計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)交通燈

1、中北大學(xué)信息與通信工程學(xué)院計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1 引言隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入了人們的生活，以單片機(jī)為核心的各種系統(tǒng)也越來(lái)越多。同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員。它實(shí)用性強(qiáng)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。它更讓人類懂得，數(shù)字時(shí)代的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳?，將加快科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。本次設(shè)計(jì)為十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),硬件部分它以單片機(jī)為核心，軟件部分它結(jié)合定時(shí)/計(jì)數(shù)等知識(shí)進(jìn)行程序編譯。2 設(shè)備及功能介紹 2.1 所需設(shè)備at89c51一片,led燈十二只，按鈕開(kāi)關(guān)兩個(gè)，電阻12個(gè)，電源。2.2

2、 芯片功能介紹at89c51引腳圖及管腳說(shuō)明vcc：供電電壓。gnd：接地。   p0口：p0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向i/o口，每腳可吸收8ttl門電流。當(dāng)p1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在fiash編程時(shí)，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)fiash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0輸出原碼，此時(shí)p0外部必須被拉高。     p1口：p1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門電流。p1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉

3、為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口作為第八位地址接收。      p2口：p2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)ttl門電流，當(dāng)p2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flas

4、h編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。    p3口：p3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如下表所示：p3口管腳備選功能p3.0 rxd（串行輸入口） p3.1 txd（串行輸出口）p3.2 /int0（外部中斷0） p3.3 /int1（外部中斷1）p3.4 t0（記時(shí)器0外部輸入） p3.5 t1（記時(shí)器1外部輸入）p3.6 /

5、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）p3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持rst腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ale/prog：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ale脈沖。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時(shí)， ale只有在執(zhí)行movx，mov

6、c指令是ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無(wú)效。  /psen：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/psen有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/psen信號(hào)將不出現(xiàn)。    /ea/vpp：當(dāng)/ea保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/ea將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)/ea端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。 

7、;   xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。    xtal2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。3 仿真軟件介紹隨著單片機(jī)功能不斷完善，單片機(jī)在越來(lái)越多的領(lǐng)域得以應(yīng)用。按照傳統(tǒng)的模式，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中先根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)原理圖，繪制pcb電路圖，制作電路板，焊接元器件，然后進(jìn)行軟件編程，通過(guò)仿真器對(duì)系統(tǒng)硬件和軟件調(diào)試，最后將調(diào)試成功的程序固化到單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器中。無(wú)論是從硬件成本上。還是從調(diào)試周期上，傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的效率都有待提高。基于proteus和keil接口仿真平臺(tái)是可以進(jìn)行仿真、調(diào)試、制板

8、并最大限度的軟件模擬的單片機(jī)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，可極大地提高單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程proteus嵌入式系統(tǒng)仿真與開(kāi)發(fā)平臺(tái)是由英國(guó)iabcenter公司開(kāi)發(fā)的，是目前世界上最先進(jìn)、最完整的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)，已有近20年的發(fā)展歷史，是目前唯一能夠?qū)Ω鞣N微處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試與測(cè)試的eda工具，真正實(shí)現(xiàn)了在沒(méi)有硬件目標(biāo)原形時(shí)就可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、測(cè)試與驗(yàn)證。keil c51是美國(guó)kell software公司出品的51系列兼容單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具。正是由于proteus逼真、強(qiáng)大的協(xié)同仿真能力。與keil聯(lián)合使用，可以大大提高開(kāi)發(fā)效率，最大限度地減小對(duì)

9、硬件的依賴。4 總體設(shè)計(jì)方案4.1 程序流程圖主綠支紅主黃支紅4s后是主干道來(lái)3輛車開(kāi) 始主紅支綠判斷25s是否已到支干道是否來(lái)車是主綠支紅是否否4.2主要設(shè)計(jì)思想1)在一個(gè)十字路口的一條主干道和一條支干道分別裝上一套紅、綠、黃三種信號(hào)燈。2)在一般情況下，主干道上的綠燈常亮，而支干道總是紅燈。3)當(dāng)檢測(cè)到支干道上來(lái)車時(shí)，主干道的綠燈轉(zhuǎn)為黃燈，持續(xù)4s后，又變?yōu)榧t燈，同時(shí)支干道由紅燈變?yōu)榫G燈。4）支干道綠燈亮后，或者檢測(cè)到主干道上來(lái)了三輛車，或者雖未來(lái)三輛車，但綠燈已經(jīng)持續(xù)了25秒，則支干道立即變?yōu)辄S燈，同時(shí)主干道由紅燈變?yōu)榫G燈。4.3 原理圖4.4 proteus 仿真圖一般情況下，主干道綠

10、燈常亮，支干道紅燈常亮支干道來(lái)車時(shí)，主干道黃燈，支干道紅燈4s后，主干道為紅燈，支干道為綠燈主干道來(lái)了3輛車或者支干道綠燈亮了25s，則支干道為黃燈，主干道為綠燈4s后，主干道為綠燈，支干道為紅燈5 pcb圖5.1 平面圖5.2 3d預(yù)覽圖6 程序清單#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#include <reg52.h>sbit zhigd=p32;sbit zhugd=p33;uchar tt;void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y

11、>0;y-);void timer0 () interrupt 1 th0=(65536-50000)/256; tl0=(65536-50000)%256; tt+;void main()tmod=0x01; th0=(65536-50000)/256; tl0=(65536-50000)%256; et0=1; tr0=1;it0=1; it1=1; ea=1; p2=0xdd;while(1) if(zhigd=0) ex0=1; p2=0xbd; delay(2000); p2=0xeb; ex0=0;if(zhugd=0)ex1=1;p2=0xd7;delay(2000);p2=0xdd;ex1=0;if(tt=25)p2=0xdd; 7 設(shè)計(jì)心得通過(guò)此次課程設(shè)計(jì),結(jié)合所學(xué)的微機(jī)原理與接口技術(shù)這門課程的知識(shí)，對(duì)其應(yīng)用之一交通燈控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)?？傮w感覺(jué)收獲比較多，因?yàn)榭梢詫旧系闹R(shí)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中。剛開(kāi)始的時(shí)候，翻閱了一些資料，還是沒(méi)有什么頭緒，后來(lái)在老師和同學(xué)的幫助下，終于找到了入口點(diǎn)，接下來(lái)的事情就相對(duì)的容易一些了。首先，把握整個(gè)的設(shè)計(jì)的大概的流程，然后再對(duì)每一個(gè)分快進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行調(diào)試。此次課程設(shè)計(jì)感覺(jué)收獲很多，比如，翻閱資料提高了自學(xué)能力，和同學(xué)一起討論汲取別人的長(zhǎng)處。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專