交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目 交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 完成日期 2012年11月20日黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一、設(shè)計(jì)目的1知識(shí)目標(biāo) 1.熟悉單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程2.能力目標(biāo)1.具備電路制作能力2.具備整機(jī)調(diào)試能力3.素質(zhì)目標(biāo) 1.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神 2.培養(yǎng)創(chuàng)新能力2、 任務(wù)描述用單片機(jī)設(shè)計(jì)以交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)，晶振采用12z，具體要求如下：（1） 在正常情況下，a、b道（a、b道交叉組成十字路口，a是主道，b是支道）輪流放行60s（其中5s用于警告），b道放行30s（其中5s用于警告）。（2） 一道有車而另一道無(wú)車（用按鍵開(kāi)關(guān)s1、s2模擬）時(shí)

2、，使有車車道放行。（3） 有緊急車輛通過(guò)（用按鍵開(kāi)關(guān)s0模擬）時(shí)，a、b道均為紅燈。3、 知識(shí)點(diǎn)歸納與講解1整體設(shè)計(jì)分析（1） 正常情況下運(yùn)行主程序，采用0.5s延時(shí)子程序的反復(fù)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種定時(shí)時(shí)間。（2） 一道有車而另一道無(wú)車時(shí)，采用外部中斷1方式進(jìn)入與其相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，并設(shè)置該中斷為低優(yōu)先級(jí)斷。（3） 有緊急車輛通過(guò)時(shí)，采用外部中斷0方式進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，并設(shè)置該中斷為高優(yōu)先級(jí)中斷，實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。二、交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序流程圖 開(kāi)始初始化a綠等、b紅燈延時(shí)55秒a綠燈閃爍3次a黃燈、b紅燈延時(shí)2秒a紅燈、b綠燈延時(shí)25秒b綠燈閃爍3次b黃燈、a紅燈延時(shí)2秒1二級(jí)標(biāo)題2

3、. 二級(jí)標(biāo)題三、交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)主程序org 0000h ajmp main4 org 0003h ajmp aa0 org 0013h ajmp aa1main4: setb px0 mov tcon,#00000000b mov tmod,#00010000b mov ie ,#10000101b cry1: mov p1,#00001100b mov r2,#5 disp1: acall delay djnz r2,disp1mov r2,#6low2: cpl p1.2 acall delay djnz r2,low2mov r2,#4cry3: mov p1,#00001010

4、b acall delay djnz r2,cry3 mov p1,#00100001b mov r2,#5 disp2: acall delay djnz r2,disp2mov r2,#6low3: cpl p1.5 acall delay djnz r2,low3mov r2,#4cry6: mov p1,#00010001b acall delay djnz r2,cry6 ajmp cry1 sjmp $/main3: mov r5,#10/main2: mov r3,#100/main1:mov r1,#100/low1: nop/ nop/ nop/ djnz r1,low1/

5、djnz r3,main1/ djnz r5,main2/ ret aa0: push p1 push 03h push th1 push tl1 mov a,p1 mov p1,#09h /1111 0110 0000 1001 mov r5,#10delay0: acall delaydjnz r5,delay0mov p1,apop tl1pop th1pop 03hpop p1reti aa1: clr ea push p1 push 03h push th1 push tl1 mov a,p1 setb ea jnb p3.0,bp mov p1,#0ch sjmp delay1bp

6、: jnb p3.1,exitmov p1,#21hdelay1: mov r6,#0ahnext: acall delay djnz r6,nextexit: mov p1,aclr ea pop tl1 pop th1 pop 03h pop p1 setb ea retidelay: mov r3,#0ah mov th1,#3ch mov tl1,#0b0h setb tr1lp1: jbc tf1,lp2 sjmp lp1lp2: mov th1,#3ch mov tl1,#0b0h djnz r3,lp1 ret end四、交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)原理圖1.單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖2.交

7、通燈示意圖3. 緊急開(kāi)關(guān)電路圖五、主要元器件介紹1at89c52單片機(jī)at89s52 是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有 8k 在系統(tǒng)可編程 at89s52引腳圖 dip封裝flash存儲(chǔ)器。使用atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80c51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。片上flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位cpu 和在系統(tǒng) 可編程flash，使得at89s52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。 at89s52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)flash，256字節(jié)ram， 32 位i/o 口線，看門

8、狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，at89s52 可降至0hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，cpu 停止工作，允許ram、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。掉電保護(hù)方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 p0 口：p0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向i/o口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)ttl邏 輯電平。對(duì)p0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， p0

9、不具有內(nèi)部上拉電阻。 在flash編程時(shí)，p0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn) 時(shí)，需要外部上拉電阻。 p1 口：p1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) ttl 邏輯電平。對(duì)p1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（iil）。 此外，p1.0和p1.1分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（p1.0/t2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（p1.1/t2ex）。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口接收低8位地址字節(jié)。 引腳號(hào)第二功能： p

10、1.0 t2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器t2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 p1.1 t2ex（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器t2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） p1.5 mosi（在系統(tǒng)編程用） p1.6 miso（在系統(tǒng)編程用） p1.7 sck（在系統(tǒng)編程用） p2 口：p2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) at89s52引腳圖 plcc封裝4 個(gè) ttl 邏輯電平。對(duì)p2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（iil）。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部存儲(chǔ)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行m

11、ovx dptr） 時(shí)，p2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，p2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用 8位地址（如movx ri）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p2口輸出p2鎖存器的內(nèi)容。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 p3 口：p3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) ttl 邏輯電平。對(duì)p3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（iil）。 p3口亦作為at89s52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在flash編程和

12、校驗(yàn)時(shí)，p3口也接收一些控制信號(hào)。 端口引腳 第二功能： p3.0 rxd(串行輸入口) p3.1 txd(串行輸出口) p3.2 into(外中斷0) p3.3 int1(外中斷1) p3.4 to(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0) p3.5 t1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1) p3.6 wr(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通) p3.7 rd(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通) 此外，p3口還接收一些用于flash閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，rst引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。 ale/prog：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。

13、一般情況下，ale仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ale脈沖。對(duì)flash存儲(chǔ)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(guò)對(duì)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movx和movc指令才能將ale激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ale禁止位無(wú)效。 psen：程序儲(chǔ)存允許（psen）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)at89s52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次psen有效，即輸

14、出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次psen信號(hào)。 ea/vpp：外部訪問(wèn)允許，欲使cpu僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000h-ffffh），ea端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位lb1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存ea端狀態(tài)。如ea端為高電平（接vcc端），cpu則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12v的編程允許電源vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12v編程電壓vpp。 xtal1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。 xtal2：振蕩器反相放大器的輸出端。一、 心得體會(huì) 在這次單片機(jī)實(shí)訓(xùn)中，我感謝老師對(duì)我的指點(diǎn)和教導(dǎo)，讓我受

15、益匪淺學(xué)到了很多東西，同時(shí)我也認(rèn)識(shí)到要想學(xué)好專業(yè)知識(shí)就需要我們腳踏實(shí)地的學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中我們要嚴(yán)謹(jǐn)，細(xì)心，特別是不管怎么樣，先感謝學(xué)校給我的這么多機(jī)會(huì)，真正的學(xué)到了東西。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生，給人們的生活帶來(lái)了根本性的變化，我們就學(xué)習(xí)了單片機(jī)這門課程，感覺(jué)是有點(diǎn)難。也不知道整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程是怎么過(guò)來(lái)得，可是時(shí)間不等人。單片機(jī)是一門很好的學(xué)問(wèn)，需要我去鉆研它。時(shí)光飛逝，一轉(zhuǎn)眼，一個(gè)學(xué)期就過(guò)了一半，本學(xué)期的單片機(jī)綜合課程設(shè)計(jì)也在一周內(nèi)完成了。 俗話說(shuō)“好的開(kāi)始是成功的一半”。說(shuō)起課程設(shè)計(jì)，我認(rèn)為最重要的就是做好設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)，認(rèn)真的研究老師給的題目，選一個(gè)自己有興趣的題目。其

16、次，老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的講解要一絲不茍的去聽(tīng)去想，因?yàn)橹挥卸济靼琢?，做起設(shè)計(jì)就會(huì)事半功倍，如果沒(méi)弄明白，就迷迷糊糊的去選題目做設(shè)計(jì)，到頭來(lái)一點(diǎn)收獲也沒(méi)有。最后，要重視程序的模塊化，修改的方便，也要注重程序的調(diào)試，掌握其方法。 在全組人竭盡全力，老師的精心指導(dǎo)下，程序基本編寫成功，這是我們共同努力的結(jié)果，在享受我們成果之時(shí)，不得不感慨單片機(jī)的重要性與高難度性，所以為期一周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)沒(méi)有浪費(fèi)我我們學(xué)到了很多知識(shí)，也讓我們對(duì)單片機(jī)有了更深一步的了解，雖然最后結(jié)果是出來(lái)了，可這與老師的精心指導(dǎo)是分不開(kāi)的她引導(dǎo)我們的思路，本來(lái)一竅不通的我們經(jīng)過(guò)老師的點(diǎn)撥基本上通了，所以老師是功不可沒(méi)的。這次實(shí)習(xí)我們使用控

17、制電路的單片機(jī)是at89s52。開(kāi)始點(diǎn)亮第一個(gè)發(fā)光二極管就出問(wèn)題，這對(duì)準(zhǔn)備大干一場(chǎng)的我是個(gè)不小的打擊。老師過(guò)來(lái)檢查發(fā)現(xiàn)我用的是p0口，而其他同學(xué)用的是p1口，十分欣慰，指正p0口應(yīng)從第二個(gè)端口接線。之后的實(shí)習(xí)也是波折起伏，發(fā)光二級(jí)管，數(shù)碼管，獨(dú)立按鍵，定時(shí)計(jì)速器，程序調(diào)試無(wú)數(shù)次，從中也總結(jié)出不少調(diào)試的技巧，寫好一個(gè)漂亮的程序，首先需要冷靜的思考，其次需要細(xì)心的排序，排除先后主次的關(guān)系。接著邏輯性要明顯，每一句要明確存在的意義。其中有很多程序是我自己寫的，因?yàn)橐粋€(gè)跟著老師板書(shū)的學(xué)生是永遠(yuǎn)沒(méi)有自己的作品的。雖然其中存在很多錯(cuò)誤，但是我在調(diào)試中成長(zhǎng)。一個(gè)星期的實(shí)習(xí)很快就過(guò)去了。在此我感謝老師的教導(dǎo)，感謝