單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--模擬交通燈

1、<p><b>　　無線單片機(jī)及應(yīng)用</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 模擬交通燈 </p><p>　　專 業(yè)： </p&g

2、t;<p>　　組 別： 模擬交通燈組 </p><p>　　學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 起止日期: </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b>&

3、lt;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1. 內(nèi)容提要1</b></p><p><b>　　2. 課題意義1</b></p><p>　　2.1. 課題背景1</p><p>　　2.2. 主要功能簡(jiǎn)述1<

4、;/p><p><b>　　3. 硬件設(shè)計(jì)1</b></p><p>　　3.1. 相關(guān)元器件介紹1</p><p>　　3.1.1. STC89C52RC單片機(jī)2</p><p>　　3.1.2. 晶振3</p><p>　　3.2. 硬件仿真電路圖4</p><p&g

5、t;　　3.3. 實(shí)物圖6</p><p><b>　　4. 軟件設(shè)計(jì)6</b></p><p>　　4.1. 主程序流程圖6</p><p>　　4.2. 運(yùn)行程流程圖7</p><p>　　4.3. 源程序代碼8</p><p>　　5. 課程總結(jié)12</p><

6、;p>　　6. 參考文獻(xiàn)13</p><p><b>　　內(nèi)容提要</b></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。這井然秩序靠的是交通信號(hào)燈的自動(dòng)變燈系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。本次課程設(shè)計(jì)采用STC89C52RC單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了通過單片機(jī)的P1、P3口按位輸出0或1，控制紅、綠、黃三色發(fā)光二極管按照交通燈的規(guī)律亮或者滅并

7、通過數(shù)碼管的顯示亮燈剩余時(shí)間的倒計(jì)時(shí)。 </p><p><b>　　課題意義</b></p><p><b>　　課題背景</b></p><p>　　經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致了汽車數(shù)量的增加，也加大了道路順暢通行的壓力，擁堵、事故、污染紛至沓來，于是交通燈應(yīng)運(yùn)而生，通過紅綠黃三盞看似簡(jiǎn)單的燈卻在人們遵守的同時(shí)給人們帶來了便利

8、。在緩解了交通堵塞的同時(shí)，也減少了交通事故的發(fā)生。開發(fā)出適合實(shí)際路況的交通燈便是此次選課的目的。</p><p><b>　　主要功能簡(jiǎn)述</b></p><p>　　初始東西方向?yàn)榫G燈亮，南北為紅燈亮，東西方向通車。</p><p>　　數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)35s后，東西路口綠燈熄滅，黃燈亮起。</p><p>　　黃燈熄滅后

9、，東西路口紅燈亮同時(shí)南北路口綠燈亮，南北方向開始通車。</p><p>　　再次倒計(jì)時(shí)35s后，南北方向綠燈滅，黃燈亮，然后又切換成東西方向通車，如此反復(fù)。</p><p><b>　　硬件設(shè)計(jì) </b></p><p><b>　　相關(guān)元器件介紹</b></p><p><b>　　表1

10、 相關(guān)元器件</b></p><p>　　STC89C52RC單片機(jī)</p><p>　　增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。</p><p>　　用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)。</p><p>　　片上集成512 字節(jié)RAM。</p><

11、p>　　通用I/O 口（32 個(gè)），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。</p><p>　　ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無 需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片。</p><p

12、>　　共3 個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器T0、T1、T2。</p><p>　　外部中斷4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。</p><p><b>　　PDIP封裝。</b></p><p>　　圖1 STC89C52RC單片機(jī)引腳圖</p><

13、p><b>　　晶振</b></p><p>　　89C52芯片中的高增益反相放大器，其輸入端引腳XTAL1，輸入端引腳XTAL2。通過這兩個(gè)引腳在芯片外并接石英晶體振蕩器和兩只電容（33pF）。石英晶體為一感性元件，與電容構(gòu)成振蕩回路，為片內(nèi)放大器提供正反饋和振蕩所需的相移條件，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。晶振頻率就是晶體振蕩器的振蕩頻率，也就是振蕩電路的脈沖頻率，是單片機(jī)的一項(xiàng)重

14、要性能指標(biāo)，晶振頻率越高系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也越快。</p><p><b>　　圖2 振蕩電路</b></p><p><b>　　硬件仿真電路圖</b></p><p>　　圖3 SN綠燈WE紅燈時(shí)刻</p><p>　　圖4 SN黃燈WE紅燈時(shí)刻</p>&

15、lt;p>　　圖5 SN紅燈WE綠燈</p><p>　　圖6 SN紅燈WE黃燈</p><p><b>　　實(shí)物圖</b></p><p><b>　　圖7 實(shí)物正面</b></p><p><b>　　軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>&l

16、t;b>　　主程序流程圖</b></p><p><b>　　運(yùn)行程流程圖</b></p><p><b>　　源程序代碼</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uchar unsigned char<

17、/p><p>　　uchar code a[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,</p><p>　　0x90};//數(shù)字0，1，2，3，4，5，6，7，8，9共陽極</p><p>　　uchar code b[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};//P2口高電平有效w2,w1,w4,w

18、3</p><p>　　uchar code c[4]={0x6A,0x6C,0x56,0x36}; //P12綠P14紅，P11黃P14紅，P13紅P15綠，P13紅P16黃 </p><p>　　char SN=35,WE=40; //SN表示南北方向綠燈35秒, WE表示東西方向紅燈40秒,</p><p>　　char SN_G=35,WE_G=35,

19、Y=5; //SN_G表示南北方向的綠燈 WE_G表示東西方向的綠燈 Y=5黃燈亮5秒</p><p>　　uchar i,k=0,count=0;</p><p>　　void delay(uchar t);</p><p>　　void light();</p><p>　　void led();</p><p&g

20、t;<b>　　//初始化</b></p><p>　　void init(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD=0X01; //定時(shí)器0工作模式1，為16位計(jì)數(shù)器</p><p>　　TH0=(65536-46080)/256

21、; //晶振為11.0592MHZ</p><p>　　TL0=(65536-46080)%256; //用時(shí)50ms</p><p>　　ET0=1;//允許T0中斷</p><p>　　TR0=1;//啟動(dòng)計(jì)數(shù)器</p><p>　　EA=1;//總中斷</p><p><b>

22、;　　}</b></p><p><b>　　//定時(shí)函數(shù)</b></p><p>　　void time1(void) interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=0X3C;//15536D=3CB0H 定時(shí)50ms，重新裝置<

23、/p><p><b>　　TL0=0XB0;</b></p><p><b>　　count++;</b></p><p>　　if(count>=20) //定時(shí)1秒，20*50ms=1S</p><p>　　{

24、 </p><p>　　SN--; //SN表示南北方向綠燈減一秒,</p><p>　　WE--; // WE表示東西方向紅燈減一秒,</p><p><b>　　count=0;</b></p><p>　　if(SN==0||WE==0)//當(dāng)南北方向或者東西方向需要變

25、燈</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　k++;</b></p><p>　　if(k>3) //k每加一次，代表需要更改狀態(tài)了</p><p><b>　　{k=0;}</b></p><p

26、><b>　　switch(k)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0: SN=SN_G,WE=SN_G+Y;break;//東西方向綠燈時(shí)間給SN，即35S,南北SN_G+Y即WE紅燈時(shí)間40S; </p><p>　　case 1: SN=Y,WE=Y;break;

27、 //同時(shí)顯示5s。35+5=40，一邊顯示黃燈，一邊倒計(jì)時(shí)</p><p>　　case 2: SN=WE_G+Y,WE=WE_G;break;//和Case 0對(duì)應(yīng)，不過另一個(gè)方向40s，一個(gè)方向35秒</p><p>　　case 3: SN=Y,WE=Y;break; //同時(shí)顯示5s，紅燈方向是倒計(jì)時(shí)的5s，綠燈方向是5S黃燈</p><p>

28、;<b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//交通燈函數(shù)</b></p><p&g

29、t;　　void light()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P1=c[k];</b></p><p>　　if(P1==c[1]&&count==0) //黃，紅</p><p><b>　　{</b><

30、;/p><p>　　TH1=(65536-46080)/256;</p><p>　　TL1=(65536-46080)%256;</p><p>　　P1=0X6E; //P14紅燈繼續(xù)亮</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else //紅，

31、黃</p><p>　　if(P1==c[3]&&count==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH1=(65536-46080)/256;</p><p>　　TL1=(65536-46080)%256;</p><p>　　P1=0X76;

32、//P13紅燈繼續(xù)亮</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//數(shù)碼管函數(shù)</b></p><p>　　void led()</p><p><b>　　{</

33、b></p><p>　　P2=b[0],P0=a[SN/10]; //十位 w1</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　P2=b[1],P0=a[SN%10];//個(gè)位w2</p><p><b>　　delay(5);</b></p&g

34、t;<p>　　P2=b[2],P0=a[WE/10]; //w3</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　P2=b[3],P0=a[WE%10]; //w4</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>

35、;　　}</b></p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　init();</b></p><p><b>　　for(;;)</b></p><p><b&

36、gt;　　{</b></p><p>　　light();//交通燈函數(shù)</p><p>　　led();//數(shù)碼管函數(shù)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//延

37、時(shí)函數(shù)</b></p><p>　　void delay(uchar t)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(t;t>0;t--)</p><p><b>　　

38、{</b></p><p>　　for(i=2000;i>0;i--)</p><p>　　{ </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>&

39、lt;/p><p><b>　　課程總結(jié)</b></p><p>　　本次的課程設(shè)計(jì)為期有一個(gè)星期，卻在忙碌之中眨眼而過，從一開始16號(hào)上午的選定課題之后就開始了忙碌的查找資料，一開始也想嘗試做最有挑戰(zhàn)性的無線溫度采集和接受，但是后來發(fā)現(xiàn)和自己知識(shí)匱乏的根本做不了這個(gè)，于是考慮了一下便選擇了第一個(gè)課題交通燈，16號(hào)下午便開始嘗試著參考網(wǎng)絡(luò)相關(guān)資料匯出模擬的仿真電路，由于之

40、前有protel 99SE的學(xué)習(xí)，仿真電路的繪制并沒有多大問題，不過這里卻發(fā)生了一段小插曲。</p><p>　　一開始繪制仿真電路的時(shí)候數(shù)碼管的選擇是共陰極，相應(yīng)的程序編寫的時(shí)候也是選擇了共陰極的編寫方法，第二天領(lǐng)到數(shù)碼管時(shí)突然發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管型號(hào)為F526 1BH，為共陽極數(shù)碼管，沒有想要的共陰極只好對(duì)程序進(jìn)行修改，但由于對(duì)知識(shí)的不熟悉，改了很久在仿真的電路上也得不到想要的結(jié)果，但是晚上回到宿舍熄燈之后突然發(fā)現(xiàn)想要

41、的數(shù)字正好是不亮的部分，于是只能默默的將用于顯示數(shù)字的數(shù)組a[ ]取反，最終在睡覺前得到了自己想要的結(jié)果。第二天便有了思路，發(fā)現(xiàn)將a[ ]取反或者將P2口置于高電平有效都能實(shí)現(xiàn)共陽極數(shù)碼管的正常顯示。</p><p>　　這次的實(shí)訓(xùn)還是存在遺憾的，一是數(shù)碼管有一位不亮，影響了整體的效果，再者便是數(shù)碼管亮度非常的暗幾乎肉眼不可見。</p><p>　　整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程五味陳雜，不小心被焊錫燙到手

42、指十指連心的疼；一遍遍重新連接電路卻還是得不到想要的結(jié)果的沮喪；重復(fù)調(diào)試閉上眼睛都是LED在亮的無奈；最終電路大部分功能都能實(shí)現(xiàn)的欣喜。拿著自己焊接的電路，看著從一塊光禿禿的板子到接滿線路并且能夠按照自己想要的在運(yùn)行就像看著一個(gè)小孩子慢慢長(zhǎng)大成才，一股成就感油然而生，這大概就是的知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合的魅力吧。</p><p>　　在實(shí)訓(xùn)中，以前很多并不是很了解的知識(shí)都得到了鞏固，如為了數(shù)碼管變亮，嘗試這接了鎖存器，雖然

43、最后并沒有用到，但是對(duì)鎖存器的相關(guān)知識(shí)卻是有了更進(jìn)一步的了解。</p><p>　　在動(dòng)手操作中理解課堂所學(xué)的知識(shí)并體會(huì)實(shí)踐的快樂，這大概就是我實(shí)訓(xùn)最大的收獲。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 百度百科. STC89C52[M/OL]. [2014-6-20]. </p><p>