无线传感网络技术与应用完整版ppt课件全套教程教程(最新).ppt
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1、无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组项目一项目一 智能水杯的设计智能水杯的设计无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组项目目标项目目标能力目标素质目标重点难点无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组项目目标项目目标能力目标能力目标熟悉IAR编译环境掌握仿真调试器驱动的安装能够对PxSEL、PxDIR、PxINP寄存器进行编程能够全面掌握中断使能的步骤能够通过设置定时器1、3,用中断方式来实现灯闪烁能够串口发送和接收数据能够使用CC2530里的温度传感器采集温度能够使用ZigBeeCC2530驱动LCD12864液晶屏无线传感网络技术与应用课程
2、组无线传感网络技术与应用课程组项目目标项目目标素质目标素质目标学生通过学习制作智能水杯,能够掌握CC2530芯片的功能,具备硬件测试的能力,提高了实际动手的能力。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组项目目标项目目标重点难点重点难点理解CC2530片上系统的结构及内部模块功能掌握IAR编译软件的安装、编辑与修改掌握通用I/O端口的输入输出设置熟悉PxSEL、PxDIR、PxINP寄存器的应用掌握中断屏蔽寄存器、中断标志寄存器的应用无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组项目目标项目目标重点难点重点难点掌握定时器1、3寄存器的工作原理和应用理解串行通信接口的概念
3、、特点、工作方式以及寄存器的具体应用掌握使用CC2530里的温度传感器采集温度掌握使用ZigBeeCC2530驱动LCD12864液晶屏无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组知识纲要知识纲要CC2530片上系统、IAR、Smartflash、PxSEL、PxDIR、PxINP寄存器、中断屏蔽寄存器、中断标志寄存器、定时器1、3寄存器、串行通信接口、温度传感器、液晶显示无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组项目分析项目分析许多家庭给新出生的宝宝冲奶粉的时候总是掌握不好水的温度,不同牌子的奶粉有不同的配比说明,但一般来说都是用4060的温水冲较好。这个温度不仅有
4、利于加快化学反应的速度,促使糖、奶粉等在液体里的溶解,调出比较均匀的溶液,且能保证奶粉里的营养物质不被破坏。冲好牛奶后,等温度降到约37度时给宝宝喝。可是爸爸妈妈们如何掌握好水温呢?本项目主要设计一款智能水杯,主要针对有婴儿或者老人的家庭不能直观的感知水温的问题,结合传感器等技术,提出一种能够显示温度的智能水杯。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务目录任务目录任务1智能水杯开发平台任务2测试智能水杯开发平台任务3CC2530片上系统I/O端口控制任务4CC2530片上系统外部中断控制任务5CC2530片上系统定时器控制任务6CC2530片上系统串口通信任务7智能水杯的温
5、度采集任务8智能水杯的LCD显示无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开发平台任务描述任务目标知识学习任务实施任务小结无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开发平台任务描述任务描述在各种各样的制作智能水杯的技术解决方案中,我们需要选择一款合适的开发平台。需要有支持Zigbee协议栈的硬件应用到Zigbee无线传感器网络中,所以该智能的开发采用TI公司的CC2530无线片上系统。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开发平台任务目标任务
6、目标了解ZigBee的概念、特点了解常见的ZigBee开发的片上系统理解CC2530片上系统的结构及内部模块功能掌握IAR编译软件的安装、编辑与修改无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开发平台知识学习知识学习1.ZigBee标准概述标准概述2.常见的常见的ZigBee开发的片上系统开发的片上系统3.CC2530片上系统的结构及内部模块功能片上系统的结构及内部模块功能无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开发平台知识学习知识学习(1)CC2530的主要功能特性(2)CC2530结构分析(
7、3)功能模块介绍CPU和内存外设无线设备无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开发平台知识学习知识学习4相关硬件设计相关硬件设计无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开发平台知识学习知识学习5.IAR编译软件的安装编译软件的安装(1)IAR简介嵌入式IAREmbeddedWorkbench是一个非常有效的集成开发环境(IDE),它使用户充分有效地开发并管理嵌入式应用工程。(2)IAR7.51安装无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开
8、发平台知识学习知识学习6.IAR工程和项目的建立工程和项目的建立(1)新建第一个IAR工程选择FileNewWorkspace。现在用户已经建好一个工作区,可创建新的工程并把它放入工作区。(2)添加文件或新建程序文件选择菜单ProjectAddFile或在工作区窗口中,在工程名上点右键,在弹出的快捷菜单中选择AddFile,弹出文件打开对话框,选择需要的文件单击“打开”退出。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开发平台知识学习知识学习6.IAR工程和项目的建立工程和项目的建立(3)设置工程选项参数无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技
9、术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开发平台任务实施任务实施1.编译、连接、下载编译、连接、下载选择ProjectMake或按F7键编译和连接工程2.IAR工程的编译和修改工程的编译和修改(1)编译项目在工作区中选择需要编译的文件,选择Project-Compile菜单项,或者单击工具栏上的Compile按钮,对源程序进行编译。(2)连接项目和调试进行Debugger和J-Link设置。进行调试操作,用J-link将目标板和电脑连接之后,点击工具栏上的“Debugger”按钮。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务1 智能水杯开发平台智能水杯开发平台任务
10、小结任务小结在本次任务主要讲述了使用IAR集成开发环境进行Zigbee开发的基本流程,讲解了工程的建立、源文件的添加、编译与调试。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务2 测试智能水杯开发平台测试智能水杯开发平台任务描述任务目标知识学习任务实施任务小结无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务2 测试智能水杯开发平台测试智能水杯开发平台任务描述任务描述为了保证智能水杯开发平台的稳定性,在安装调试完IAR软件平台后,还需要安装仿真调试器的驱动并进行调试,进行IAR工程源码的烧写。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务2 测
11、试智能水杯开发平台测试智能水杯开发平台任务目标任务目标掌握仿真调试器驱动的安装掌握IAR工程源码的烧写掌握程序仿真调试的方法无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务2 测试智能水杯开发平台测试智能水杯开发平台知识学习知识学习首先需要连接硬件平台才能进行调试,在计算机与ZigBee硬件系统连接前,要在计算机上安装仿真器驱动。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务2 测试智能水杯开发平台测试智能水杯开发平台任务实施任务实施1.仿真调试器驱动的安装仿真调试器驱动的安装驱动文件在C:ProgramFilesIARSystemsEmbeddedWorkb
12、ench5.38051driversTexasInstruments。2.IAR工程源码的烧写工程源码的烧写无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务2 测试智能水杯开发平台测试智能水杯开发平台任务实施任务实施1.仿真调试器驱动的安装仿真调试器驱动的安装驱动文件在C:ProgramFilesIARSystemsEmbeddedWorkbench5.38051driversTexasInstruments。2.IAR工程源码的烧写工程源码的烧写烧写完后CC2530上的两个LED连续闪烁10次,表示等待配置无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务2 测
13、试智能水杯开发平台测试智能水杯开发平台任务实施任务实施3.程序仿真调试程序仿真调试(1)进入调试(2)调试窗口管理(3)调试管理无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务2 测试智能水杯开发平台测试智能水杯开发平台任务小结任务小结在本次任务主要介绍了仿真调试器驱动的安装和调试的基本方法,并且进行IAR工程源码的烧写。为下一步硬件测试准备好了软件环境。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务3 CC2530片上系统I/O端口控制任务描述任务目标知识学习任务实施任务小结无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务3 CC2530片上
14、系统I/O端口控制任务描述智能水杯通过温度传感器获取水蒸气的温度,采集的数据是如何传输的呢?我们可以通过控制CC2530的I/O端口来实现。CC2530芯片模块大致可以分为三类:CPU和内存相关的模块;外设、时钟和电源管理相关的模块以及无线电相关的模块。其中I/O控制器负责所有通用I/O引脚。我们通过CC2530片上系统I/O端口控制来实现点亮LED和按键控制LED交替闪烁的操作。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务3 CC2530片上系统I/O端口控制任务目标掌握通用I/O端口的输入输出设置熟悉PxSEL、PxDIR、PxINP寄存器的应用无线传感网络技术与应用课
15、程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务3 CC2530片上系统I/O端口控制知识学习1.通用I/O端口简介2.通用I/O端口相关寄存器(1)寄存器PxSEL(2)用寄存器PxDIR(3)寄存器PxINP无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务3 CC2530片上系统I/O端口控制任务实施1.点亮灯试验点亮灯试验(1)实验现象程序实验点亮LED1。(2)实验过程CC2530的IO口配置我们需要配置三个寄存器P1SEL、P1DIR、P1INP。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务3 CC2530片上系统I/O端口控制任务实施1.点亮灯试验点亮灯
16、试验源程序代码(全)#include#defineLED1P1_0/定义P10口为LED1控制端voidIO_Init(void)P1DIR|=0 x01;/P1_0定义为输出voidmain(void)IO_Init();/调用初始化程序LED1=0;/点亮LED1while(1);无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务3 CC2530片上系统I/O端口控制任务实施2.按键控制灯闪烁按键控制灯闪烁(1)实验现象依次按下按键S1控制LED1的亮和灭。(2)实验过程CC2530的IO口配置我们需要配置三个寄存器P1SEL、P1DIR、P1INP。无线传感网络技术与应用课
17、程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务3 CC2530片上系统I/O端口控制任务实施2.按键控制灯闪烁按键控制灯闪烁(1)实验现象依次按下按键S1控制LED1的亮和灭。(2)实验过程CC2530的IO口配置我们需要配置三个寄存器P1SEL、P1DIR、P1INP。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务3 CC2530片上系统I/O端口控制任务实施2.按键控制灯闪烁按键控制灯闪烁部分源码/*LED初始化函数*/voidInitLed(void)P1DIR|=0 x01;/P1_0定义为输出LED1=1;/LED1灯熄灭/*按键初始化函数*/voidInitKey()P
18、0SEL&=0X10;/设置P04为普通IO口P0DIR&=0X10;/按键在P04口,设置为输入模式P0INP&=0 x10;/打开P04上拉电阻,不影响/*按键检测函数*/ucharKeyScan(void)if(KEY1=0)Delayms(10);if(KEY1=0)while(!KEY1);/松手检测return1;/有按键按下return0;/无按键按下无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务3 CC2530片上系统I/O端口控制任务小结在本次任务中首先向大家介绍了CC2530通用I/O端口的输入输出设置和寄存器PxSEL、PxDIR、PxINP的应用。通过
19、实验点亮灯试验,让大家能够更加直接的认识到寄存器的基本操作。然后介绍了中断屏蔽寄存器和中断标志寄存器,通过实验按键控制灯闪烁,让大家能够更加直接的认识到中断寄存器的基本操作。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制任务描述任务目标知识学习任务实施任务小结无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制任务描述CC2530芯片中包含的中断控制器总共提供了18个中断源,分为六个中断组,每个与四个中断优先级之一相关。当设备从活动模式回到空闲模式,任一中断服务请求就被激发。一些中断还可以从睡
20、眠模式(供电模式1-3)唤醒设备。我们通过CC2530的按键控制灯亮灭来实现外设中断的操作。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制任务目标了解中断的概念掌握中断屏蔽寄存器的应用掌握中断标志寄存器的应用无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制知识学习了解中断的概念掌握中断屏蔽寄存器的应用掌握中断标志寄存器的应用无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制知识学习1.中断概述中断概述CPU有18个中断源。无线传感网络技术与
21、应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制知识学习2.中断屏中断屏蔽蔽(1)中断屏蔽寄存器无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制知识学习2.中断屏中断屏蔽蔽(1)中断屏蔽寄存器无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制知识学习2.中断屏中断屏蔽蔽(1)中断屏蔽寄存器无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制知识学习2.中断屏蔽中断屏蔽(1)中断屏蔽寄存器寄存器P0IEN、P1IE
22、N、P2IEN为P0、P1和P2端口每个引脚设置中断使能无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制知识学习3.中断处理中断处理当中断发生时,无论该中断使能或禁止,CPU都会在中断标志寄存器中设置中断标志位,在程序中可以通过中断标志位来判断是否发生了相应的中断。TCON、S0CON、S1CON、IRCON、IRCON2是CC2530的5个中断标志寄存器P0IFG、P1IFG、P2IFG、是端口0、端口1、端口2每一位的中断标志寄存器4.中断优先级中断优先级中断组合成为6个中断优先组,每组的优先级通过设置寄存器IP0和IP1实现。当同时收到
23、几个相同优先级的中断请求时,采用轮流探测顺序来判定哪个中断优先响应无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制任务实施1.实验现象实验现象依次按下按键S1控制LED1的亮和灭。2.按键控制灯亮灭来实现外设中断按键控制灯亮灭来实现外设中断CC2530的外部中断我们需要配置三个寄存器P0IEN、PICTL、P0IFG、IEN1。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制任务实施1.实验现象实验现象依次按下按键S1控制LED1的亮和灭。2.按键控制灯亮灭来实现外设中断按键控制灯亮灭来实现
24、外设中断CC2530的外部中断我们需要配置三个寄存器P0IEN、PICTL、P0IFG、IEN1。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4 CC2530片上系统外部中断控制任务实施部分源码/*中断处理函数*/#pragmavector=P0INT_VECTOR/格式:#pragmavector=中断向量,/紧接着是中断处理程序_interruptvoidP0_ISR(void)Delayms(10);/去除抖动LED1=LED1;/改变LED1状态P0IFG=0;/清中断标志P0IF=0;/清中断标志无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务4
25、CC2530片上系统外部中断控制任务小结在本次任务中向大家介绍了中断的概念、中断屏蔽寄存器的应用和中断标志寄存器的应用。通过实验按键控制灯亮灭,让大家能够更加直接的认识到中断寄存器的基本操作。通过做实验,大家能够学习到中断寄存器的操作方法部分关键性代码的编写,开发者可以对CC2530片上系统的有更加深刻的认识。无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务5 CC2530片上系统定时器控制任务描述任务目标知识学习任务实施任务小结无线传感网络技术与应用课程组无线传感网络技术与应用课程组任务任务5 CC2530片上系统定时器控制任务描述人类最早使用的定时工具是沙漏或水漏,但在钟表
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