單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告--交通燈控制

1、<p><b>　　電氣工程學(xué)院</b></p><p><b>　　單片機(jī) 課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：　 交通燈控制 </p><p>　　學(xué)　　號(hào)：　　 　　　</p><p>　　姓 名：

2、 </p><p>　　同 組 人： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間： 2013-3-8—2013-3-14 </p><p>　　設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 電氣學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心 </p>

3、<p>　　單片機(jī) 課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表</p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　單片機(jī) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： </p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)題目： 交通燈設(shè)計(jì)</p

4、><p><b>　　二、課程設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1. 根據(jù)具體設(shè)計(jì)課題的技術(shù)指標(biāo)和給定條件，獨(dú)立進(jìn)行方案論證和電路設(shè)計(jì)，要求概念清楚、方案合理、方法正確、步驟完整；</p><p>　　2. 查閱有關(guān)參考資料和手冊(cè)，并能正確選擇有關(guān)元器件和參數(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真；</p><p>　　3. 完成預(yù)習(xí)報(bào)告

5、，報(bào)告中要有設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)電路圖，還要有仿真結(jié)果；</p><p>　　4. 進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路調(diào)試，邊調(diào)試邊修正方案；</p><p>　　5. 撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告——最終的電路圖、調(diào)試過程中遇到的問題和解決問題的方法。</p><p><b>　　三、進(jìn)度安排</b></p><p><b>　　1．時(shí)間安排&

6、lt;/b></p><p><b>　　2．執(zhí)行要求</b></p><p>　　微機(jī)原理與接口技術(shù)課程成績(jī)優(yōu)秀的可以自擬題目，其余的同學(xué)都是指定題目。，每組不得超過2人，要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)力完成所設(shè)計(jì)的詳細(xì)電路（包括計(jì)算和器件選型）。嚴(yán)禁抄襲，嚴(yán)禁兩篇設(shè)計(jì)報(bào)告雷同。</p><p><b>　　摘要</b>

7、;</p><p>　　近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。</p><p>　　十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系

8、統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)AT89S51和具有雙向三態(tài)功能的74LS245芯片為中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器，紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩3秒時(shí)黃燈閃爍警示</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 交通燈 編程</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In recent years,

9、 with the rapid development of science and technology, SCM applications are deepening, drive traditional control test technology is updated at the same time. In real-time detection and automatic control of microcomputer

10、application system, the single chip microcomputer often as a core component to use, only single chip microcomputer aspects knowledge is not enough, still should according to the specific hardware architecture hardware an

11、d software combination to be perfected.</p><p>　　Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling, bike lanes, pedestrian humanity, in an orderly way. So what do to do this in order? On is the automatic com

12、mand system of traffic lights. Many traffic signal lamp control way. This system adopts the MSC - 51 series single chip microcomputer AT89S51 and which has the function of bi-directional tri-state 74 ls245 chip component

13、s to design a traffic light controller for the center, the traffic lights follow ?</p><p>　　Key words: SCM traffic programming一、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、任務(wù)要求</b></p><p>　

14、?。?）能控制東、西、南、北四個(gè)路口的紅黃綠信號(hào)燈正常工作。</p><p>　?。?）當(dāng)東西方向放行、南北方向禁行時(shí)，東西方向綠燈亮10s，然后黃燈亮3s；南北方向紅燈亮13s。</p><p>　?。?）當(dāng)南北方向放行、東西方向禁行時(shí),南北方向綠燈亮10s，然后黃燈亮3s；東西方向紅燈亮13s。</p><p>　?。?）通電后，不按鍵時(shí)，紅綠燈正常啟動(dòng)；按鍵后

15、，紅綠燈恢復(fù)初始狀態(tài)</p><p><b>　　二、硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　模擬交通燈控制器就是使用單片機(jī)來控制一些LED和數(shù)碼管，模擬真實(shí)交通燈的功能。</p><p>　　紅、黃、綠交替閃亮，利用數(shù)碼管計(jì)數(shù)顯示間隔等，用于管理十字路口

16、的車輛及行人通過，計(jì)時(shí)牌顯示路口通行轉(zhuǎn)換剩余時(shí)間等。</p><p><b>　　采用的芯片功能介紹</b></p><p><b>　　AT89S51</b></p><p>　　AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)

17、擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，AT89S51在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　AT89S51主要功能列舉如下：</p><p>　　1、為一般控制應(yīng)用的 8 位單芯片</p>

18、<p>　　2、晶片內(nèi)部具有時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）</p><p>　　3、內(nèi)部程式存儲(chǔ)器（ROM）為 4KB</p><p>　　4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為 128B</p><p>　　5、外部程序存儲(chǔ)器可擴(kuò)充至 64KB</p><p>　　6、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可擴(kuò)充至 64KB</p>

19、<p>　　7、32 條雙向輸入輸出線，且每條均可以單獨(dú)做 I/O 的控制</p><p><b>　　8、5個(gè)中斷向量源</b></p><p>　　9、2 組獨(dú)立的 16 位定時(shí)器</p><p>　　10、1個(gè)全多工串行通信端口</p><p>　　11、8751 及 8752 單芯片具有數(shù)據(jù)保密的功

20、能</p><p>　　單芯片提供位邏輯運(yùn)算指令</p><p><b>　　74LS245</b></p><p>　　74LS245是我們常用的芯片，用來驅(qū)動(dòng)led或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。</p><p>　　74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。 　　

21、</p><p>　　當(dāng)8051單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。</p><p>　　當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸;（接收）DIR=“1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)CE為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。 　　</p><p>　　由于P2口始終輸出地址的高8位，接

22、口時(shí)74LS245的三態(tài)控制端1G和2G接地，P2口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連。P0口與74LS245輸入端相連,E端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。8051的/RD和/PSEN相與后接DIR，使得RD且PSEN有效時(shí)，74LS245輸入（P0.1←D1），其它時(shí)間處于輸出（P0.1→D1）。</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)框圖</b></p><p><b>　　

23、4、原理圖（草圖）</b></p><p><b>　　原理圖說明：</b></p><p>　　用內(nèi)部計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，74LS245控制字形、字位。LED燈代表紅綠燈，八位數(shù)碼管兩兩一組，做倒計(jì)時(shí)。</p><p>　　89S51單片機(jī)P0輸出字位，P2輸出字形。</p><p>　　P3.4~P3.6控制

24、南路口的紅、綠、黃燈；</p><p>　　P3.0~P3.2控制西路口的紅、綠、黃燈；</p><p>　　P1.1~P1.3控制東路口的紅、綠、黃燈；</p><p>　　P1.4~P1.6控制北路口的紅、綠、黃燈；</p><p>　　開關(guān)接在P1.0上，按鍵后會(huì)產(chǎn)生一段低電平。用開關(guān)控制電路運(yùn)行狀況。</p><p

25、>　　本設(shè)計(jì)先是從普通三色燈的指示開始進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　程序的初始化是南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮，10秒后南北方向黃燈亮，再3秒后南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮。重復(fù)執(zhí)行。</p><p><b>　　5、程序流程框圖</b></p><p><b>　　二、仿真</b></p>&l

26、t;p><b>　　1、東西紅南北黃</b></p><p><b>　　2、東西紅南北綠</b></p><p><b>　　3、東西黃南北紅</b></p><p><b>　　4、東西綠南北紅</b></p><p><b>　　三、

27、調(diào)試</b></p><p>　　本次試驗(yàn)調(diào)試主要是編程的調(diào)試，通過編程的調(diào)試使硬件交通燈能按照設(shè)計(jì)要求正常顯示時(shí)間和LED燈。</p><p><b>　　以下為原程序：</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　SJMP M

28、AIN</b></p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p>　　AJMP T0INT</p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　MAIN:MOV TMOD,#01H</p><p>　　MOV TH0,

29、#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p>　　MOV R7,#14H</p><p>　　MOV IE,#82H</p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p>　　S1:MOV R2,#10</p><p>　　MOV

30、 R3,#10</p><p>　　MOV R4,#13</p><p>　　ST1:MOV P1,#22H</p><p>　　MOV P3,#21H</p><p>　　ACALL DATAPRO</p><p>　　ACALL DISP</p><p>　　CJNE R2,#0,ST1&l

31、t;/p><p>　　S2:MOV R2,#3</p><p><b>　　MOV R3,#3</b></p><p><b>　　MOV R4,#3</b></p><p>　　ST2:MOV P1,#42H</p><p>　　MOV P3,#41H</p>&

32、lt;p>　　ACALL DATAPRO</p><p>　　ACALL DISP</p><p>　　CJNE R2,#0,ST2</p><p>　　S3:MOV R2,#10</p><p>　　MOV R3,#13</p><p>　　MOV R4,#10</p><p>　　ST

33、3:MOV P1,#14H</p><p>　　MOV P3,#12H</p><p>　　ACALL DATAPRO</p><p>　　ACALL DISP</p><p>　　CJNE R2,#0,ST3</p><p>　　S4:MOV R2,#3</p><p><b>　　

34、MOV R3,#3</b></p><p><b>　　MOV R4,#3</b></p><p>　　ST4:MOV P1,#18H</p><p>　　MOV P3,#14H</p><p>　　ACALL DATAPRO</p><p>　　ACALL DISP</p>

35、;<p>　　CJNE R2,#0,ST4</p><p><b>　　LJMP S1</b></p><p>　　KEY:MOV P1.0,#01H</p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　MOV A,P1</b></p><p&g

36、t;　　JNB ACC.0,KEY1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　KEY1:MOV P0,#0FFH</p><p>　　MOV P1,#48H</p><p>　　MOV P3,#44H</p><p><b>　　SJMP KEY</b>

37、;</p><p>　　DATAPRO:MOV A,R3</p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV 20H,A</b></p><p><b>

38、　　MOV 26H,B</b></p><p><b>　　MOV 21H,B</b></p><p><b>　　MOV 27H,A</b></p><p><b>　　MOV A,R4</b></p><p><b>　　MOV B,#10</b

39、></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV 22H,A</b></p><p><b>　　MOV 23H,B</b></p><p><b>　　MOV 24H,A</b></p><

40、;p><b>　　MOV 25H,B</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DISP:MOV R0,#8</p><p>　　MOV R1,#20H</p><p>　　MOV P0,#0FEH</p><p>　　NEXT:MOV D

41、PTR,#TAB</p><p><b>　　MOV A,@R1</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P2,A</b></p><p>　　MOV 28H,#20</p><p>　　LOOP2:MOV 29H,#50

42、</p><p>　　LOOP3:DJNZ 29H,LOOP3</p><p>　　DJNZ 28H,LOOP2</p><p><b>　　MOV A,P0</b></p><p><b>　　RL A</b></p><p><b>　　MOV P0,A<

43、/b></p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　DJNZ R0,NEXT</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　T0INT:DJNZ R7,ANTH</p><p><b>　　DEC R2</b&

44、gt;</p><p><b>　　DEC R3</b></p><p><b>　　DEC R4</b></p><p>　　MOV R7,#14H</p><p>　　ANTH:LCALL KEY</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><

45、;p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　DELAY:MOV 34H,#18</p><p>　　LP2:MOV 35H,#25</p><p>　　LP3:DJNZ 35H,LP3</p><p>　　DJNZ 34H,LP2&

46、lt;/p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H</p><p>　　DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p><b>　　四、結(jié)論</b></p><p>　　通過電路設(shè)計(jì)以及相應(yīng)單片機(jī)

47、編程使得所設(shè)計(jì)的交通燈系統(tǒng)理想的達(dá)到了以下設(shè)計(jì)要求</p><p>　?。?）控制東、西、南、北四個(gè)路口的紅黃綠信號(hào)燈正常工作。</p><p>　?。?）當(dāng)東西方向放行、南北方向禁行時(shí)，東西方向綠燈亮10s，然后黃燈亮3s；南北方向紅燈亮13s。</p><p>　?。?）當(dāng)南北方向放行、東西方向禁行時(shí),南北方向綠燈亮10s，然后黃燈亮3s；東西方向紅燈亮13s。

48、</p><p>　?。?）通電后，不按鍵時(shí)，紅綠燈正常啟動(dòng)工作；按鍵后，紅綠燈恢復(fù)初始狀態(tài)</p><p><b>　　五、心得體會(huì)與建議</b></p><p>　　這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)歷時(shí)一個(gè)星期，在這次設(shè)計(jì)過程里我們體驗(yàn)了從設(shè)計(jì)、編程、到調(diào)試的整個(gè)過程。</p><p>　　對(duì)于交通燈這個(gè)題目，覺得這個(gè)比較簡(jiǎn)單，而

49、且實(shí)驗(yàn)室給我們提供了電路板，我和同組的同學(xué)在查閱了以往資料后，通過對(duì)電路板的檢測(cè)，逐漸梳理出各芯片的管腳連接，最后還原出了板子的電路圖。雖然在這過程中遇到了一些麻煩。不過，不管怎么樣，我們都克服了困難，順利的完成了電路圖。</p><p>　　程序的設(shè)計(jì)過程是我們最痛苦的過程，雖然感覺交通燈程序沒什么難的，就是數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示加幾個(gè)閃爍的二極管。但是也許是起初想的太簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)時(shí)遇到了很大的麻煩。起初是二極管全都亮

50、，數(shù)碼管則是不斷有亂碼出現(xiàn)。經(jīng)過修正后數(shù)碼管可以正常顯示了，但是二極管又出了問題，又經(jīng)過不斷地調(diào)整相應(yīng)程序，總算二極管和數(shù)碼管能同步顯示了，這里書寫倒是簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際的修正調(diào)試過程中真的是費(fèi)了不少勁，但是當(dāng)出現(xiàn)結(jié)果的時(shí)候心里還是相當(dāng)?shù)呐d奮，付出的努力總算得到了回報(bào)。但是原本好好的結(jié)果卻在驗(yàn)收時(shí)有出現(xiàn)了問題，這次是二極管正常顯示，但是數(shù)碼管卻怎么也不亮了，我們費(fèi)了好大勁也沒搞明白是什么問題，最后我們換了一塊板子，一下子就好了，真的是沒想

51、到，真是好事多磨，一波三折?。?lt;/p><p>　　通過這一階段的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我對(duì)單片機(jī)有了更深的了解。我學(xué)會(huì)如何用編程方法消除抖動(dòng)，學(xué)會(huì)了有關(guān)中斷定時(shí)，尤其是定時(shí)器的使用。</p><p>　　由于我們一開始并不怎么熟練，在編程時(shí)經(jīng)常因?yàn)榭紤]不周而出現(xiàn)了好幾次修改。但可幸的是編程基本思路的正確，讓我們不用很大篇幅的修改。這也使我在不動(dòng)大框架中學(xué)到了很多知識(shí)，并且鞏固了以往的知識(shí)。從這

52、之后我更加認(rèn)識(shí)到最初構(gòu)想思路的重要性與程序流程圖的重要。</p><p>　　這一次的課程設(shè)計(jì)，我經(jīng)歷了從最初的設(shè)計(jì)到最后做出產(chǎn)品的開發(fā)過程，感覺收獲很大。我不禁提高了對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)及興趣，還真真切切的學(xué)到了實(shí)際應(yīng)用，這對(duì)我以后就業(yè)及工作有極其重大的影響。 </p><p><b>　　六、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?］張毅坤. 單