C51單片機的交通燈控制系統(tǒng)要點

1、基于C51單片機的交通燈控制系統(tǒng)1、實驗方案論證：進行十字路口的交通信號燈控制電路設(shè)計，畫出電路原理圖及實驗電路圖，進行軟件編程、以及使用說明文檔的建立等一整套工作任務(wù)。進行十字路口的交通信號燈控制程序設(shè)計，提交一個符合上述功能要求的十字路口的交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計。2、控制流程分析：對設(shè)計要求進行分析后可得出以下交通工作狀態(tài)表：車道狀態(tài)東西雨北1紅紅紅紅#Jar綠10S綠10S紅10S紅1眸3黃閃5次黃閃5次a紅山4紅10S紅1吟綠1噫綠10S+J5紅紅鄧）5次黃閃5次/3、硬件設(shè)計概要：根據(jù)設(shè)計要求，可用6個LED燈分別模擬東西、南北的交通燈。具體接法如下：AT89C51的P1口接LED燈

2、，P1.0、P1.1、P1.2分別接?xùn)|西方向紅、綠、黃交通燈，P13P14P1.5分別接南北方向的紅、綠、黃交通燈。P1口和LED燈之間要接限流保護電阻。兩位數(shù)碼管段選接P2口，位選接P0口低兩位，P0口低兩位接上拉電阻使其可以輸出高電平。緊急情況按鈕一端接地，另一端與外中斷1引腳相連；恢復(fù)正常按鈕一端接地，另一端與外中斷0引腳相連。三、原理圖設(shè)計1、LED顯示部分電路設(shè)計:把單片機AT89C51的P1口作為紅黃綠燈顯示部分，用6個LED燈分別模擬東西、南北的交通燈。P1.0P1.1、P1.2各通過一個300。的限流保護電阻接?xùn)|西方向的紅、綠、黃LED燈；P13P14P1.5各通過一個300。

3、的限流保護電阻接南北方向的紅、綠、黃LED燈。LED燈的一端接電源，另一端經(jīng)電阻接P1口，因此當(dāng)P1口引腳輸出低電平時LED燈發(fā)光，即此方案采取低電平驅(qū)動方式。具體電路如下:匕方向U1 1fXTALIXTAL2RST”EN11 JD9嚼 14P3 D/RXD P3.1(D(Ei P3.2/lNlOP3 3麗用P3.4TT10P3.5/T1P3.7/Rn2、緊急情況處理電路設(shè)計：緊急情況按鈕一端接地，另一端與外中斷1引腳相連；恢復(fù)正常按鈕一端接地，另一端與外中斷0引腳相連。在程序設(shè)計時，我會將其設(shè)置為下降沿觸發(fā)方式。具體電路如下：10l1a*-|二».-IN:：:：玉LJL緊急情況按鈕

4、Itii1111atihe4n.3、數(shù)字顯示電路設(shè)計:選用共陰極兩位數(shù)碼管。兩位數(shù)碼管AG引腳各通過一個300。的限流保護電阻分別接P2.0P2.6,位選1引腳和2引腳分別接P0.0口低兩位,P0口低兩位接5kQ的上拉電阻使其可以輸出高電平。4、其他部分電路:XTAL1端和XTAL2端之間接一個12MHz的晶振，冉各接一個30pF的普通電容后接地；RST復(fù)位端一端經(jīng)10uF的電解電容接+5V電源，一端經(jīng)一個10K的電阻接地。具體電路如下:C1C2口X1CRYSTAL>XTAL118：30pF：RSTPOWADOPO.1/AD1FO.2fMi2P0.3/AD3PO.4/AD4P0.WAD5

5、PO后同D6PO.7/AD710kC310uF迎31PSENAL£EA：P2.O/ABP2廿朋P2.2/A1DP2.3/A11P2.4A12P2.5/A13R3SK<teL6KD1w*.LEDVELLCW.仃930pFI.盯陽.X1.02PCMYSTNABCDEFGDP東西方向D2IUjF<TB(T>14五12五109GREBI.LED-YELLCWTE7.南北方向<-S.VTAIl1rAlHLIruw尸ujFD.1/AD1FO.2/AU2KWL2PD3/ATOF0/WAD4PC5/AD5P0.6/AD6RSTPD.7/UJ7P2.W總F3.1IMIP2.27

6、A10FSENP2.3/A11ALEP2.47A12EAP2.5/A13P2.WA14P2.77A15P1.DP3J/RXDP1.1P3.1/TXDPI,2P3.2/IN1DPl.3P3.3/INT1Pl4Pk4rmPI.5F3J5O1PI6P3.6/WRPI.7P3J/RD18：5"14gATBfiCSlTEXT42930312122IDn12n141516鯉豆3e12才C7寸RN2''300.(TETT>.恢復(fù)正常按鈕-緊急情況按鈕四、程序設(shè)計:1、定時器初值的計算：由于要求定時時間相當(dāng)精確，我用定時器T0進行定時。根據(jù)公式可知若已知要求的定時時間為t,則定

7、時器的初值為x(其中fosc=12MHz):x=產(chǎn)-1*需J.Zj需要定時器的定時時間為50ms,根據(jù)公式計算得出X=15536,因此定時器初值的低位TL0=(0B0H),高位TH0=(3CH)。2、程序流程圖：2. 1主程序流程主程序主要是對單片機進行初始化。初始化首先要開放總中斷、定時器T0中斷以及外部中斷0和外部中斷1。其次是設(shè)置中斷優(yōu)先級，把外中斷0設(shè)置為高優(yōu)先級，外中斷1設(shè)置為低優(yōu)先級。再次是給定時器T0裝頂初值，然后后是啟動定時器，是使定時器開始定時。最后是等待中斷。2.2緊急情況中斷處理流程緊急情況中斷處理包括兩部分，第一部分是出現(xiàn)緊急情況可以手動使東西、南北方向紅燈全亮，而且直

8、到緊急狀況解除后才能恢復(fù)正常通車。這就要求緊急狀況解除前不能退出外中斷1處理程序，因此要在外中斷1處理程序處設(shè)置一無限循環(huán)。第二部分是緊急狀況解除。為了使外中斷1處理程序退出無限循環(huán)，可用中斷嵌套使機器轉(zhuǎn)去執(zhí)行外中斷0處理程序，而外中斷0處理程序修改了寄存器R2的值，中斷返回后由于寄存器R2的值的改變使外中斷1處理程序跳循環(huán)。2.2.1 外中斷1處理程序（低優(yōu)先級）2.2.2 外中斷0處理程序（高優(yōu)先級）中斷返回.3、程序源代碼：ORG0000HAJMPSTARTORG0003HAJMPSERV0ORG000BHAJMPSERV1ORG0013HAJMPSERV2ORG0030HSTART:M

9、OVIE,#87HMOVIP,#01HMOVTMOD,#01HMOVTCON,#05HMOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HMOVDPTR,#TABMOVP1,#0F6HMOVR0,#20MOVR5,#00HMOVR6,#00HSETBTR0LOOP1:MOVP0,#02HMOVA,R6MOVCA,A+DPTR;外中斷0入口;外中斷1入口;定時器中斷入口;設(shè)置中斷優(yōu)先級;裝定時器初值;裝表首地址;啟動定時器;循環(huán)動態(tài)顯示，由10秒開始倒計時MOVP2,AACALLD10MSMOVP0,#01HMOVA,R5MOVCA,A+DPTRMOVP2,AACALLD10MSAJMPLOOP1;正

10、常狀態(tài)恢復(fù)程序，使R0的值不為0;未到1秒，則轉(zhuǎn)到NEXT;減1秒;顯示為0;東西方向紅燈亮，則轉(zhuǎn)到 CHE0;東西方向綠燈滅;東西方向黃燈閃爍5次;東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮;南北方向綠燈滅SERV0:MOVR2,#0FFHRETISERV1:DJNZR0,NEXTCJNER5,#01,DHE0AJMPDHE3DHE0:CJNER5,#00H,DHE1CJNER6,#00H,DHE2MOVR5,#00HMOVR6,#01HMOVP1,#0F5HAJMPOUT0DHE1:DECR5AJMPOUT0DHE2:MOVR6,#00HMOVR5,#09HOUT0:MOVR0,#20RETIDHE3

11、:MOVP0,#00HMOVP2,#3FHMOVA,P1MOVR1,#05HJNBACC.0,CHE0YELL0:SETBP1.0SETBP1.1CLRP1.2ACALLDMSSETBP1.2ACALLDMSDJNZR1,YELL0MOVP1,#0EEHSJMPNEXT1CHE0:JNBACC.3,CHE1YELL1:SETBP1.3SETBP1.4CLRP1.5ACALL DMSSETB P1.5ACALL DMSDJNZ R1,YELL1 CHE1: MOV P1,#0F5H NEXT1:MOV R0,#20MOV R5,#00HMOV R6,#01HNEXT: MOV TH0,#3CHM

12、OV TL0,#0B0HRETISERV2:MOV P0,#00HMOV P2,#3FHMOV R5,#00HMOV R6,#00HMOV R2,#00HMOV P1,#0F6HLOOP3:CJNE R2,#00H,OUT1MOV R3,#02HDJNZ R3,LOOP3OUT1: RETIDMS: MOV 32H,#4DL0: MOV 31H,#200DL1: MOV 30H,#250DL2: DJNZ 30H,DL2DJNZ 31H,DL1DJNZ 32H,DL0RETD10MS:MOV 33H,#50DL3: MOV 34H,#100DL4: DJNZ 34H,DL4DJNZ 33H,D

13、L3RET;延時子程序，延時10毫秒;南北方向黃燈閃爍5次;南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮;重置顯示為10秒;重裝定時器初值;顯示為0;緊急狀況服務(wù)程序，使R2的值為0;R2的值為0,則無限循環(huán)，直到執(zhí)行SERV0狀;態(tài)恢復(fù)程序，使R0的值不為0才返回;延時子程序，延時0.4秒TAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND五、仿真結(jié)果與分析在PROTEUS軟件仿真中的結(jié)果如下:1、初始狀態(tài)ci上HK.aPF.一門即，''C2''UIis，兩匕,，CRYS.-WCfc&IIIII國產(chǎn)''打故

14、后MiniHOPDjD/AHJPD.VADIIP02/AEG!”AL2叩承AD3叩邛AD+FA.57AIMPA.6/AD6RSTF0.7/AD?P2IV地Pi.1/6P22/JMAF2JVM1ME-a硒門班nP2fi/Aj4P27/AlfiPiDP3.D/FWDPl1PJ.IffliOPI4FSJflWPl3P3.3/1NTIPl4PM4ml四*修妞1Fl，P3IWWPI7rajffrai7T亙yr28R4.5K.4TEKT*，10zu"HTTHZE_1L緊急情況按鈕2、東西路口的綠燈亮，南北路口的紅燈亮TEXT、5K.U1EAUPO0MOPCH.1/ADIPC2/AD2SCTA12

15、PD.3/ATO叩用陋D5PO.fi/ADfi閑ME于PONMf?P3JMPZJ/AJD!P2.3/AJIF2.-VA12P2.5TAi3P3&A14哈打用3fidmiF3.D府加pj.imopiiPl3Pi4打,Pl.6PI.?P3.2/TWR.a/THTiP34fltl,5iF3.6WIP3.7/R0Araacsi12一，而普,-：k.11-HI12包：河Z1L，在加正常技鈕緊急情況按鈕南北方向3、東西路口綠燈滅，黃燈閃爍'81,15K.5K,.U.：rrLJhttiU1'C2-,，口R回.彳日（T，-，LED-VELlOW：»東西方向-4III常按鈕&#

16、39;C11滁F一而F-RF-JoT-h'C3''匚|汨CRYS.Tfl-astT>.、-KT<I用.即叼RD.V«IR0.2/ACEXTW2PD.37ffi3陽山7莖4PQ.O/ADBRSTPD.7/ACFP2.0/eP2.仃用R1JMWPEnP5.3/A11PJ.4/A1JEAF2.5M13P2.BW14R2.7/A15P1.0P3O/RXDFIBF3IE口PI.2P32/IWDP1.3F3.3/irmPI.4P3.4/TDF1.fiP3.fi/T1P1.0叫由碰P17P3"R口28131仃21116"jg.鑒免情況按鈕RN

17、2.ledell.一tTBCD.南北方向4、東西路口紅燈亮，南北路口的綠燈亮國.,LEEMEL3.東西方向D2卿GRE8J.LENELLM南北方向-01-.再M._1MMi,鈾F,但40k-C3''X1.CRYST/V/TEg.1DuFRNT-11日至mT巫*XTALIPD.WNDRD.I/ADI用.27AGEXTALZP0.3/ACBRD巾AC4FD.5/AC5RD上沖CORSTFD.T/ACFP2.0X/4P2.I/1ABP2.2M10晦N瞠/網(wǎng)1MEF2.-VA12EaP2.fi/A13R2.SM14F2.MM-P1.0F3D/RXDP1.1P3l/TXDPl.2P27/

18、irJlEPl3P33mTTPl.4P3.4J7tiPl.5P3.5H1P1.0PJ.fl/UURPI.7P3"Rd也1的E.IilL量急情況按鈕RN23OD-力的35、南北路口綠燈滅，黃燈閃爍U1 . .XTAL1XTA12親西方向jO.24蜀麗51 仃日仃ALEEA.LED TELUM .仃 EiB . .南北方向Cl , IF 3".T的，匚二I XI .，. i CRT STM 1 I 5T£lfT".LEUYELLMR3 CK *TEPW WIR 陽 P3JJTOD F3.2J1NT P3.3flFnTP3.4nD PJ.IE pr圖赫 P2 7/REABCDEFG DP訕恢復(fù)正常按鈕時.。腌 也2 PJ.2A1D 騎3冏1 Pt癡A僧 PT.WA 岸 FE。網(wǎng) 4 P2.7W15FD.D/ADO F0.HWD1 PO.2XJSD2 PDJn? P 口AM E打的5 ro.OiTAos PD.打ADFRI .6K- - "EXT，RN2 3DD. <TD717寰短情況按用由以上仿真結(jié)果可以看出，電路圖和源程序設(shè)計完全滿足設(shè)計要求六、課程設(shè)計總結(jié)與體會通過這次課程