交通燈設計報告單片機原理及應用

1、河南工程學院課程設計交通燈設計學生姓名： 李炳華 學 院： 計算機學院 專業(yè)班級： 計算機科學與技術(shù)1342專業(yè)課程： 單片機原理及應用 指導教師： 陶春鳴 2016年 6月27日課程設計成績評定標準及成績序號評審項目指 標滿分評分1工作態(tài)度遵守紀律，學習認真；作風嚴謹，踏實肯干。 5分2工作量按期圓滿完成規(guī)定的任務，難易程度和工作量符合要求。 20分3出勤情況全勤： 得10分10分有遲到、早退、請假現(xiàn)象： 得8分曠課1天： 得5分曠課2天： 得2分曠課超過2天： 得0分4設計、實驗方案能靈活運用相關(guān)專業(yè)知識，有較強的創(chuàng)新意識，有獨特見解，設計有一定應用價值。30分5實驗技能動手能力強，能獨立

2、完成安裝、調(diào)試等實際操作，能解決設計及實驗過程中出現(xiàn)的問題。10分6小組表現(xiàn)注重團隊合作，在小組中表現(xiàn)突出，對設計方案的制定及選取起主要作用，在實驗操作過程中，承擔主要執(zhí)行者。5分7設計報告質(zhì)量報告結(jié)構(gòu)嚴謹合理；文理通順，技術(shù)用語準確，符合規(guī)范；圖表完備、正確，繪圖準確、符合國家標準；。20分合 計評語：等 級： （優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格）評閱人： 職稱： 日 期： 2016年 6 月27 日目 錄摘要11.1系統(tǒng)設計21.2設計方案2二、硬件設計52.1單片機簡介52.2交通燈中的中斷處理流程102.3 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成及原理10三、軟件設計123.1程序主體設計流程123.2理論

3、基礎知識133.3子程序模塊設計14四、仿真調(diào)試164.1 protues仿真器164.2集成開發(fā)環(huán)境keil164.3軟件調(diào)試流程174.4系統(tǒng)軟件調(diào)試17五、總結(jié)18附錄1整機原理圖21附錄2 程序清單21摘要近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應用正在不斷深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測技術(shù)日益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片機往往作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。 十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。交通信號燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用

4、單片機at89c51為中心器件來設計交通燈控制器，系統(tǒng)實用性強、操作簡單、擴展性強。本設計就是采用單片機模擬十字路口交通燈的各種狀態(tài)顯示以及倒計時時間。 本設計系統(tǒng)由單片機i/o口擴展系統(tǒng)、交通燈狀態(tài)顯示系統(tǒng)、led數(shù)碼顯示系統(tǒng)、復位電路等幾大部分組成。系統(tǒng)除基本的交通燈功能外，還具有倒計時功能，較好的模擬實現(xiàn)了十字路口可能出現(xiàn)的狀況。 軟件上采用keilc編程，主要編寫了主程序，led數(shù)碼管顯示程序，中斷程序延時程序等。經(jīng)過整機調(diào)試，實現(xiàn)了對十字路口交通燈的模擬。中國車輛數(shù)量不斷增加，交通控制在未來的交通管理中起著越來越重要的作用。智能交通燈的管理比重修一條馬路無論在經(jīng)濟、交通運行速率上都有

5、很好的效益、更加節(jié)約資源。使交管人員有更多的精力投入到管理整個城市交通控制，帶來更大的經(jīng)濟和社會效益,為創(chuàng)造美好的城市交通形象發(fā)揮更多的作用。關(guān)鍵詞：交通燈；單片機；msc-51；計時；組員信息： 姓名： 李炳華 趙立松 王洪輝 學號： 201310913204 201310913118 201310913121一、總體設計1.1系統(tǒng)設計1.1.1電源提供方案為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。因此考慮了兩種電源方案：方案一：采用獨立的穩(wěn)壓電源。此方案的優(yōu)點是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點是各模塊都采用獨立電源，會使系統(tǒng)復雜，且可能影響電路電平。方案二：采用單片機控制模塊提供電源。改方案

6、的優(yōu)點是系統(tǒng)簡明扼要，節(jié)約成本；缺點是輸出功率不高。綜上所述，我們選擇第二種方案。1.1.2輸入方案題目要求系統(tǒng)能調(diào)節(jié)燈亮時間，并可處理緊急情況，我們研究了兩種方案方案一：采用8155擴展i/o 口及鍵盤，顯示等。該方案的優(yōu)點是：使用靈活可編程，并且有ram,及計數(shù)器。若用該方案，可提供較多i/o 口,但操作起來稍顯復雜。方案二： 直接在i/o口線上接上按鍵開關(guān)。由于該系統(tǒng)對于交通燈的控制，只用單片機本身的i/o 口就可實現(xiàn)，且本身的計數(shù)器及ram已經(jīng)夠用。綜上所述，我們選擇第二種方案。1.2設計方案1.2.1單片機交通控制系統(tǒng)的通行方案設計設在十字路口，分為東西向和南北向，在任一時刻只有一個

7、方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時間，經(jīng)過短暫的過渡時間，將通行禁行方向?qū)Q。其具體狀態(tài)如下圖所示。圖1 交通狀態(tài)圖1圖2 交通狀態(tài)圖2說明：黑色表示亮，白色表示滅。交通狀態(tài)從狀態(tài)1開始變換，直至狀態(tài)6然后循環(huán)至狀態(tài)1，周而復始。表1 表示燈狀態(tài)和行止狀態(tài)的關(guān)系方向狀態(tài)1狀態(tài)3狀態(tài)4狀態(tài)6東西向禁行等待變換通行等待變換南北向通行等待變換禁行等待變換東西紅燈1100東西黃燈0001東西綠燈0010南北紅燈0011南北綠燈1000南北黃燈0100在任一個路口，遇紅燈禁止通行，轉(zhuǎn)綠燈允許通行，之后黃燈亮警告行止狀態(tài)將變換。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表1所示。說明：0表示滅，1表示亮。1.2.2單片機交通控制

8、系統(tǒng)的功能要求本設計能模擬基本的交通控制系統(tǒng)，用紅綠黃燈表示禁行，通行和等待的信號發(fā)生。 還可以進行緊急處理，交通路口出現(xiàn)緊急狀況在所難免，如特大事件發(fā)生，救護車等急行車通過等，我們都必須盡量允許其暢通無阻，畢竟在這種情況下是分秒必爭的，時時刻刻關(guān)系著公共財產(chǎn)安全，個人生死攸關(guān)等。由此在交通控制中增設禁停按鍵，就可達到想此目的。1.2.3單片機交通控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理單片機設計交通燈控制系統(tǒng)，可用單片機直接控制信號燈的狀態(tài)變化，基本上可以指揮交通的具體通行。本系統(tǒng)在此基礎上，加入了緊急情況處理功能。單片機最小系統(tǒng)外圍接口電路紅光綠信號燈按鍵控制電路圖3 系統(tǒng)的總體框圖據(jù)此，本設計系統(tǒng)以單片

9、機為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，由按鍵設置模塊產(chǎn)生輸入，信號燈狀態(tài)模塊。系統(tǒng)的總體框圖如上所示。單片機上電后，系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制，在此過程中隨時調(diào)用急停按鍵。二、硬件設計2.1單片機簡介at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（fperomfalsh programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能cmos8位微處理器，俗稱單片機。at89c2051是一種帶2k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用atmel高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工

10、業(yè)標準的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲器組合在單個芯片中，atmel的at89c51是一種高效微控制器，at89c2051是它的一種精簡版本。at89c單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。2.1.1.at89c51單片機的主要特性與mcs-51兼容，4k字節(jié)可編程閃爍存儲器，壽命：1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間：10年，全靜態(tài)工作：0hz-24hz，三級程序存儲器鎖定，128*8位內(nèi)部ram，32可編程i/o線，兩個16位定時器/計數(shù)器，5個中斷源（兩個外部中斷源和3個內(nèi)部中斷源），可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器

11、和時鐘電路。 時鐘電路：時鐘電路的作用是產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘脈沖序列。中斷系統(tǒng)：中斷系統(tǒng)的作用主要是對外部或內(nèi)部的終端請求進行管理與處理。at89s51共有5個中斷源，其中又2個外部中斷源和3個內(nèi)部中斷源。圖4 at89c51系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖2.1.2主要引腳功能圖5 at89c51引腳圖vcc：電源電壓gnd：接地p0口：p0口是一組8位雙向i0口。p0口即可作地址數(shù)據(jù)總線使用，又可以作為通用的i/o口使用。當cpu訪問片外存儲器時，p0口分時先作低8位地址總線，后作雙向數(shù)據(jù)總線，此時，p0口就不能再作i/o口使用了。在訪問期間激活要使用上拉電阻。p1口：pl 是一個帶內(nèi)部上

12、拉電阻的8準位雙向io口，p1作為通用的i/o口使用。p2 口：p2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位準雙向io 口，p2即可作為通用的i/o口使用，也可以作為片外存儲器的高8位地址總線，與p0口配合，組成16位片外存儲器單元地址。p3 口：p3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位準雙向i0 口。p3 口除了作為通用的i/o口使用之外，每個引腳還具有第二功能。表2 具有第二功能的p3口引腳端口引腳第二功能：p3.0rxd（串行輸入口）p3.1txd（串行輸出口）p3.2/int0（外中斷0）p3.3/ int1（外中斷1）p3.4t0（定時計數(shù)器0外部輸入）p3.5t1（定時計數(shù)器1外部輸入）p3

13、.6/ wr（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）p3.7/ rd外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）rst：復位輸入。當振蕩器工作時，rst引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。wdt 溢出將使該引腳輸出高電平，設置sfr auxr的disrt0 位（地址8eh）可打開或關(guān)閉該功能。disrt0位缺省為reset輸出高電平打開狀態(tài)。ale：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ale 仍以時鐘振蕩頻率的16 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ale脈沖。對f1ash存

14、儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（prog）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（sfr）區(qū)中的8eh 單元的d0 位置位，可禁止ale 操作。該位置位后，只有一條m0vx和m0vc指令ale才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ale無效。程序儲存允許（）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當at89s51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次有效，即輸出兩個脈沖。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的信號。vpp：外部訪問允許。欲使cpu僅訪問外部程序存儲器（地址為0000hffffh），ea端必須保持低電平（接地）。如ea端為高電平（接vcc端

15、），cpu則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。f1ash存儲器編程時，該引腳加上+12v的編程電壓vcc。xtal1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。2.1.3 mcs51的中斷源8051有5個中斷源，它們是兩個外中斷int0（p3.2）和int1（p3.3）、兩個片內(nèi)定時/計數(shù)器溢出中斷tf0和tf1，一個是片內(nèi)串行口中斷ti或ri，這幾個中斷源由tcon和scon兩個特殊功能寄存器進行控制,其中5個中斷源的程序入口。表3 中斷源程序入口入口地址中斷源0003h外部中斷0 ()000bh定時器0 (t0)0013h外部中斷1 ()001bh定時器1 (t1)0023h串行口2.2交通燈中

16、的中斷處理流程現(xiàn)場保護和現(xiàn)場恢復有特殊車輛要通過時就要進行中斷，在中斷之前，先將交通燈中斷前情況保護好，當中斷執(zhí)行后再恢復現(xiàn)場，包括信號燈顯示電路。中斷打開和中斷關(guān)閉為了使特殊車輛通行按一下打開中斷開關(guān)就可以打開中斷，關(guān)閉中斷開關(guān)就關(guān)閉中斷。中斷返回執(zhí)行完中斷服務程序后，必然要返回，即回交通燈信號回到中斷前狀態(tài)。2.3 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成及原理實現(xiàn)本設計要求的具體功能，可以選用at89c51單片機及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng)，12個發(fā)光二極管分成4組紅綠黃三色燈構(gòu)成信號燈指示模塊和緊急按鈕。2.3.1系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成本系統(tǒng)以單片機為核心，系統(tǒng)硬件電路由狀態(tài)燈，按鍵等組成。圖6 硬件電路總圖其中p

17、1用于控制紅綠黃發(fā)光二極管，xtal1和xtal2接入晶振時鐘電路，rest引腳接上復位電路， p3.2即int0緊急情況處理按鍵。2.3.2系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)上電或手動復位之后，系統(tǒng)顯示狀態(tài)燈，將狀態(tài)碼值送顯p1口。時間到達一個狀態(tài)所要全部時間，則要進行下一狀態(tài)判斷及銜接，并裝入次狀態(tài)的相應狀態(tài)碼值以及時間值，當然，還要開啟兩個外部中斷，其一為緊急情況處理中斷，一旦信號有效，即k鍵為低電平時進入中斷服務子程序，東西南北路口的紅燈全亮禁止全部通行，再按一下鍵，中斷結(jié)束返回。其二為系統(tǒng)復位，若此時按下復位按鈕，系統(tǒng)將自動恢復到初始狀態(tài)。2.3.3其它硬件介紹（1）發(fā)光二極管根據(jù)本設計的特點，紅綠燈

18、的顯示不可少，紅綠燈的顯示采用普通的發(fā)光二極管。每個方向上設置紅綠黃燈，總共4組。如果東西紅燈亮，那南北方向就是綠燈亮，反之亦然，所以在硬件上連接圖上也是對稱分布的。 圖7 信號燈的連接（2）按鍵控制本設計設置了有2個鍵：k鍵連接p3.2，復位按鈕。k鍵一端接地，另一端接對應的p3端口。低電平有效，當按鍵按下端口接地，單片機捕獲到低電平，從而知道相應的輸入信息。三、軟件設計3.1程序主體設計流程全部控制程序?qū)嶋H上分為若干模塊：鍵盤設置處理程序，狀態(tài)燈控制程序，led顯示程序緊停程序，中斷服務子程序，紅綠燈時間調(diào)整程序等。整個軟件程序方面主要分兩大部分：主程序部分和中斷處理程序。開始系統(tǒng)初始化東

19、西亮綠燈，南北亮紅燈東西，南北方向換向中斷處理子程序處理返回東西綠燈閃爍，然后轉(zhuǎn)換黃燈，同時，南北亮紅燈燈 圖8 系統(tǒng)總流程圖設計說明：該智能交通燈控制系統(tǒng)的軟件設計采用的是順序執(zhí)行并反復循環(huán)的方法。為了能夠使實驗快速地實現(xiàn)設計目的，我們將每個工作循環(huán)時間設計定在20s。每紅綠燈轉(zhuǎn)換時，正在通行路口的綠燈開始閃爍三次，隨后點亮黃燈，以提醒路人上的行人及車輛，交通燈即將發(fā)生變化。在此期間若中斷按鍵按下則轉(zhuǎn)入中斷服務子程序進行相關(guān)操作。3.2理論基礎知識3.2.1定時器原理定時器工作的基本原理其實就是給初值，讓它不斷加1直至減完為模值，這個初值是送到th和tl中的。它是以加法記數(shù)的，并能從全1到全

20、0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此，我們可以把計數(shù)器記滿為零所需的計數(shù)值，即所要求的計數(shù)值設定為c，把計數(shù)初值設定為tc 可得到如下計算通式：tc=m-c式中，m為計數(shù)器模值。計數(shù)值并不是目的，目的是時間值，設計1次的時間，即定時器計數(shù)脈沖的周期為t0，它是單片機系統(tǒng)主頻周期的12倍，設要求的時間值為t，則有c=tt0。計算通式變?yōu)椋簍=（mtc）t0模值和計數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式0時m為8192；在方式1時m的值為65536；在方式2和3為256。就此可以算出各種方式的最大延時。如單片機的主脈沖頻率為12mhz，經(jīng)過12分頻后，若采用方式最大延時只有8.129毫秒，采用方式最大延時也只有65.

21、536毫秒。3.2.2軟件延時原理mcs-51的工作頻率為12mhz，機器周期與主頻有關(guān)，機器周期是主頻的12倍，所以一個機器周期的時間為12*（1/12mhz）=1us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時間，但同時由于單片機的運行速度很快其他的指令執(zhí)行時間可以忽略不計。3.2.3中斷原理本系統(tǒng)主要使用了外部中斷，中斷信號有引腳int0和int1輸入，低電平有效，cpu每個時鐘周期都會檢測int0和int1上的信號，8051允許外部中斷以電平方式或負邊沿方式兩種中斷方式輸入中斷請求信號，可由用戶通過設置tcon中it0和it1位的狀態(tài)來實現(xiàn)。以it

22、0為例，it0=0，為電平觸發(fā)方式，it0=1，為邊沿觸發(fā)方式，本設計采用邊沿觸發(fā)方式，ie0為其中斷標志位，有中斷信號則置位，中斷服務子程序響應后，ie0自動清零。ie中的ea為允許中斷的總控制位，為1開啟，ex0為外部中斷允許位，為1開啟。在優(yōu)先級的允許下，一旦有外部中斷信號產(chǎn)生，單片機cpu首先保護斷點，pc值進棧，然后執(zhí)行相應的中斷服務子程序，執(zhí)行完后，用reti指令返回，此時cpu會從堆棧中取保存的斷點地址，送回pc，程序再正常執(zhí)行。 3.3子程序模塊設計3.3.1狀態(tài)燈顯示及判斷在本設計中，實際控制的燈只有6個，即：東西紅燈，東西綠燈，東西黃燈，南北紅燈，南北綠燈，南北黃燈。mov

23、 p1,#00h ;南北紅，東西綠setb p1.0 setb p1.4mov r5,#125acall delaymov p1,#00h ;南北紅，東西黃setb p1.0setb p1.5mov r5,#40acall delaymov p1,#00h ;南北綠，東西紅setb p1.1 setb p1.3mov r5,#125acall delaymov p1,#00h ;南北黃，東西紅setb p1.2setb p1.3mov r5,#40acall delay3.3.2緊停及調(diào)整時間中斷子程序緊停按鍵連接到外部中斷引腳p3.2，即int0捕獲到一個低電平，則進入該中斷進行相關(guān)處理。程

24、序如下：int0:;外部中斷服務程序，中斷后，全紅5秒push p1mov p1,#0setb p1.0setb p1.3mov r5,#25*5acall delaypop p1reti四、仿真調(diào)試4.1 protues仿真器仿真的概念其實使用非常廣，最終的含義就是使用可控的手段來模仿真實的情況。單片機系統(tǒng)開發(fā)中的仿真包括軟件仿真和硬件仿真。軟件仿真這種方法主要是使用計算機軟件來模擬實際的單片機運行，因此仿真與硬件無關(guān)的系統(tǒng)具有一定的優(yōu)點。用戶不需要搭建硬件電路就可以對程序進行驗證，特別適合于偏重算法的程序。軟件仿真的缺點是無法完全仿真與硬件相關(guān)的部分，因此最終還要通過硬件仿真來完成最后的設

25、計。硬件仿真使用附加的硬件來替代用戶系統(tǒng)的單片機并完成單片機全部或大部分的功能。使用了附加硬件后用戶就可以對程序的運行進行控制，例如單步、全速、查看資源斷點等。4.2集成開發(fā)環(huán)境keilkeil uvision2集成開發(fā)環(huán)境主要由以下部分組成：keil uvision2包括：一個工程管理器，一個功能豐富并有交互式錯誤提示的編輯器選項設置生成工具，以及在線幫助。使用keil創(chuàng)建源文件并組成應用工程加以管理。keil可以自動完成編譯匯編鏈接程序的操作；c51編譯器和a51匯編器。vision2 ide創(chuàng)建的源文件可以被c51編譯器或a51匯編器處理生成可重定位的object文件。keil c51編

26、譯器遵照ansi c語言標準支持c語言的所有標準特性，另外還增加了幾個可以直接支持80c51結(jié)構(gòu)的特性。keil a51宏匯編器支持80c51及其派生系列的所有指令集；lib51庫管理器。b51庫管理器可以從由匯編器和編譯器創(chuàng)建的目標文件建立目標庫，這些庫是按規(guī)定格式排列的目標模塊，可在以后被鏈接器所使用當鏈接器處理一個庫時僅僅使用了庫中程序使用了的目標模塊而不是全部加以引用；bl51鏈接器定位器。l51鏈接器使用從庫中提取出來的目標模塊和由編譯器匯編器生成的目標模塊創(chuàng)建一個絕對地址目標模塊，絕對地址目標文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)所有的代碼和數(shù)據(jù)都被固定在具體的存儲器單元中。4.3軟

27、件調(diào)試流程啟動uvision2，進入keil軟件的集成開發(fā)環(huán)境；利用keil內(nèi)置的文本編輯器進行程序源文件的編輯，因為keil集成的文本編輯器對中文支持不是很好，可以選擇其他的編輯器(本文使用的文本編輯器是ultraedit32)，uvision2能夠自動識別外部改變了的源文件；建立工程，指定針對哪種單片機進行開發(fā)，指定對源程序的編譯、鏈接參數(shù)，指定調(diào)試方式(本文采用外部硬件仿真器仿真調(diào)試的方式，即使用protues仿真器仿真)，然后對工程進行相關(guān)設置；設置好工程后即可進行編譯、鏈接。連接仿真器對軟件進行調(diào)試。也可以生成下載到單片機存儲器上的.hex文件。4.4系統(tǒng)軟件調(diào)試系統(tǒng)的軟件調(diào)試借助于

28、protues，在進行系統(tǒng)軟件的連續(xù)調(diào)試之前要先進行軟件的初調(diào)，就是要使各個子程序模塊運行正確，程序的運行流程正確。功能子程序的調(diào)試。能子程序的調(diào)試包括運算、采樣、數(shù)字濾波以及pid運算等子程序的調(diào)試。在調(diào)試功能子程序時，許多參數(shù)都是未知的，要根據(jù)其所需的條件，給出假定的數(shù)據(jù)，使其運行，如果能完成預定的處理功能或與手工計算的結(jié)果相符，就說明該子程序己調(diào)試通過。調(diào)試時由小到大，由里到外。例如，調(diào)試pid算法子程序時，先調(diào)通其包含的各個運算子程序和參數(shù)處理子程序，然后將它們連起來進行通調(diào)。通調(diào)時，也是假定一些數(shù)據(jù)、參數(shù)和初始條件，然后運行程序。當運算結(jié)果與手工計算的結(jié)果相同時，該算法子程序則調(diào)試完

29、成，反之，就要進行相應的修改。其它子程序的調(diào)試同理；程序流程的調(diào)試。序流程的調(diào)試主要是查看程序運行的步驟是否正確，在某時刻程序運行所處的位置是否正確，是否能正確運行各個中斷服務程序。在調(diào)試過程中，先將pid算法子程序屏蔽，輸出可控硅導通時間用一個固定的常數(shù)代替，在各個中斷服務子程序設置斷點，然后運行程序，查看程序是否能運行到所有的斷點，若所有斷點都能運行到，則程序流程基本正確。去掉所有斷點，再一次運行程序，查看可控硅狀態(tài)，從而判斷程序流程正確，反之，若程序流程不正確，做相應的修改后，重新調(diào)試；功能程序與算法程序的通調(diào)。完成整個程序流程的調(diào)試后，將pid等算法子程序加入，在算法子程序前或后設置斷

30、點，運行整個程序。當程序在斷點處暫停時，查看pid計算的控制量與手工計算的值是否相同。多運行幾次，若每次的結(jié)果都正確，則說明程序各個部分互相沒有矛盾，反之，則說明算法子程序和其它子程序之間有影響，需要做相應的修改后重新調(diào)。五、總結(jié)為期一周的單片機原理及應用課程設計的學習與實踐結(jié)束了，在一周的時間里使我受益頗深，不僅鞏固了在課堂上所學到的知識，同時也擴展了自己的知識面，現(xiàn)將我的學習實踐心得做出如下總結(jié)：在系統(tǒng)的設計與調(diào)試，我覺得它主要考驗你的思維邏輯能力及你對指令的熟悉程度?？梢哉f在整個軟件設計過程中，讓我學會了很多。當然，通過幾次反復調(diào)試過程，使得我對匯編指令有了更深刻的理解。在整個課程設計過

31、程我還掌握了一下幾點：（1）掌握了電子系統(tǒng)設計的流程，熟悉了各種硬件電路以及軟件編程方法。（2）更加深刻地理解了單片機的各部分組成及特性。（3）熟練使用了各種計算機輔助設計工具完成設計，充分掌握了這些工具的使用。（4）學會了利用keil uvision2對匯編語言進行編譯過程。對protues軟件也有了直觀的學習。但是，自己此次設計的系統(tǒng)還是很有缺陷的，沒有做靜動態(tài)的數(shù)碼管顯示和一些實用的中斷保護，在今后的學習，希望在此基礎上，再將這個交通燈系統(tǒng)更加豐富，更加貼近實際的應用，并且能夠有所創(chuàng)新。通過本次的課程設計，充分意識到自己所學的東西還是非常有限的。不過，通過此次課程設計，還是學到了一些書本上沒有學到的東西，為自己以后的學習起了很大的幫助。就我個人而言，很深刻地體會到一點，那就是我們在設計過程中一定要有一個整體的清晰的思路，知道自己的設計的對象的基本功能和核心器件的適用及其