2020年02月08日 | msp430g2553单片机 感应温度的呼吸灯

//程序烧进板子后先进入led灯交替闪烁的待机模式；按下按键后，进入应用模式，绿灯开始呼吸；此时温度上升后绿灯呼吸加快，温度下降后呼吸又会变慢。当温度过高时红灯亮

#include  "msp430g2553.h"

#define     LED1                  BIT0

#define     LED2                  BIT6

#define     LED_DIR               P1DIR

#define     LED_OUT               P1OUT

#define     BUTTON                BIT3  //P1.3为板上按键S2

#define     BUTTON_OUT            P1OUT //端口输出寄存器

#define     BUTTON_DIR            P1DIR //端口方向控制寄存器

#define     BUTTON_IN             P1IN  //端口输入寄存器

#define     BUTTON_IE             P1IE  //端口中断允许寄存器

#define     BUTTON_IES            P1IES //端口中断触发沿控制寄存器

#define     BUTTON_IFG            P1IFG //端口中断标志寄存器

#define     BUTTON_REN            P1REN //端口上下拉电阻使能控制寄存器

#define     APP_STANDBY_MODE      0 //待机模式标志，也就是接上电源（或USB）后红绿灯交替闪的状态

#define     APP_APPLICATION_MODE  1 //应用模式标志，也就是待机模式时按按键后进入的状态，也就是测量温度

#define     TIMER_PWM_MODE        0

long     TIMER_PWM_PERIOD   =   5000;

#define     TIMER_PWM_OFFSET      20

#define     TEMP_SAME             0

#define     TEMP_HOT              1

#define     TEMP_COLD             2

#define     TEMP_THRESHOLD        0

//   Conditions for 9600/4=2400 Baud SW UART, SMCLK = 1MHz

#define     Bitime_5              0x05*4                      // ~ 0.5 bit length + small adjustment

#define     Bitime                13*4//0x0D

unsigned char BitCnt;

unsigned char applicationMode = APP_STANDBY_MODE; //功能模式标志，初始值为待机模式

unsigned char timerMode = TIMER_PWM_MODE;

unsigned char tempMode;

unsigned char calibrateUpdate = 0;

unsigned char tempPolarity = TEMP_SAME;

unsigned int TXByte;

long tempMeasured[8]; //定义数组以计算8次10位ADC温度采样的平均值

unsigned char tempMeasuredPosition=0; //温度测量值数组索引

long tempAverage; //8次10位ADC温度采样的平均值

long tempCalibrated, tempDifference;

void InitializeLeds(void);  //IO端口初始化，设置两颗LED对应的端口并两设置为熄灭初始状态

void InitializeButton(void);  //IO端口初始化，配置按键

void PreApplicationMode(void);                     //进入待机模式，红绿灯交替闪，等待按键 Blinks LED, waits for button press

void ConfigureAdcTempSensor(void);  //配置温度传感器模数转换

void ConfigureTimerPwm(void); //配置定位器为PWM模式

void InitializeClocks(void);  //初始化时钟系统

void main(void)

{

  unsigned char i;

  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;                 // 停止看门狗 Stop WDT

  InitializeClocks(); //初始化时钟系统

  InitializeButton(); //配置按键

  InitializeLeds(); //设置端口并两设置两颗LED对应为熄灭初始状态

  PreApplicationMode();

  applicationMode = APP_APPLICATION_MODE; //功能模式标志变成应用模式

  ConfigureAdcTempSensor(); //配置温度传感器模数转换

  ConfigureTimerPwm();  //配置定位器PWM模式

  __enable_interrupt();                     //使能全局中断 Enable interrupts.

  LED_OUT &=~LED1;

  while(1)

  {

    ADC10CTL0 |= ENC + ADC10SC;             //ADC使能，ADC开始转换一次 Sampling and conversion start

    __bis_SR_register(CPUOFF + GIE);

    P1SEL |=BIT6;

    P1OUT |=BIT6;

    ConfigureTimerPwm();

    unsigned int j;

        for(j=0;j

        {

          CCR1=j;

         _delay_cycles(1000);

         }

        for(j=TIMER_PWM_PERIOD ;j>0;j-=1)

        {

          CCR1=j;

          _delay_cycles(1000);

        }

        for (j=TIMER_PWM_PERIOD;j>0;j-=1)

        {

          _delay_cycles(100);

        }

    tempMeasured[tempMeasuredPosition++] = ADC10MEM;  //将温度采样值存入温度值数组下一位

    if (tempMeasuredPosition == 8)

      tempMeasuredPosition = 0; //复位温度采样值数组索引

    tempAverage = 0;

    for (i = 0; i < 8; i++)

      tempAverage += tempMeasured[i];

    tempAverage >>= 3;  //除以8得到平均值   Divide by 8 to get average

    tempDifference = tempAverage - tempCalibrated;  //计算相对于参考温度的差值

    if (tempDifference < -TEMP_THRESHOLD) //如果采样温度值低于参考温度值差值TEMP_THRESHOLD

    {

      tempDifference = -tempDifference; //差值取正

      tempPolarity = TEMP_COLD; //极性变量设为值TEMP_COLD

    }

    else

    if (tempDifference > TEMP_THRESHOLD)  //如果采样温度值高于参考温度值差值TEMP_THRESHOLD

    {

      tempPolarity = TEMP_HOT;  //极性变量设为值TEMP_HOT

    }

    else  //如果相对于参考温度值偏差没有超过阈值TEMP_THRESHOLD

    {

      tempPolarity = TEMP_SAME; //性变量设为值TEMP_SAME

      TACCTL0 &= ~CCIE; //关TACCTL0中断使能

      TACCTL1 &= ~CCIE; //关TACCTL1中断使能

    }

    if (tempPolarity != TEMP_SAME)  //如果相对于参考温度值偏差超过阈值TEMP_THRESHOLD

    {

      tempDifference <<= 9; //温度偏差值乘以8

      //tempDifference += TIMER_PWM_OFFSET; //加上一个偏置值

      TACCR1 = ( (tempDifference) < (TIMER_PWM_PERIOD-1) ? (tempDifference) : (TIMER_PWM_PERIOD-1) ); //置TACCR1，最大为TIMER_PWM_PERIOD-1。

      //TACCR1值控制亮的时间，定时器计数到TACCR1在中断中将关闭灯，在TACCR0中断中亮灯

      TACCTL0 |= CCIE;  //开TACCTL0中断使能

      TACCTL1 |= CCIE;  //开TACCTL1中断使能

    }

  } //返回主循环

}

//进入待机模式，红绿灯交替闪，等待按键

void PreApplicationMode(void)

{

  LED_DIR |= LED1 + LED2; //p1.0和P1.6口为输出

  LED_OUT |= LED1;

  LED_OUT &= ~LED2; //绿灯灭

  BCSCTL1 |= DIVA_1;

  BCSCTL3 |= LFXT1S_2;

  TACCR0 = 1200;

  TACTL = TASSEL_1 | MC_1;

  TACCTL1 = CCIE + OUTMOD_3;

  TACCR1 = 600;

  __bis_SR_register(LPM3_bits + GIE);

}

//配置温度传感器模数转换

void ConfigureAdcTempSensor(void)

{

  unsigned char i;

  /* Configure ADC Temp Sensor Channel */

  ADC10CTL1 = INCH_10 + ADC10DIV_3; //选择ADC通道为温度传感器，时钟4分频         // Temp Sensor ADC10CLK/4

  ADC10CTL0 = SREF_1 + ADC10SHT_3 + REFON + ADC10ON + ADC10IE;  // VR+ = VREF+ and VR- = VSS，采样保持时间=64×ADC10CLK周期，打开内部参考电压，打开ADC模块，ADC中断允许

  __delay_cycles(1000); //延时等待ADC参考电压建立                     // Wait for ADC Ref to settle

  ADC10CTL0 |= ENC + ADC10SC; //ADC使能，ADC开始转换一次                // Sampling and conversion start

  __bis_SR_register(CPUOFF + GIE);  //进入省电模式LPM0，等待AD转换完成中断          // LPM0 with interrupts enabled

  tempCalibrated = ADC10MEM;

  for (i=0; i < 8; i++)

    tempMeasured[i] = tempCalibrated;

  tempAverage = tempCalibrated; //第一次转换，平均温度取样值和校准值相等

}

//配置定位器为PWM模式

void ConfigureTimerPwm(void)

{

  timerMode = TIMER_PWM_MODE;

  TACCR0 = TIMER_PWM_PERIOD;                              //

  TACTL = TASSEL_2 | MC_1;  //定时器时钟源选择辅助时钟SMCLK，增计数模式                  // TACLK = SMCLK, Up mode.

  TACCTL1 = OUTMOD_7;//CCIE + OUTMOD_3;  //捕获/比较控制寄存器1设置为比较模式，输出模式为“置位/复位” ，中断允许  ？？OUTMOD_3有什么用？                // TACCTL1 Capture Compare

}

//TACCR0中断专用， Timer A0 interrupt service routine

#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR

__interrupt void Timer_A (void)

{

    if (tempPolarity == TEMP_HOT)

    {

      //LED_OUT |= LED1;  //如果相对于参考温度偏差为正，LED1绿灯置为亮

    TIMER_PWM_PERIOD -= tempDifference;

     if (TIMER_PWM_PERIOD < 0)

     {

     LED_DIR |= LED1;

     LED_OUT |= LED1;

     //TIMER_PWM_PERIOD = 1;

     }

     tempCalibrated = tempAverage;

    }

    if (tempPolarity == TEMP_COLD)

    {

      //LED_OUT |= LED2;  //如果相对于参考温度偏差为负，LED2红灯置为亮

    TIMER_PWM_PERIOD += tempDifference;

    tempCalibrated = tempAverage;

    if (TIMER_PWM_PERIOD>0)

    {

    LED_OUT &= ~LED1;

    }

    }

    TACCTL0 &= ~CCIFG;  //清中断标志位??有必要么?不是自动清除？

    TACCTL0 &= ~CCIE;

}

//TACCR1和定时器共用中断向量

#pragma vector=TIMER0_A1_VECTOR

__interrupt void ta1_isr(void)

{

  TACCTL1 &= ~CCIFG;  //捕获比较中断标志CCIFG。比较模式：定时器 TAR 值等于寄存器 CCR1 值时CCIFG置位。需手动清除

  if (applicationMode == APP_APPLICATION_MODE)

  {

    //LED_OUT &= ~(LED1 + LED2);  //如果程序运行至是应用模式，置两灯皆灭

    TACCTL1 &= ~CCIE;

  }

  else

    LED_OUT ^= (LED1 + LED2); //如果是待机模式，异或，原来两个灯本来就是一亮一灭的，所以反复中断的效果是交替闪烁。PreApplicationMode(void)中

}

void InitializeClocks(void)

{

  BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ;  //用FLASH中信息存贮器A段的校准数据设置基本时钟系统控制寄存器 1                    // Set range