nrf52840使用GPIO驱动LED实现摩尔斯密码

nrf52840使用GPIO驱动LED实现摩尔斯密码

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_73231851/article/details/145764493

本文将介绍如何使用nRF52840开发板的GPIO驱动LED实现摩尔斯密码。通过本实验，读者将掌握开发环境的搭建、裸机工程的新建，熟悉GPIO驱动LED灯的软件编程流程，并了解LED发光二极管驱动原理。

nRF52840 是 Nordic Semiconductor 公司开发的一款高性能、多协议无线片上系统（SoC）。它基于 32 位 ARM® Cortex®-M4 处理器，支持多种无线通信协议，包括 Bluetooth Low Energy (BLE)、Thread、Zigbee、ANT、2.4 GHz 硬件协议以及专有协议。nRF52840 专为物联网（IoT）、可穿戴设备、智能家居设备和工业应用而设计，具备卓越的低功耗性能和强大的计算能力。

实验1 GPIO驱动LED实现摩尔斯密码

实验目的

1. 掌握开发环境的搭建、裸机工程的新建
2. 熟悉GPIO驱动LED灯的软件编程流程
3. 了解LED发光二极管驱动原理

实验环境

nrf52840、keil、电脑

实验资源

LED是发光二极管的简称，在很多设备上常用它来作为一种简单的人机接口，通过LED向用户指示设备的不同工作状态，习惯上将这种指示状态的LED称为LED指示灯。而我们实训所用的开发板上设计了4个LED指示灯，可通过编程驱动LED指示灯点亮、熄灭和闪烁，从而达到状态指示的目的，LED指示灯驱动电路如下图所示：

实验要求

1. 搭建开发环境
2. 新建配置裸机工程
3. GPIO驱动LED闪烁
4. 摩尔斯密码：用“声光”（ LED灯和蜂鸣器）传递密文“abandon”和“absolute”

实验步骤

编写驱动 LED 闪烁的程序，再此基础上，更进一步，编写摩尔斯电码的程序。
想要设置led的点亮和熄灭，需要一下几个步骤。
1、初始化：配置用于驱动LED指示灯D1的管脚，即配置P0.13为输出
nrf_gpio_cfg_output(LED_1);
2、LED指示灯D1初始状态设置为熄灭，即引脚P0.13为输出高电平
nrf_gpio_pin_set(LED_1);
然后使用以下函数对led进行操控。
1、P0.13输出高电平，熄灭指示灯D1
nrf_gpio_pin_set(LED_1);
2、P0.13输出低电平，点亮指示灯D1
nrf_gpio_pin_clear(LED_1);
设置一个信号元为300ms，则一个短摩尔斯信号为：300ms，长摩尔斯信号为:900ms，使用延迟函数，来控制时间。
软件流程图如下：
字母A-Z和数字1-9的摩尔斯电码如下：
展示实验运行结果和结论，需要有文字描述和截图。

本次实训任务主要是熟悉掌握裸机工程的新建及配置，在创建好工程的基础上进行LED灯不同功能的实现。

在编写LED灯两道实验题目时，我收获最深的就是如何创建函数以及调用函数，调用函数的好处在于使程序模块化，结构清晰，整洁简便，不需要频繁敲重复的代码，读起来更简单易懂。

在本次实验中，我成功点亮了LED灯，并且使用LED灯和蜂鸣器模拟摩斯密码。在本次实验中，我遇到了一些问题，但通过查找手册，便可以解决了。在编写完代码后，灯没有亮，后面查看后我发现我使用了toupper函数，用于将一个小写字母转换为对应的大写字母。如果传入的字符已经是大写字母或不是字母，则返回原字符不变。结果我发现我忘记引用它的头文件了，于是添加上ctype.h后便可以正常点亮。另外在驱动蜂鸣器响的时候，不会响，后面查看手册上的例程后发现，没有对蜂鸣器的io口进行配置，在main函数里添加 nrf_gpio_cfg_output(BEEP_PIN);
nrf_gpio_pin_clear(BEEP_PIN);这两个函数后，就可以正常驱动。

通过本次任务，我成功实现了使用 GPIO 驱动 LED 闪烁和蜂鸣器，并通过摩尔斯电码传递密文 “abandon” 和 “absolute”。这不仅锻炼了对 GPIO 操作的理解，还加深了对摩尔斯电码的应用和实现。整个过程中，我们使用了 SDK 提供的库函数和工具，确保了代码的高效性和可靠性。

LED1灯和蜂鸣器按照设定的摩尔斯电码闪烁和响。

实验代码如下：

#define BEEP_PIN NRF_GPIO_PIN_MAP(1,7)
// 摩尔斯电码表
const char *morse_code[] = {
    ".-", "-...", "-.-.", "-..", ".", "..-.", "--.", "....", "..", ".---",
    "-.-", ".-..", "--", "-.", "---", ".--.", "--.-", ".-.", "...", "-",
    "..-", "...-", ".--", "-..-", "-.--", "--.."
};
void led_on(void) {
    bsp_board_led_on(1);
    nrf_gpio_pin_write(NRF_GPIO_PIN_MAP(1,7), 1);//高电平蜂鸣器响
}
void led_off(void) {
    bsp_board_led_off(1);
    nrf_gpio_pin_write(NRF_GPIO_PIN_MAP(1,7), 0);//低电平蜂鸣器不响
}
void send_dot(void) {
    led_on();
    nrf_delay_ms(300);  // 点的持续时间
    led_off();
    nrf_delay_ms(600);  // 点之间的间隔
}
void send_dash(void) {
    led_on();
    nrf_delay_ms(900);  // 划的持续时间
    led_off();
    nrf_delay_ms(600);  // 划之间的间隔
}
void send_char(char c) {
    if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
        const char *code = morse_code[c - 'A'];
        while (*code) {
            if (*code == '.') {
                send_dot();
            } else if (*code == '-') {
                send_dash();
            }
            code++;
        }
        nrf_delay_ms(2100);  // 字符之间的间隔
    }
}
void send_string(const char *str) {
    while (*str) {
        send_char(toupper(*str));
        str++;
    }
}
int main(void)
{
    const char *message1 = "abandon";
    const char *message2 = "absolute";
    //配置UICR_REGOUT0寄存器，设置GPIO输出3.3V电压
    gpio_output_voltage_setup_3v3();
    //初始化log程序模块，因为本例中没有加入UART相关的文件，因此只能用RTT打印
    log_init();
    //配置用于驱动LED指示灯D1 D2 D3 D4的引脚脚，即配置P0.13~P0.16为输出，并将LED的初始状态设置为熄灭
    bsp_board_init(BSP_INIT_LEDS);
    nrf_gpio_cfg_output(BEEP_PIN);
    nrf_gpio_pin_clear(BEEP_PIN);
    //LOG打印启动信息
    NRF_LOG_INFO("led blinky example started");
    NRF_LOG_FLUSH();
    while(true)
    {
        send_string(message1);
        nrf_delay_ms(2000);  // 消息之间的间隔
        send_string(message2);
        nrf_delay_ms(2000);  // 消息之间的间隔
    }
}