單片機(jī)簡單交通燈課程設(shè)計

1、<p>　　《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》</p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　題 目： 簡單交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　專 業(yè)： xxxxxxxxxxxxxx </p><p>　　班 級： xxxxxxxxxxxxx

2、 </p><p>　　學(xué) 號： xxxxxxx </p><p>　　姓 名： xxxx </p><p>　　xxxxxxxxxx</p><p><b>　　20xx年x月x日</b></p><p><b>

3、　　摘 要</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　世界上最先使用交通信號燈的是英國倫敦。1868年12月10日，在倫敦布里奇大街和警察廳拐角處一根7米高的鋼柱上，裝上了一套交通信號燈，這套裝置是由鐵路信號工程師奈特發(fā)明的。它有紅綠兩種顏色，紅色示意“停止”，綠色示意“當(dāng)心”。由于這種信號燈燃燒煤氣，因而很不安全，在

4、它安裝使用后的第23天就發(fā)生了爆炸，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)燈的警察也因此喪生。 1879年愛迪生發(fā)明了白熾燈，從此，電氣照明迅速進(jìn)入到各個領(lǐng)域。第一個電動紅綠交通信號燈于1914年8月5日在美國的俄亥俄州投入使用。燈柱上還安裝了一個電鈴，當(dāng)紅綠燈轉(zhuǎn)換顏色時會自動鳴響。 現(xiàn)代的紅、黃、綠三色交通信號燈于1918年出現(xiàn)在美國紐約，它安裝在交通崗?fù)ど?，用人工控制?0世紀(jì)20年代后，自動變換顏色的交通信號燈開始在全世界的大小市鎮(zhèn)安家落戶。 現(xiàn)在，世界各國一般

5、都采用紅、黃、綠三種顏色作為交通信號。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。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 交通管理的方案論證1</p><p>　　第2章 課程設(shè)計的題目及要求1</p><p><b>

6、;　　2.1設(shè)計目的1</b></p><p>　　2.2設(shè)計任務(wù)及要求1</p><p>　　第3章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計1</p><p>　　3.1系統(tǒng)設(shè)計總框圖1</p><p>　　3.2系統(tǒng)引腳圖1</p><p>　　第4章 控制系統(tǒng)變的軟件設(shè)計2</p><p&

7、gt;　　4.1程序流程圖3</p><p><b>　　4.2程序清單3</b></p><p>　　第5章 調(diào)試及性能分析8</p><p>　　第6章 課程設(shè)計心得9</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)9</b></p><p>　　1．交通管理的方案論證&

8、lt;/p><p>　　東西、南北兩干道交于一個十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩干道的公共停車時間。設(shè)東西道比南北道的車流量大，指示燈燃亮的方案</p><p>　　2. 課程設(shè)計的題目及要求</p><p><b>　　

9、（1）設(shè)計目的</b></p><p>　　1.熟悉單片機(jī)控制系統(tǒng)，并了解系統(tǒng)設(shè)計的一般規(guī)律。</p><p>　　2.掌握8255芯片的結(jié)構(gòu)及編程方法。</p><p>　　3.熟悉模擬交通燈控制的實現(xiàn)方法。</p><p>　?。?）設(shè)計任務(wù)及要求</p><p>　　設(shè)計一個交通燈控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)

10、工作后，交通燈按照下列規(guī)律變化：初始態(tài)東南西北均為紅燈，持續(xù)時間為2s；然后轉(zhuǎn)為狀態(tài)1(10s)，為東西紅、南北綠；狀態(tài)2(3s)東西紅燈不變、南北綠燈滅、黃燈閃爍三次；狀態(tài)3(15s)，為東西綠、南北紅；狀態(tài)4(3s)，為東西綠燈滅、黃燈閃爍三次、南北紅燈不變；最后回到狀態(tài)1，依此循環(huán)。如遇到特殊情況，可撥動應(yīng)急開關(guān)，使各向均為紅燈，特殊車輛不受紅燈限制，待其順利通過后將開關(guān)撥回原位，系統(tǒng)恢復(fù)原狀態(tài)運行。</p><

11、;p><b>　　3.硬件設(shè)計</b></p><p>　　（1）系統(tǒng)設(shè)計總框圖</p><p><b>　　圖1 系統(tǒng)硬件框圖</b></p><p><b>　?。?）系統(tǒng)引腳圖</b></p><p><b>　　圖2 系統(tǒng)引腳圖圖</b>&l

12、t;/p><p><b>　　4.軟件設(shè)計</b></p><p><b>　?。?）程序流程圖</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，程序框圖如圖3所示。軟件可由匯編語言完成。軟件設(shè)計可以分為以下幾個功能模塊：</p><p>　　1.主程序：初始化及鍵盤監(jiān)控。</p><p&

13、gt;　　2.計時程序模塊：為定時器的中斷服務(wù)子程序，完成時間定時。</p><p>　　3.如遇到特殊情況，可撥動應(yīng)急開關(guān)，使各向均為紅燈，特殊車輛不受紅燈限制，待其順利通過后將開關(guān)撥回原位，系統(tǒng)恢復(fù)原狀態(tài)運行。</p><p><b>　　圖3 程序流程圖</b></p><p><b>　?。?）程序清單</b>&l

14、t;/p><p>　　ORG 0000H ;主程序的入口地址</p><p>　　LJMP MAIN ;跳轉(zhuǎn)到主程序的開始處</p><p>　　ORG 0003H ;外部中斷0的中斷程序入口地址 </p><p>　　ORG 000BH ;定時器0的

15、中斷程序入口地址</p><p>　　LJMP T0_INT ;跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序處</p><p>　　ORG 0013H ;外部中斷1的中斷程序入口地址 </p><p>　　MAIN : MOV SP,#50H</p><p>　　MOV IE,#8EH ;CPU開中斷，允許T0中斷，

16、T1中斷和外部中斷1中斷</p><p>　　MOV TMOD,#51H ;設(shè)置T1為計數(shù)方式,T0為定時方式，且都工作于模式1</p><p>　　MOV TH1,#00H ;T1計數(shù)器清零</p><p>　　MOV TL1,#00H</p><p>　　SETB TR1 ;啟動T1計時器</p&

17、gt;<p>　　SETB EX1 ;允許INT1中斷</p><p>　　SETB IT1 ;選擇邊沿觸發(fā)方式</p><p>　　MOV DPTR ,#0003H</p><p>　　MOV A, #80H ;給8255賦初值，8255工作于方式0</p><p>　　MOVX

18、@DPTR, A</p><p>　　AGAIN: JB P3.1,N0 ;判斷是否要設(shè)定東西方向紅綠燈時間的初值，若P3.1為1 則跳轉(zhuǎn)</p><p>　　MOV A,P1 </p><p>　　JB P1.7,RED ;判斷P1.7是否為1，若為1則設(shè)定紅燈時間，否則設(shè)定綠燈時間 </p><p>　

19、　MOV R0,#00H ;R0清零</p><p>　　MOV R0,A ;存入東西方向綠燈初始時間</p><p><b>　　MOV R3,A</b></p><p>　　LCALL DISP1</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　AJM

20、P AGAIN</p><p>　　RED: MOV A,P1</p><p>　　ANL A,#7FH ;P1.7置0</p><p>　　MOV R7,#00H ;R7清零</p><p>　　MOV R7,A ;存入東西方向紅燈初始時間</p><p><b>　　M

21、OV R3,A</b></p><p>　　LCALL DISP1</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　AJMP AGAIN</p><p>　　;-------------------------------------------</p><p>　　N0: SETB

22、TR0 ;啟動T0計時器</p><p>　　MOV 76H,R7 ;紅燈時間存入76H</p><p>　　N00: MOV A,76H ;東西方向禁止，南北方向通行</p><p>　　MOV R3,A </p><p>　　MOV DPTR,#0000H ;置8255A口，

23、東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮</p><p>　　MOV A,#0DDH</p><p>　　MOVX @DPTR, A</p><p>　　N01: JB P2.0,B0</p><p>　　N02: SETB P3.0</p><p>　　CJNE R3,#00H,N01 ;比較R3中的值是否為0，不為

24、0轉(zhuǎn)到當(dāng)前指令處執(zhí)行</p><p>　　;------黃燈閃爍5秒程序------</p><p>　　N1: SETB P3.0</p><p>　　MOV R3,#05H</p><p>　　MOV DPTR,#0000H ;置8255A口，東西，南北方向黃燈亮</p><p>　　MOV A,#0D4H

25、</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　N11: MOV R4,#00H</p><p>　　N12: CJNE R4,#7DH,$ ;黃燈持續(xù)亮0.5秒</p><p>　　N13: MOV DPTR,#0000H ; 置8255A口，南北方向黃燈滅</p><p>

26、　　MOV A,#0DDH</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　N14: MOV R4,#00H</p><p>　　CJNE R4,#7DH,$ ;黃燈持續(xù)滅0.5秒</p><p>　　CJNE R3,#00H,N1 ;閃爍時間達(dá)5秒則退出</p><p>　　;----

27、--------------------------------------------------------</p><p>　　N2: MOV R7,#00H</p><p>　　MOV A,R0 ;東西通行，南北禁止</p><p><b>　　MOV R3,A</b></p><p>　　MOV DP

28、TR,#0000H ; 置8255A口，東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮</p><p>　　MOV A,#0EBH</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　N21: JB P2.0,T03</p><p>　　N22: CJNE R3,#00H,N21</p><p>　　;-----

29、-黃燈閃爍5秒程序------</p><p>　　N3: MOV R3,#05H</p><p>　　MOV DPTR,#0000H ;置8255A口，東西，南北方向黃燈亮</p><p>　　MOV A,#0E2H</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　N31: MOV

30、R4,#00H</p><p>　　CJNE R4,#7DH,$ ;黃燈持續(xù)亮0.5秒</p><p>　　N32: MOV DPTR,#0000H ; 置8255A口，南北方向黃燈滅</p><p>　　MOV A,#0EBH</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　N33:

31、 MOV R4,#00H</p><p>　　CJNE R4,#7DH,$ ;黃燈持續(xù)滅0.5秒</p><p>　　CJNE R3,#00H,N3 ;閃爍時間達(dá)5秒則退出</p><p><b>　　SJMP N00</b></p><p>　　;------闖紅燈報警程序------</p>

32、<p>　　B0: MOV R2,#03H ;報警持續(xù)時間3秒</p><p>　　B01: MOV A,R3</p><p>　　JZ N1 ;若倒計時完畢，不再報警</p><p>　　CLR P3.0 ;報警 </p><p>　　CJNE R2,#00

33、H,B01 ;判斷3秒是否結(jié)束</p><p><b>　　SJMP N02</b></p><p>　　;------1秒延時子程序-------</p><p>　　N7: RETI</p><p>　　T0_INT:MOV TL0,#9AH ;給定時器T0送定時10ms的初值</p&g

34、t;<p>　　MOV TH0,#0F1H </p><p><b>　　INC R4</b></p><p><b>　　INC R5</b></p><p>　　CJNE R5,#0FAH,T01 ;判斷延時是否夠一秒，不夠則調(diào)用顯示子程序</p><p>　　MOV R5,

35、#00H ;R5清零</p><p>　　DEC R3 ;倒計時初值減一</p><p>　　DEC R2 ;報警初值減一</p><p>　　T01: ACALL DISP ;調(diào)用顯示子程序</p><p>　　RETI ;中斷返回

36、</p><p>　　;------顯示子程序------</p><p>　　DISP: JNB P2.4,T02</p><p>　　DISP1: MOV B,#0AH</p><p>　　MOV A,R3 ;R3中值二轉(zhuǎn)十顯示轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　DIV AB<

37、/b></p><p><b>　　MOV 79H,A</b></p><p><b>　　MOV 7AH,B</b></p><p>　　DIS: MOV A,79H ;顯示十位</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>

38、　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV DPTR,#0002H</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　MOV DPTR,#0001H</p><p>　　MOV A,#0F7H</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　L

39、CALL DELAY</p><p>　　DS2: MOV A,7AH ;顯示個位</p><p>　　MOV DPTR,#TAB </p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV DPTR,#0002H</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p&

40、gt;<p>　　MOV DPTR,#0001H</p><p>　　MOV A,#0FBH</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;------東西方向車流量檢測程序------</p><p>　　T03:

41、 MOV A,R3</p><p>　　SUBB A,#00H ;若綠燈倒計時完畢，不再檢測車流量</p><p>　　JZ N3 </p><p>　　JB P2.0,T03</p><p>　　INC R7 </p><p&g

42、t;　　CJNE R7,#64H,E1 </p><p>　　MOV R7,#00H ;中斷到100次則清零</p><p>　　E1: SJMP N22</p><p>　　;------東西方向車流量顯示程序------</p><p>　　T02: MOV B,#0AH</p><p&

43、gt;　　MOV A,R7 ;R7中值二轉(zhuǎn)十顯示轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV 79H,A</b></p><p><b>　　MOV 7AH,B</b></p><p>　　DIS

44、3: MOV A,79H ;顯示十位</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV DPTR,#0002H</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　MOV DPTR,#0001H</p&

45、gt;<p>　　MOV A,#0F7H</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　DS4: MOV A,7AH ;顯示個位</p><p>　　MOV DPTR,#TAB </p><p>　　MOVC A,@A

46、+DPTR</p><p>　　MOV DPTR,#0002H</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　MOV DPTR,#0001H</p><p>　　MOV A,#0FBH</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p><b>　　LJM

47、P N7</b></p><p>　　;------延時4MS子程序----------</p><p>　　DELAY: MOV R1,#0AH</p><p>　　LOOP: MOV R6,#64H</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　LOOP1:

48、 DJNZ R6,LOOP1</p><p>　　DJNZ R1,LOOP</p><p>　　RET </p><p>　　;------字符表------</p><p>　　TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH </p><p>&

49、lt;b>　　END</b></p><p><b>　　5.調(diào)試及性能分析</b></p><p><b>　　(1)軟件調(diào)試</b></p><p>　　軟件調(diào)試主要是利用proteus仿真軟件完成電路的搭建，運行以發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的錯誤及時改正。。</p><p><b>

50、;　　(2)硬件調(diào)試</b></p><p>　　硬件調(diào)試主要是檢測硬件電路是否有短路、斷路、虛焊等。具體步驟及測試結(jié)果如下：</p><p>　?。?）檢查電源與地線是否全部連接上，用萬用表對照電路原理圖測試各導(dǎo)線是否完全連接，對未連接的進(jìn)行修復(fù)。</p><p>　?。?）參照原理圖，檢查各個器件之間的連接是否連接正確，是否存在虛焊，經(jīng)測試，各連接不

51、存在問題。</p><p>　　（3）以上兩項檢查并修復(fù)完后，給該硬件電路上電，電源指示燈點亮。</p><p><b>　　6.課程設(shè)計心得</b></p><p>　　這次單片機(jī)課程設(shè)計歷時一個學(xué)期的時間，在這次設(shè)計過程里我們體驗了從設(shè)計、畫板、編程、焊板到調(diào)試的整個過程。</p><p>　　對于交通燈這個題目，由

52、于以前學(xué)單片機(jī)這個課程時，做過類似相關(guān)的實驗，覺得這個比較簡單而且做出的東西也比較直觀，在確定題目之后，查閱了大量的資料，初步完成了電路設(shè)計方案。</p><p>　　通過這次課設(shè)，對以前學(xué)過的知識進(jìn)行了鞏固，加深了理解，提高了應(yīng)用的能力，而且提高了我們的發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。經(jīng)歷了從最初的設(shè)計到最后做出產(chǎn)品的開發(fā)過程，提高了對專業(yè)的認(rèn)識及興趣，對于我們工科來說，對以后就業(yè)有及其重大的影響。</p&g

53、t;<p>　　由于本設(shè)計設(shè)計到的知識面比較廣,就愛上本人在相關(guān)領(lǐng)域知識的缺乏,所以本設(shè)計的性能指標(biāo)還是有待改善的,然而,模擬仿真證明了本設(shè)計的基本設(shè)計思想和設(shè)計方法以及基本功能是現(xiàn)實可行的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1劉守義等.單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2007.</p>&l