交通燈的設(shè)計

1、邵陽學院目 錄摘要.I第1章 緒論1 1 . 1課題研究背景與意義1 1 . 2國內(nèi)外交通燈研究的發(fā)展概況2 1 . 3課題設(shè)計內(nèi)容3第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計4 2.1 設(shè)計要求4 2.2 設(shè)計任務4 2.3 設(shè)計方案4第3章 電路設(shè)計5 3.1 AT89S52介紹5 3.2 單片機最小系統(tǒng)7 3.3 系統(tǒng)原理圖8第4章 程序設(shè)計9 4.1 主程序流程圖9 4.2 緊急中斷子程序流程圖10 4.3 循環(huán)流程控制思路10第5章 系統(tǒng)仿真11 5.1 Proteus簡介11 5.2 電路原理圖及系統(tǒng)仿真12第6章 課程設(shè)計體會14參考文獻16致謝17附錄一 程序代碼18附錄二 實物展示23第1章 緒論

2、1.1課題研究背景與意義 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)檢測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。 交通燈是城市經(jīng)濟活動的命脈，對城市經(jīng)濟發(fā)展、人民生活水平的提高起著十分重要的作用。城市交通問題是困擾城市發(fā)展、制約城市經(jīng)濟將設(shè)的重要因素。城市道路增長的有限與車輛增加的無限這一對矛盾事故導致城市交通擁擠的根本原因。城市街道網(wǎng)絡(luò)上的交通容量的不斷增加，表明車輛對道路容量的要求仍然很高，短期內(nèi)還不可能改變。自從開始使用

3、計算機控制系統(tǒng)后，不管在控制硬件里取得什么樣的實際發(fā)展，交通控制領(lǐng)域的控制邏輯方面始終沒能取得重大突破。 在十字路口設(shè)置交通燈可以對交通進行有效的疏通,并為交通參與者的安全提供了強有力的保障。但是隨著社會、經(jīng)濟的快速發(fā)展,原先的交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)不能適應現(xiàn)在日益繁忙的交通狀況。如何改善交通燈控制系統(tǒng),使其適應現(xiàn)在的交通狀況,成為研究的課題。傳統(tǒng)的十字路口交通控制燈,通常的做法是:事先經(jīng)過車輛流量的調(diào)查,運用統(tǒng)計的方法將兩個方向紅綠燈的延時預先設(shè)置好。然而,實際上車輛流量的變化往往是不確定的,有的路口在不同的時段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。即使是經(jīng)過長期運行、較適用的方案,仍然會發(fā)生這樣的現(xiàn)象:綠燈

4、方向幾乎沒有什么車輛,而紅燈方向卻排著長隊等候通過。這種流量變化的偶然性是無法建立準確模型的,統(tǒng)計的方法已不能適應迅猛發(fā)展的交通現(xiàn)狀,更為現(xiàn)實的需要是能有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應控制的交通燈。目前,大部分城市中十字路口交通燈的控制普遍采用固定轉(zhuǎn)換時間間隔的控制方法。由于十字路口不同時刻車輛的流量是復雜的、隨機的和不確定的,采用固定時間的控制方法,經(jīng)常造成道路有效利用時間的浪費,出現(xiàn)空等現(xiàn)象,影響了道路的暢通,還行成了擁堵現(xiàn)象?？梢钥隙ǖ恼f，對于減輕交通擁塞及其副作用特別是對于大的交通網(wǎng)絡(luò)而言，仍然缺乏一種真正的交通響應控制策略。計算機硬件能力與控制軟件能力很不相符，由此造成的影響是很多交

5、通控制策略根本不能實現(xiàn)。在少數(shù)幾個例子中，一些新的控制策略確實能得以實現(xiàn)，但他們卻沒能對早期的控制策略進行改進。由于缺乏能提高交通狀況、特別是缺乏擁塞網(wǎng)絡(luò)交通狀況的實時控制策略，幾乎可以說真正成熟的控制策略仍然不存在。智能化和集成化是城市交通信號控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和研究前沿，而針對交通系統(tǒng)規(guī)模復雜性特征的控制結(jié)構(gòu)和針對城市交通瓶頸問題并代表智能決策的阻塞處理則是智能交通控制優(yōu)化管理的關(guān)鍵和突破口。因此，研究基于智能集成的城市交通信號控制系統(tǒng)具有相當?shù)膶W術(shù)價值和實用價值。把智能控制引入到城市交通控制系統(tǒng)中，未來的城市交通控制系統(tǒng)才能適應城市交通的發(fā)展。從長遠來看，該研究具有巨大的現(xiàn)實意義。1.2

6、國內(nèi)外交通燈研究的發(fā)展概況 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市現(xiàn)代化程度不斷提高，交通需求和交通量迅速增長，城市交通網(wǎng)絡(luò)中交通擁擠日益嚴重，道路運輸所帶來的交通擁堵、交通事故和環(huán)境污染等負面效應也日益突出，逐步成為經(jīng)濟和社會發(fā)展中的全球性共同問題。交通問題已經(jīng)日益成為世界性的難題，城市交通事故、交通阻塞和交通污染問題愈加突出。為了解決車和路的矛盾，常用的有兩種方法，一是控制需求，最直接的辦法就是限制車輛的增加，二是增加供給，也就是修路。但是這兩個辦法都有其局限性。交通是社會發(fā)展和人民生活水平提高的基本條件，經(jīng)濟的發(fā)展必然帶來出行的增加，而且在我國汽車工業(yè)正處在起步階段的時期，因此限制車輛的增加不是解決問題的

7、好方法。而采取增加供給，即大量修筑道路基礎(chǔ)設(shè)施的方法，在資源、環(huán)境矛盾越來越突出的今天，面對越來越擁擠的交通，有限的源和財力以及環(huán)境的壓力，也將受到限制。這就需要依靠除限制需求和提供道路設(shè)施之外的其他方法來滿足日益增長的交通需求。 交通系統(tǒng)正是解決這一矛盾的途徑之一。智能交通系統(tǒng)是將先進的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)及計算機處理技術(shù)等有效的集成運用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。對城市交通流進行智能控制，可以使道路暢通，提高交通效率。合理進行交通控制可以對交通流進行有效的引導和調(diào)度，使交通保持在一個

8、平穩(wěn)的運行狀態(tài)，從而避免或緩和交通擁擠狀況，大大提高交通運輸?shù)倪\行效率，還可以減少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，節(jié)省能源消耗，本文就是通過對交叉路口交通信號的智能控制，達到優(yōu)化路口交通流的目的。 交通系統(tǒng)作為一個時變的、具有隨機性的復雜系統(tǒng)，傳統(tǒng)的人為設(shè)定多種方案或是建立各種預測模型均比較困難。城市交通控制研究的起源比較早。1 8 6 8年，英國倫敦燃汽信號燈的問世，標志著城市交通控制的開始。1 9 1 3年，在美國俄亥俄州的Cl e v e l a n d市出現(xiàn)了世界上最早的交通信號控制。1 9 2 6年美國的芝加哥市采用了交通燈控制方案，每個交叉口設(shè)有唯一的交通燈，適用于單一的交通

9、流。從此，交通控制技術(shù)和相關(guān)的控制算法得到了發(fā)展和改善，提高了交通控制的安全性、有效性，并減少了對環(huán)境的影響。 進入2 0世紀7 0年代，隨著計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展，以及交通流理論的不斷完善，交通運輸組織與優(yōu)化理論和技術(shù)水平不斷提高，控制手段越來越先進，形成了一批商水平有實效的城市道路交通控制系統(tǒng)。早在1 9 7 7年，Pa p p i s等人就將模糊控制運用到交通控制上，通過建立規(guī)則庫或是專家系統(tǒng)對各種交通狀況進行模糊控制，并取得了很好的效果。近年來，歐美日本等相繼建立了智能交通控制系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，大部分都在路口附近安裝磁性環(huán)路檢測器，還使用了新型檢測器等技術(shù)和設(shè)備。這些現(xiàn)代化設(shè)

10、備技術(shù)加上控制理論和現(xiàn)代化科學管理技術(shù)，使得交通控制系統(tǒng)日益完善。隨著一些研究控制理論的學者投身到交通控制的研究中，在交通信號控制領(lǐng)域提出了一些新方法、新思路。如靜態(tài)多段配時控制、準動態(tài)多段配時控制、最優(yōu)控制、大系統(tǒng)遞階控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，網(wǎng)絡(luò)路由控制等。模糊交通控制已經(jīng)成為了交通信號控制的主流方向之一。 雖然模糊控制能有效處理模糊信息，但是產(chǎn)生的規(guī)則比較粗糙，利用規(guī)則表查表進行控制，運算速度雖然比較快，但沒有自學習功能。而且這些研究有些以相序固定為前提。不能保證相序與實際交通流狀況的一致性，影響了綠燈時間的利用率。有些研究則提出了可變相序的模糊控制方法，提高了綠燈時間的利用率，彌補

11、了相序固定的缺點，但同時也存在一些不足。例如目前應用比較好的交通系統(tǒng)，SCOOT(經(jīng)典交通系統(tǒng))，他們都是主要采用統(tǒng)計模型和經(jīng)典算法。但城市交通系統(tǒng)是一個復雜的、隨機性很強的巨型系統(tǒng)，要想建立實用性較強的數(shù)學模型是十分困難。利用模糊控制智能控制技術(shù)進行交叉口信號燈控制能取得比定時控制與感應控制更好的效果，是今后單交叉路口信號燈控制的主要研究方向。 目前，國內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路門，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車。對于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實際行車過程中出現(xiàn)的情況，還存在缺點，兩車道的車輛輪流放行時間相同且固定，在十字路

12、口，經(jīng)常一個車道為主干道，車輛較多，放行時間應該長些，另一車道為副干道，車輛較少，放行時間應該短些。 1.3課題設(shè)計內(nèi)容 本課題對基于單片機的交通燈控制系統(tǒng)進行設(shè)計。以AT89S52系列單片機為控制核心，設(shè)計并制作交通燈控制系統(tǒng)，用于十字路口的車輛及行人的交通管理。東西南北四個路口具有直行通行指示燈，并分別用計時器顯示路口通行轉(zhuǎn)換剩余時間。 設(shè)計交通燈控制系統(tǒng)硬件電路與軟件控制程序，對硬件電路與軟件程序分別進行調(diào)試，并進行軟硬件聯(lián)調(diào)。第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計2.1 設(shè)計要求（1）南北方向（主干道）車道和東西方向（支干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運行，主干道每次通行時間都設(shè)為30秒、支干道每次通

13、行間為20秒，時間可設(shè)置修改。（2）在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運行車道。（3）黃燈亮時，要求每秒閃亮一次。（4）東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用顯示器進行顯示（采用計時的方法）。（5）一道有車而另一道無車（實驗時用開關(guān) K0 和 K1 控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行。（6）有緊急車輛要求通過時，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行，A、B道均為紅燈，緊急車由K2 開關(guān)模擬。2.2 設(shè)計任務（1）東西、南北車輛交替運行， 時間可設(shè)置修改。（2）綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，黃燈閃亮（間隔1秒）。（3）能顯示剩余時間。（4）能對交通運行進行控制。2.3 設(shè)計

14、方案根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，選擇單片機AT89S52來完成定時、查詢、中斷功能；能夠根據(jù)十字路口兩個方向上車輛動態(tài)狀況，采用查詢的方式，根據(jù)具體情況，自動給予時間通行，其中利用中斷方式來處理特殊情況。這樣既方便駕駛員、路人，同時還可以緊急處理一些緊急實況。同樣具有紅、黃、綠燈的顯示功能，為駕駛員、路人“照明”。交通燈總體電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1所示。 鍵盤LED數(shù)碼管顯示LED指示燈復位電路晶振電路 單片機圖2.1 交通燈總體電路結(jié)構(gòu)框圖第3章 電路設(shè)計3.1 AT89S52介紹與MCS-51單片機產(chǎn)品兼容、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器、1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作：0Hz33Hz、三級加

15、密程序存儲器、32個可編程I/O口線、三個16位定時器/計數(shù)器、八個中斷源、全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標識符。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Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存儲器技術(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用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標

16、準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位 定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。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?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S52。P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平對

17、P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。P1口：P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，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P1.2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸

18、入（P1.1/T2EX），具體如下表所示。在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。引腳號第二功能：P1.0 T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出； P1.1 T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）；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4 個TTL 邏輯電平。對P2 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（II

19、L）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時，P2 口送出高八位地址。在這種應用中，P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，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

20、能（第二功能）使用，如下表所示。在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。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/計數(shù)器0)；P3.5 T1(定時/計數(shù)器1)；P3.6 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)。此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗的控制信號。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是單片機復位。ALE/PROG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

21、）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，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FLASH存儲器編程期間，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MOVX和MOVC指令才能將ALE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(shè)置ALE禁止位無效。PSEN程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每

22、個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。EA/VPP外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（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，復位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。FLASH存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。3.2 單片機最小系統(tǒng)(1) 復位電路：上電+按鈕  圖3.1 復位電路原理圖當8051的ALE及/PSEN兩引腳輸出高

23、電平，RST引腳高電平到時，單片機復位。RST/VPD端的高電平，若直接由啟動瞬間產(chǎn)生，則為啟動復位，若通過按動按鈕產(chǎn)生高電平復位稱手動復位。圖中，上電時，接通電源，電容器C相當于瞬間短路，+5V加到了RST/VPD端，該高電平使8051全機復位。若運行過程中，需要程序從頭執(zhí)行，只需按動按鈕S，則直接把+5V加到了RST/VPD端，從而復位。(2) 晶振電路:圖3.2 晶振電路原理圖3.3 系統(tǒng)原理圖 圖3.3 系統(tǒng)原理圖第4章 程序設(shè)計4.1 主程序流程圖調(diào)南北通行子程序調(diào)南北黃燈閃爍子程調(diào)東西通行子程調(diào)東西黃燈閃爍子程是否有中斷按鍵按下？中斷處理中斷初始化中斷返回（到子程序處）開 始NOY

24、SEE結(jié) 束圖4.1 主程序流程圖4.2 緊急中斷子程序流程圖斷點入棧保護狀態(tài)參數(shù)設(shè)置送狀態(tài)字至端口狀態(tài)響應斷點返回開 始開 始圖4.2 中斷子程序流程圖4.3 循環(huán)流程控制思路東西綠燈南北紅燈東西黃燈閃南北紅燈亮東西紅燈南北綠燈東西紅燈亮南北黃燈閃圖4.3 循環(huán)流程圖第5章 系統(tǒng)仿真5.1 Proteus簡介Proteus軟件是一種低投資的電子設(shè)計自動化軟件，提供可仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件和多達30多個元件庫。Proteus軟件提供多種現(xiàn)實存在的虛擬儀器儀表。此外，Proteus還提供圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來。這些虛擬儀器儀表具有理想的

25、參數(shù)指標，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗，盡可能減少儀器對測量結(jié)果的影響，Proteus軟件提供豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。提供Schematic Drawing、SPICE仿真與PCB設(shè)計功能，同時可以仿真單片機和周邊設(shè)備，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU，并提供周邊設(shè)備的仿真，例如373、led、示波器等。Proteus提供了大量的元件庫，有RAM、ROM、鍵盤、馬達、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件，編譯方面支持Keil和MPLAB等編譯器。一臺計算機、一套電子仿真軟件，在加上一本虛擬實驗教程，就可相當于一

26、個設(shè)備先進的實驗室。以虛代實、以軟代硬，就建立一個完善的虛擬實驗室。在計算機上學習電工基礎(chǔ)，模擬電路、數(shù)字電路、單片機應用系統(tǒng)等課程，并進行電路設(shè)計、仿真、調(diào)試等。該軟件實現(xiàn)了單片機仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合，具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、各種單片機(51系列、AVR、PIG等常用的MCU)及其外圍電路(如LCD、RAM、ROM、鍵盤、LED、A/D、D/A)組成的系統(tǒng)仿真。提供了多種虛擬儀器。如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等，調(diào)試非常方便。提供軟件調(diào)試功能，同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil等軟件。具有強大的原理圖繪制功能。Proteus與其它單片機仿真軟件不同的是，它不

27、僅能仿真單片機CPU的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變,而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實驗從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應用閹脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。同時，當硬件調(diào)試成功后，利用Proteus ARES軟件，很容易獲得其PCB圖，為今后的制造提供了方便。5.2 電路原理圖及系統(tǒng)仿真 圖5.1 正常運行仿真圖圖5.2 緊急中斷仿真圖圖5.3 南北強制通行仿真圖5.4 東西強制通行仿真圖第6章 課程設(shè)計體會一個月的綜合電子課程設(shè)計很快就結(jié)束了，在

28、這一月當中，雖然開始有點困難，但是經(jīng)過我們分工合作，合理地進行設(shè)計安排，再加上老師的耐心指導，我們們終于順利地完成了本次單片機課程設(shè)計，同時也學到了很多東西。在本次課程設(shè)計中，我們通過動手實踐操作，進一步學習和掌握了單片機原理的有關(guān)知識，特別是程序的編程方面，加深了對單片機原理及應用技術(shù)的認識，進一步鞏固了對單片機知識的理解，掌握簡單單片機應用系統(tǒng)的設(shè)計、制作、調(diào)試的方法。在設(shè)計時根據(jù)課題要求，復習相關(guān)的知識，查詢相關(guān)的資料。根據(jù)實驗條件，找到適合的方案，找到需要的元器件及工具，進行實驗。這次的單片機課程設(shè)計重點是通過實踐操作和理論相結(jié)合，提高動手實踐能力，提高科學的思維能力，更在一周的時間了

29、解了更多的有關(guān)單片機的知識，使知識更加豐富，使自己更加充實。與此同時，我們也對團隊分工合作有了進一步的認識，只有通過合理的分工合作，我們們才能夠在短短一周的時間內(nèi)完成設(shè)計任務，相信這對以后在社會上工作和學習會有很多幫助，讓我們能更好的進入工作狀態(tài)。最重要的是，這次課程設(shè)計也增加了我們對問題的研究和探討，們以后的學習中會有更多的幫助。單片機為我們的主要專業(yè)課之一，但要做好一個課程設(shè)計，就必須做到：在設(shè)計程序之前，對所用單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個系統(tǒng)的了解，知道該單片機內(nèi)有哪些資源；要有一個清晰的思路和一個完整的的軟件流程圖；在設(shè)計程序時，不能妄想一次就將整個程序設(shè)計好，反復修改、不斷改進是程序設(shè)計的

30、必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習慣，一個程序的完美與否不僅僅是實現(xiàn)功能，而應該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計課程過程中遇到問題是很正常德，但我們們應該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題的課程設(shè)計結(jié)束了，但是從中學到的知識會讓我們受益終身。在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。實驗過程中，使我更加扎實的掌握了有關(guān)單片機的基礎(chǔ)知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自

31、動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計過程中，我不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的調(diào)試運行環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。在實驗的過程中我們發(fā)現(xiàn)雖然感覺理論上已經(jīng)掌握，但在運用到實踐的過程中仍有意想不到的困惑，經(jīng)過一番努力才得以解決。在完成單片機課程設(shè)計后,我們們發(fā)現(xiàn)我們們還有許多不足,所學到的知識還遠遠不夠,以至于還有一些功能不能被動完成。但通過學習這一次實踐,增強了我們們的動手能力,提高和鞏固了單片機方面的知識,特別是軟件方面。從中增強了我們的團隊合作精神,并讓我們們認識到把理論應用到實踐中去是多么重要。當然這次課程設(shè)計

32、，提高了知識的應用能力和和實踐能力，同時提高了獨立思考獨立完成任務的能力，當然同組之間，遇到了實在沒辦法解決的問題，也相互的咨詢和討論，加強了大家的合作精神和團結(jié)能力。這對以后的學習和工作都有重要意義。 參考文獻1郁有文等.傳感器原理及工程應用M.西安：西安電子科技大學出版社，2003.2何立民等.單片機實驗與實踐教程M. 北京:北京航空航天大學出版社，2004.3彭介華.電子技術(shù)課程設(shè)計指導M.北京：高等教育出版社，2005.4李全利，仲偉峰，徐軍著.單片機原理及應用.北京:清華大學社，2006.5華成英，童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）M北京：高等教育出版社，2006.6鐘富昭著.805

33、1單片機典型模塊設(shè)計與應用.北京：人民郵電出版，2007.7張一斌等.單片機課程設(shè)計指導M.長沙：中南大學出版社，2009.8江世民，黃同成.單片機原理及應用.中國鐵道出版社，2010.致謝對于此次課程設(shè)計，我感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在此次設(shè)計的過程中，使我更加扎實的掌握了有關(guān)單片機的基礎(chǔ)知識，在

34、設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。在課程設(shè)計過程中，我不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的指導下，終于迎刃而解。這次課程設(shè)計讓我收獲不少，雖然這次我這組的課程設(shè)計題目不是很難，但對于我來說卻是難上加難，我最終還是克服了各種困難。并且我也花了很多時間去做，認真完成了此次課程設(shè)計。在劉偉春老師的指導下，我得以順利地完成本次課程設(shè)計，并努力使設(shè)計更加完美。劉老師嚴謹求

35、實的治學態(tài)度，踏實堅韌的工作精神，將使我終生受益。在此，我要感謝劉老師對我的幫助。謝謝！附錄一 程序代碼ORG 0000HAJMP STARTORG 0003HLJMP INT00ORG 0013HLJMP INT10START:MOV SP,#60HSETB EX0SETB EX1SETB EALCALL ST00MAIN: LCALL ST10LCALL ST20LCALL ST30LCALL ST40LJMP MAINST00: MOV A,#00 MOV P2,AST10:MOV R7,#30ST11:MOV R0,#0DEHMOV P2,R0LCALL DELAY1SRETST20:

36、MOV R4,#05ST21:MOV R0,#0DDHMOV P2,R0MOV R5,#05L22:LCALL DELAY01S ;延時0.5SDJNZ R5,L22MOV R0,#0DFHMOV P2,R0MOV R5,#05L23:LCALL DELAY01S ;延時0.5SDJNZ R5,L23DJNZ R4,ST21RETST30:MOV R7,#20MOV R0,#0F3HMOV P2,R0LCALL DELAY1SRETST40:MOV R4,#05ST41:MOV R0,#0EBHMOV P2,R0MOV R5,#05L42:LCALL DELAY01S ;延時0.5SDJNZ R5,L42MOV R0,#0FBHMOV P2,R0MOV R5,#05L43:LCALL DELAY01