單片機課程設(shè)計--模擬交通信號燈

1、<p>　　《單片機原理及其接口技術(shù)》課程設(shè)計</p><p>　　課題：模擬交通信號燈</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 課程設(shè)計任務(wù)書……………………………………… …3</p><p>　　1.1摘要…………………………………………………………3</p>

2、<p>　　設(shè)計目的和意義……………………………………………4</p><p>　　第二章 系統(tǒng)工作原理………………………………………………5</p><p>　　2.1 LED顯示原理………………………………………………5</p><p>　　紅黃綠燈地控制……………………………………………5</p><p>　　第三章 程

3、序框圖………………………………………………… …7</p><p>　　3.1主程序框圖……………………………………………………7</p><p>　　3.2中斷服務(wù)程序流程圖下圖所示………………………………8</p><p>　　第四章 Proteus軟件仿真………………………………………… 9</p><p>　　第五章 設(shè)計總結(jié)……

4、………………………………………………12</p><p>　　第六章 參考文獻……………………………………………………15</p><p>　　第七章 附頁程序清單………………………………………………16</p><p>　　第一章 課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　課程設(shè)計內(nèi)容：模擬交通燈</p><p>&l

5、t;b>　　摘 要</b></p><p>　　交通在人們的日常生活中占有重要的地位，隨著人們社會活動的日益頻繁，這點更是體現(xiàn)的淋漓盡致。交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。本系統(tǒng)采用單片機8051為中心器件來設(shè)計交通燈控制器，系統(tǒng)實用性強、操作簡單、擴展性強。本設(shè)計就是采用單片機模擬十字路口交通燈的各種狀態(tài)顯示以及倒計時時間。&

6、lt;/p><p>　　本設(shè)計系統(tǒng)由單片機I/O口擴展系統(tǒng)、交通燈狀態(tài)顯示系統(tǒng)、LED數(shù)碼顯示系統(tǒng)、緊急情況中斷系統(tǒng)、復(fù)位電路等幾大部分組成。系統(tǒng)除基本的交通燈功能外，還具有倒計時、緊急情況處理等功能，較好的模擬實現(xiàn)了十字路口可能出現(xiàn)的狀況。</p><p>　　軟件上采用C51編程，主要編寫了主程序，LED數(shù)碼管顯示程序，中斷程序延時程序等。經(jīng)過整機調(diào)試，實現(xiàn)了對十字路口交通燈的模擬。<

7、;/p><p>　　關(guān)鍵詞：AT89C51 LED 數(shù)碼管 交通燈 程序</p><p><b>　　設(shè)計目的和意義</b></p><p>　　加強對單片機和C51語言的認識，充分掌握和理解設(shè)計各部分的工作原理、設(shè)計過程、 選擇芯片器件、模塊化編程等多項知識。</p><p>　　1、用單片機模擬實現(xiàn)具體應(yīng)用使個

8、人設(shè)計系統(tǒng)能夠真正使用。</p><p>　　2、把理論知識與實踐知識相結(jié)合，充分發(fā)揮個人能力，并在實踐中得到鍛煉。</p><p>　　3、提高利用已學的知識分析和解決問題的能力。</p><p>　　4、提高動手實踐能力。</p><p><b>　　任務(wù)要求：</b></p><p>　　1

9、、主干道綠燈60秒，支干道綠燈30秒，黃燈都是三秒；</p><p>　　2、要求用延時來實現(xiàn)定時時間；</p><p>　　3、要求顯示器同步顯示主干道時間的倒計時；</p><p>　　4、如果有按鍵按下，表示有緊急車輛通過（救火車等），此時十字路都亮紅燈，蜂鳴器響（十五秒鐘后恢復(fù)正常）。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)工作原理

10、 </p><p>　　1、數(shù)字LED的顯示原理：</p><p>　　通過給51單片機P0口送入初始值，并用P0口來控制段選位，P1口來控制位顯來實現(xiàn)動態(tài)顯示，來顯示各燈的顯示時間。</p><p><b>　　2、黃紅綠燈的亮滅</b></p><p>　　8051單片機的P2口的六個端口接主干道和支干道的紅、

11、綠、黃燈，顯示燃亮情況，通過兩個八段顯示器顯示每個燈的燃亮時間，使燈和顯示器時間同步。</p><p>　　3、由軟件編程來實現(xiàn)燈的燃亮時間，設(shè)置使主干道和支干道綠燈別為60秒、30秒循環(huán)。</p><p>　　4、通過延時程序來實現(xiàn)時間的延時。</p><p>　　5、帶有緊急按鈕，使按鈕按下時會有出現(xiàn)中斷，使其去執(zhí)行中斷程序，主干道與支干道都為紅燈。</p

12、><p><b>　　總設(shè)計圖如下：</b></p><p><b>　　第三章 程序框圖</b></p><p>　　中斷服務(wù)程序流程圖下圖所示：</p><p>　　第四章Proteus軟件系統(tǒng)仿真</p><p>　　硬件系統(tǒng)的接線如圖所示,如下圖,主干道的紅,黃,綠交通

13、燈分別通過P2口的六個端口連在一起,同理，支道上的也互聯(lián)。受89C51的P2.0-P2.5控制.緊急車請求通過時由按鈕控制,通過中斷來實現(xiàn)。</p><p>　　根據(jù)功能要求分別仿真各種情況下的亮燈情況，具體如下：</p><p>　　如下圖仿真圖所示，正常情況下主干道方向亮綠燈，主干道放行。支干道方向亮紅燈，支干道禁行：</p><p>　　如下所示主干道方向亮黃

14、燈3秒，支干道方向亮紅燈：</p><p>　　如下圖仿真圖所示，有緊急車通過時按下按鍵K0時，主、支干道均亮紅燈特殊指示燈亮：</p><p><b>　　第五章 設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān)交通信號燈方面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于

15、找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。</p><p>　　課程設(shè)計誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，。同時，設(shè)計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的認識。通過這次課程設(shè)計，我熟悉了Proteus軟件；了解了系統(tǒng)識別的方法；以及如何提高系統(tǒng)的整

16、體性能的性能等等，掌握了LED數(shù)碼管的方法和技術(shù)，通過查詢資料，也了解了89C51單片機的工作原理。</p><p>　　我認為，在這學期的實驗中，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實驗課上，我們學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。這對于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都

17、能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結(jié)束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。</p><p>　　回顧起此課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是

18、遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。 </p><p>　　實驗過程中，也對團隊精神的進行了考察，讓我們在合作起來更加默契，在成功后一起體會喜悅的心情。果然是團結(jié)就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結(jié)果。</p>&

19、lt;p>　　此次設(shè)計也讓我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及時請教或上網(wǎng)查詢，只要認真鉆研，動腦思考，動手實踐，就沒有弄不懂的知識，收獲頗豐。</p><p>　　與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難

20、免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，對單片機匯編語言掌握得不好……通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。</p><p>　　這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多編程問題，最后在梁強老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時，在王老師的身上我學得到很多實用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位指

21、導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！最后，非常感謝王老師在設(shè)計過程中對我們的指導(dǎo)！</p><p><b>　　第六章 參考文獻</b></p><p>　　[1] 汪貴平，李登峰，雷旭 新編單片機原理與應(yīng)用 機械工業(yè)出版社 </p><p>　　[2] 胡漢才 單片機原理及其接

22、口技術(shù)（第二版）清華大學出版社2004</p><p>　　[3] 戴佳. 單片機C51語言應(yīng)用程序設(shè)計. 電子工業(yè)出版社， 2006.7:168-169</p><p>　　[4] 朱民雄.計算機語言技術(shù). 北京航空航天大學出版社，2002.1:103-105</p><p>　　[5] 李鴻. 單片機原理及應(yīng)用. 湖南大學出版社. 2004:8:72-

23、73</p><p>　　[6] 劉建清. 單片機技術(shù). 國防工業(yè)出版社， 2006.8: 104-105 </p><p>　　[7] 楊寧，胡學軍．單片機與控制技術(shù)．北京航空航天大學出版社，2005-03:306-32</p><p><b>　　第七章 附頁</b></p><p><b>　　程序

24、清單</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　AJMP MAIN</b></p><p>　　ORG 00013H</p><p>　　LJMP INT9 ; 跳到跳到特種車輛自動服務(wù)程序</p><p>

25、;　　............數(shù)字顯示代碼...........</p><p>　　TAB: DB 3FH,6H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,7H,7FH,6FH</p><p>　　/*主程序*/ </p><p><b>　　ORG 0300H</b></p><p>　　MAIN:

26、 MOV 25H,#60 ; 南北通行時間初始值，存到25H單元</p><p>　　MOV 26H,#30 ; 東西通行時間初始值，存到26H單元 </p><p>　　SETB IT0 ; 外部中斷一邊沿觸發(fā)</p><p>　　MOV IE,#8FH ; 開中斷</p><p>　　...

27、....南北綠燈東西紅燈............</p><p>　　NBLD: MOV R1,25H ; 為南北方向顯示時間做準備</p><p>　　NBLD1: MOV 20H,R1 ; 南北通行時間60秒(25h)=60，（NBLD即東西綠燈）</p><p>　　MOV P2,#1EH ; 點亮南北綠燈東西紅燈</p><

28、;p>　　MOV A,R1 ;</p><p>　　ADD A,#3 ;</p><p>　　MOV 21H,A ; 為東西方向顯示時間做準備</p><p>　　LCALL DISP1 ; 顯示通行所剩時間，其中有0.5秒延時</p><p>　　LCALL DISP1 ;

29、 再次顯示以便數(shù)碼管不閃，且再延時0.5秒以便湊夠一秒</p><p>　　DJNZ R1,NBLD1 ; 判斷60秒是否已完，若未完則從新顯示、延時</p><p>　　............南北黃燈閃東西紅燈.............</p><p>　　ShanHD: MOV R2,#3 ; 黃燈閃亮3秒</p><p&g

30、t;　　HD: MOV P2,#1DH ; 點亮黃燈</p><p>　　MOV 22H,R2 ; 為顯示時間做準備</p><p>　　LCALL DISP2 ; 黃燈閃亮剩時顯示 ，其中延時0.5秒</p><p>　　MOV P2,#1FH ; 熄滅黃燈</p><p>　　LCALL DIS

31、P2 ; 顯時，且再延時0.5秒以便湊夠1秒</p><p>　　DJNZ R2,HD ; 判斷3秒是否已完，若未完則從新閃滅、延時和顯示</p><p>　　......南北紅燈東西綠燈 .............</p><p>　　DXLD: MOV R3,26H ; 東西通行30秒 （26H)=30, (DXLD即東西綠燈）

32、</p><p>　　DXLD1: MOV P2,#33H ; 點亮南北紅燈東西綠燈</p><p>　　MOV 24H,R3 ; 為東西方向顯示時間做準備</p><p>　　MOV A,R3 ;</p><p>　　ADD A,#3 ;</p><p>　　MOV

33、 23H,A ; 為南北方向顯示時間做準備</p><p>　　LCALL DISP3 ; 時間顯示 ，其中有0.5秒延時</p><p>　　LCALL DISP3 ; 湊夠1秒時間</p><p>　　DJNZ R3,DXLD1 ; 判斷30秒是否已完</p><p>　　.......南北紅燈東西

34、黃燈閃..................</p><p>　　ShanHD1: MOV R2,#3 ; 轉(zhuǎn)入黃燈閃亮3秒</p><p>　　HD1: MOV 22H,R2 ; 為顯示做準備</p><p>　　MOV P2,#2BH ; 點亮南北紅燈東西黃燈</p><p>　　LCALL DISP2

35、 ; 顯示時間，并延時0.5秒</p><p>　　MOV P2,#3BH ; 點亮南北紅燈關(guān)閉東西黃燈</p><p>　　LCALL DISP2 ; 顯時，且再延時0.5秒以便湊夠1秒</p><p>　　DJNZ R2,HD1 ; 判斷3秒是否到，若未到繼續(xù)閃滅東西黃燈</p><p>　　AJMP

36、NBLD ; 主程序到此完 </p><p>　　......延時程序.......... .........</p><p><b>　　DELAY3: </b></p><p>　　MOV R6,#1 ; 5ms延時 ，（5ms=50*50*2us）</p><p>　　DE61: MOV

37、R0,#1</p><p>　　DE71: DJNZ R0,DE71</p><p>　　DJNZ R6,DE61</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY: ACALL DELAY1 ; 10ms延時</p><p>　　ACALL DELAY1&l

38、t;/p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY1: MOV R6,#50 ; 5ms延時 ，（5ms=50*50*2us）</p><p>　　DE6: MOV R0,#50</p><p>　　DE7: DJNZ R0,DE7</p><p>　　DJN

39、Z R6,DE6</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　.....南北通行的時間顯示子程序..........</p><p>　　DISP1: MOV P0,#0 ; 熄滅數(shù)碼管</p><p>　　MOV R7,#25 ; 以下調(diào)用四次5毫秒延時程序，故25*4*5

40、毫秒=0.5秒</p><p>　　RP1: MOV A,20H ; 南北方向要顯示時間移到寄存器A</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ; 要顯示的數(shù)字代碼表首地址</p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p>　　DIV AB ; 要顯示的

41、時間與10相除，求出十位和個位</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ; 找到十位的顯示代碼</p><p>　　MOV P1,#00001110B; 選擇南北數(shù)碼管十位片</p><p>　　MOV P0,A ; 送出十位顯示代碼</p><p>　　LCALL DELAY1 ; 延時5ms以點亮數(shù)碼

42、管</p><p>　　MOV A,B ; 把個位數(shù)移到寄存器A</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ; 找到個位數(shù)顯示代碼</p><p>　　MOV P1,#00001101B ; 選擇南北數(shù)碼管個位片</p><p>　　MOV P0,A ; 送出個位數(shù)顯示代碼</p>

43、<p>　　LCALL DELAY1 ; 延時5ms以點亮數(shù)碼管</p><p>　　MOV A,21H ; 東西方向要顯時間移到寄存器A</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ; 要顯示的數(shù)字代碼表首地址</p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p&

44、gt;　　DIV AB ; 要顯示的時間與10相除，求出十位和個位</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ; 找到十位的顯示代碼</p><p>　　MOV P1,#00001011B; 選擇東西數(shù)碼管的十位片</p><p>　　MOV P0,A ; 送出十位顯示代碼</p><p>　　

45、LCALL DELAY1 ; 延時5ms以點亮數(shù)碼管</p><p>　　MOV A,B ; 把個位數(shù)移到寄存器A</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ; 找到個位的顯示代碼</p><p>　　MOV P1,#00000111B ; 選擇東西數(shù)碼管的個位片</p><p>　　MOV P0,A

46、 ; 送出個位顯示碼</p><p>　　LCALL DELAY1</p><p>　　DJNZ R7,RP1 ; 是否已循環(huán)25次</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　.............黃燈的時間顯示子程序................ </p>

47、;<p>　　DISP2: MOV P0,#0 ; 熄滅數(shù)碼管</p><p>　　MOV R7,#25 ; 以下調(diào)用兩次0.01秒延時程序，</p><p>　　RP2: MOV A,22H ; 要顯示的時間移到寄存器A</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ; 要顯示的數(shù)字代碼表首地址<

48、/p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p>　　DIV AB ; 要顯示的時間與10相除，求出十位和個位</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ; 找到十位的顯示代碼</p><p>　　MOV P1,#00001010B; 選擇南北數(shù)碼管十位片和東西數(shù)碼管十位片

49、</p><p>　　MOV P0,A ; 送出十位顯示代碼</p><p>　　LCALL DELAY ; 延時10ms以點亮數(shù)碼管</p><p>　　MOV P1,#00000101B ; 選擇東西南北數(shù)碼管個位片 </p><p>　　MOV A,B ; 把個位數(shù)移到寄存器A

50、</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ; 找到個位數(shù)顯示代碼</p><p>　　MOV P0,A ; 送出個位數(shù)顯示代碼</p><p>　　LCALL DELAY ; 延時10ms一點亮數(shù)碼管</p><p>　　DJNZ R7,RP2</p><p><b>

51、　　RET</b></p><p>　　..........東西通行的時間顯示子程序.........</p><p>　　DISP3: MOV P0,#0 ; 熄滅數(shù)碼管</p><p>　　MOV R7,#25 ; 以下調(diào)用4次調(diào)用延時程序，</p><p>　　RP3: MOV A,23H

52、 ; 要南北方向顯示的時間移到寄存器A</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ; 要顯示的數(shù)字代碼表首地址</p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p>　　DIV AB ; 要顯示的時間與10相除，求出十位和個位</p><p>　　MOVC A,@A+

53、DPTR ; 找到十位的顯示代碼</p><p>　　MOV P1,#00001110B; 選擇南北數(shù)碼管十位片</p><p>　　MOV P0,A ; 送出十位顯示代碼</p><p>　　LCALL DELAY1 ; 延時5ms以點亮數(shù)碼管</p><p>　　MOV A,B ; 把個位數(shù)移

54、到寄存器A</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ; 找到個位數(shù)顯示代碼</p><p>　　MOV P1,#00001101B; 選擇南北道數(shù)碼管個位片</p><p>　　MOV P0,A ; 送出個位數(shù)顯示代碼</p><p>　　LCALL DELAY1 ; 延時5ms一點亮數(shù)碼管</p&

55、gt;<p>　　MOV A,24H ; 要東西方向顯示的時間移到寄存器A</p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p>　　DIV AB ; 要顯示的時間與10相除，求出十位和個位</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ; 找到十位的顯示代碼</p

56、><p>　　MOV P1,#00001011B ;</p><p>　　MOV P0,A ; 送出十位顯示代碼</p><p>　　LCALL DELAY1 ; 延時5ms以點亮數(shù)碼管</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　MOVC A,@A

57、+DPTR</p><p>　　MOV P1,#00000111B ; 選擇東西數(shù)碼管個位片</p><p>　　MOV P0,A ; 送出個位顯示代碼</p><p>　　LCALL DELAY1</p><p>　　DJNZ R7,RP3</p><p><b>　　RET</b&

58、gt;</p><p>　　............特殊車輛通過的時間顯示子程序.......... DISP4: MOV P0,#0 ; 熄滅數(shù)碼管</p><p>　　MOV R7,#50 ; 以下調(diào)用兩次0.01秒延時程序，</p><p>　　RP4:CLR P3.0</p><p>　　MOV A,27H

59、 ; 要顯示的時間移到寄存器A</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ; 要顯示的數(shù)字代碼表首地址</p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p>　　DIV AB ; 要顯示的時間與10相除，求出十位和個位</p><p>　　MOVC A,@A

60、+DPTR ; 找到十位的顯示代碼</p><p>　　MOV P1,#00001010B; 選擇南北、東西數(shù)碼管十位片</p><p>　　MOV P0,A ; 送出十位顯示代碼</p><p>　　LCALL DELAY ; 延時10ms以點亮數(shù)碼管</p><p>　　MOV A,B ;

61、把個位數(shù)移到寄存器A</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ; 找到個位數(shù)顯示代碼</p><p>　　MOV P1,#00000101B; 選擇南北、東西數(shù)碼管的個位片</p><p>　　MOV P0,A ; 送出個位數(shù)顯示代碼</p><p>　　LCALL DELAY ; 延時10ms一點亮數(shù)

62、碼管</p><p>　　DJNZ R7,RP4</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　..........特殊車輛通過，中斷服務(wù)程序................ INT9: PUSH P0</p><p><b>　　PUSH ACC</b></p>

63、<p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　MOV P2,#1BH ; 點亮東西南北紅燈</p><p>　　MOV R4,#15 ; 特殊車輛通過時間15秒</p><p>　　QHD: MOV 27H,R4 ; 為顯示做準備</p><p>　　L

64、CALL DISP4 ; 顯示時間</p><p><b>　　MOV R5,#5</b></p><p>　　BEEP: CLR P3.1</p><p>　　LCALL DELAY3</p><p><b>　　SETB P3.1</b></p><p>　　D

65、JNZ R5, BEEP</p><p>　　LCALL DELAY3</p><p>　　DJNZ R4,QHD</p><p><b>　　SETB P3.0</b></p><p><b>　　POP ACC</b></p><p><b>　　POP P0&