WSN实验一实验二讲解文档格式.docx

1、（4）学习定时器TB0的原理及操作；（5）学习利用定时器产生PWM波形的方法；（6）学习RTC（实时时钟）的原理及操作；（7）学习ADC12的原理及操作；（8）学习点阵LCD液晶显示的原理及操作。1.2 实验所需硬件电路模块介绍 本实验中需用到以下电路模块：点阵LCD液晶显示模块、按键输入模块、齿轮电位计采样模块。1.3 实验内容 本实验包括以下五个小实验：（1）对比度调节实验；（2）背光调节实验；（3）数字时钟实验；（4）模拟时钟实验；（5）时钟设置实验。实验1主函数lab1（）的整体程序流程图如图1.1所示。图1.1 液晶显示及时钟实验整体程序流程图1.4 对比度调节实验 1.4.1 程序

2、代码 该实验的程序代码包含在lab1.c 文件内。1.4.2 程序流程 对比度调节实验程序流程图如图1.2 所示。图1.2 对比度调节实验程序流程图1.4.3 实验步骤 （1）将电源选择拨码开关打至eZ档。（2）利用Mini-USB线连接开发板仿真端口（左下角）和PC机。（3）打开CCSv5.1软件，确认工作区间“FMSP-EXP430F5529Workspace”，并导入LAB1 工程，导入步骤请参考2.2节：利用CCSv5.1导入已有工程。（4）双击打开lab1.c文件，在244行找到该对比度调节实验程序代码ContrastSetting （）， 并在其中设置断点，断点位置如图中阴影部分所

3、示。（5）将工程编译通过，并点击调试按钮进入调试界面。（6）运行程序，在主菜单下，通过齿轮电位计选择1.Contrast，然后按下S1键，由于在该程序中设置了断点，程序开始的界面，如下图所示。（7）点击运行按钮，通过滚动齿轮电位计将当前液晶对比度调至合适值，任意按下S1或S2键将当前对比度设置进行保存并退出。（8）单击重新开始按钮，重复第（6）步。（9）利用以下调试按键，配合断点，进行代码的调试，理解各段代码含义，并观察各段实验现象。1.4.4 实验结果 通过本实验，可以利用齿轮电位计调节液晶LCD的显示对比度。1.5 背光调节实验 1.5.1 程序代码 该实验的程序代码包含在lab1.c文件

4、内：1.5.2 程序流程 背光调节实验程序流程图如图1.3 所示。图1.3 背光调节实验程序流程图1.5.3 实验步骤 （1）双击打开lab1.c文件，在274行找到该背光调节实验程序代码BacklightSetting （），并在其中设置断点，断点位置如下图阴影部分所示。（2）将工程编译通过，并点击调试按钮进入调试界面。（3）运行程序，在主菜单下，通过齿轮电位计选择：2.Backlight，然后按下S1键，由于在该程序中设置了断点，程序开始的界面，如下图所示。（4）点击运行按钮，通过滚动齿轮电位计将当前液晶背光调至合适值，任意按下S1或S2键将当前背光设置进行保存并退出。（5）单击重新开始按

5、钮，重复第（3）步。（6）利用以下调试按键，配合断点，进行代码的调试，理解各段代码含义，并观察各段实验现象。1.5.4 实验结果 通过本实验，可以利用齿轮电位计调节液晶LCD的背光。1.6 数字时钟实验 1.6.1 程序代码 1.6.2 程序流程 数字时钟程序流程图如图1.4 所示。图1.4 数字时钟程序流程图1.6.3 实验步骤 （1）双击打开lab1.c文件，在339行找到该数字时钟实验程序代码DisplayDigitalClock （）， 并在其中设置断点，断点位置如图中阴影部分所示。3.Digital Clock，然后按下S1键， 由于在该程序中设置了断点，程序开始的界面，如下图所示。

6、（4）点击运行按钮，在LCD 上将显示一个数字时钟的表盘，并且实时更新当前时间。1.6.4 实验结果 通过本实验，在液晶LCD 上显示一个数字表盘，并实时更新显示当前时间。1.7 模拟时钟实验 1.7.1 程序代码 该实验的程序代码包含在lab1.c 文件内：1.7.2 程序流程 模拟时钟试验程序流程图如图1.5 所示。图1.5 模拟时钟实验程序流程图1.7.3 实验步骤 （1）双击打开lab1.c文件，在531行找到该数字时钟实验程序代码DisplayAnalogClock （），并在其中设置断点，断点位置如图中阴影部分所示。4.Analog Clock，然后按下S1键，由于在该程序中设置了

7、断点，程序开始的界面，如下图所示。（4）点击运行按钮，在液晶LCD上将显示一个模拟时钟的表盘，并且实时更新当前时间。1.7.4 实验结果 通过本实验，在液晶LCD上显示一个模拟表盘，并实时更新显示当前时间。1.8 时钟设置实验 1.8.1 程序代码 1.8.2 软件流程 时钟设置主程序流程图如图1.6 所示。图1.6时钟设置主程序流程图1.8.3 实验步骤（1）双击打开lab1.c文件，在559行找到该时钟设置实验程序代码SetTime （），并在其中设置断点，断点位置如图中阴影部分所示。5.Set Time，然后按下S1键，由于在该程序中设置了断点，程序开始的界面，如下图所示。（4）点击运行

8、按钮，在液晶LCD上将显示当前的数字时间，并进行实时更新。首先进行小时的设置，通过滚动齿轮电位计更改当前小时数，按下S1键进行确认，并进入分钟的设置。按照同样的方法，依次对分钟、秒、日、月、年进行设置，当对年设置完成后，按下S1键表示设置完成，退出设置程序。注意：在设置的任意过程中，按下S2键，都会将当前设置进行保存，并退出设置程序。1.8.4 实验结果 当程序运行时，在液晶LCD上显示一个数字表盘，通过齿轮电位计和按键，可对当前时间进行设置并保存。1.9 实验感想 实验过程中复习了许多有关LCD液晶显示点阵的知识,对相关的调试程序有了一定的认识,以前本科期间自己做过钟点时钟的实验,实现计时报

9、时功能,因此对这次实验有一定基础,对于程序部分很多请教的其他同学,对此也收获颇多。实验二 加速度计应用实验2.1 实验目的 （1）学习MSP430F5529单片机SPI通讯模式的原理及操作；（2）学习加速度计模块硬件电路原理；（3）学习加速度计应用程序资源；（4）学习加速度计应用实验的操作及编程思想。2.2 实验所需硬件电路模块介绍 点阵LCD液晶显示模块、按键输入模块、齿轮电位计采样模块、加速度计模块。2.3 实验内容 本章实验包括以下三个小实验：（1）加速度计校准实验；（2）动态立方体演示实验；（3） 数字拼图游戏实验。实验2主函数lab3（）的整体程序流程图如图2.1 所示：图21.加速

10、度计应用实验整体程序流程图2.4 加速度计校准实验 2.4.1 程序代码 该实验的程序代码包含在lab3.c文件内：2.4.2 程序流程 加速度计校准实验程序流程图如图2.2 所示。图2.2 加速度计校准实验程序流程图2.4.3 实验步骤 （3）打开CCSv5.1软件，确认工作区间“FMSP-EXP430F5529Workspace”，并导入LAB3 工程，导入步骤请参考2.2节：（4）双击打开lab3.c文件，在第107行找到该加速度计校准实验程序代码CalibrateAccel （）， 并在其中设置断点，断点位置如图中阴影部分所示。（6）运行程序，在主菜单下，通过齿轮电位计选择：1.Cal

11、ibrte Accel，然后按下S1键， 由于在该程序中设置了断点，程序开始的界面，如下图所示。（7）点击运行按钮，会在LCD上观察到加速度计校准的说明：Place Board on Flat Surface（将开发板放到平坦的表面），若开发板放置完成，按下S1完成校准，并退出校准程序。2.4.4 实验结果 通过本实验，可以完成加速度计的校准，并将校准后的参数存入内存，供其他实验所用。2.5 动态立方体演示实验 2.5.1 程序代码 该实验的程序代码包含在User Experience Demo Cube.c文件内：2.5.2 程序流程 动态立方体演示实验程序流程图如图2.3 所示。图2.3

12、动态立方体演示实验程序流程图2.5.3 实验步骤 （1）展开UserExperienceDemo文件夹，双击打开Cube.c文件，在第161行找到该动态立方体演示实验程序代码Cube （），并在其中设置断点，断点位置如图中阴影部分所示。2.Demo Cube，然后按下S1键，由于在该程序中设置了断点，程序开始的界面，如下图所示。（4）点击运行按钮，程序等待S1键按下，若按下S1键，则开始动态立方体演示。该动态立方体演示实验，有三种模式，每次按下S1键，将使演示模式加一，首先进入的是演示模式0：在液晶LCD上将会显示一个旋转的透明动态立方体，该动态立方体的旋转速度不受开发板加速度计的控制，即无论

13、如何倾斜开发板，该透明动态立方体的旋转规律相同；若按下S1键，将进入演示模式1：在液晶LCD上将会显示一个旋转的实心动态立方体，其旋转规律与模式0相同；若再次按下S1键，将进入演示模式2：在液晶LCD上将会显示一个旋转的透明动态立方体，该动态立方体的旋转速度受开发板加速度计的控制，若将开发板放置在实验5.6所校准的平面上的话，动态立方体的旋转速度会很慢，缓慢倾斜开发板，会观察到，动态立方体的旋转速度随着倾斜角度的增大而迅速变快，再次按下S1键，将会进入模式0。在实验的过程中，按下S2键，将会退出本实验。2.5.4 实验结果 通过本实验，利用动态立方体的旋转速度，来反映加速度计的倾斜状态。2.6

14、 数字拼图游戏实验 2.6.1 程序代码 该实验的程序代码包含在User Experience DemoPuzzle puzzle.c文件内：2.6.2 程序状态转移图 有限状态机（FSM）是软件工程中一种极其有效的软件建模手段，状态机建模是基于事件与系统状态转移之间关系的软件描述方法，通过状态机建模可以从行为角度来描述软件， 并且可以很方便地描述并发行为。不同于流程图，流程图只能描述软件的过程，而不能描述软件的行为，更不能描述并发的软件过程。本节数字拼图游戏实验即采用状态机的模型进行编程，其状态转移图如图2.4所示。图2.4 数字拼图游戏实验状态转移图2.6.3 实验步骤 （1）展开User

15、ExperienceDemo文件夹，再展开Puzzle文件夹，双击打开puzzle.c文件，在第39行找到该数字拼图游戏实验程序代码StartPuzzle （），并在其中设置断点，断点位置如图中阴影部分所示。3.Tilt Puzzle，然后按下S1键，由于在该程序中设置了断点，程序开始的界面，如下图所示。（4）点击运行按钮，程序等待S1键按下，若按下S1键，则开始数字拼图游戏。首先在LCD液晶上会看到一个33的表格，其中有八个数字和一个空的空间。实验者通过倾斜开发板，利用加速度计使数字上下左右移动，若最终使每一行和每一列的数字之和都等于12，则表示游戏成功。为了使数字移动更加方便快捷，需要一个比较好的移动方法，现介绍如下：首先利用5.6节实验，在标准平面上对加速度计进行校准；然后将开发板放置在该标准平面上，进行游戏；在游戏过程中，每倾斜一次，移动一个数字，之后返回标准平面，准备下次数字移动。该游戏无解的概率为50%。2.6.4 实验结果 通过本实验，利用加速度计实现数字的移动。2.7 实验感想 通过实验我学习了许多关于加速度计的内容，也同时看了看与之相关的陀螺仪部分知识，再次学习了单片机的通讯模式原理，试着进行操作，之后的游戏程序也进行了调试运行，在标准平面上对加速度计进行了校准，对加速度计的游戏设计有所认识。