單片機技術與應用電子教案 3.雙鍵控制LED燈VIP

課時教案課程：單片機技術與應用-基于CC2530的ZigBee技術開發(fā)與應用課題雙鍵控制LED課時8教學目標知識：1.掌握按鍵SW2的電路狀態(tài)及相關寄存器的設置。2.理解按鍵SW2的中斷初始化函數(shù)的設計流程。3.掌握按鍵SW2中斷服務函數(shù)的設計思想。技能：1.會分析按鍵SW2的電路，并會設置相關寄存器。2.會設計編寫按鍵SW2的中斷初始化函數(shù)及中斷服務函數(shù)。3.會應用IAR軟件編寫、編譯、鏈接、下載、調試程序，能夠將CCDebugger仿真下載器的下載線連接到ZigBee實訓模塊與電腦，進行仿真演示。素質：1.具備綠色生產(chǎn)、環(huán)境保護、安全防護、質量管理等相關知識與技能。2.在任務實施過程中具備創(chuàng)新能力。重點1.按鍵SW2的電路狀態(tài)分析及其相關寄存器的配置2.按鍵SW2中斷服務函數(shù)的設計難點雙鍵控制LED燈的程序設計教法做中教做中學任務驅動式學法學練結合自主探究教具試驗多媒體、PPT課件教學過程問題設計及知識點師生互動設計（問題與任務）雙鍵控制LED【任務描述】基于ZigBee模塊做基礎開發(fā)，采用中斷的方式開發(fā)按鍵功能，當按下SW1鍵時，LED1亮，LED2滅；按下SW2鍵時，LED1滅，LED2亮?！救蝿辗治觥?.知識分析實現(xiàn)雙鍵控制LED，必須熟悉每個按鍵及LED端口相關寄存器，并會設置相關端口寄存器。2.設備分析實訓任務選擇ZigBee實訓模塊如下圖2-3-1所示，會識讀此實訓模塊電路圖，明確此模塊上SW1、SW2、LED1燈電路及其與CC2530單片機端口關系，理解按鍵電路的工作原理。3.技能分析要實現(xiàn)雙鍵控制LED，必須會運用IAR軟件進行編程，并能夠編譯、鏈接、調試程序；會利用CCDebugger仿真下載器，將仿真器的下載線連接到ZigBee實訓模塊與電腦，進行仿真演示。【知識儲備】一、SW2的電路狀態(tài)及相關寄存器的設置1.按鍵SW1和SW2電路ZigBee模塊兩個按鍵的電路及其與CC2530的端口關系2.電路分析1）初始狀態(tài)，按鍵SW2未按下，端口P1_6、INT（P0_1）通過電阻R7（上拉電阻）與電源相連，端口P1_6、INT（P0_1）端口為高電平，端口P1_6、INT（P0_1）的輸入模式為上拉模式。2）當按鍵按下時，端口P1_6、INT（P0_1）端口直接與地相連，端口P1_6、INT（P0_1）端口為低電平。所以當端口P1_6、INT（P0_1）由1變0時（下降沿觸發(fā)），表示按鍵按下，產(chǎn)生中斷請求。3.與按鍵SW2端口相關寄存器及其設置1）端口寄存器：P1、P0。2）功能寄存器：P1SEL、P0SEL。3）方向寄存器：P1DIR、P0DIR。4）配置寄存器P1INP、P0INP、P2INP。二、SW2中斷初始化函數(shù)的設計流程1.開總中斷，設置總中斷為1，即EA=1;或IEN0|=0x80;2.開中斷源，P1INT或P0INT，IEN2|=0x10;或IEN1|=0x20;3.設置P1IEN或P0IEN的P1_6或P0_1位中斷使能位為1。P1IEN|=0x40;或P0IEN|=0x02;4.在PICTL寄存器中設置P1或P0為下降沿觸發(fā)。PICTL|=0x04;或PICTL|=0x01;三、SW2中斷服務函數(shù)的設計流程按鍵SW2的端口中斷位有兩個，P1_6和P0_1，其中斷服務函數(shù)與按鍵SW1的中斷服務函數(shù)設計流程一樣。其基本格式如下：#pragmavector=<中斷向量>__interruptvoid<函數(shù)名稱>(void){/*在這里編寫中斷處理函數(shù)的具體程序*/}1）如果使用P1_6作為按鍵SW2外部中斷位，則：#pragmavector=P1INT_VECTOR__interruptvoidP1_ISR(void){if(P1IFG&0x40)//判斷P1_6端口是否產(chǎn)生中斷{……}P1IF=0x00;P1IFG&=~0x40;}2）如果使用P0_1作為按鍵SW2外部中斷位，則：#pragmavector=P0INT_VECTOR__interruptvoidP0_ISR(void){if(P0IFG&0x02)//判斷P0_1端口是否產(chǎn)生中斷{……}P0IF=0x00;P0IFG&=~0x02;}【任務指導】1.搭建開發(fā)環(huán)境1）新建工作區(qū)，工作區(qū)名為：work2_2。2）新建工程，工程名為：project2_2。3）新建源程序文件，命名為test2_2.c。4）將test2_2.c文件添加到project2_2工程中。5）按鍵CTRL+S保存工作區(qū)。6）配置工程選項，“Project”->“Options”->“GeneralOptions”，“Device”->“TexasInstruments”->“CC2530F256”。7）配置linker,勾選Overridedefault8）配置Debugger，“Debugger”->“Setup”->“Driver”->“TexasInstruments”。2.在編輯窗口設計程序（1）準備工作引入CC2530必要的頭文件“iocc2530.h”，定義相關變量等。注意：本實訓任務選擇中斷位P0_1。#include<iocc2530.h>#defineLED1P1_0#defineLED2P1_1#defineSW1P1_2#defineSW2P0_1（2）設計端口初始化函數(shù)voidinit_port(){P1SEL&=~0x07;//設置端口P1_0、P1_1、P1_2為GPIOP0SEL&=~0x02;//設置端口P0_1為GPIOP1DIR|=0x03;//設置端口P1_0、P1_1方向為輸出P1DIR&=~0x04;//設置端口P1_2方向為輸入P1INP&=~0x04;//配置P1_2輸入模式為上拉/下拉P0DIR&=~0x02;//設置P0_1方向為輸入P0INP&=~0x02;//配置P0_1輸入模式為上拉/下拉P2INP&=~0x60;//配置P1_2、P0_1輸入模式為上拉模式LED1=0;LED2=0;}（3）設計中斷初始化函數(shù)voidinit_interrupt(){EA=1;//開總中斷IEN2|=0x10;//開中斷源P1INTIEN1|=0x20;//開中斷源P0INTP1IEN|=0x04;//使能端口中斷位P1_2P0IEN|=0x02;//使能端口中斷位P0_1PICTL|=0x03;//設置P1_2、P0_1觸發(fā)方式}（4）設計中斷服務函數(shù)由于端口中斷位對應于不同的中斷源，所以根據(jù)不同的端口中斷位設計不同的中斷服務函數(shù)。#pragmavector=P1INT_VECTOR__interruptvoidP1_ISR(void){if(P1IFG&0x04)//判斷P1_2端口是否產(chǎn)生中斷{LED1=1;LED2=0;}P1IF=0x00;P1IFG&=~0x04;}#pragmavector=P0INT_VECTOR__interruptvoidP0_ISR(void){if(P0IFG&0x02)//判斷P0_1是否產(chǎn)生中斷{LED1=0;LED2=1;}P0IF=0x00;P0IFG&=~0x02;}（5）設計主函數(shù)voidmain(void){init_port();init_interrupt();while(1);}3.編寫、分析、調試程序編譯、下載程序。編譯無錯后，將CCDebugger與ZigBee模塊相連，并分別連接到電腦，下載程序，測試程序功能。教師引導學生識讀實訓模塊，明確ZigBee模塊兩個按鍵的電路及其與CC2530的端口關系依據(jù)前面所學按鍵SW1電路分析過程，小組合作探究按鍵SW2的電路工作狀態(tài)小組合作，復習鞏固相關寄存器及其配置教師引導學生寫出SW2的中斷流程教師引導學生編寫SW2的中斷服務函數(shù)小組合作探究教師巡視指導、評價學生依據(jù)任務要求搭建開發(fā)環(huán)境小組合作，編寫程序引入頭文件，定義相關變量。小組合作探究編寫端口初始化函數(shù)教師巡視指導、評價編寫中斷初始化函數(shù)教師引導學生編寫中斷服務函數(shù)學生編寫主函數(shù)，調用各種初始化函數(shù)學生實際動手操作，測試程序功能新知應用采用外部中斷方式，當按下SW1鍵時，LED1與LED2交替閃爍，當按下SW2鍵時，兩個燈熄滅。（以P1_2和P0_1作為外部端口中斷位