單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)交通燈

1、單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)專 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí)： 動(dòng)092 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 評(píng)語(yǔ)：平時(shí)（40）修改（30）報(bào)告（30）總成績(jī)蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院2012 年 7月 1日目 錄1.引言12.設(shè)計(jì)方案及原理12.1設(shè)計(jì)方案12.2設(shè)計(jì)原理13.硬件設(shè)計(jì)23.1硬件連接圖24.軟件設(shè)計(jì)24.1信號(hào)燈控制碼表24.2設(shè)計(jì)流程圖35.總結(jié)36.參考文獻(xiàn)47.附錄41.引言交通是城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的命脈，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平的提高起著十分重要的作用。城市交通問題是困擾城市發(fā)展、制約城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要因素。城市道路增長(zhǎng)的有限與車輛增加的無限這一對(duì)矛盾是導(dǎo)致城市交通擁擠的根本原

2、因。城市街道網(wǎng)絡(luò)上的交通容量的不斷增加，表明車輛對(duì)道路容量的要求仍然很高，短期內(nèi)還不可能改變。自從開始使用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)后，不管在控制硬件里取得什么樣的實(shí)際進(jìn)展，交通控制領(lǐng)域的控制邏輯方面始終沒能取得重大突破。隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用不斷深入，往往作為控制的核心部件。同時(shí)，單片機(jī)作為自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科，僅僅有軟件的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，加以完善。交通燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通有著重要的作用。本系統(tǒng)采用80c51為中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器，系統(tǒng)適用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單。2.設(shè)計(jì)方案及原理2.1設(shè)計(jì)方案用80c51單片機(jī)控制一

3、個(gè)交通信號(hào)燈系統(tǒng)。設(shè)a（南北）車道與b（東西）車道交叉組成十字路口，通過三色led的亮滅來控制各車道的通行。a、b兩車道輪流放行。a車道放行25s（綠燈亮），警告5s（黃燈閃爍） ；此時(shí)b車道為禁止（紅燈亮）。30s后a、b的狀態(tài)進(jìn)行對(duì)換，按這種方式往復(fù)進(jìn)行。2.2設(shè)計(jì)原理通過對(duì)單片機(jī)定時(shí)器的控制，使交通燈按給定的時(shí)序工作。本設(shè)計(jì)是以模擬的方式進(jìn)行說明，所謂模擬就是以紅、黃、綠三支共四組發(fā)光二級(jí)管表示模擬燈。假定以p1口接12支發(fā)光二級(jí)管（即交通信號(hào)燈）。所以口線輸出高電平則“信號(hào)燈”亮，口線輸出地低電平則“信號(hào)燈”熄。按照要求搭建硬件仿真連接圖（圖1），為了實(shí)現(xiàn)控制要求p1口共輸出四種控制碼

4、(表1)。3.硬件設(shè)計(jì)3.1硬件連接圖圖1 仿真硬件連接圖4.軟件設(shè)計(jì)4.1信號(hào)燈控制碼表表1 信號(hào)燈控制碼表時(shí)間b（東西）a（南北）狀態(tài)說明控制碼p1.5p1.4p1.1p1.2p1.1p1.0綠黃紅綠黃紅25s001100a通0ch5s001010a警告0ah25s100001b通21h5s010001b警告11h4.2設(shè)計(jì)流程圖圖2 設(shè)計(jì)流程圖5.總結(jié) 課程設(shè)計(jì)的目的是為了讓我們對(duì)平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，學(xué)會(huì)用知識(shí)解決實(shí)際問題。在編寫軟件過程中，使我更加熟練掌握匯編語(yǔ)言指令的使用方法，掌握了keil軟件的使用。在軟件調(diào)試的過程中，使我又一次復(fù)習(xí)了keil和proteus聯(lián)合使

5、用的方法。在編程的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示。但是，通過一遍遍的編譯調(diào)試，錯(cuò)誤逐漸的減少，直到錯(cuò)誤消失。在做proteus仿真時(shí)，由于我的粗心從而導(dǎo)致線路運(yùn)行不正常，經(jīng)過仔細(xì)的排查才使得仿真得以正常運(yùn)行。 通過這次課程設(shè)計(jì)，我基本掌握了用單片機(jī)控制交通燈的基本方法，增強(qiáng)了我尋找問題，解決問題的能力。培養(yǎng)了我的實(shí)際思維，此次課程設(shè)計(jì)的成功不僅幫助我更好地掌握書本知識(shí)，尤其重要的是增強(qiáng)了我的自信，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力。但是，在我此次設(shè)計(jì)中也存在著許多不足：我僅僅可以實(shí)現(xiàn)基本的紅綠燈的控制，而沒有倒計(jì)時(shí)數(shù)字牌、人行道的控制燈、左右轉(zhuǎn)彎等等。在今后的學(xué)習(xí)中我要努力完善這些存在的問題。6.參考文獻(xiàn)1

6、李華王思明張金敏單片機(jī)原理及應(yīng)用蘭州：蘭州大學(xué)出版社，20017.附錄程序代碼org 0000hstart:ajmp main org 0100hmain: mov p1,#0ch ；a線綠燈亮b線紅燈亮 mov r7,#19h ；循環(huán)25次 main1:lcall delay ；調(diào)用1s的延時(shí)子程序 djnz r7,main1 mov p1,#0ah ；a線黃燈閃爍b線紅燈亮 lcall fba ；調(diào)用5s，1hz的子程序 mov p1,#21h ；b線綠燈亮a線紅燈亮mov r7,#19h ；循環(huán)25次main2:lcall delay ；調(diào)用1s的延時(shí)子程序 djnz r7,main2

7、；循環(huán)25次 mov p1,#11h ；b線黃燈閃爍a線紅燈亮 lcall fbb ；調(diào)用5s，1hz的子程 ljmp start ；實(shí)現(xiàn)循環(huán)*a路黃燈的5s時(shí)間 頻率1hz子程序fba: mov tmod,#10h mov th1,#03ch mov tl1,#0b0h mov ie,#00h mov r1,#05h mov r0,#0ah setb tr1loop2:jbc tf1,loop3 jmp loop2loop3:mov th1,#03ch mov tl1,#0b0h djnz r1,loop2 cpl p1.1 mov r1,#05h djnz r0,loop2 ret*b路黃燈的5s時(shí)間 頻率1hz子程序 fbb: mov tmod,#10h mov th1,#03ch mov tl1,#0b0h mov ie,#00h mov r1,#05h mov r0,#0ah setb tr1loop4:jbc tf1,loop5 jmp loop4loop5:mov th1,#03ch mov tl1,#0b0h djnz r1,loop4 cpl p1.4 mov r1,#05h djnz r0,loop4 ret*1秒的延時(shí)子程序delay:mov tmod,#01h mov th0,#03ch mov