實驗三 急救車與交通燈程序.doc

湖北民族學院信息工程學院單片機實驗報告單片機實驗報告題 目: 實驗三 急救車與交通燈實驗 班 級： 0310405 姓 名： 左立剛 學 號： 031040522 指導老師： 高林 時 間： 2013年6月4日 一、實驗目的 (1)了解8255芯片的結構、工作方式及編程方法(2)學習模擬十字路口交通控制的實現(xiàn)方法；(3)熟練掌握外部中斷技術的使用方法。二、實驗內容（1）在實驗箱上完成：用8255的PA口、PB口的低四位做輸出口，控制十二個發(fā)光二極管亮滅，模擬十字路口交通燈管理。一般情況下正常顯示，有急救車到達時，兩個方向四個路口交通信號燈全紅，以便讓急救車通過。設急救車通過路口時間為10秒，急救車通過后，交通恢復正常。本實驗用單次脈沖申請外部中斷，表示有急救車通過。 （2）用Proteus軟件參照實驗電路連線并仿真運行，得出與實驗箱上相同的軟件仿真結果。所用元器件：單片機AT89C51、可編程并口芯片8255A、按鍵BUTTON、發(fā)光二極管LED-GREEN(RED、YELLOW)、8位鎖存器74LS273或74LS373、3-8譯碼器74LS138、或非門74LS02、排阻或電阻RESPACK-8(RES) 、8位緩沖器74LS244三、程序框圖 四、實驗連線（只連圖中粗實線） 五、實驗步驟 5.1 在實驗箱上完成8255 PB3PB0、PA7PA0依次接發(fā)光二極管L1L12。編寫程序，初始態(tài)為四個路口的紅燈全亮之后，東西路口的綠燈亮南北路口的紅燈亮，東西路口方向通車。延時一段時間后東西路口的綠燈熄滅，黃燈開始閃耀。閃耀若干次后，東西路口紅燈亮，而同時南北路口的綠燈亮，南北路口方向開始通車，延時一段時間后，南北路口的綠燈熄滅，黃燈開始閃耀。閃耀若干次后，再切換到東西路口方向，之后重復以上過程。 5.2 proteus仿真電路圖：六、實驗說明中斷服務程序的關鍵是：保護進入中斷時的狀態(tài)，并在退出中斷之前恢復進入時的狀態(tài)。必須在中斷程序中設定是否允許中斷重入，即設置EX0位。本例中使用了INT0中斷（P3.2），一般中斷程序進入時應保護PSW、ACC以及中斷程序使用但非其專用的寄存器。本例的中斷程序保護了PSW、ACC等三個寄存器并且在退出前恢復了這三個寄存器。另外中斷程序中涉及到關鍵數(shù)據(jù)的設置時應關中斷，即設置時不允許重入。本例中沒有涉及這種情況。中斷信號由單脈沖按鈕SP產(chǎn)生（實驗箱上的開關K1以及proteus仿真軟件里的按鍵button產(chǎn)生）。7、 程序清單：#include#include/訪問外部存儲器時，必須用到此頭文件#define PA XBYTE0xffd8/8255A的PA端口地址#define PB XBYTE0xffd9/8255A的PB端口地址#define CTL XBYTE0xffdb/8255A的控制端口地址void delay(unsigned int x); /延時子函數(shù)的聲明 void main() unsigned char i;CTL=0x80;/8255A的控制方式字EA=1;/打開總中斷EX0=1;/外部中斷允許IT0=1; /打開外部中斷0PA=0xb6; /初始東西南北四個紅燈亮PB=0xd;delay(60);while(1) /一直循環(huán)執(zhí)行 PA=0xae; /東西路口的綠燈亮南北路口的紅燈亮，東西路口方向通車PB=0xb;delay(60);for(i=0;i3;i+) PA=0x9e; /東西路黃燈開始閃耀，南北路口的紅燈亮PB=0x7;delay(10); PA=0xbe;PB=0xf;delay(10); PA=0x75; /東西路口紅燈亮，南北路口綠燈亮PB=0xd;delay(60);for(i=0;i0;i-) for(j=100;j0;j-)for(k=100;k0;k-);void int_0() interrupt 0 /外部中斷服務子程序，東西南北四個紅燈亮 PA=0xb6; PB=0xd; delay(80);8、 思考題（1）試編程解決中斷返回以后不能回到中斷之前狀態(tài)的問題。 解：本例中使用了INT0中斷（P3.2），外接按鍵，模擬有急救車到來，一般中斷程序進入時應保護PSW、ACC以及中斷程序使用但非其專用的寄存器。本例的中斷程序保護了PSW、ACC等三個寄存器并且在退出前恢復了這三個寄存器。在試驗箱和proteus仿真軟件運行程序并按下按鍵后，延時一段時間，可以回到中斷之前的位置。（2）將交通燈控制程序放在定時器T0中斷服務子函數(shù)中完成，試編程實現(xiàn)。程序清單：#include#include /訪問外部存儲器時，必須用到此頭文件#define PA XBYTE0xffd8/8255A的PA端口地址#define PB XBYTE0xffd9/8255A的PB端口地址#define CTL XBYTE0xffdb/8255A的控制端口地址#define uint unsigned intunsigned char num=0,num1=0,flag;/設置3個全局變量，num用于總循環(huán)時間， /num1用于控制黃燈閃爍時間間隔，flag是黃燈閃爍標志位void delays(); /延時子函數(shù)聲明，只用于讓急救車通過void main()TMOD=0X01;/T0定時器初始化TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;ET0=1;TR0=1;EA=1;EX0=1;/外部中斷初始化IT0=1;CTL = 0X80;PA = 0Xb6;/初始時，東西南北4個紅燈亮PB = 0Xd;while(1);/程序在此等待中斷void int_0() interrupt 0 /外部中斷服務子程序，模擬有急救車到來int num=0;PA=0Xb6; /四個方向的紅燈全亮PB=0Xd;delays(); /延時一段時間，讓急救車優(yōu)先通過void timer0() interrupt 1 /定時器T0中斷服務子程序num+;num1+;if(num=100)num=20;/控制總時間與循環(huán)返回位置，注意num=20而不是0， /因為初始時，4個紅燈亮不在循環(huán)內if(num1=5) flag=0; /黃燈閃爍標志控制位的設置if(num15&num1=10) flag=1;num1=0; if(20num&num=40&num=60) /東西路口黃燈閃爍，南北路口紅燈亮if(flag=0) PA = 0X9e;PB = 0X7;/黃燈亮if(flag=1) PA = 0Xbe;PB = 0Xf;/黃燈滅if(60num&num=80&num100) /南北路口黃燈閃爍，東西路口紅燈亮if(flag=0) PA = 0Xf3;PB = 0Xc; /黃燈亮if(flag=1) PA = 0Xf7;PB = 0Xd; /黃燈滅void delays() /延時子函數(shù)的定義uint h;for(h=0;h50000;h+); 九、實驗心得體會1. 做完此次的單片機急救車與交通燈實驗后，不僅加深了對可編程并口芯片8255A、74LS273鎖存器、8位緩沖器74LS244和74LS138譯碼器的工作原理，51單片機的定時器和外部中斷INT0中斷系統(tǒng)的理解，而且掌握了用C語言實現(xiàn)交通燈的編程方法和標志控制位flag設置用法，以及用proteus畫出硬件電路的方法（包括總線bus的快速畫法），最重要的是，培養(yǎng)了自己獨立調試程序的動手能力和解決實際問題的能力；2. 掌握以單片機為核心的電路基本畫法，通過實際程序設計和調試，逐步掌握模塊化程序設計方法和調試技術，為今后調試程序，設計一般的系統(tǒng)打下了一點基礎；3. 另外，注意紅綠燈亮的時間要適當，既不能太短，太短會