同版本的协议栈,原因在于TI希望开发者根据实际的应用选择更有针对的性的协议栈进行开发。之后TI又推出Z-Stack3.0.x和Z-Stack3.x.0兼容协议套件,其目的是将多个前面的ZigBee标准整合成一个统一的标准。Z-Stack3.0协议套件针对的CC2530,CC2531和CC2538MCU六、Z-Stack协议栈发展知识储备Z-Stack3.0协议套件主要实现了以下几个功能:具有统一的ZigBee集群库,它是物联网应用程序的通用语言dotdot的基础,用于定义嵌入式物联网应用程序的数据对象,模型和功能,实现ZigBee基本设备行为规范。该规范定义了所有ZigBee设备使用的网络形成、发现和应用程序供应的通用机制集。基于ZigBeePRO2015堆栈,它提供了新的和改进的安全模式,包括用于带外密钥交换的安装代码,以及用于无协调器网络拓扑的分布式安全网络。支持绿色电源代理,允许能量收集和超低功耗设备无缝连接到ZigBee网络。保持与以前的ZigBeePRO和应用程序配置文件的向前和向后兼容性。样品应用包括快速原型设计,包括门锁,恒温器,灯和开关,以及温度传感器等。ZigBee网络处理器固件,通过串行端口提供对ZigBeePro2015堆栈和基本设备行为功能的抽象访问,用于双芯片架构基于ZigBee的应用程序。Z-Stack3.x.0是TI针对CC1352和CC2652SimpleLink无线MCU的ZigBee3.0兼容协议套件。六、Z-Stack协议栈发展拓展训练05拓展训练请查阅相关资料,研究常见的远距离无线传感网技术有哪些?它们各有什么特点和应领域?谢谢大家观看GENERAL
TEACHING项目二认识IAR集成开发环境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
大学毕业生小王到一家传感网系统方案设计公司实习,项目经理要求小王搭建一个适合ZigBee技术开发的集成开发环境,小王该如何搭建该系统呢?
本项目将带你认识ZigBee无线传感网技术的集成开发环境——IAREmbeddedWorkbench。项目分析02集成开发环境(IDE,IntegratedDevelopmentEnvironment),是指用于软件开发的工具,通常包含编辑器、编译器、调试器、图形用户界面等集成了多种工具的应用程序。传感网技术开发的集成开发环境可分为通用IDE、专用IDE两种,也可自行搭建自己的IDE。通用IDE指的是支持多种不同厂家单片机芯片的IDE,比如,Keil、IAR等。专用IDE是指支持特定型号单片机,或特定环境的IDE工具。比如,只支持STM32的STM32CubeIDE等。本项目中,公司需要小王搭建适合ZigBee无线传感网技术的集成开发环境,所使用的软件开发环境为IAR,本项目将学习IARfor51版本的基本使用方法。项目分析项目要求:
认识并搭建IAR集成开发环境,顺利运行一个简单的IAR程序。项目分析项目目标
03项目目标项目目标了解IAR软件开发环境的版本及其发展掌握IAR的基本使用方法掌握ZigBee软件开发环境的搭建掌握ZigBee程序编译和下载的基本流程知识储备04知识储备知识储备IAR集成开发环境IAR版本IAR的安装方法IAR的使用方法知识储备
ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术名称,这一名称来源于蜜蜂的八字舞。蜜蜂在发现花丛后会通过一种特殊的肢体语言来告知同伴新发IARforMCS-51,即IAREmbeddedWorkbenchforMCS-51。IAREmbeddedWorkbench是瑞典IARSystems公司为微处理器开发的一个集成开发环境,简称IAR或EW。IAR针对不同的处理器提供不同的版本,如针对内核为8051的微处理器提供IARfor51版本,针对内核为ARM或AVR的微处理器提供IARforARM和IARforAVR版本。一、IAR集成开发环境知识储备
IAR集成开发环境针对不同的MCU开发了不同版本的软件,主要有IAREmbeddedWorkbenchforArm、IAREmbeddedWorkbenchfor8051、IAREmbeddedWorkbenchforMSP430、IAREmbeddedWorkbenchforAVR、IAREmbeddedWorkbenchforSTM8等版本,其中常用的是IAREmbeddedWorkbenchforArm(例如ARMCortexM3和STM32F407等)和IAREmbeddedWorkbenchfor8051(例如89C51和CC2530等)。IAREW8051又有许多不同的版本,版本间的兼容性较差。因此开发不同类型的项目最好选择不同版本的IAR开发环境。二、IAR版本知识储备
IAR集成开发环境针对不同的MCU开发了不同版本的软件,主要有IAREmbeddedWorkbenchforArm、IAREmbeddedWorkbenchfor8051、IAREmbeddedWorkbenchforMSP430、IAREmbeddedWorkbenchforAVR、IAREmbeddedWorkbenchforSTM8等版本,其中常用的是IAREmbeddedWorkbenchforArm(例如ARMCortexM3和STM32F407等)和IAREmbeddedWorkbenchfor8051(例如89C51和CC2530等)。IAREW8051又有许多不同的版本,版本间的兼容性较差。因此开发不同类型的项目最好选择不同版本的IAR开发环境。二、IAR版本知识储备三、IAR的安装方法知识储备三、IAR的安装方法知识储备三、IAR的安装方法知识储备三、IAR的安装方法知识储备三、IAR的安装方法知识储备三、IAR的安装方法知识储备三、IAR的安装方法知识储备三、IAR的安装方法知识储备四、IAR的使用方法知识储备四、IAR的使用方法知识储备四、IAR的使用方法知识储备四、IAR的使用方法知识储备四、IAR的使用方法知识储备四、IAR的使用方法知识储备四、IAR的使用方法知识储备四、IAR的使用方法项目实施05项目实施一、准备设备和资源项目实施前必须先准备好相应的设备和资源,见表2-1。序号设备/资源名称数量单位是否准备到位(√)1CC2530模块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2-1设备和资源清单项目实施
一般工程中采用SmartRF04EB或CC-Debugger仿真器,它们通常通过JTAG接口与CC2530开发板相连。二、安装仿真器(烧录器)驱动项目实施二、安装仿真器(烧录器)驱动如果未能成功安装驱动,打开Windows的设备管理器也可以看到有一个黄色惊叹号。项目实施二、安装仿真器(烧录器)驱动项目实施二、安装仿真器(烧录器)驱动项目实施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2-21所示。
图2-21实验接线图
三、实施过程项目实施2.运行程序将下面的代码写入main.c文件中。#include<ioCC2530.h>#defineLED1P1_0//定义P1.0口用LED1(红灯D5),让代码更易读懂//延时1ms子程序voidDelayMS(intMsec){inti,j;for(i=0;i<msec;i++)for(j=0;j<535;j++);}//主程序voidmain(void){P1DIR|=0x01;//只修改LED1灯相应的P1_0口为输出while(1)//死循环{LED1=0;//点亮LED1DelayMS(1000);//延时1秒LED1=1;//熄灭LED1DelayMS(1000);//延时1秒}}项目实施点击Compile编译按钮,当下方信息框提示0error(s),说明代码正确,再点击DownloadandDebug按钮就可以把生成的Hex文件烧写进CC2530芯片中,如图2-22所示。项目实施项目成果06按仿真器或者CC2530实验模块上的Reset复位键,打开串口调试助手,设置波特率为115200,串口调试助手将会收到来自CC2530的片内温度,如图11-5所示。图11-5串口获得CC2530片内温度值
按仿真器或者CC2530模块上的Reset复位键,可以看到CC2530开发板上的红灯D5闪烁,说明程序烧录成功,其效果如图2-23所示。项目成果拓展训练07拓展训练一、训练描述
以上实验中,我们顺利运行了第一个程序,看着闪烁的红灯D5,是不是感觉有所收获呢?如果想让另外一个绿灯D6也同时闪烁,你能做到吗?不妨修改上面的代码,重新下载试试!二、训练要求控制2个LED灯(D5和D6)同时闪烁。拓展训练谢谢大家观看GENERAL
TEACHING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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表3-11项目报告表谢谢大家观看GENERAL
TEACHING项目四按键控制LED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项目导入项目导入电路板上常用的按键是一种机械弹性电子开关,使用时轻按下按键,即可使引脚导通开关闭合,松开手则开关断开。在电子设计应用里面,通常是通过按键来实现用户交互。按键检测的原理,是在机械点的弹性作用下,当机械触点断开、闭合时,电压信号产生高低电平的互相转化。项目导入本项目将使用按键控制LED的亮灭,以实现简单的报警提示功能。项目导入项目分析02项目分析本项目需要使用按键控制LED灯的亮灭,以实现报警提示功能的模拟。我们可以通过配置CC2530单片机的I/O口功能来实现项目任务。本项目实现用查询方式来判断按键是否被按下,如果按下,LED亮起;再按下按键,LED熄灭。如此循环。应用户需求,设计一套使用求助按钮点亮LED报警灯的系统。用软件查询方式完成独立按键检测的原理学习。设计按键控制程序,实现求助按钮控制LED的亮灭。项目要求项目目标03项目目标掌握CC2530芯片I/O口的使用掌握CC2530芯片I/O口输入模式相关的SFR配置掌握CC2530按键控制LED的软件编程熟悉按键控制电路知识储备04知识储备要完成这个项目的设计,我们必须熟悉如何配置相应的寄存器,使CC2530芯片的I/O完成作为输入输出端口的应用。按键状态的读取使用I/O口作为输入端口功能,此时引脚可以配置为上拉、下拉或三态三种操作模式的其中一种。当I/O口配置为输入模式时,CC2530芯片则通过读取相应的寄存器来获得I/O端口的输入状态。输入也可以通过设置边缘触发或电平触发,给C2530芯片产生中断。由此我们可以理解为,CC2530芯片的I/O引脚是双向并带有三态控制的输入和输出缓冲器。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4-4。序号设备/资源名称数量单位是否准备到位(√)1CC2530模块(带求助按钮电路)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4-4设备和资源清单CC2530模块(带求助按钮电路)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应用模块一般都会设计一个或多个按键接到I/O引脚上,图4-2以P0_0为例,按键按下时I/O口P0_0输入低电平,松开时I/O口输入高电平。而有的CC2530模块则相反,需要修改按键检测函数KeyScan()中的相应电平值。LED电路原理图如图4-3所示。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4-2按键原理图
图4-3LED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。2.程序设计(1)程序流程图实验的程序流程图如下图4-4所示。项目实施(2)创建工程。打开IAR新建一个CProject工程(具体步骤请参照项目二)(3)编写代码。完整的程序源代码,见课程资源。项目实施项目实施图4-5按键控制LED编译界面项目成果项目成果按仿真器或者CC2530实验模块上的Reset复位键,然后反复按下CC2530模块上的按键,可以看到CC2530板上可以看到CC2530板上D5的亮灭效果,则说明项目运行成功,其效果如图4-6所示。如果未看到按键控制LED效果,说明程序的编写有误,或需要检查CCDebugger仿真器接线、仿真器驱动安装是否正常或更换CC2530实验模块。图4-6烧录成功效果图拓展训练06拓展训练一、训练描述以上实验是利用CC2530板子自带的一个按键和1个LED指示灯完成了求助按钮控制LED灯的功能,加强训练可以通过按键控制LED流水灯的效果展示。二、训练要求使用P1_0,P1_1,P0_7口的3个引脚控制3个LED灯。实现按键按下,三个LED流水灯从左到右再从右到左的往复流动效果;再按下按键,则LED灯均熄灭。项目总结项目总结项目完成后认真填写项目报告表(表4-5),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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表4-5项目报告表谢谢大家观看GENERAL
TEACHING项目五按键触发中断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项目导入项目导入合理巧妙地利用单片机中断,不仅可以获得处理突发状况的能力,而且可以使单片机能够“同时”完成多项任务。CC2530单片机处理程序的任务时,当它正在完成某个事情的过程中有一件或者多件别的事情发生需要单片机立刻去关注一下,并判断是否需要停下手头的工作去马上去处理,只有处理完了才能回头继续完成刚才的工作。这种情况下,CC2530单片机的中断系统起到了关键的作用。项目导入本项目基于项目四按键控制LED亮灭的基础上,使用按键输入中断功能控制LED亮灭和蜂鸣器的发声,以实现声光报警提示功能。项目导入项目分析02项目分析项目实现用中断方式来判断按键是否被按下,如果按1下,LED亮,并且蜂鸣器响起;再按1下,LED灭同时蜂鸣器静音。如此循环。使用按键输入中断功能,设计一套实现声光报警提示功能的系统。掌握如何使用通用IO中断知道CC2530的IO中断机制知道CC2530的中断向量知道如何编写中断函数项目要求项目目标03项目目标掌握CC2530中断的工作原理掌握CC2530的I/O中断相关寄存器的配置学会使用CC2530的I/0的中断知识储备04知识储备什么是中断系统?引起CPU中断的根源称为中断源。中断源向CPU提出中断请求,CPU暂时中断原来的事务A,转去处理事件B,对事件B处理完毕后,再回到原来被中断的地方(即断点),称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统(中断机构)。知识储备通用I/O引脚设置为输入后,可以用于产生中断。中断可以设置在外部信号的上升或下降沿触发。P0、P1或P2端口都有中断使能位,对位于IENl-2寄存器内的端口所有的位都是公共的,如下:IENI.P0IE:P0中断使能IEN2.PIIE:P1中断使能IEN2.P2IE:P2中断使能除了这些公共中断使能之外,每个端口的位都有位于SFR寄存器P0IEN、P1IEN和P2IEN的单独的中断使能。即使配置为外设I/O或通用输出的I/O引脚使能时都有中断产生。知识储备一、开启中断(中断使能)CC2530的21个通用I/O引脚设置为输入后,都可以用于触发中断。中断可以设置在外部信号的上升或下降沿触发。使用中断前首先要开启中断功能(中断使能)。与之相关的寄存器有IEN0、IEN1和IEN2,寄存器各位的名称、功能和描述如表5-1~5-6所示。位名称复位R/W描述7EA0R/W总中断设置。0:禁止所有中断1:打开总中断6-0R0不使用,读出来是05STIE0R/W睡眠定时器中断使能0:中断禁止1:中断使能4ENCIE0R/WAES加密/解密中断使能0:中断禁止1:中断使能3URX1IE0R/WUSART1RX中断使能0:中断禁止1:中断使能2URX0IE0R/WUSART0RX中断使能0:中断禁止1:中断使能1ADCIE0R/WADC中断使能0:中断禁止1:中断使能0RFERRIE0R/WRFTX/RXFIFO中断使能0:中断禁止1:中断使能表5-1IEN0(0xA8)–中断使能0知识储备位名称复位R/W描述7:6-00R0不使用,读出来为05P0IE0R/W端口0中断使能0:中断禁止1:中断使能4T4IE0R/W定时器4中断使能0:中断禁止1:中断使能3T3IE0R/W定时器3中断使能0:中断禁止1:中断使能2T2IE0R/W定时器2中断使能0:中断禁止1:中断使能1T1IE0R/W定时器1中断使能0:中断禁止1:中断使能0DMAIE0R/WDMA传输中断使能0:中断禁止1:中断使能表5-2IEN1(0xB8)–中断使能1位名称复位R/W描述7:6-00R0没有使用,读出来是05WDTIE0R/W看门狗定时器中断使能0:中断禁止1:中断使能4P1IE0R/W端口1中断使能0:中断禁止1:中断使能3UTX1IE0R/WUSART1TX中断使能0:中断禁止1:中断使能2UTX0IE0R/WUSART0TX中断使能0:中断禁止1:中断使能1P2IE0R/W端口2中断使能0:中断禁止1:中断使能0RFIE0R/WRF一般中断使能0:中断禁止1:中断使能表5-3IEN2(0x9A)–中断使能2知识储备位名称复位R/W描述7:0P0_[7:0]IEN0x00R/W端口P0.7到P0.0中断使能0:中断禁止1:中断使能表5-4P0IEN(0xAB)–端口0中断屏蔽位名称复位R/W描述7:0P1_[7:0]IEN0x00R/W端口P1.7到P1.0中断使能0:中断禁止1:中断使能表5-5P1IEN(0x8D)–端口1中断屏蔽位名称复位R/W描述7:6-00R/W未使用5DPIEN0R/WUSBD+中断使能4:0P2_[4:0]IEN00000R/W端口P2.4到P2.0中断使能0:中断禁止1:中断使能表5-6P2IEN(0xAC)–端口2中断屏蔽知识储备举例说明,要使用P1_2引脚作为中断输入,按顺序需要做以下设置:1.开总中断2.开启P1口中断3.开启P1_2引脚中断以上操作,即要把表中寄存器的灰色相关位设置为1。知识储备二、中断控制CC2530单片机的中断控制寄存器如表5-7所示。位名称复位R/W描述7PADSC0R/W控制I/O引脚在输出模式下的驱动能力。0:最小驱动能力增强。DVDD1/2等于或大于2.6V1:最大驱动能力增强。DVDD1/2小于2.6V6:4-000R0未使用3P2ICON0R/W端口2,4-0引脚的输入中断配置。0:输入的上升沿触发中断1:输入下降沿触发中断2P1ICONH0R/W端口1,7-4引脚的输入中断配置。0:输入的上升沿触发中断1:输入下降沿触发中断1P1ICONL0R/W端口1,3-0引脚的输入中断配置。0:输入的上升沿触发中断1:输入下降沿触发中断0P0ICON0R/W端口0,7-0引脚的输入中断配置。0:输入的上升沿触发中断1:输入下降沿触发中断表5-7PICTL(0x8C)–端口中断控制例如要在P1_2引脚的下降沿触发中断,则需要把灰色标记位置为1,若是上升沿触发中断,则无需配置这个寄存器。知识储备三、中断处理CC2530单片机的中断处理寄存器如表5-8~5-11所示。位名称复位R/W描述7:5-000R/W没有使用4WDTIF0R/W看门狗定时器中断标志0:无中断请求1:中断请求未处理3P1IF0R/W端口1中断标志0:无中断请求1:中断请求未处理2UTX1IF0R/WUSART1TX中断标志0:无中断请求1:中断请求未处理1UTX0IF0R/WUSART1TX中断标志0:无中断请求1:中断请求未处理0P2IF0R/W端口2中断标志0:无中断请求1:中断请求未处理表5-8IRCON2(0xE8)–
中断标志5知识储备位名称复位R/W描述7:0P0IF[7:0]0x00R/W0端口0:7-0位中断状态标志。当端口发生中断请求未处理时,其相应的标志位置1。表5-9P0IFG(0x89)–端口0中断状态标志位名称复位R/W描述7:0P1IF[7:0]0x00R/W0端口1:7-0位中断状态标志。当端口发生中断请求未处理时,其相应的标志位置1。表5-10P1IFG(0x8A)–端口1中断状态标志位名称复位R/W描述7:6-00R0未使用5DPIF0R/W0USBD+中断状态标志。当D+线发生中断请求未处理时,其相应的标志位置1。4:0P2IF[4:0]00000R/W0端口2:4-0位中断状态标志。当端口发生中断请求未处理时,其相应的标志位置1。表5-11P2IFG(0x8B)–端口2中断状态标志知识储备当中断条件发生时,P0-P2中断标志寄存器P0IFG、P1IFG或P2IFG中相应的中断状态标志将设置为1。例如P1_2引脚触发了中断,则P1IFG中的数值会变为00000100。不管引脚是否设置了它的中断使能位,中断状态标志位都会被置1。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5-12。序号设备/资源名称数量单位是否准备到位(√)1CC2530模块1个
2CCDebugger仿真器(带下载线)1个
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表5-12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原理图如图5-1所示,按键按下时I/O口P0_0输入低电平,松开时输入高电平。蜂鸣器和LED电路原理图则如图5-2所示,I/O口P1_2用于有源蜂鸣器LS1的发声控制,当P1_2输出高电平,蜂鸣器发声。相反,输出低电平则关断蜂鸣器,不发声。图5-1按键原理图图5-2蜂鸣器和LED的原理图项目实施三、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5-3所示。图5-3实验接线图项目实施2.程序设计(1)实验分析首先定义相关IO端口,根据硬件原理图P1_0端口控制LED1,P1_1端口控制LED2,P0_7端口控制LED3,P1_2端口控制蜂鸣器BEEP,P0_0端口控制按钮。#defineLED1P1_0//LED1为P1_0端口控制
#defineLED2P1_1//LED2为P1_1端口控制
#defineLED3P0_7//LED3为P0_7端口控制
#defineBEEPP1_2//BEEP为P1_2端口控制
CC2530的外部中断我们需要配置三个寄存器P0IEN、PICTL、P0IFG、IEN1。寄存器的具体用法参考本项目知识储备内容。KEY_IO初始化(中断方式配置)函数如下:voidInitKey(void){P0IEN|=0x01;//设置P0_0为中断方式IEN1|=0x20;//允许P0口中断PICTL|=0x01;//下降沿触发P0IFG=0x00;//清中断标志位EA=1;//开总中断}项目实施(2)程序流程图程序流程图见图5-4。图5-4程序流程图(3)创建工程打开IAR新建一个CProject工程(具体步骤请参照项目二)。项目实施(4)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:项目实施图5-5按键中断产生声光报警的编译界面项目成果项目成果按仿真器或者CC2530实验模块上的Reset复位键,然后反复按下CC2530模块上的按键,可以看到CC2530板上D5的亮灭效果,同时LED亮起来时伴随有蜂鸣器的响声,LED熄灭则蜂鸣器声音关闭,则说明项目运行成功,其效果如图5-6所示。如果未看到按键控制LED和蜂鸣器的效果,说明程序的编写有误,或需要检查CCDebugger仿真器接线、仿真器驱动安装是否正常或更换CC2530实验模块。图5-6烧录成功效果图拓展训练06拓展训练一、训练描述以上实验是利用CC2530板子自带的求助按钮、蜂鸣器和1个LED指示灯完成了按键中断控制LED灯和蜂鸣器实现声光报警的功能,加强训练可以通过按键控制3个LED灯亮灭情况的不同,展示不同的声光效果。二、训练要求使用P1_0,P1_1,P0_7口的3个引脚控制3个LED灯。实现按键按下,1个LED灯亮起,同时蜂鸣器响起;再按下按键,蜂鸣器仍然响起的同时,增加一个亮起的LED灯。第三次按下按键,蜂鸣器仍然响起的同时,再增加一个亮起的LED灯,此时共有三个LED亮起。第四次按下按键,关闭蜂鸣器和所有LED灯。项目总结项目总结项目完成后认真填写项目报告表(表5-13),记录整个项目的完成步骤及完成效果。项目总结课程
名称
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班级
姓名
学号
组长
小组
成员
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报告(报告必须包含以下几点:一、项目目的,二、项目计划;三、项目实施过程;四、项目总结;五、体会,可附页)
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表5-13项目报告表谢谢大家观看GENERAL
TEACHING项目六定时器1控制LED闪烁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项目导入项目导入嵌入式开发应用中经常使用定时器功能,本项目主要是学会CC2530定时器的使用方法。定时器可帮助开发者实现各种定时功能,例如周期性任务、超时检测、时序控制等。定时器用于进行定时。它内部有一个寄存器,一旦让它开始计数,这个寄存器的值每经过一个机器周期便会自动加1。我们可以把机器周期理解为定时器的计数周期。项目导入本项目将设计一个定时器控制LED闪烁项目。项目导入项目分析02项目分析定时器1是一个独立的16位定时器,支持典型的定时/计数功能,比如输入捕获,输出比较和PWM功能。定时器有五个独立的捕获/比较通道。每个通道定时器使用一个I/O引脚,定时器用于范围广泛的控制和测量应用。项目三的流水灯实验是通过软件延时实现,本项目则使用定时器控制LED灯的亮灭,以实现定时亮灯的场景模拟。我们可以通过编写CC2530单片机程序,使用内部定时器/计数器控制CC2530板子的LED周期性地闪烁。项目分析通电后,LED每隔1秒闪烁一次。了解CC2530单片机定时器的相关寄存器配置使用T1定时器控制LED以每秒钟为周期的亮灭项目要求项目目标03项目目标掌握CC2530单片机定时器1的工作原理掌握CC2530单片机定时器1的使用方法掌握使用CC2530单片机定时器1实现控制LED亮灭项目储备04项目储备要完成这个项目的设计,我们必须熟CC2530定时器的原理以及如何配置相应的寄存器,使CC2530芯片的I/O完成作为输入输出端口的应用。按键状态的读取使用I/O口作为输入端口功能,此时引脚可以配置为上拉、下拉或三态三种操作模式的其中一种。当I/O口配置为输入模式时CC2530芯片则通过读取相应的寄存器来获得I/O端口的输入状态。输入也可以通过设置边缘触发或电平触发,给C2530芯片产生中断。由此我们可以理解为,CC2530芯片的I/O引脚是双向并带有三态控制的输入和输出缓冲器。项目储备定时器的工作频率和工作模式定时器1的通道模式控制定时器1的状态和中断标志寄存器项目储备项目实施05项目实施项目实施过程
准备设备和资源查阅实验模块原理图准备设备和资源实施过程连接设备程序设计创建工程程序流程图编写代码编译运行拓展训练06拓展训练一、训练描述以上实验是利用CC2530板子的定时器功能和LED指示灯完成了定时器1控制LED闪烁的功能,加强训练可以通过定时器控制LED实现流水灯功能。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.使用定时器1实现三个LED流水灯从左到右再从右到左的往复流动亮灭的效果。谢谢大家观看GENERAL
TEACHING项目七串口发送数据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项目导入项目导入单片机的串口发送功能广泛应用于许多领域,例如通信、控制、数据采集等。在实际使用中,需要根据具体的应用场景和要求,选择合适的串口通信参数和发送方式,以实现高效、稳定的数据传输。例如在电子秤应用中,通过电子秤里面的单片机与计算机连接并进行串口通信,将电子秤测量的重量数据传输到计算机中,进行数据处理和存储。项目导入本项目将设计一个属于自已的串行通信模块。项目导入项目分析02项目分析单片机串口发送数据是指使用单片机内置的串行通信模块,通过串口将数据发送出去。串口发送数据的过程一般包括以下步骤:1.设置串口通信参数。包括通信波特率、数据位数、校验位、停止位等。2.编写发送函数。在发送函数中,需要将要发送的数据写入串口发送缓冲区或FIFO缓冲区,等待发送器将数据发送出去。3.启动串口发送器。在单片机中,串口发送器一般是通过中断方式实现的,发送函数执行后,会向发送器发出启动信号。4.等待发送完成。在数据发送完毕之前,一般需要等待发送器的发送完成中断或空闲中断,表示数据已经全部发送出去。5.返回发送结果。发送函数可以根据发送结果返回相应的状态码,例如发送成功或失败等。项目分析接收电脑发来的数据
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