單片機課程設(shè)計智能交通燈報告

1、東莞理工學(xué)院城市學(xué)院單片機課程設(shè)計實驗報告 評分 實驗名稱： 智能交通燈控制系統(tǒng) 專業(yè)班級： 2011級電子信息2班 學(xué)生姓名： 黃靜軍 學(xué) 號： 201143503213 指導(dǎo)老師： 葛衛(wèi)清 實驗日期： 2014-1-8 智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計內(nèi)容和功能： 交通信號燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計利用單片機的定時器定時，令十字路口的紅綠燈交替點亮和熄滅。用80C52做輸出口，控制十二個發(fā)光二極管燃滅，模擬交通燈管理。在一個交通十字路口有一條主干道（東西方向），一條從干道（南北方向），主干道的通行時間比從干道通行時間長，四個路口安裝紅，黃，綠，燈各一盞；如圖所示： 1、設(shè)計一個十字路口的交通燈控制電

2、路，要求東西方向（主干道）車道和南北方向（從干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運行。2、在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈閃爍，才能變換運行車道3、黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。 4、緊急情況發(fā)生，如消防車、救護車等緊急車輛通過時，要求四個路口同時加亮黃燈閃爍，并且倒計時顯示裝置關(guān)閉，四個路口的信號燈全部變成紅燈。5當(dāng)東西或南北方向車流量大時，四個路口同時加亮黃燈進行閃爍，并且倒計時顯示裝置關(guān)閉，黃燈閃爍5秒后，只允許東西或南北方向車輛通行。二、各功能模塊說明及系統(tǒng)使用說明；2.1總體設(shè)計電路如圖所示2.2交通燈電路為了方便實驗，可以用發(fā)光二極管作為交通燈來使用，單片機的I/O接口直接和交通燈（發(fā)光二極

3、管）連接。在十字路口的四組紅、黃、綠三色交通燈中，東西方向道路上的兩組同色燈連接在一起，南北方向道路上的兩組同色的燈也彼此連接在，受單片機P1.0P1.5控制。單片機的I/O接口與交通燈電路的具體連接方式為：P1.0P1.2分別接?xùn)|西方向的紅、黃、綠共6個放光二極管，P1.3P1.5分別接南北方向的紅、黃、綠共6個發(fā)光二極管。12個發(fā)光二極管采用了共陽極的連接方式，因此I/O口輸出低電平時，與之相連的發(fā)光二極管會亮，I/O口輸出高電平是，相應(yīng)的發(fā)光二極管會滅。交通燈電路如圖所示。2.3倒計時顯示電路該交通燈控制系統(tǒng)在正常情況下，每60s循環(huán)一次，為方便提示路上行人及車輛交通燈轉(zhuǎn)換的剩余時間，專

4、門為控制系統(tǒng)設(shè)計了一個倒計時顯示裝置。該顯示裝置選用七段數(shù)碼管來顯示交通燈轉(zhuǎn)換的剩余時間，根據(jù)控制要求，每個路口需要兩個數(shù)碼管，這樣四個路口就要求八個數(shù)碼管；由于四個路口顯示時間一樣，所以實驗只采用一組數(shù)碼管。有序AT89C51單片機的I/O作為輸出時，具有較強吸收電流能力，因此我們可以選用共陽型數(shù)碼管，這樣由單片機的I/O就可以直接驅(qū)動，從而簡化硬件電路的設(shè)計。四個路口倒計時顯示被置在同一時刻顯示相同的數(shù)字，期中P0口用來顯示時間的十位，P2口用來顯示時間的個位；考慮到AT89C52單片機所能提供I/O接口的數(shù)量以及該控制系統(tǒng)所需要的I/O的個數(shù)并結(jié)合我們的實際能力，數(shù)碼管在本系統(tǒng)采用的是靜

5、態(tài)顯示。采用靜態(tài)顯示時，占用CPU的資源較少，單片機只要把要顯示的字符代碼發(fā)送到接口電路即可，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼。倒計時顯示電路如圖所示。2.4緊急通行電路該系統(tǒng)的K1、K2、K3三個按鍵分別于單片機的P3.0、P3.1、P3.6相接，它們可以在特殊的交通情況下使用。例如，當(dāng)有緊急情況發(fā)生時，如消防車、救護車等緊急車輛通過時，按下K1鍵，四個路口同時加亮黃色信號燈并進行閃爍（閃爍時間為5秒）。并且倒計時顯示裝置關(guān)閉，黃燈5s閃爍完成后，四個路口的信號燈全部變成紅燈，從而保證緊急車輛的及時通過，待緊急車輛通過后，松開K1鍵，緊急情況消除，交通燈控制系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；按下K2鍵

6、，四個路口同時加亮黃色信號燈并進行閃爍（閃爍時間為5秒），并且倒計時顯示裝置關(guān)閉，黃色等5s閃爍完成后，只允許東西方向車輛準(zhǔn)行、南北方向車輛禁行，松開K2鍵，交通燈控制系統(tǒng)又開始正常工作；按下K3鍵，四個路口同時加亮黃色信號燈并進行閃爍（閃爍時間為5秒），并且倒計時顯示裝置關(guān)閉，黃色等5s閃爍完成后，只允許南北方向車輛準(zhǔn)行、東西方向車輛禁行，松開K3鍵，交通燈控制系統(tǒng)又開始正常工作。按鍵電路如圖所示。三.系統(tǒng)程序設(shè)計3.1 主程序流程圖開始東西亮綠燈，南北亮紅燈東西準(zhǔn)行，南北禁行顯示子程序系統(tǒng)初始化掃描鍵盤有鍵按下調(diào)用鍵盤子程序東西亮綠燈，南北亮紅燈同時黃燈進行閃爍調(diào)用鍵盤子程序掃描鍵盤顯示子

7、程序東西準(zhǔn)行，南北禁行東西，南北方向換向有鍵按下YNY3.2定時中斷子程序開始循環(huán)次數(shù)減一定時開始重新給循環(huán)次數(shù)賦初值顯示子程序產(chǎn)生中斷設(shè)定中斷的循環(huán)次數(shù)給定時器賦初值定時器初始化返回定時時間到循環(huán)次數(shù)=1？YNYN3.3顯示子程序流程圖提取倒計時數(shù)據(jù)的十位數(shù)調(diào)用1s延時子程序獲取十位數(shù)字型碼并送到P0口取倒計時數(shù)值獲取個位數(shù)字型碼并送到P2口提取倒計時數(shù)據(jù)的個位數(shù)開始返回3.4按鍵子程序流程圖東西南北均變紅燈K3鍵按下？K2鍵按下？K3鍵按下？K2鍵按下？關(guān)閉倒計時顯示南北變綠燈東西變紅燈黃燈進行5s閃爍黃燈進行5s閃爍鍵盤掃描關(guān)閉倒計時顯示東西變綠燈南北變紅燈黃燈進行5s閃爍關(guān)閉倒計時顯示

8、有鍵按下？K1鍵按下？返回K1鍵按下？開始4、 仿真電路與實物圖對比4.1東西方向通行，南北方向禁止4.2東西方向禁止，南北方向通行4.3 K1鍵按下,全路口禁止通行4.4 K2鍵按下,東西方向通行，南北方向禁止4.5 K3鍵按下,東西方向禁止，南北方向通行5、 實驗遇到的問題與解決1、實驗進行程序編譯時，發(fā)現(xiàn)設(shè)計的程序有錯誤，無法進行編譯解決辦法：對程序進行檢查，發(fā)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)指令LJMP跳轉(zhuǎn)指定不明，沒有跳轉(zhuǎn)到指定的子程序中，對LJMP指令進行修改后，再進行編譯，程序可以運行。2、在用proteus軟件進行仿真時，設(shè)計的電路能正常運行，但按下K3鍵，發(fā)現(xiàn)K3鍵為無效鍵位，無法實現(xiàn)東西方向禁止，南

9、北方向通行的緊急情況。解決辦法：查看K3鍵位的判斷鍵位語句：JNB ACC.3,K3 發(fā)現(xiàn)程序設(shè)計的鍵位口和仿真連的鍵位口不同，仿真用的是P3.6口，所以程序應(yīng)改為：JNB ACC.6,K3再運行程序，K3鍵可以實現(xiàn) 東西方向禁止，南北方向通行的緊急情況。3、按照proteus軟件仿真的設(shè)計圖焊接電路，進行調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼顯示管有些數(shù)字會出現(xiàn)亂碼解決辦法：對數(shù)碼管焊接電路進行檢查，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管的兩個公共端有一個沒有焊接電源，焊接后進行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)還是有數(shù)字會亂碼；質(zhì)詢老師后，發(fā)現(xiàn)程序數(shù)碼顯示字模寫錯，對程序進行改進后調(diào)試，最終順利完成實驗要求的內(nèi)容。6、 實驗心得這是第一次進行單片機的課程實驗設(shè)計

10、，盡管有些準(zhǔn)備不足，但是還是從中學(xué)習(xí)到了很多的東西。從查找實驗方案用Keil編寫程序用proteus軟件仿真最后焊接調(diào)試，每一步都是自己慢慢研究和摸索，了解了自己所設(shè)計的交通燈每一步所執(zhí)行和運行的情況，并且能勝利地排除實驗設(shè)計中所遇到的困難和實驗中的錯誤。在這次的單片機的課程設(shè)計中，我學(xué)會了對方案更精明的選擇，要做出和別人不一樣的東西出來，實現(xiàn)自己想要達(dá)到的功能；還有對Keil程序編寫軟件和proteus仿真軟件這兩個軟件更加的熟練運用自如，這對以后有關(guān)單片機課程設(shè)計有很大的幫助；而且通過這次課程設(shè)計，我對實驗遇到的難題的解決能力有了很大的提高，可以通過自己解決很多遇到的問題。最后，感謝葛老師

11、對我們的實驗指導(dǎo)，讓我們從單片機課程設(shè)計中學(xué)習(xí)到了很多在課本學(xué)習(xí)不到的東西，讓我們把課本上的知識運用到了實際中，理論與實際的結(jié)合，讓我們更加深刻地清楚自己所學(xué)習(xí)的知識。七、源程序代碼ORG 0000HLJMP MAINORG 001BH ;定時器T1中斷入口LJMP KK ORG 0100H ;主程序入口;*;*主程序*;*;MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#10H ;定時器T1工作在方式1MOV TH1,#9EH ;給定時器T1賦初值MOV TL1,#58HSETB EA;開中斷系統(tǒng)總開關(guān)SETB ET1;開定時器T1中斷開關(guān)SETB TR1;啟動定時器T1HERE:MO

12、V 88H,#15H;設(shè)置中斷循環(huán)次數(shù)MOV 33H,#3DH;設(shè)置倒計時顯示數(shù)值MOV P1,#0F3H;使交通燈東西綠，南北紅MOV R7,#37HMM:LCALL DISPMOV A,P3;鍵盤掃描CJNE A,#0FFH,READKEYDJNZ R7,MMMOV P1,#0E1H;交通燈東西綠，南北紅同時加亮黃燈MOV 20H,#02HNN:MOV A,P3CJNE A,#0FFH,READKEYSETB P1.1;黃燈進行5秒閃爍SETB P1.4 LCALL DISP CLR P1.1 LCALL DISP;調(diào)顯示子程序DJNZ 20H,NNSETB P1.1SETB P1.4 L

13、CALL DISP MOV P1,#0DEH;交通燈南北綠，東西紅MOV R7,#37HPP:LCALL DISPMOV A,P3CJNE A,#0FFH,READKEYDJNZ R7,PPMOV P1,#0CCH;交通燈南北綠，東西紅同時加亮黃燈MOV 20H,#02HQQ:MOV A,P3;掃描P3口CJNE A,#0FFH,READKEYSETB P1.1SETB P1.4 LCALL DISPCLR P1.4 LCALL DISPDJNZ 20H,QQSETB P1.1SETB P1.4 LCALL DISP LCALL QWQW:SJMP HERERET;*;*1秒延時子程序*;*;

14、DELAY:MOV R1,#0AH DELAY0:MOV R2,#0C8HDELAY1:MOV R3,#0F8HNOPDELAY2:DJNZ R3,DELAY2DJNZ R2,DELAY1DJNZ R1,DELAY0RET;*;鍵盤掃描子程序;*;READKEY: MOV A,#0FFHMOV P3,AMOV A,P3JNB ACC.0,K1;判斷K1鍵是否按下JNB ACC.1,K2 ;判斷K2鍵是否按下JNB ACC.6,K3 ;判斷K3鍵是否按下RET K1:MOV P0,#0FFH;關(guān)斷倒計時顯示裝置MOV P2,#0FFHLCALL XXLCALL YYSJMP READKEYK2:

15、MOV P0,#0FFH;關(guān)斷倒計時顯示裝置MOV P2,#0FFHLCALL XXLCALL YY1SJMP READKEYK3:MOV P0,#0FFH;關(guān)斷倒計時顯示裝置MOV P2,#0FFHLCALL XXLCALL YY2SJMP READKEYXX:MOV 20H,#03HLCALL BBRET;*;*黃燈進行5秒閃爍*;*;BB: SETB P1.1SETB P1.4 LCALL DELAY CLR P1.1CLR P1.4 LCALL DELAY DJNZ 20H,BBRET YY:MOV P1,#0F6H;四個路后均變成紅燈MOV A,#0FFHMOV P3,AMOV A,

16、P3JNB ACC.0,YY;判斷K1鍵是否仍然按下LCALL QWYY1:MOV P1,#0F3H;東西方向亮綠燈，南北方向亮紅燈MOV A,#0FFHMOV P3,AMOV A,P3JNB ACC.1,YY1;判斷K2鍵是否仍然按下LCALL QWYY2:MOV P1,#0DEH;南北方向亮綠燈，東西方向亮紅燈MOV A,#0FFHMOV P3,AMOV A,P3JNB ACC.6,YY2;判斷K3鍵是否仍然按下LCALL QWRET;*;*中斷處理程序*;*;ORG 0200H ;中斷程序入口地址KK:DEC 88HMOV A,88HCJNE A,#01H,BN;判斷循環(huán)次數(shù)是否為1MO

17、V 88H,#15H;重新給循環(huán)次數(shù)賦值LCALL DISPBN:MOV TH1,#9EH;重新給定時器T1賦初值MOV TL1,#58HRETI;*;*顯示子程序*;*;DISP: DEC 33HMOV A,33HCJNE A,#01H,DIR1MOV 33H,#3DH;重新給倒計時數(shù)賦初值DIR1:MOV B,#0AHDIV AB;提取出倒計時數(shù)值的十位數(shù)和個位數(shù)MOV DPTR,#TAB;字形表的入口地址MOVC A,A+DPTR;查表獲取十位數(shù)的字型碼MOV 30H,AMOV A,BMOVC A,A+DPTR;查表獲取個位數(shù)的字型碼MOV 31H,AMOV A,30HMOV P0,A;將十位數(shù)字型碼送到P0口MOV A,31HMOV P2,A;將個位數(shù)字