單片機(jī)課程設(shè)計(jì)交通燈檔

1、1 課題的基本控制要求題目1 交通燈控制器1.1 課程設(shè)計(jì)的目的 1掌握用定時(shí)器延時(shí)方法。 2掌握軟件延時(shí)進(jìn)行定時(shí)控制的方法。 3掌握定時(shí)器中斷處理方法。1.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)模擬的十字路口交通燈控制系統(tǒng)要求：1 正常情況下東西與南北兩個(gè)方向輪流點(diǎn)亮紅、綠燈信號(hào)，每次持續(xù)時(shí)間30S，中間有2S的黃燈過度。2 東西與南北兩個(gè)方向各設(shè)一個(gè)緊急切換按鈕。某個(gè)方向按下時(shí)，該方向緊急切換為綠燈，以便于特種車輛通過。3 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)箱上的74LS273做為輸出口，控制六個(gè)發(fā)光二極管亮滅，模擬交通燈管理。4. 基本任務(wù)（1）利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備正確接線。畫出整體原理圖。（2）調(diào)通使二極管發(fā)亮子程序。（3

2、）調(diào)通延時(shí)子程序或中斷服務(wù)程序。（4）調(diào)通主程序。（5）畫出程序流程圖2 總體設(shè)計(jì)2.1 基本工作原理首先必須了解交通路燈的亮滅規(guī)律。本題目需要用到實(shí)驗(yàn)箱上八個(gè)發(fā)光二極管中的六個(gè)，即紅、黃、綠各兩個(gè)。不妨將L1(紅)、L2（綠）、L3（黃）做為東西方向的指示燈，將L5（紅）、L6（綠）、L7（黃）做為南北方向的指示燈。而交通燈的亮滅規(guī)律為：初始態(tài)是兩個(gè)路口的紅燈全亮，之后，東西路口的綠燈亮，南北路口的紅燈亮，東西方向通車，延時(shí)30S后，東西路口綠燈滅，黃燈開始閃爍2s。閃爍若干次后，東西路口紅燈亮，而同時(shí)南北路口的綠燈亮，南北方向開始通車，延時(shí)30S后，南北路口的綠燈滅，黃燈開始閃爍2s。閃爍

3、若干次后，再切換到東西路口方向，重復(fù)上述過程。各發(fā)光二極管的陽極通過保護(hù)電阻接到+5V的電源上，陰極接到輸入端上，因此使其點(diǎn)亮應(yīng)使相應(yīng)輸入端為低電平。圖2.1 74LS273交通等的延時(shí)可用兩種方法：軟件延時(shí)和定時(shí)器延時(shí)。軟件延時(shí)可先編寫一段延時(shí)1S的子程序，然后在主程序中反復(fù)調(diào)用，以實(shí)現(xiàn)30S和2S的延時(shí)。同時(shí)送出信號(hào)去控制相應(yīng)的交通燈和調(diào)用相應(yīng)的數(shù)碼顯示子程序。定時(shí)器延時(shí)可以通過單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器T0產(chǎn)生中斷來實(shí)現(xiàn)。T0可工作于方式1，每100MS產(chǎn)生一次中斷，由中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)30S和2S的延時(shí)，同時(shí)送出信號(hào)去控制相應(yīng)的交通燈和調(diào)用相應(yīng)的數(shù)碼顯示子程序。74LS273的輸出O0O7接發(fā)光二

4、極管L1L8，74LS273的片選CS273接片選信號(hào)CSO.2.2 硬件總體設(shè)計(jì)2.2.1 系統(tǒng)組成方案計(jì)算機(jī)、鍵盤、LED顯示、MCS-51系列單片、可編程接口芯片、觸發(fā)器。2.2.2 擴(kuò)展單元編址觸發(fā)器74LS273的輸出O0O2、O4O6接發(fā)光二極管L1L3、L5L7。觸發(fā)器74LS273的片選CS273接片選信號(hào)CS2。單脈沖輸出端P-接CPU板上的INT0。2.3 軟件總體設(shè)計(jì)圖2.1 軟件總體設(shè)計(jì)圖3 硬件設(shè)計(jì)MCS-51系列單片：圖3.1 MCS-51內(nèi)部結(jié)構(gòu)1. 芯片介紹：MCS-51系列單片機(jī)是美國Intel公司開發(fā)的8位單片機(jī)，又可以分為多個(gè)子系列。MCS-51系列單片機(jī)

5、共有40條引腳，包括32條I/O接口引腳、4條控制引腳、2條電源引腳、2條時(shí)鐘引腳。 2.引腳說明： P0.0P0.7：P0口8位口線，第一功能作為通用I/O接口，第二功能作為存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)的地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口。 P1.0P1.7：P1口8位口線，通用I/O接口無第二功能。 P2.0P2.7：P2口8位口線，第一功能作為通用I/O接口，第二功能作為存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)傳送高8位地址。 P3.0P3.7：P3口8位口線，第一功能作為通用I/O接口，第二功能作為為單片機(jī)的控制信號(hào)。 ALE/ PROG：地址鎖存允許/編程脈沖輸入信號(hào)線（輸出信號(hào)） PSEN：片外程序存儲(chǔ)器開發(fā)信號(hào)引腳（輸出信號(hào)） EA/Vpp

6、：片外程序存儲(chǔ)器使用信號(hào)引腳/編程電源輸入引腳 RST/VPD：復(fù)位/備用電源引腳。圖3.2 MCS-51引腳圖可編程接口芯片8255A：圖3.3 8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.芯片介紹： 8255A是Intel公司生產(chǎn)的可編程輸入輸出接口芯片,它具有3個(gè)8位的并行I/O口,具有三種工作方式,可通過程序改變其功能,因而使用靈活,通用性強(qiáng),可作為單片機(jī)與多種外圍設(shè)備連接時(shí)的中間接口電路。8255有三種基本工作方式， 三種工作方式由工作方式控制字決定,方式控制字由CPU通過輸入/輸出指令來提供.三個(gè)端口中PC口被分為兩個(gè)部分,上半部分隨PA口稱為A組,下半部分隨PB口稱為B組.其中PA口可工作與方式0、1

7、和2，而PB口只能工作在方式0和1。8255共有40個(gè)引腳,采用雙列直插式封裝。 2.引腳說明 D0-D7：三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線,與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線連接,用來傳送數(shù)據(jù)信息。 CS：片選信號(hào)線，低電平有效，表示芯片被選中。 RD：讀出信號(hào)線，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的讀出。 WR：寫入信號(hào)線，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的寫入。 Vcc：+5V電源。 PA0-PA7：A口輸入/輸出線。 PB0-PB7：B口輸入/輸出線。 PC0-PC7：C口輸入/輸出線。 RESET：復(fù)位信號(hào)線。 A1、A0：地址線，用來選擇8255內(nèi)部端口。GND：地線。圖3.4 8255A引腳圖觸發(fā)器74LS273：圖3.5 74LS2731

8、.芯片介紹：74ls273是帶有清除端的8D觸發(fā)器，只有在清除端保持高電平時(shí)，才具有鎖存功能，鎖存控制端為11腳CLK，采用上升沿鎖存。 CPU 的ALE信號(hào)必須經(jīng)過反相器反相之后才能與74LS273的控制端CLK 端相連。74LS273是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器， 1D8D為數(shù)據(jù)輸入端，1Q8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作8位地址鎖存器。4 軟件設(shè)計(jì)4.1 程序流程圖圖4.1 順序流程圖4.2 程序清單NAME T3 ;交通燈控制實(shí)驗(yàn)PORT EQU 0CFA0H ;片選地址CS0ORG 0000HLJMP STARTORG 4100HSTART: MOV A,#11H ;

9、兩個(gè)紅燈亮，黃燈、綠燈滅ACALL DISP ;調(diào)用273顯示單元ACALL DE3S ;延時(shí)3秒LOOP1: MOV A,#12H ;東西路口綠燈亮;南北路口紅燈亮ACALL DISP ;調(diào)用273顯示單元ACALL DE30S ;延時(shí)30秒MOV A,#10H ;東西路口綠燈滅;南北路口紅燈亮ACALL DISP ;調(diào)用273顯示單元MOV R2,#05H ;R2中的值為黃燈閃爍次數(shù)LOOP2: MOV A,#14H ;東西路口黃燈亮;南北路口紅燈亮ACALL DISP ;調(diào)用273顯示單元ACALL DE02S ;延時(shí)0.2秒MOV A,#10H ;東西路口黃燈滅;南北路口紅燈亮ACAL

10、L DISP ;調(diào)用273顯示單元ACALL DE02S ;延時(shí)0.2秒DJNZ R2,LOOP2 ;返回LOOP2，使東西路口黃燈閃爍五次MOV A,#11H ;兩個(gè)紅燈亮，黃燈、綠燈滅 ACALL DISP ;調(diào)用273顯示單元ACALL DE02S ;延時(shí)0.2秒 MOV A,#21H ;東西路口紅燈亮;南北路口綠燈亮ACALL DISP ;調(diào)用273顯示單元ACALL DE30S ;延時(shí)30秒 MOV A,#01H ;東西路口紅燈亮;南北路口綠燈滅ACALL DISP ;調(diào)用273顯示單元MOV R2,#05H ;黃燈閃爍五次LOOP3: MOV A,#41H ;東西路口紅燈亮;南北路

11、口黃燈亮ACALL DISP ;調(diào)用273顯示單元ACALL DE02S ;延時(shí)0.2秒MOV A,#01H ;東西路口紅燈亮;南北路口黃燈滅ACALL DISP ;調(diào)用273顯示單元ACALL DE02S ;延時(shí)0.2秒 DJNZ R2,LOOP3 ;返回LOOP3，使南北路口;黃燈閃爍五次MOV A,#03H ;兩個(gè)紅燈亮，黃燈、綠燈滅ACALL DISP ;調(diào)用273顯示單元ACALL DE02S ;延時(shí)0.2秒 JMP LOOP1 ;轉(zhuǎn)LOOP1循環(huán)DE30S: MOV R5,#120 ;延時(shí)30秒JMP DE1DE3S: MOV R5,#12 ;延時(shí)3秒JMP DE1DE02S: M

12、OV R5,#01 ;延時(shí)0.2秒DE1: MOV R6,#225DE2: MOV R7,#225DJNZ R7,$DJNZ R6,DE2DJNZ R5,DE1RETDISP: MOV DPTR,#PORT ;273顯示單元CPL AMOVX DPTR,ARETEND結(jié)束語為期一周的實(shí)訓(xùn)就這樣結(jié)束了，這次實(shí)訓(xùn)讓我收獲不少。通過本次帶急救車通過的交通燈的調(diào)研活動(dòng)，我熟悉了一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程，更鍛煉了自己的動(dòng)手實(shí)踐能力，在設(shè)計(jì)的過程中，我對(duì)8051單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，掌握了并行口如何輸入輸出數(shù)據(jù)，定時(shí)器 計(jì)數(shù)器的工作過程等，也清楚了自己在實(shí)踐過程中應(yīng)該注意的問題。在設(shè)計(jì)電路時(shí)

13、，充分利用了接口芯片8051單片機(jī)，8255并行接口芯片，發(fā)光二極管等，也就是對(duì)這些器件的使用和功能有了更進(jìn)一步的了解，同時(shí)把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)際當(dāng)中去，使知識(shí)掌握的更加穩(wěn)固。另外，對(duì)團(tuán)對(duì)合作有了更進(jìn)一步的了解。通過這次的課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)本門課程有了更加的了解，對(duì)我今后的工作非常重要，通過本次的設(shè)計(jì)讓我知道了作為一名出色的設(shè)計(jì)者應(yīng)該要有多么高的要求，使自己更加有學(xué)習(xí)的動(dòng)力和信心，日后可以較為熟練地應(yīng)用自己所學(xué)的知識(shí)，為自己創(chuàng)造財(cái)富。在學(xué)習(xí)的過程中有失敗，當(dāng)然也有困惑，但是當(dāng)模擬成功那一刻，心里百分喜悅。雖然只是課程設(shè)計(jì)，但我學(xué)習(xí)態(tài)度很重要，認(rèn)真對(duì)待了能學(xué)到知識(shí)覺得很驕傲，能認(rèn)識(shí)到自己的過錯(cuò)和不足也是一件幸事，做學(xué)問也是做人，在做學(xué)問的過