LPC1100 系列单片机_12.应用案例与项目实践

12. 应用案例与项目实践

在本节中，我们将通过一系列实际项目来展示如何使用基于 ARM Cortex-M0 的 NXP 系列 LPC1100 单片机。这些项目将涵盖从简单的 LED 控制到复杂的传感器数据处理，旨在帮助读者更好地理解和应用 LPC1100 系列单片机的各类功能和特性。

12.1 LED 闪烁控制

12.1.1 原理

LED 闪烁控制是最基本的单片机应用之一，它可以帮助初学者理解单片机的基本定时和输出控制功能。通过配置 GPIO（通用输入输出）端口和定时器，可以实现 LED 的周期性闪烁。

12.1.2 内容

12.1.2.1 GPIO 配置

首先，我们需要配置 GPIO 端口。LPC1100 系列单片机的 GPIO 端口可以设置为输入或输出模式。对于 LED 闪烁控制，我们需要将某个 GPIO 端口设置为输出模式。

// 包含必要的头文件
#include "LPC11xx.h"

// 初始化 GPIO
void GPIO_Init(void) {
   
   
    // 设置 PIO0_0 为输出模式
    LPC_GPIO0->DIR |= (1 << 0);
}

// 控制 LED
void LED_Control(uint8_t state) {
   
   
    // 设置 PIO0_0 的状态
    if (state) {
   
   
        LPC_GPIO0->DATA |= (1 << 0);  // LED 亮
    } else {
   
   
        LPC_GPIO0->DATA &= ~(1 << 0); // LED 灭
    }
}

12.1.2.2 定时器配置

接下来，我们需要配置定时器来实现周期性的闪烁。LPC1100 系列单片机的定时器可以通过编程设置其频率和中断。

// 包含必要的头文件
#include "LPC11xx.h"

// 定时器中断处理函数
void TIMER32_0_IRQHandler(void) {
   
   
    // 清除定时器中断标志
    LPC_TMR32B0->IR = 1;

    // 切换 LED 状态
    static uint8_t led_state = 0;
    led_state = !led_state;
    LED_Control(led_state);
}

// 初始化定时器
void TIMER_Init(void) {
   
   
    // 使能定时器时钟
    LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1 << 10);

    // 配置定时器
    LPC_TMR32B0->PR = 0;              // 预分频器设置为 0
    LPC_TMR32B0->MR0 = 1000000;       // 设置匹配寄存器 MR0，计数到 1000000 时产生中断
    LPC_TMR32B0->MCR = (1 << 1) | (1 << 0); // 设置匹配控制寄存器 MCR，MR0 时清零计数器并产生中断

    // 使能定时器中断
    NVIC_EnableIRQ(TMR32B0_IRQn);

    // 启动定时器
    LPC_TMR32B0->TCR = (1 << 0);      // 启动计数器
}

12.1.2.3 主程序

将上述函数整合到主程序中，实现 LED 的周期性闪烁。

// 包含必要的头文件
#include "LPC11xx.h"

int main(void) {
   
   
    // 初始化 GPIO
    GPIO_Init();

    // 初始化定时器
    TIMER_Init();

    // 主循环
    while (1) {
   
   
        // 在主循环中可以添加其他任务
    }

    return 0;
}

12.2 温度传感器读取与显示

12.2.1 原理

温度传感器读取与显示项目涉及到 ADC（模数转换器）的使用。LPC1100 系列单片机的 ADC 可以将模拟信号转换为数字信号，从而读取温度传感器的输出。通过 UART（通用异步收发传输器）将读取的数据发送到串口终端显示。

12.2.2 内容

12.2.2.1 ADC 配置

首先，我们需要配置 ADC 以读取温度传感器的模拟信号。

// 包含必要的头文件
#include "LPC11xx.h"

// 初始化 ADC
void ADC_Init(void) {
   
   
    // 使能 ADC 时钟
    LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1 << 12);

    // 选择 ADC 通道
    LPC_SCU->SFPSR0 |= (1 << 3);      // 选择 P0.3 为 ADC 输入通道

    // 配置 ADC
    LPC_ADC->CR = (1 << 24) | (1 << 8); // 选择通道 0，使能 ADC
}

// 读取 ADC 值
uint16_t ADC_Read(void) {
   
   
    // 开始一次转换
    LPC_ADC->CR |= (1 << 16);

    // 等待转换完成
    while (!(LPC_ADC->DR[0] & (1 << 31)));

    // 返回转换结果
    return (LPC_ADC->DR[0] & 0xFFF);
}

12.2.2.2 UART 配置

接下来，我们需要配置 UART 以将读取的温度数据发送到串口终端。

// 包含必要的头文件
#include "LPC11xx.h"

// 初始化 UART
void UART_Init(void) {
   
   
    // 使能 UART 时钟
    LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1 << 12);

    // 选择 UART 波特率
    LPC_UART0->LCR = 0x83;            // 8 位数据，无奇偶校验，1 位停止位，允许 DLAB 访问
    LPC_UART0->DLL = 12;              // 波特率 9600
    LPC_UART0->DLM = 0;               // 波特率 9600
    LPC_UART0->LCR = 0x03;            // 关闭 DLAB 访问

    // 配置 FIFO
    LPC_UART0->FCR = 0x07;            // 清除 FIFO，使能 FIFO，设置触发水平为 1 字节

    // 使能 UART 中断
    NVIC_EnableIRQ(UART0_IRQn);
}

// 发送一个字符
<