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文檔簡介
1、<p> 單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計</p><p><b> 總結(jié)報告</b></p><p> 設(shè)計題目:定時器控制交通燈(帶故障報警)</p><p> 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書</p><p> 題目 定時器控制交通燈(帶故障報警) </p>&l
2、t;p> 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等:</p><p> 1. 課程設(shè)計目的(1) 加強(qiáng)對所學(xué)理論知識的理解,提高綜合應(yīng)用、分析能力;</p><p> (2) 掌握MCS51單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的使用;</p><p> (3) 學(xué)習(xí)與掌握程序設(shè)計方法及硬件電路的設(shè)計還有聯(lián)調(diào)仿真最終成所選擇課題的設(shè)計;</p><p>
3、 (4) 利用簡單的應(yīng)用系統(tǒng),培養(yǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)能力。</p><p><b> 2. 課程設(shè)計要求</b></p><p> ?。?)完成LED燈的顯示、按鍵識別、電鈴發(fā)出響聲等,并完成模擬交通燈的功能;</p><p> ?。?)從源程序、軟件模擬、調(diào)試方面完成軟件系統(tǒng);</p><p> ?。?)利用開發(fā)系統(tǒng)完成
4、系統(tǒng)的總體調(diào)試、程序燒寫,實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)功能,并能對系統(tǒng)運(yùn)行中的問題進(jìn)行分析。</p><p><b> 3. 參考資料 </b></p><p> ?。?)單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計實例精講 彭為,黃科,雷道仲編著 電子工業(yè)出版社出版發(fā)行 2006.5(3,4);</p><p> ?。?)單片機(jī)原理及應(yīng)用 李建忠編著 西安電子科技大學(xué)出版社;
5、</p><p> ?。?)AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù) 王幸之,鐘愛琴等編著 北京航空航天大學(xué)出版社出版發(fā)行 2004;</p><p> ?。?)51單片機(jī)編程基礎(chǔ)與開發(fā)實例詳解 豈興明,唐杰等編著 人民郵電出版社出版發(fā)行。</p><p><b> 目 錄</b></p><p> 第一章 設(shè)計內(nèi)
6、容與要求4</p><p> 第二章 設(shè)計原理4</p><p><b> 1.單片機(jī)概述4</b></p><p> 2.STC89C52芯片簡介5</p><p> 3.定時器/計數(shù)器7</p><p><b> 4.設(shè)計思路8</b></p
7、><p> 第三章 程序流程圖8</p><p> 第四章 源程序清單9</p><p> 第五章 硬件電路圖及仿真結(jié)果12</p><p> 第六章 課程設(shè)計體會13</p><p> 第七章 參考資料14</p><p> 第一章 設(shè)計內(nèi)容與要求</p>&
8、lt;p> 1. 設(shè)計題目:定時器控制交通燈(帶故障報警)</p><p><b> 2. 課程設(shè)計目的</b></p><p> (1) 加強(qiáng)對所學(xué)理論知識的理解,提高綜合應(yīng)用、分析能力;</p><p> (2) 掌握MCS51單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的使用;</p><p> (3) 學(xué)習(xí)與掌握程序設(shè)計方法及
9、硬件電路的設(shè)計還有聯(lián)調(diào)仿真最終成所選擇課題的設(shè)計;</p><p> (4) 利用簡單的應(yīng)用系統(tǒng),培養(yǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)能力。</p><p><b> 3. 課程設(shè)計要求</b></p><p> (1)完成LED燈的顯示、按鍵識別、電鈴發(fā)出響聲等,并完成模擬交通燈的功能;</p><p> ?。?)從源程序、軟件模
10、擬、調(diào)試方面完成軟件系統(tǒng);</p><p> ?。?)利用開發(fā)系統(tǒng)完成系統(tǒng)的總體調(diào)試、程序燒寫,實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)功能,并能對系統(tǒng)運(yùn)行中的問題進(jìn)行分析。</p><p><b> 第二章 設(shè)計原理</b></p><p><b> 1.單片機(jī)概述</b></p><p> 單片機(jī)是由運(yùn)算器、控制器
11、、存儲器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備共五個基本部分組成的。單片機(jī)是把包括運(yùn)算器、控制器、少量的存儲器、最基本的輸入輸出口電路、串行口電路、中斷和定時電路等都集成在一個尺寸有限的芯片上。</p><p> 單片機(jī)微型計算機(jī)是微型計算機(jī)的一個重要分支,也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計算機(jī)簡稱單片機(jī),特別適用于控制領(lǐng)域,故又稱為微控制器。</p><p> 通常,單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成,內(nèi)
12、部包含有計算機(jī)的基本功能部件:中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此,單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合,便可成為一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p> 單片機(jī)經(jīng)過1、2、3、3代的發(fā)展,目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展,它們的CPU功能在增強(qiáng),內(nèi)部資源在增多,引角的多功能化,以及低電壓底功耗。</p><p> 2.STC89C52芯片簡介</p>&l
13、t;p> STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器(FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory )的低電壓,高性能COMOS8的微處理器,俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL搞密度非易失存儲器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。</p><p> STC89C52具體介紹如下:</p>
14、<p> ?、?主電源引腳(2根)</p><p> VCC(Pin40):電源輸入,接+5V電源</p><p> GND(Pin20):接地線</p><p> ?、谕饨泳д褚_(2根)</p><p> XTAL1(Pin19):片內(nèi)振蕩電路的輸入端</p><p> XTAL2(Pin20)
15、:片內(nèi)振蕩電路的輸出端</p><p><b> ?、劭刂埔_(4根)</b></p><p> RST/VPP(Pin9):復(fù)位引腳,引腳上出現(xiàn)2個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p> ALE/PROG(Pin30):地址鎖存允許信號</p><p> PSEN(Pin29):外部存儲器讀選通信號&
16、lt;/p><p> EA/VPP(Pin31):程序存儲器的內(nèi)外部選通,接低電平從外部程序存儲器讀指令,如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。</p><p> ?、芸删幊梯斎?輸出引腳(32根)</p><p> STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口,分別位P0、P1、P2、P3口,每個口有8位(8根引腳),共32根。</p><
17、p> PO口(Pin39~Pin32):8位雙向I/O口線,名稱為P0.0~P0.7</p><p> P1口(Pin1~Pin8):8位準(zhǔn)雙向I/O口線,名稱為P1.0~P1.7 </p><p> P2口(Pin21~Pin28):8位準(zhǔn)雙向I/O口線,名稱為P2.0~P2.7 </p><p> P3口(Pin10~Pin17):8位準(zhǔn)雙向I/O
18、口線,名稱為P3.0~P3.7</p><p> 單片機(jī)總控制電路如下圖4—1:</p><p><b> 3.定時器/計數(shù)器</b></p><p> 定時器/計數(shù)器工作方式寄存器(TMOD),字節(jié)地址89H,不可進(jìn)行位尋址。</p><p> 定時器/計數(shù)器工作方式寄存器(TMOD)的8位分為兩組,高4位控制
19、T1,低4位控制T0。TMOD每一位的功能如下。</p><p><b> GATE:門控位。</b></p><p> GATE=0,僅由運(yùn)行控制位TRX(X=0,1)=1來啟動定時器/計數(shù)器運(yùn)行;</p><p> GATE=1,由運(yùn)行控制位TRX(X=0,1)=1和外部中斷引腳上的高電平共同來啟動定時器/計數(shù)器運(yùn)行。</p&g
20、t;<p> C/T:定時器模式和計數(shù)器模式選擇位。</p><p> C/T=0,為定時器模式;</p><p> C/T=1,為計數(shù)器模式。</p><p> M1、M0:工作方式選擇位。M1、M0的4中編碼對應(yīng)4種工作方式。</p><p> 定時器/計數(shù)器的4種工作方式下的邏輯結(jié)構(gòu)如表所示。</p>
21、<p><b> 4.設(shè)計思路</b></p><p> 首先了解實際交通燈的變化情況及規(guī)律,假設(shè)一個十字路口如上圖所示,為東南西北走向。初始狀態(tài)1東西綠燈通車,南北紅燈亮。經(jīng)過一段時間后,轉(zhuǎn)狀態(tài)2,東西綠燈滅,黃燈閃幾下,南北還是紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)3,南北綠燈通車,東西紅燈亮,過一段時間后轉(zhuǎn)狀態(tài)4,南北綠燈滅,閃幾下黃燈,東西還是為紅燈亮,一段時間后,又循環(huán)至狀態(tài)1。<
22、/p><p><b> 第三章 程序流程圖</b></p><p><b> 第四章 源程序清單</b></p><p> #include <reg52.h></p><p> #define uint unsigned int</p><p> #def
23、ine uchar unsigned char</p><p> sbit RED_A = P1^0;</p><p> sbit YELLOW_A = P1^1;</p><p> sbit GREEN_A = P1^2;</p><p> sbit RED_B = P1^3;</p><p>
24、 sbit YELLOW_B = P1^4;</p><p> sbit GREEN_B = P1^5;</p><p> sbit K2 = P3^5;</p><p> sbit BEEP = P2^3;</p><p> uchar Time_Count = 0, Flash_Count = 0, Operation_T
25、ype = 1;</p><p> void T0_INT() interrupt 1</p><p><b> {</b></p><p> TH0 = -195;</p><p> TL0 = -80;</p><p> switch(Operation_Type)</p>
26、;<p><b> {</b></p><p><b> case 1:</b></p><p> RED_A=1;YELLOW_A=1;GREEN_A=0;</p><p> RED_B=0;YELLOW_B=1;GREEN_B=1;</p><p> if(++Time_
27、Count != 100) return;</p><p> Time_Count=0;</p><p> Operation_Type = 2;</p><p><b> break;</b></p><p><b> case 2:</b></p><p> i
28、f(++Time_Count != 8) return;</p><p> Time_Count=0;</p><p> YELLOW_A=!YELLOW_A;</p><p> GREEN_A=1;</p><p> if(++Flash_Count != 10) return;</p><p> Flas
29、h_Count=0;</p><p> Operation_Type = 3;</p><p><b> break;</b></p><p><b> case 3:</b></p><p> RED_A=0;YELLOW_A=1;GREEN_A=1;</p><p&g
30、t; RED_B=1;YELLOW_B=1;GREEN_B=0;</p><p> if(++Time_Count != 100) return;</p><p> Time_Count=0;</p><p> Operation_Type = 4;</p><p><b> break;</b></p
31、><p><b> case 4:</b></p><p> if(++Time_Count != 8) return;</p><p> Time_Count=0;</p><p> YELLOW_B=!YELLOW_B;</p><p> GREEN_B=1;</p>&l
32、t;p> if(++Flash_Count !=10) </p><p><b> return;</b></p><p> Flash_Count=0;</p><p> Operation_Type = 1;</p><p><b> break;</b></p>
33、<p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> uchar code SONG_TONE[]=</p><p><b> {</b></p><p> 212,212,190,212,159,169,212,212,1
34、90,212,142,159,212,212,106,126,129,169,190,119,119,126,159,142,159,0</p><p><b> };</b></p><p> uchar code SONG_LONG[]=</p><p><b> {</b></p><p&g
35、t; 9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,12,12,9,3,12,12,12,24,0</p><p><b> };</b></p><p> void DelayMS(uint ms)</p><p><b> {</b></p><p
36、><b> uchar t;</b></p><p> while(ms--)</p><p><b> {</b></p><p> for(t=0;t<240;t++);</p><p><b> }</b></p><p>&
37、lt;b> }</b></p><p> void PlayMusic()</p><p><b> {</b></p><p> uint i =0,j,k;</p><p> while(SONG_LONG[i]!=0||SONG_TONE[i]!=0)</p><p&
38、gt;<b> {</b></p><p> for(j=0;j<SONG_LONG[i]*20;j++)</p><p><b> {</b></p><p> BEEP = ~BEEP;</p><p> for(k=0;k<SONG_TONE[i]/3;k++);<
39、/p><p><b> }</b></p><p> DelayMS(10);</p><p><b> i++;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p>&l
40、t;p> void main()</p><p><b> {</b></p><p><b> while(1)</b></p><p><b> {</b></p><p> TMOD = 0x01;</p><p> IE = 0
41、x82;</p><p><b> TR0 = 1;</b></p><p><b> if(K2==0)</b></p><p> PlayMusic();</p><p><b> };</b></p><p><b> }<
42、;/b></p><p> 第五章 硬件電路圖及仿真結(jié)果</p><p> 第六章 課程設(shè)計體會</p><p> 回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計,我仍感慨頗多,學(xué)到了很多的東西。同時不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識,而且還學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。在實際設(shè)計中才發(fā)現(xiàn),書本上理論性的東西與在實際運(yùn)用中的還是有一定的出入的,所以有些問題不但要深入地理解,
43、而且要不斷地更正以前的錯誤思維。一切問題必須要靠自己一點一滴的解決,而在解決的過程當(dāng)中你會發(fā)現(xiàn)自己在飛速的提升。對于單片機(jī)設(shè)計,其硬件電路是比較簡單的,主要是解決程序設(shè)計中的問題,而程序設(shè)計是一個很靈活的東西,它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力,它才是一個設(shè)計的靈魂所在。因此可以說單片機(jī)的設(shè)計是軟件和硬件的結(jié)合,二者是密不可分的。</p><p> 通過這次課程設(shè)計我發(fā)現(xiàn)單片機(jī)原理應(yīng)用行很強(qiáng),只有老師的講解
44、不行,只看也不中,只有自己動手去做才會發(fā)現(xiàn)自己確實有太多的不足,許多的原理,程序看似簡單,真正去做才知道知識并沒有自己想象的那樣扎實。從而懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)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(dú)立思考的能力。樹立了對自己工作能力的信心,相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力,使我充分體會到了在創(chuàng)造過
45、程中探索的艱難和成功時的喜悅。</p><p><b> 第七章 參考資料</b></p><p> ?。?)單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計實例精講 彭為,黃科,雷道仲編著 電子工業(yè)出版社出版發(fā)行 2006.5(3,4);</p><p> ?。?)單片機(jī)原理及應(yīng)用 李建忠編著 西安電子科技大學(xué)出版社 2002;</p><p&g
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