2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計論文</p><p>  交通信號燈模擬控制設(shè)計</p><p><b>  目錄</b></p><p>  單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計論文- 1 -</p><p>  交通信號燈模擬控制設(shè)計- 1 -</p><p>  一、設(shè)計目的及意義-

2、 1 -</p><p>  二、設(shè)計要求- 2 -</p><p>  三、總體設(shè)計方案- 3 -</p><p>  四、硬件和軟件設(shè)計- 4 -</p><p>  4.1 硬件分析- 4 -</p><p>  4.1.1 AT89C51- 4 -</p><p>  4.1

3、.2 四位七段數(shù)碼管- 5 -</p><p>  4.2設(shè)計原理圖- 5 -</p><p>  4.3信號燈的控制及控制編碼- 6 -</p><p>  4.4設(shè)計流程圖- 7 -</p><p>  四、心得體會- 8 -</p><p>  五、 附錄- 9 -</p><p

4、>  參考源程序- 9 -</p><p>  交通信號燈模擬控制設(shè)計</p><p><b>  一、設(shè)計目的及意義</b></p><p>  設(shè)計一個單片機控制交通信號燈,使其能模擬城市“十字”路口交通信號燈的功能,該交通信號燈控制器由一條主干道(東西方向)和一條支干道(南北方向)匯合成十字路口,即主干道的通行時間與從干道的通行時

5、間相同。在每個入口處設(shè)置紅、綠、黃三色信號燈,紅燈亮禁止通行,綠燈亮允許通行,黃燈亮則給行駛中的車輛有時間停在禁行線外。用紅、綠、黃發(fā)光二極管作信號燈。所謂模擬,就是以紅、黃、綠色三只共兩組(因為東、西方向信號燈的變化情況相同,用一組發(fā)光二級管;南、北方向信號燈的變化情況相同,用一組發(fā)光二級管)發(fā)光二級管(LED)表示交通信號燈。</p><p>  在一十字路口設(shè)置交通燈,并用單片機對其進行合理的控制。 控制要

6、求東西: 綠燈 黃燈 紅燈 ,南北: 紅燈 綠燈 黃燈。</p><p>  在正常情況下,兩干道的交通燈按圖1進行轉(zhuǎn)換,并以倒計數(shù)的方式將剩余時間顯示在每個干道對應(yīng)的兩位LED數(shù)碼管上。</p><p>  利用單片機設(shè)計實際生活中的交通燈,既提高了我們的實際動手能力,又能深刻的理解單片機在生活中的實際應(yīng)用,使我們受益匪淺。</p><p><b>  

7、二、設(shè)計要求</b></p><p>  設(shè)計完成后按交通狀態(tài)圖實現(xiàn)以下功能:</p><p>  1.初始東西紅燈亮,南北綠燈亮,南北方向通車。</p><p>  2.延時20s,南北路口綠燈熄滅,黃燈閃爍3秒。</p><p>  3.黃燈閃爍后,南北路口紅燈亮、東西路口綠燈亮,東西方向開始通車。</p>&l

8、t;p>  延時20s,東西方向綠燈滅,黃燈閃爍3秒,然后切換成南北方向通車,如此重復(fù)。</p><p>  圖1 交通狀態(tài)圖(黑色表示亮,白色表示滅)</p><p><b>  三、總體設(shè)計方案</b></p><p>  倒計時顯示可以提醒駕駛員在信號燈燈色發(fā)生改變的時間、在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇。駕駛員和行人普遍

9、都愿意選擇有倒計時顯示的信號控制方式,并且認(rèn)為有倒計時顯示的路口更安全。倒計時顯示是用來減少駕駛員在信號燈色改變的關(guān)鍵時刻做出復(fù)雜判斷的1種方法,它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時間,幫助駕駛員在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇。</p><p>  因此本設(shè)計采用加入倒計時顯示,以AT89C51單片機為控制核心,利用單片機的定時器產(chǎn)生秒信號,控制十字路口的紅、綠、黃燈交替點亮和熄滅,并且利用4只LED數(shù)碼管

10、實時顯示通行、等待及禁止的剩余時間。用6只發(fā)光二級管作為紅、綠、黃燈指示。</p><p>  本設(shè)計的總體框圖如圖2.</p><p>  圖2 系統(tǒng)的總體框圖</p><p>  本設(shè)計方案用到以下元器件:</p><p>  AT89C51單片機及其外圍器件。</p><p>  四位七段數(shù)碼管一個。</

11、p><p><b>  6只發(fā)光二級管。</b></p><p><b>  四、硬件和軟件設(shè)計</b></p><p><b>  4.1 硬件分析</b></p><p>  4.1.1 AT89C51</p><p>  交通信號燈的控制電路中的核心

12、是AT89C51單片機,其內(nèi)部帶有4KB的FLASH,無須擴展程序存儲器;交通燈的控制沒有大量的運算和暫存數(shù)據(jù),AT89C51芯片內(nèi)的128BRAM已經(jīng)滿足要求,所以不必外擴RAM,硬件電路原理圖如圖3所示。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器,俗稱單片機。</

13、p><p>  AT89C51主要特性:</p><p> ?。?) 與MCS-51 兼容 </p><p>  (2) 4KB字節(jié)可編程閃爍存儲器 </p><p> ?。?) 壽命:1000寫/擦循環(huán) </p><p> ?。?) 數(shù)據(jù)保留時間:10年</p><p> ?。?) 全靜態(tài)工作:0

14、Hz-24MHz</p><p> ?。?) 三級程序存儲器鎖定</p><p>  (7) 128×8位內(nèi)部RAM</p><p> ?。?) 32位可編程I/O線</p><p> ?。?) 兩個16位定時器/計數(shù)器</p><p>  (10) 5個中斷源</p><p> ?。?/p>

15、11) 可編程串行通道</p><p> ?。?2) 低功耗的閑置和掉電模式</p><p> ?。?3) 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p><p>  圖3 AT89C51單片機引腳圖</p><p>  4.1.2 四位七段數(shù)碼管</p><p>  四個數(shù)碼管共用a~dp這8根數(shù)據(jù)線,有四個公共端,共有12個引腳。

16、本設(shè)計采用一個共陰的四位數(shù)碼管,引腳圖如圖4 。</p><p>  圖4 四位數(shù)碼管引腳圖</p><p>  4.2 設(shè)計原理圖 </p><p>  圖5 硬件電路原理圖</p><p>  4.3信號燈的控制及控制編碼</p><p>  由圖1所示可知,P1.0~P1.2控制東西方向的信號燈(用A線表示);

17、P1.3~P1.5控制南北方向的信號燈(用B線表示)。6只發(fā)光二級管是以共陽極連接,所以相應(yīng)口線輸出高電平則“信號燈”滅;口線輸出低電平則“信號燈”亮。為了實現(xiàn)上述控制要求,P1口共輸出4中控制嗎,用表1.1表示。</p><p>  表1.1 “信號燈”控制碼表</p><p><b>  4.4設(shè)計流程圖</b></p><p>  按上

18、表所示的控制碼編程實現(xiàn)交通“信號燈”的模擬控制,流程圖如圖6所示。</p><p>  圖6 “信號燈”的控制流程圖</p><p><b>  四、心得體會</b></p><p>  通過這次交通燈的課程設(shè)計,我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決現(xiàn)實問題的能力。我在單片機的基本原理、單片機應(yīng)用學(xué)習(xí)過程中,以及在常用編程設(shè)計思路技巧的

19、掌握方面都能向前邁了一大步,為日后成為一名合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。綜合課程設(shè)計讓我把以前學(xué)習(xí)到的知識得到鞏固和進一步的提高認(rèn)識,對已有知識有了更深層次的理解和認(rèn)識。</p><p>  在此,由于自身能力有限,在課程設(shè)計中碰到了很多的問題,我通過查閱相關(guān)書籍、資料以及和周圍同學(xué)交流得到解決。通過這次單片機技術(shù)在生活中的簡單應(yīng)用的設(shè)計,我學(xué)到了不少實用的知識,更重要的是,在設(shè)計的過程,學(xué)到了思考問題的方法,

20、設(shè)計過程中培養(yǎng)了我在實踐中研究問題,分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了良好的工程素質(zhì)和科學(xué)道德,例如團隊精神、獨立思考等;提高了自己動手能力,培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的作風(fēng)。還有動手這次實驗,使單片機原理和接口技術(shù)這門課的一些理論知識與實踐相結(jié)合,更加深刻了我對單片機原理和接口技術(shù)這門課的認(rèn)識,鞏固了我的理論知識。</p><p>  還有交通燈是我們生活中非常常見的一種東西,對于我們學(xué)以致用的這種能力得到了很好鍛煉,能

21、夠為我們以后的工作于學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。</p><p>  最后,對在這個設(shè)計中幫助我們的所有同學(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示衷心的感謝。</p><p><b>  附錄</b></p><p><b>  參考源程序</b></p><p>  #include<reg51.h></p&

22、gt;<p>  #define uint unsigned int</p><p>  #define uchar unsigned char</p><p>  uchar time,aa,qian,bai,shi,ge,i;</p><p>  sbit huanga=P1^2;</p><p>  sbit huangb

23、=P1^5;</p><p>  uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};</p><p>  uchar code tabledeng[]={0xee,0xde,0xf5,0xf3};</p><p>  void display(uchar qian,uchar

24、 bai,uchar shi,uchar ge);</p><p>  void delay(uint z);</p><p>  void init();</p><p>  void main()</p><p><b>  { </b></p><p><b>  init();&

25、lt;/b></p><p><b>  while(1)</b></p><p><b>  {</b></p><p>  P1=tabledeng[0];</p><p><b>  time=20;</b></p><p>  while(

26、time!=0)</p><p>  display((time+3)/10,(time+3)%10,time/10,time%10);</p><p>  P1=tabledeng[1];</p><p><b>  time=3;</b></p><p>  while(time!=0)</p><

27、;p>  { for(i=0;i<50;i++)</p><p>  display(time/10,time%10,time/10,time%10);</p><p>  huangb=~huangb;</p><p><b>  }</b></p><p>  P1=tabledeng[2];</p

28、><p><b>  time=23;</b></p><p>  while(time!=3)</p><p>  display((time-3)/10,(time-3)%10,time/10,time%10);</p><p>  P1=tabledeng[3];</p><p><b&g

29、t;  time=3;</b></p><p>  while(time!=0)</p><p><b>  { </b></p><p>  for(i=0;i<50;i++)</p><p>  display(time/10,time%10,time/10,time%10);</p>

30、<p>  huanga=~huanga;</p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  void delay(uint z)</p><p>&l

31、t;b>  {</b></p><p><b>  uint x,y;</b></p><p>  for(x=z;x>0;x--)</p><p>  for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>  }</b></p><p&g

32、t;  void display(uchar qiang,uchar bai,uchar shi,uchar ge)</p><p><b>  {</b></p><p>  P0=table[qiang]; </p><p>  T0=0;TXD=1;INT1=1;INT0=1;</p><p><b> 

33、 delay(1);</b></p><p>  P0=table[bai]; </p><p>  T0=1;TXD=0;INT1=1;INT0=1;</p><p><b>  delay(1);</b></p><p>  P0=table[shi]; </p><p>  T0

34、=1;TXD=1;INT1=0;INT0=1;</p><p><b>  delay(1);</b></p><p>  P0=table[ge];</p><p>  T0=1;TXD=1;INT1=1;INT0=0;</p><p><b>  delay(1);</b></p>

35、<p><b>  }</b></p><p>  void init()</p><p><b>  {</b></p><p>  INT1=1;INT0=1;</p><p>  TMOD=0x01;</p><p>  TH0=(65536-50000)

36、/256;</p><p>  TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>  EA=1;</b></p><p><b>  ET0=1;</b></p><p><b>  TR0=1;</b></p><p><b

37、>  }</b></p><p>  void timer0() interrupt 1</p><p><b>  {</b></p><p>  TH0=(65536-50000)/256;</p><p>  TL0=(65536-50000)%256;</p><p>&

38、lt;b>  aa++;</b></p><p>  if(aa==20)</p><p><b>  {</b></p><p><b>  aa=0;</b></p><p>  if(time!=0)</p><p><b>  time--

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