十字路口嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計報告

1、<p><b>　　嵌入式系統(tǒng)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　設(shè)計任務(wù)一 十字路口交通燈控制</p><p><b>　　一、設(shè)計目的：</b></p><p>　　1．了解基于ARM7核的LPC2106的管腳功能和特點

2、，掌握I/O控制寄存器的設(shè)置方法；</p><p>　　2．掌握ARM7應(yīng)用系統(tǒng)編程開發(fā)方法，能用C語言編寫應(yīng)用程序；</p><p>　　3．熟練掌握ADS1.2軟件的使用以及PROTEUS仿真調(diào)試的方法；</p><p><b>　　二、具體任務(wù)：</b></p><p>　　1．采用PROTEUS完成十字路口交通燈

3、控制的硬件電路設(shè)計，要求單片機選型為飛利浦公司的LPC2106，東西南北方向分別設(shè)置紅黃綠3個指示燈，東西方向和南北方向各用1個數(shù)碼管顯示通行時間；</p><p>　　2．用ADS1.2編寫C語言應(yīng)用程序，完成十字路口交通燈控制；</p><p>　　3．采用PROTEUS將應(yīng)用程序裝載在LPC2106中，進行仿真驗證。要求東西方向和南北方向的數(shù)碼管顯示通行時間并倒計時，可以設(shè)置成一樣，

4、例如都是9秒倒計時；每當?shù)褂嫊r時間到，完成紅黃綠指示燈的狀態(tài)切換，模擬實現(xiàn)十字路口的交通燈管理控制。</p><p>　　三、硬件電路設(shè)計。（參考下圖完成硬件電路設(shè)計，用屏幕抓圖的方式將自己設(shè)計的PROTEUS電路圖粘貼在下面，并用文字對所設(shè)計的電路功能、原理進一步說明）</p><p><b>　　硬件電路說明：</b></p><p>　　

5、此電路設(shè)計實現(xiàn)的功能是：模擬實現(xiàn)十字路口的交通燈管理控制。東西綠燈南北紅燈亮30秒，然后是東西綠燈變?yōu)辄S燈亮3秒，南北紅燈不變。再到東西黃燈變?yōu)榧t燈，南北紅燈變?yōu)榫G燈，都是亮30秒。最后是南北綠燈變?yōu)辄S燈亮3秒，東西紅燈不變。因為此電路只采用兩個數(shù)碼管，僅僅可以完成一些簡單的功能，這樣可以先編寫簡單的程序。按理是要4個數(shù)碼管來顯示的，這樣就可以調(diào)整由綠燈變?yōu)辄S燈時，而紅燈不變的時間差。因為時間有限，所以只實現(xiàn)交通燈的基本功能實現(xiàn)，后續(xù)電

6、路還需改進！</p><p>　　四、源程序。（只將C語言應(yīng)用程序附在后面，其它項目文檔不要提供）</p><p>　　#include"config.h"</p><p>　　#include"LPC2106.h" </p><p><b>　　uint32</b></p&

7、gt;<p>　　table1[]={0x6f,0x7f,0x07,0x7d,0x6d,0x66,0x4f,0x5b,0x06,0x3f};</p><p><b>　　uint32 </b></p><p>　　table2[]={0x2600,0x2500,0x4100,0x1a00,0x1900};</p><p>　　ui

8、nt32 table3[]={0x5b,0x06,0x3f};</p><p>　　void delay(uint32 n)//延時函數(shù)，當n為1時大致延時1毫秒</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uint32 i,j;</p><p>　　for(i=n;i>0;i--)&

9、lt;/p><p>　　for(j=2000;j>0;j--);</p><p><b>　　} </b></p><p>　　int main() </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　int i=0,n=0,m=0;<

10、;/p><p>　　PINSEL0=0x0000000;//寄存器初始化,選擇其I/0口功能</p><p>　　PINSEL1=0x00000000;</p><p>　　IODIR=0x0000ffff; //清0寄存器設(shè)置 </p><p><b>　　while(1) </b></p>&

11、lt;p><b>　　{ </b></p><p>　　for(i=0;i<3;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(n=0;n<10;n++)</p><p><b>　　{</b></p><

12、p>　　for(m=0;m<50;m++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　IOSET=table2[0] + table3[i];</p><p>　　delay(10);</p><p>　　IOCLR=0x0000ffff;</p><p>　　IOS

13、ET=table2[1]+ table1[n] ;</p><p>　　delay(10);</p><p>　　IOCLR=0x0000ffff;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　

14、}</b></p><p>　　for(n=6;n<10;)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　IOCLR=IOSET;</p><p>　　IOSET=table2[2]+ table1[n++];</p><p>　　delay(500);</

15、p><p>　　IOCLR=0x0000ffff;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i<3;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(n=0;n<10;n++)</p>&l

16、t;p><b>　　{</b></p><p>　　for(m=0;m<50;m++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　IOSET=table2[3] + table3[i];</p><p>　　delay(10);</p><p>

17、　　IOCLR=0x0000ffff;</p><p>　　IOSET=table2[4] + table1[n];</p><p>　　delay(10);</p><p>　　IOCLR=0x0000ffff;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}

18、</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(n=6;n<10;)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　IOCLR=IOSET;</p><p>　　IOSET=table2[2]+ table

19、1[n++];</p><p>　　delay(10);</p><p>　　IOCLR=0x0000ffff;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　} </p><p><b>　　} </b></p><p&g

20、t;　　五、仿真效果。（PROTEUS運行仿真效果圖如下）</p><p><b>　　圖一:</b></p><p><b>　　圖二：</b></p><p><b>　　圖三：</b></p><p>　　設(shè)計任務(wù)二 uC/OS-Ⅱ的移植與應(yīng)用</p>&l

21、t;p><b>　　一、設(shè)計目的：</b></p><p>　　1．了解嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ可移植、可裁剪等性能特點，正確理解實時操作系統(tǒng)中任務(wù)、信號、消息、中斷等基本概念以及uC/OS-Ⅱ多任務(wù)管理的調(diào)度算法；</p><p>　　2．掌握uC/OS-Ⅱ在ARM7上移植的方法；</p><p>　　3．能將uC/OS-Ⅱ移植

22、在LPC2106中，并根據(jù)具體要求創(chuàng)建用戶任務(wù)，解決實際問題；</p><p><b>　　二、具體任務(wù)：</b></p><p>　　1．uC/OS-Ⅱ移植在LPC2106中。</p><p>　　2．編寫用戶任務(wù)程序，完成實時溫度的采集控制。硬件電路見參考硬件電路圖，圖中用滑動變阻器代替溫度傳感器轉(zhuǎn)換后的電壓，用ADC0809完成A/D轉(zhuǎn)換

23、，并用數(shù)碼管顯示出來。</p><p>　　三、參考硬件電路。（用文字對所設(shè)計的電路功能、原理做詳細說明）</p><p><b>　　附圖：</b></p><p><b>　　硬件電路說明：</b></p><p>　　硬件電路要實現(xiàn)的功能時完成實時溫度的采集控制。圖中用滑動變阻器代替溫度傳感器

24、轉(zhuǎn)換后的電壓，用ADC0809完成A/D轉(zhuǎn)換，并用數(shù)碼管顯示出來。每當我們按下啟動鍵時，ADC0808將通道0的電壓值轉(zhuǎn)換并顯示在數(shù)碼管上顯示出來。由于此電路使用了嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ，電路功能的實現(xiàn)可以劃分為3個任務(wù)，第一個任務(wù)按鍵識別；第二個任務(wù)A/D轉(zhuǎn)換；第三個任務(wù)數(shù)碼管顯示。</p><p>　　四、源程序。（只將C語言應(yīng)用程序附在后面，其它項目文檔不要提供，C語言應(yīng)用程序要有一定的注釋說明）

25、</p><p><b>　　源程序：</b></p><p>　　/********************************************************************************************************/</p><p>　　#include "config.

26、h"</p><p>　　#define TASK_STK_SIZE 64</p><p>　　#define con 0x00001fff</p><p>　　#define key 0x00001000</p><p>　　#define adstart 0x000

27、02000</p><p>　　#define adend 0x00004000</p><p>　　const uint32 led_code[16]={0x0000003F,0x00000006,0x0000005B,0x0000004F,0x00000066,0x0000006D,0x0000007D,0x00000007, 0x0000007F,0x0000

28、0006F,0x00000077,0x0000007C,0x00000039,0x0000005E,0x00000079,0x00000071};</p><p>　　//定義任務(wù)堆棧大小</p><p>　　OS_STK Task0Stk[TASK_STK_SIZE];</p><p>　　OS_STK Task1Stk[TASK_STK_SI

29、ZE];</p><p>　　OS_STK Task2Stk[TASK_STK_SIZE];</p><p>　　INT32U data;</p><p><b>　　//任務(wù)聲明</b></p><p>　　void Task0(void *data);</p><p>　　voi

30、d Task1(void *data);</p><p>　　void Task2(void *data);</p><p>　　/*********************************************************************************************************</p><p>　　

31、** 函數(shù)名稱: main</p><p>　　** 功能描述: c語言的主函數(shù)，由它啟動多任務(wù)環(huán)境</p><p>　　********************************************************************************************************/</p><p>　　int mai

32、n (void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　OSInit();//操作系統(tǒng)初始化</p><p>　　OSTaskCreate(Task0, (void *)0, &Task0Stk[TASK_STK_SIZE - 1], 1);</p><p>　　OSTa

33、skCreate(Task1, (void *)0, &Task1Stk[TASK_STK_SIZE - 1],2);</p><p>　　OSTaskCreate(Task2, (void *)0, &Task2Stk[TASK_STK_SIZE - 1],3); </p><p>　　OSStart();//啟動操作系統(tǒng)</p><

34、;p>　　//while((IOPIN&key)!=0);</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay(INT32U t)</p><p>　　{while(t--);}</p>

35、<p>　　void L_Init (void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PINSEL0=0x00000000; </p><p>　　PINSEL1=0x00000000; </p><p>　　IODIR|= 0x00002

36、fFF; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*********************************************************************************************************</p><p>　　** 函數(shù)名稱:T

37、ask0</p><p>　　** 功能描述: μCOS-II的第一個任務(wù)，通常由它初始化目標板和建立其它任務(wù)</p><p>　　********************************************************************************************************/</p><p>　　vo

38、id Task0(void *p_arg)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　p_arg = p_arg; </p><p>　　TargetInit();

39、 </p><p>　　L_Init(); </p><p><b>　　for(;;)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　while((

40、IOPIN&key)!=0);</p><p>　　L_Init(); </p><p>　　while((IOPIN&key)==0);</p><p>　　IOCLR= 0x0000ffFF;</p><p>　　OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);//無條件掛起一個任務(wù)(任務(wù)優(yōu)先級) &l

41、t;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************************************************************************************************</p>

42、<p>　　** 函數(shù)名稱:Task1</p><p>　　** 功能描述: μCOS-II的第2個任務(wù)，AD轉(zhuǎn)換</p><p>　　********************************************************************************************************/</p><p&

43、gt;　　void Task1(void *p_arg)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　p_arg = p_arg; </p><p>　　L_Init();

44、 </p><p>　　for(;;)//送單次脈沖，啟動A/D轉(zhuǎn)換</p><p>　　{IOCLR=adstart;</p><p>　　delay(50);</p><p>　　IOSET=adstart;</p><p>　　delay(50);</p>

45、<p>　　IOCLR=adstart;</p><p>　　delay(50);</p><p>　　L_Init(); </p><p>　　while((IOPIN&adend)==0);//A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束</p><p>　　IOSET=1<<11;//OE置1，將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)

46、讀入</p><p>　　// OSTimeDlyHMSM(0,0,0,50);</p><p>　　data=IOPIN;</p><p>　　data=data>>15;</p><p>　　OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);</p><p><b>　　}</b&

47、gt;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　/****************************************************************************************************</p><p>　　** 函數(shù)名稱:Task2</p>&

48、lt;p>　　** 功能描述: μCOS-II的第3個任務(wù)，LED顯示</p><p>　　********************************************************************************************************/</p><p>　　void Task2(void *p_arg)</p&

49、gt;<p>　　{ INT32U d,g,s,b;</p><p>　　p_arg = p_arg; </p><p>　　L_Init(); </p><p><

50、;b>　　while(1)</b></p><p>　　{ b=data/100; d=data %100;</p><p>　　s=d/10; g=d%10; </p><p>　　IOSET=(1<<10)|led_code[g];</p><p>　　delay(30);</p

51、><p>　　IOCLR=0x00000fff;</p><p>　　IOSET=1<<10;</p><p>　　IOCLR=1<<10;</p><p>　　IOSET=(1<<9)|led_code[s]; </p><p>　　delay(30);</p>&l

52、t;p>　　IOCLR=0x00000fff;</p><p>　　IOSET=1<<9;</p><p>　　IOCLR=1<<9;</p><p>　　IOSET=(1<<8)|led_code[b]; </p><p>　　delay(30);</p><p>　　I

53、OCLR=0x00000fff;</p><p>　　IOSET=1<<8;</p><p>　　IOCLR=1<<8;</p><p>　　while((IOPIN&key)==0)</p><p>　　{OSTaskResume(2); }//喚醒掛起的任務(wù)2需要的函數(shù)</p>&l

54、t;p><b>　　}</b></p><p>　　// OSTaskResume(0);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　五、仿真效果。（用屏幕抓圖的方式將PROTEUS運行仿真效果圖粘貼在下面）</p><p><b>　　圖一：</b>&

55、lt;/p><p><b>　　圖二：</b></p><p><b>　　嵌入式課程設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計共耗時兩個星期，終于到了結(jié)尾總結(jié)的時刻了。作為電氣自動化專業(yè)的學生，設(shè)計是我們將來必需的技能，這次課程設(shè)計恰恰給我們提供了一個應(yīng)用自己所學知識的機會，從到圖書館查找資料到對電路的設(shè)計到最后電路的成

56、型，都對我所學的知識進行了檢驗?？梢哉f，本次課程設(shè)計有苦也有甜。設(shè)計思路是最重要的，只要你的設(shè)計思路是成功的，那你的設(shè)計已經(jīng)成功了一半。因此我們應(yīng)該在設(shè)計前做好充分的準備，像查找詳細的資料，為我們設(shè)計的成功打下堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　本次為期兩周的課程設(shè)計，通過“十字路口交通燈控制”和“uC/OS-Ⅱ的移植與應(yīng)用”這兩個課題，讓我對proteus這個軟件的操作和使用環(huán)境有了進一步的了解和深入，知道如何更

57、加準確的去設(shè)計嵌入式程序和硬件圖，再通過proteus的仿真，得到設(shè)計結(jié)果。同時也了解了嵌入式芯片引腳的各種功能，明白如何合理的運用和使用它們。</p><p>　　在此次的嵌入式課程設(shè)計過程中，更進一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。也鍛煉了自己獨立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解決問題的習慣。雖然這只是一次簡單的課程設(shè)計，但通過這次課程設(shè)計我們了解了課程設(shè)計的一般步驟，和設(shè)計

58、中應(yīng)注意的問題。設(shè)計本身并不是有很重要的意義，而是對待問題時的態(tài)度和處理事情的能力。設(shè)計的過程，設(shè)計的思想和設(shè)計硬件電路中的每一個環(huán)節(jié)，電路中各個部分的功能是如何實現(xiàn)的。各個芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時應(yīng)該注意哪些要點。實驗中，不僅可以把課堂中所學到的知識，直接加以運用，而且還可以把各個分離的知識點組合為一個整體。使自己在專業(yè)知識和動手能力上有了和大的提高。</p><p>　　通過*老師理論課上的講解以