Zigbee無線傳感網技術與應用數字電子時鐘0301了解按鈕驅動原理03掌握編寫按鈕程序方法05掌握編寫外部中斷方法04了解中斷概念02掌握設置I/O輸入方法學習目標Learningobjectives任務三：數字電子時鐘制作任務要求要求讀者學習CC2530單片機定時器中斷的使用方法，了解定時器在單片機中的應用，了解LED點陣屏基本驅動原理，結合上述兩個任務完成時鐘制作。任務目標Missionobjectives01了解定時中斷的概念03掌握CC2530定時中斷的配置方法04能夠編寫定時中斷的中斷處理函數02了解中斷的處理過程儲備知識

定時/計數器的概念定時/計數器是一種能夠對時鐘信號或外部輸入信號進行計數，當計數值達到設定要求時便向CPU提出處理請求，從而實現定時或計數功能的外設。在單片機中，一般使用Timer表示定時計數器。

定時/計數器的作用定時/計數器的基本功能是實現定時和計數，且在整個工作過程中不需要CPU進行過多參與，它的出現將CPU從相關任務中解放出來，提高了CPU的使用效率。例如我們之前實現LED燈閃爍時采用的是軟件延時方法，在延時過程中CPU通過執行循環指令來消耗時間，在整個延時過程中會一直占用CPU，降低了CPU的工作效率。若使用定時/計數器來實現延時，則在延時過程中CPU可以去執行其他工作任務。1.定時器什么是定時器儲備知識

定時/計數器基本工作原理無論使用定時/計數器的哪種功能，其最基本的工作原理是進行計數。定時/計數器的核心是一個計數器，可以進行加1（或減1）計數，每出現一個計數信號，計數器就自動加1（或自動減1），當計數值從最大值變成0（或從0變成最大值）溢出時定時/計數器便向CPU提出中斷請求。計數信號的來源可選擇周期性的內部時鐘信號（如定時功能）或非周期性的外界輸入信號（如計數功能）。1.定時器讓定時器開始工作由于CC2530芯片共有4個定時器，其中用法上各有不同，教材重點介紹定時器1的使用。打開芯片手冊，搜索關鍵字“定時器”，在目錄上找到定時器1（即定時器中斷1），根據目錄找到具體內容在94頁，跳轉至94頁，查看內容與相關寄存器。定時器1為一個16位定時器，共有三種不同的工作模式，自由運行模式、摸計數器模式、正計數/倒計數模式。教材重點介紹正計數/倒計數模式。儲備知識查看芯片手冊確定所需寄存器T1CC0H和T1CC0L分別為16位計數器的高8位和低8位。當達到計數值溢出時，產生中斷。工作在正計數/倒計數模式下，計數器反復從0x0000開始，正計數直到達到T1CC0H：T1CC0L保存的數值。計數器將倒計數到0x0000，因此計數的時間為兩倍的時間。正計數/倒計數模式過程就像一個沙漏。圖：正計數/到計數模式1.定時器儲備知識如上圖所示，如將T1CC0H：T1CC0L設置為0x0100，那個他的計數時間就等于0x0100*2=0x0200的時間，轉換為十進制即512，但該512數值不是最后的時間，而是時鐘周期的時間，需轉換為時間要將時間乘上芯片時鐘，即512*（1/16000000）=0.000032s。同理如將T1CC0H：T1CC0L設置為0xffff=65535最大值那么它的最大定時時間將為（65535*2）*（1/16000000）=0.008191875s,如果軟件需要定時時間為1s，由于芯片速度很快，這種定時根本無法，所以TI公司在設計定時器時引入了一個分頻的概念，即讓芯片速度慢下來。分頻有1、8、32、128四種分頻模式，分頻也就是將結果乘上分頻數，如設置在128分頻模式，則最大定時時間為0.008191875s*128=1.04856s這樣做就滿足了我們定時需求。1.定時器儲備知識分頻寄存器的設置，在芯片手冊可搜索到寄存器“T1CTL”，如圖？所示。同時它也控制著定時器1工作在那個模式中。圖：T1CTL寄存器1.定時器儲備知識如上圖所示，將定時器工作在分頻模式即可自定義設置出各種時間，如需設置一個0.1s定時時間，則可逆向計算出結果，假設系統工作在32分頻下，時鐘頻率默認為16MHZ，算法如下所示。公式：0.1/32/（1/16000000）/2=250000=0x61A8計算時間/分頻數/(1/時鐘頻率)/2=結果1.定時器一、根據公式計算定時器T1CC0H：T1CC0L賦值結果

定時器分頻為8，時鐘頻率為12MHZ，定時時間0.01s，請計算結果。

定時器分頻為32，時鐘頻率為32MHZ，定時時間200ms，請計算結果。思考練習：儲備知識如上圖所示，如要設置分頻頻率為32，要工作在正計數/倒計數模式下，T1CTL應為：T1CTL|=0x0b,(00001011)10為32分頻，11為工作在正計數/倒計數模式下。1.定時器一、根據圖？計算T1CTL結果

定時器分頻為8，正計數/到計數模式，在空白處寫出計算結果。

定時器分頻為32，模模式，在空白處寫出計算結果。思考練習：儲備知識1.定時器在確定計算時間后則需要使能定時器中斷，在任務二中介紹過一個寄存器IEN1，其控制控制著中斷使能，開啟定時器中斷也需要開啟與其對應位。故開啟定時器1中斷使能需使IEN1|=0x02。總結如需定時0.1s，定時器時鐘頻率16MHZ并開啟定時器代碼如下所示：IEN1|=0x02;//開啟定時器1中斷使能T1CTL|=0x0b;//設置32分頻

正計數/到計數模式T1CC0H=0x61;//0.1s賦值T1CC0L=0xA8;EA=1; //開啟總中斷使能儲備知識LED顯示屏（LEDdisplay）是一種平板顯示器，由一個個小的LED模塊面板組成，用來顯示文字、圖像、視頻、錄像信號等各種信息的設備。2.顯示模塊LED廣告屏本文教材使用“型號YX_TPLED廣告屏”，其產品特點：1）最長支持20個漢字的單色LED條屏幕（16*320點），1/16掃描；2）內置簡體中文(16點宋體)，英文數字字庫；3）支持八種顯示效果：左移、右移，下移，往下覆蓋、往上覆蓋、翻白顯示、閃爍顯示、立即打出。4）串口更新字幕，支持RS-232和RS485通訊。5）支持單行、雙行，單行居中顯示。儲備知識本次選用的LED廣告屏使用串口通信，所以需要將LED廣告屏與Zigbee開發板串口相連，另外一頭連接220V電源。2.顯示模塊驅動原理LED廣告屏采用串口通信，可通過發送串口指令達到控制廣告屏文字的效果，其控制指令文檔保存在配套資料中，感興趣的讀者可自行查看指令集編寫對應程序。（由于還未學習過串口收發程序，故本任務在提供的LED.h頭文件實現調用即可）3.編寫定時器中斷本任務所需軟件已安裝至電腦可直接使用。本任務所需硬件：下載器、ZigBee開發板、5V電源適配器、USB下載線。環境準備任務實施任務實施

編寫定時器中斷，實現1秒進入中斷；

聲明hour，min，sec三個變量分別代表小時、分鐘、秒；

Sec變量每秒加1、60秒后分鐘加1、60分鐘后小時加1,其余清0。任務要求編寫代碼步驟1：新建工程->工程名稱為“定時器中斷”->保存->新建語言程序.c文件名稱為“main.c”->設置Opion->編寫最簡單的代碼，代碼如右所示。（新建工程具體步驟，不再重復介紹）#include"iocc2530.h"voidmain(){

while(1){

}}3.編寫定時器中斷任務實施步驟2：編寫定時器初始化代碼，設置分頻為32分頻，工作在正計數/倒計數模式。代碼如下所示。3.編寫定時器中斷#include"iocc2530.h"voidmain(){IEN1|

=

0x02;//開啟定時器1中斷使能T1CTL|=0x0b;//設置32分頻

正計數/到計數模式T1CC0H=0x61;//0.1s賦值T1CC0L=0xA8;EA=1; //開啟總中斷使能

while(1){

}}任務實施步驟3：編寫中斷使能函數T1_VECTOR，代碼如下所示。3.編寫定時器中斷#pragmavector=T1_VECTOR__interruptvoidT1_INT(void){count++;

if(count==10){count=0;P1=~P1;//加上LED燈方便查看結果是否正確}}任務實施步驟4：斷點調試，查看代碼是否進入定時器中斷，調試代碼如右圖所示。并全速執行代碼查看效果，LED燈全亮間隔1s全滅。3.編寫定時器中斷步驟5：聲明全局變量sec、min、hour，代碼如下所示。unsigned

charhour=0;unsigned

charmin=0;unsigned

charsec=0;任務實施3.編寫定時器中斷步驟6：在定時器中斷函數中，編寫累加數字代碼，代碼如下所示。#pragmavector=T1_VECTOR__interruptvoidT1_INT(void){count++;

if(count==10)//到達一秒{count=0;sec++;//秒加1

if(sec==60)//判斷累加到60{sec=0;//清0min++;//分鐘加1

if(min==60)//判斷累加到60{min=0;//清0hour++;//小時加1

if(hour==24)//到達24小時{hour=0;//小時清0}}}}}任務實施3.編寫定時器中斷步驟7：斷點調試，查看代碼是否進入定時器sec累加代碼，之后全速運行1分鐘，觀察sec，min變量變化情況，斷點調試如下圖所示。一、編寫程序，在原有程序基礎上，完成如下任務：修改分頻頻率為128，定時器中斷時間為0.2秒。使程序正常運行。思考練習：4.驅動LED顯示任務實施本任務所需軟件已安裝至電腦可直接使用。本任務所需硬件：下載器、ZigBee開發板、5V電源適配器、USB下載線、LED顯示屏。環境準備4.驅動LED顯示任務實施調用打開已有LED顯示屏工程，調用函數，顯示“你好世界”。任務要求1）拆開LED屏串口延長線一側的蓋板，將內部的串口線拔出，換成雙頭均為母頭的串口線，如圖？所示。2）根據線路連接圖連接線路，線路連接圖如下所示。線路連接4.驅動LED顯示任務實施步驟1：新建工程->工程名稱為“LED驅動”->保存->新建語言程序.c文件名稱為“main.c”->設置Opion->編寫最簡單的代碼，代碼如右所示。（新建工程具體步驟，不再重復介紹）編寫代碼（由于讀者還未學習過串口收發程序，故本任務在提供的LED.h頭文件實現調用即可）#include"iocc2530.h"voidmain(){

while(1){

}}4.驅動LED顯示任務實施步驟2：復制“\配套資料\項目三\任務三\led.h”到工程根目錄，如下圖所示。圖：復制LED.h頭文件步驟3：編寫引用LED.h頭文件，代碼如下所示。#include"LED.h"4.驅動LED顯示任務實施步驟4：在main函數開始調用串口初始化函數Uart_Init()，代碼如下所示。voidmain(){UartInit();

while(1){

}}4.驅動LED顯示任務實施步驟5：調用程序LED_TX()函數顯示漢字（注意漢字為2個字節），代碼如下所示。voidmain(){UartInit();LED_TX("你好世界",8);

while(1){

}}代碼小貼士：代碼：調用函數：LED_TX("你好世界",8);，表示顯示“你好世界”字符。函數：LED_TX(參數1，參數2);參數1:LED顯示屏顯示的字符串參數2:顯示字符串數量，注意漢字為2個字節。4.驅動LED顯示任務實施步驟6：執行代碼，查看顯示效果。圖：顯示效果一、編寫程序，在原有程序基礎上，完成如下任務：實現sw1按下時，顯示變為“00:00:00”。并且局中顯示。思考練習：5.制作數字時鐘任務實施本任務所需軟件已安裝至電腦可直接使用。本任務所需硬件：下載器、ZigBee開發板、5V電源適配器、USB下載線、LED顯示屏。環境準備任務實施

ZigBee開發板上電時LED廣告屏從00:00:00開始顯示；

時鐘計時開啟，每秒秒鐘加一，60秒進1分鐘，60分鐘進1小時，24小時后清0；

按下sw1顯示的小時加1累加至24小時后清0，按下sw2顯示的分鐘加1累加至60后清0。任務要求編寫代碼步驟1：結合上述兩段代碼，形成任務三代碼，代碼如下所示：5.制作數字時鐘任務實施5.制作數字時鐘#include"iocc2530.h"#include"LED.h"unsigned

charhour=0;unsigned

charmin=0;unsigned

charsec=0;unsigned

charcount=0;voidmain(){

UartInit();IEN1|=0x02;//開啟定時器1中斷使能T1CTL|=0x0b;//設置32分頻正計數/到計數模式T1CC0H=0x61;//0.1s賦值T1CC0L=0xa8;EA=1;//開啟總中斷使能

P1DIR=0x1b;

while(1){

}}#pragmavector=T1_VECTOR__interruptvoidT1_INT(void){T1STAT&=~0x20;count++;

if(count==10)//到達一秒{P1=~P1;

count=0;sec++;//秒加1

if(sec==60)//判斷累加到60{sec=0;//清0min++;//分鐘加1

if(min==60)//判斷累加到60{min=0;//清0hour++;//小時加1

if(hour==24)//到達24小時{hour=0;//小時清0}}}}}任務實施步驟2：編寫一個全局字符數組變量，有于存放顯示緩存，代碼如下所示：5.制作數字時鐘chartime[]={'','0','0',':','0','0',':','0','0'};步驟3：在定時器中斷調用LED顯示函數LED_TX(