單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用電子教案 3.雙鍵控制LED燈

課時(shí)教案課程：?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)與應(yīng)用-基于CC2530的ZigBee技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用課題雙鍵控制LED課時(shí)8教學(xué)目標(biāo)知識(shí)：1.掌握按鍵SW2的電路狀態(tài)及相關(guān)寄存器的設(shè)置。2.理解按鍵SW2的中斷初始化函數(shù)的設(shè)計(jì)流程。3.掌握按鍵SW2中斷服務(wù)函數(shù)的設(shè)計(jì)思想。技能：1.會(huì)分析按鍵SW2的電路，并會(huì)設(shè)置相關(guān)寄存器。2.會(huì)設(shè)計(jì)編寫按鍵SW2的中斷初始化函數(shù)及中斷服務(wù)函數(shù)。3.會(huì)應(yīng)用IAR軟件編寫、編譯、鏈接、下載、調(diào)試程序，能夠?qū)CDebugger仿真下載器的下載線連接到ZigBee實(shí)訓(xùn)模塊與電腦，進(jìn)行仿真演示。素質(zhì)：1.具備綠色生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、安全防護(hù)、質(zhì)量管理等相關(guān)知識(shí)與技能。2.在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中具備創(chuàng)新能力。重點(diǎn)1.按鍵SW2的電路狀態(tài)分析及其相關(guān)寄存器的配置2.按鍵SW2中斷服務(wù)函數(shù)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)雙鍵控制LED燈的程序設(shè)計(jì)教法做中教做中學(xué)任務(wù)驅(qū)動(dòng)式學(xué)法學(xué)練結(jié)合自主探究教具試驗(yàn)多媒體、PPT課件教學(xué)過(guò)程問(wèn)題設(shè)計(jì)及知識(shí)點(diǎn)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)（問(wèn)題與任務(wù)）雙鍵控制LED【任務(wù)描述】基于ZigBee模塊做基礎(chǔ)開發(fā)，采用中斷的方式開發(fā)按鍵功能，當(dāng)按下SW1鍵時(shí)，LED1亮，LED2滅；按下SW2鍵時(shí)，LED1滅，LED2亮?！救蝿?wù)分析】1.知識(shí)分析實(shí)現(xiàn)雙鍵控制LED，必須熟悉每個(gè)按鍵及LED端口相關(guān)寄存器，并會(huì)設(shè)置相關(guān)端口寄存器。2.設(shè)備分析實(shí)訓(xùn)任務(wù)選擇ZigBee實(shí)訓(xùn)模塊如下圖2-3-1所示，會(huì)識(shí)讀此實(shí)訓(xùn)模塊電路圖，明確此模塊上SW1、SW2、LED1燈電路及其與CC2530單片機(jī)端口關(guān)系，理解按鍵電路的工作原理。3.技能分析要實(shí)現(xiàn)雙鍵控制LED，必須會(huì)運(yùn)用IAR軟件進(jìn)行編程，并能夠編譯、鏈接、調(diào)試程序；會(huì)利用CCDebugger仿真下載器，將仿真器的下載線連接到ZigBee實(shí)訓(xùn)模塊與電腦，進(jìn)行仿真演示?！局R(shí)儲(chǔ)備】一、SW2的電路狀態(tài)及相關(guān)寄存器的設(shè)置1.按鍵SW1和SW2電路ZigBee模塊兩個(gè)按鍵的電路及其與CC2530的端口關(guān)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(guò)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(dāng)按鍵按下時(shí)，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(dāng)端口P1_6、INT（P0_1）由1變0時(shí)（下降沿觸發(fā)），表示按鍵按下，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。3.與按鍵SW2端口相關(guān)寄存器及其設(shè)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(shè)計(jì)流程1.開總中斷，設(shè)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(shè)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(shè)置P1或P0為下降沿觸發(fā)。PICTL|=0x04;或PICTL|=0x01;三、SW2中斷服務(wù)函數(shù)的設(shè)計(jì)流程按鍵SW2的端口中斷位有兩個(gè)，P1_6和P0_1，其中斷服務(wù)函數(shù)與按鍵SW1的中斷服務(wù)函數(shù)設(shè)計(jì)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(wù)指導(dǎo)】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(xiàng)，“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(shè)計(jì)程序（1）準(zhǔn)備工作引入CC2530必要的頭文件“iocc2530.h”，定義相關(guān)變量等。注意：本實(shí)訓(xùn)任務(wù)選擇中斷位P0_1。#include<iocc2530.h>#defineLED1P1_0#defineLED2P1_1#defineSW1P1_2#defineSW2P0_1（2）設(shè)計(jì)端口初始化函數(shù)voidinit_port(){P1SEL&=~0x07;//設(shè)置端口P1_0、P1_1、P1_2為GPIOP0SEL&=~0x02;//設(shè)置端口P0_1為GPIOP1DIR|=0x03;//設(shè)置端口P1_0、P1_1方向?yàn)檩敵鯬1DIR&=~0x04;//設(shè)置端口P1_2方向?yàn)檩斎隤1INP&=~0x04;//配置P1_2輸入模式為上拉/下拉P0DIR&=~0x02;//設(shè)置P0_1方向?yàn)檩斎隤0INP&=~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(shè)計(jì)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(shè)置P1_2、P0_1觸發(fā)方式}（4）設(shè)計(jì)中斷服務(wù)函數(shù)由于端口中斷位對(duì)應(yīng)于不同的中斷源，所以根據(jù)不同的端口中斷位設(shè)計(jì)不同的中斷服務(wù)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(shè)計(jì)主函數(shù)voidmain(void){init_port();init_interrupt();while(1);}3.編寫、分析、調(diào)試程序編譯、下載程序。編譯無(wú)錯(cuò)后，將CCDebugger與ZigBee模塊相連，并分別連接到電腦，下載程序，測(cè)試程序功能。教師引導(dǎo)學(xué)生識(shí)讀實(shí)訓(xùn)模塊，明確ZigBee模塊兩個(gè)按鍵的電路及其與CC2530的端口關(guān)系依據(jù)前面所學(xué)按鍵SW1電路分析過(guò)程，小組合作探究按鍵SW2的電路工作狀態(tài)小組合作，復(fù)習(xí)鞏固相關(guān)寄存器及其配置教師引導(dǎo)學(xué)生寫出SW2的中斷流程教師引導(dǎo)學(xué)生編寫SW2的中斷服務(wù)函數(shù)小組合作探究教師巡視指導(dǎo)、評(píng)價(jià)學(xué)生依據(jù)任務(wù)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(guān)變量。小組合作探究編寫端口初始化函數(shù)教師巡視指導(dǎo)、評(píng)價(jià)編寫中斷初始化函數(shù)教師引導(dǎo)學(xué)生編寫中斷服務(wù)函數(shù)學(xué)生編寫主函數(shù)，調(diào)用各種初始化函數(shù)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，測(cè)試程序功能新知應(yīng)用采用外部中斷方式，當(dāng)按下SW1鍵時(shí)，LED1與LED2交替閃爍，當(dāng)按下SW2鍵時(shí)，兩個(gè)燈熄滅。（以P1_2和P0_1作為外部端口中斷位