單片機簡單交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計

1、簡單交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計摘 要在日常生活中，交通信號燈的使用，使交通得以有效管理，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。交通燈控制系統(tǒng)由MCS-51單片機、8255A、LED顯示、交通燈延時組成。系統(tǒng)除具有基本交通燈功能外，還具有時間設(shè)置、LED信息顯示功能，市交通實現(xiàn)有效控制。關(guān)鍵詞：8255A芯片，交通燈，LED數(shù)碼管。1緒論1.1設(shè)計目的 進一步熟悉和掌握單片機的結(jié)構(gòu)及工作原理。 掌握單片機的接口技術(shù)及相關(guān)外圍芯片的外特性，控制方法。 通過課程設(shè)計，掌握以單片機核心的電路設(shè)計的基本方法和技術(shù)。 通過實際程序設(shè)計和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計方法和調(diào)試技術(shù)。 了解開發(fā)

2、單片機應(yīng)用系統(tǒng)的全過程，為今后從事相關(guān)事業(yè)打下基礎(chǔ)。1.2設(shè)計任務(wù)及要求設(shè)計一個交通燈控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)工作后，交通燈按照下列規(guī)律變化：初始態(tài)東南西北均為紅燈，持續(xù)時間為2s；然后轉(zhuǎn)為狀態(tài)1(10s)，為東西紅、南北綠；狀態(tài)2(3s)東西紅燈不變、南北綠燈滅、黃燈閃爍三次；狀態(tài)3(15s)，為東西綠、南北紅；狀態(tài)4(3s)，為東西綠燈滅、黃燈閃爍三次、南北紅燈不變；最后回到狀態(tài)1，依此循環(huán)。如遇到特殊情況，可撥動應(yīng)急開關(guān)，使各向均為紅燈，特殊車輛不受紅燈限制，待其順利通過后將開關(guān)撥回原位，系統(tǒng)恢復(fù)原狀態(tài)運行。2 設(shè)計使用的儀器和設(shè)備 計算機、MCS-51單片機、導(dǎo)線等。3 系統(tǒng)硬件設(shè)備方案3

3、.1 電路原理圖本課題的設(shè)計通過實驗平臺上的一些功能模塊電路組成，由于各模塊電路內(nèi)部已經(jīng)連接，在使用時只要設(shè)計模塊間電路的連接。因此，硬件電路的設(shè)計及實現(xiàn)相對簡單。完整系統(tǒng)的電路原理圖如圖1所示。中斷部分是由單脈沖控制完成，進入中斷服務(wù)程序。圖1 電路原理圖3.2 硬件方案框圖圖2硬件方案框圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計方案4.1 8255并行接口一、8255的引腳及功能 8255是一個采用NMOS工藝制造的40個引腳的雙列直插式組建， 其外部引腳如下圖所示：圖3 8255外部引腳功能：8255具有面向主機系統(tǒng)總線和面向外設(shè)兩個方向的連接能力，即通過8255A，CPU可直接同外設(shè)相連接，負(fù)責(zé)CPU和外設(shè)之

4、間的數(shù)據(jù)傳送。1、面向系統(tǒng)總線的信號線D0D7：雙向數(shù)據(jù)線;CPU通過它向8255A發(fā)送命令、數(shù)據(jù)；8255A通過它向CPU回送狀態(tài)、數(shù)據(jù)/CS：選片信號線，該信號線低電平有效，由系統(tǒng)總線經(jīng)I/O地址譯碼器產(chǎn)生A1、A0：芯片內(nèi)部端口地址信號線，與系統(tǒng)地址總線地位相連/RD：讀信號線，該信號低電平有效，CPU通過執(zhí)行IN指令，發(fā)讀信號將數(shù)據(jù)或狀態(tài)信號從8255A讀至CPU/WR：寫信號線，該信號低電平有效，CPU通過執(zhí)行OUT指令，發(fā)寫信號，將命令或數(shù)據(jù)寫入8255ARESET：復(fù)位信號線，該信號高電平有效。2、面向I/O設(shè)備的信號線PA0PA1:端口A的輸入/輸出線PBOPB7:端口B的輸入

5、/輸出線PC0PC7:端口C的輸入/輸出線這24根信號線均可用來連接I/O設(shè)備，通過它們傳送數(shù)字量信息或開關(guān)量信息。二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)1、數(shù)據(jù)總線緩沖器2、讀/寫控制邏輯3、A組和B組控制電路4、數(shù)據(jù)端口A、B、C三、8255工作方式1、方式0基本輸入/輸出方式8255工作在方式0時，三個端口分成彼此的兩個8位口，即A口和B口，兩個4位口，這4個并行口都能設(shè)定為輸入或輸出。方式0常用于無條件查詢傳送2、方式1選通輸入/輸出方式3、方式2雙向輸入/輸出方式4.2 程序流程圖圖4程序流程圖4.3程序源代碼及注釋Flash equ 0 ;LED狀態(tài)STOP equ 1SY equ P1.0 ;南北黃燈SG

6、 equ P1.1 ;南北綠燈SR equ P1.2 ;南北紅燈EY equ P1.3 ;東西黃燈EG equ P1.4 ;東西綠燈ER equ P1.5 ;東西紅燈 org 0 ljmp Start org 3 setb STOP ;南北、東西均紅燈 retiStart: mov SP,#70 mov TCON,#01h ;下降沿, IT0 mov IE,#81h ;EA允許, EX0 clr SR ;南北、東西均紅燈 setb SY setb SG clr ER setb EY setb EG clr STOPLoop: jb STOP,AllRed setb SR ;南北綠燈，東西紅燈

7、setb SY clr SG clr ER setb EY setb EG mov a,#20 call Delay jb STOP,AllRed setb SR ;東西紅燈，南北黃燈閃 setb SY setb SG clr ER setb EY setb EG clr Flash mov r7,#6Loop2: mov c,Flash mov SY,c mov a,#3 call Delay cpl Flash djnz r7,Loop2 jb STOP,AllRed clr SR ;南北紅燈，東西綠燈 setb SY setb SG setb ER setb EY clr EG mov

8、a,#10 call Delay jb STOP,AllRed clr SR ;南北紅燈, 東西黃燈閃 setb SY setb SG setb ER setb EY setb EG clr Flash mov r7,#6Loop1: mov c,Flash mov EY,c mov a,#3 call Delay cpl Flash djnz r7,Loop1 ljmp LoopAllRed: ;兩個方向交通信號燈全紅 clr SR setb SY setb SG clr ER setb EY setb EG clr STOP jb P3.1,ALLRED ljmp LoopDelay: ;

9、延時子程序 mov r1,#80H mov r0,#0DelayLoop: jb STOP,ExitDelay djnz r0,DelayLoop djnz r1,DelayLoop djnz ACC,DelayExitDelay: ret end5 硬件軟件的調(diào)試步驟：1.進入Dais集成調(diào)試環(huán)境。2.編寫實驗程序。3.按照實驗的連線指導(dǎo)界面連接好線路。4.點擊“編輯”菜單中的“文件編譯，連接，裝載”選項。5.程序裝載后，若程序無誤，點擊運行該程序。6 收獲與體會通過本次課程設(shè)計，我的收獲很大。上學(xué)期所學(xué)的微機原理的理論知識得到鞏固和加深理解，實驗技能也進一步加強了，樹立了工程觀點和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，初步具有運用理論知識分析問題、解決問題的能力。同時，培養(yǎng)學(xué)了運用所學(xué)的理論解決實際問題的能力，初步掌握分析簡單電路，調(diào)試簡單匯編程序以及撰寫實驗報告的能力。總之，提高了我分析和解決問題