51單片機綜合實驗交通燈設(shè)計報告

1、51單片機綜合實驗交通燈設(shè)計報告級：_名：號：班學(xué)生姓學(xué) 指導(dǎo)教師: 一實驗題目交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計二實驗?zāi)康?、學(xué)會用8051單片機開發(fā)簡單的計算機控制系統(tǒng)；2、學(xué)會用匯編語言和C語言開發(fā)系統(tǒng)軟件；3、 學(xué)會8051單片機開發(fā)環(huán)境 wave或Keil uVision3 軟件的使用；4、 學(xué)會Proteus軟件的使用方法，會用Proteus單片機系統(tǒng)進(jìn)行仿真；5、 學(xué)會Protel軟件的使用方法，會用Protel繪制電氣原理圖和印制板圖；6熟悉七位數(shù)碼管顯示的使用方法；7、了解交通燈控制系統(tǒng)的基本組成。三實驗要求交通燈處在十字路口上。它有紅、黃、綠三種顏色的燈組成。 紅燈亮?xí)r道路 上的車輛停止運

2、行；黃燈是一種過渡用的信號燈，當(dāng)它亮?xí)r，表示道路上的紅綠 色信號燈即將進(jìn)行轉(zhuǎn)換。下面拿東西南北四個方向來說明。當(dāng)東西方向允許行車 （或者左轉(zhuǎn)）的時候，南北方向就禁止行車，即此時東西方向的綠燈亮紅燈滅， 而南北方向的綠燈滅紅燈亮。反之當(dāng)南北方向允許行車（或者左轉(zhuǎn)）的時候，東 西方向就禁止行車，即此時南北方向的綠燈亮紅燈滅，而東西方向的綠燈滅紅燈 亮。交通燈配置示意圖如圖1所示。同時當(dāng)有特殊的情況發(fā)生時，能手動控制各 個方向的信號燈。設(shè)計任務(wù)就是將這一電路用單片機來實現(xiàn)具體的控制。北0000 日綠綠黃紅數(shù)直左燈燈碼行轉(zhuǎn)緩?fù)９苣纤?設(shè)計內(nèi)容與原理為了在后面的分析中便于說明，將南北方向允許直行命名為狀

3、態(tài)1,南北方向允許左轉(zhuǎn)命名為狀態(tài)2，南北方向行車到東西方向行車的轉(zhuǎn)換階段命名為狀態(tài) 3,將東西方向允許直行命名為狀態(tài) 4，東西方向允許左轉(zhuǎn)命名為狀態(tài) 5，東西方 向行車到南北方向方向行車的轉(zhuǎn)換階段命名為狀態(tài)6。假定直行綠燈點亮的時間為 25s，左轉(zhuǎn)綠燈點亮的時間為 20s，黃燈點亮的 時間為5s,則對方紅燈的點亮?xí)r間為50秒。黃燈每隔500ms亮一次，之后滅500ms （亮滅一次叫作閃爍一次），一共閃爍5次，持續(xù)5s。各個狀態(tài)之間的變換情況 如下：狀態(tài)1 狀態(tài)2 狀態(tài)3 狀態(tài)4 狀態(tài)5 狀態(tài)6 狀態(tài)1具體顯示周期如下:25s20s5s50s狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3狀態(tài)4狀態(tài)5狀態(tài)6南北路口直行 綠燈

4、亮左轉(zhuǎn) 綠燈亮黃燈亮 緩行紅燈亮禁行東西路口紅燈亮禁行直行 綠燈亮左轉(zhuǎn) 綠燈亮黃燈亮緩行50s25s20s5s圖2交通信號燈點亮?xí)r間圖設(shè)計電路中每個路口的控制信號燈應(yīng)有四個，即綠燈兩個、黃燈、紅燈各一 個，同時需要七段數(shù)碼管一個。因此，本電路的設(shè)計中應(yīng)用到綠燈八個，黃燈四 個，紅燈四個，七段數(shù)碼管兩個（東西方向相同，南北方向相同，為節(jié)省空間可 省略一對）。五電路設(shè)計分析根據(jù)前面的設(shè)計內(nèi)容與原理分析，電路設(shè)計中應(yīng)有控制模塊（單片機電路）、 顯示模塊（十六個信號燈和兩個七段數(shù)碼管） 本電路的設(shè)計，將發(fā)光二極管作為 16個信號燈的材料。電源將采用5V的直流電源。東西兩個方向的綠燈是同時亮 的，為了簡

5、化電路可以讓這兩個燈接同一個引腳。同理，東西方向的黃燈、紅燈 也可以分別接同一個引腳。南北方向同上。這樣我們可以用一個8位口控制16盞信號燈。各信號燈均是共陰極接法，LED負(fù)極均接地，正極通過保護(hù)電阻接單片機 P1 口。這樣單片機引腳的輸出一個高電平時，相應(yīng)的信號燈就被點亮。七段數(shù) 碼管經(jīng)過8位排阻RESPACK-8連接。單片機中應(yīng)包括復(fù)位電路和晶振電路。 本設(shè)計中，采用上電復(fù)位形式，由于 本系統(tǒng)應(yīng)用的機器周期為I s,所以晶振選擇為12MHz，根據(jù)調(diào)試電容選擇30pF.dl.7 -1JTJ R.1k3:復(fù)位電路圖4:晶振電路六硬件原理圖w北曇示東酉方向一 ar行右iT 左宜-ft 虬IltI

6、HRSIM-碼-11:亠T12". M7 - rLLS慣:.-“ 4rLLIT.- 直： 燈. 萬-. m.S - 2開，12 acllT nHl_iMJviiiiIM-udA 沖IM;EwEiL卜E亠Hkiribijj七程序流程本程序的程序流程圖如圖所示八心得體會這次系統(tǒng)實驗歷時一個月的時間，在這實驗過程里我們鞏固了從編程、軟件 使用到調(diào)試的專業(yè)知識，邏輯思維和動手能力都得到了很大的提高。要解決的主要問題就是程序的設(shè)計和仿真，雖然初期在設(shè)計和布局、編程時 思路比較清晰，但是到了細(xì)節(jié)處，也出了不少問題，而且很難被檢查出來，如在 定時器使用方面出了一些錯誤。但是最后經(jīng)過不斷努力，還是寫

7、出來正確的代碼。通過這次系統(tǒng)實驗，對以前學(xué)過的知識進(jìn)行了鞏固，加深了理解，提高了應(yīng) 用的能力，而且提高了我們的發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力，同時提高了對專業(yè) 的認(rèn)識及興趣，對于我們工科生來說，對以后就業(yè)很有幫助。附錄程序代碼:#defi neuchar un sig ned char#defi neuintun sig ned int #in elude <reg52.h>/*定義控制位*/sbit EW_LED2=P2W; /東西數(shù)碼管個位sbit EW_LED1=P2A2; /東西數(shù)碼管十位sbit SN_LED2=P2A1; /南北數(shù)碼管個位sbit SN_LED1=P2A0；

8、 /南北數(shù)碼管十位_sbit SN_Yellow=P1A6; 南北黃燈sbit EW_Yellow=P1A2; 東西黃燈sbit EW_Red=P1A3; 東西紅燈sbit SN_Red=P1A7; 南北紅燈sbitBusy_Btton=P3A4;bit Flag_SN_Yellow; / 南北黃燈標(biāo)志位bit Flag_EW_Yellow;東西黃燈標(biāo)志位charTime_EW;東西方向倒計時單元char Time_SN;南北方向倒計時單元uchar EW=50,SN=25,EWL=20,SNL=20; / 程序初始化賦值1-9段選碼;交通信號燈uchar EW仁50,S N仁25,EWL1=

9、20,SNL1=20;/用于存放修改值的變量 ucharcode table10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90 uchar code S8=0X28,0X48,0X18,0X48,0X82,0X84,0X81,0X84; 控制代碼延時子程序void Delay(uchar a) uchar i;i=a;while(i-);顯示子函數(shù)*/void Display(void) char h,l;h=Time_EW/10; l=Time_EW%10;P0=tablel;EW_LED2=1;Delay(200);EW_LED2=0;

10、P0=tableh;EW_LED 仁1;Delay(200);EW_LED1=0;h=Time_SN/10; 匸Time_SN%10; P0=tablel; SN_LED2=1;Delay(200);SN_LED2=0;P0=tableh;SN_LED1=1;Delay(200);SN_LED1=0;*T0中斷服務(wù)程序void timer0(void)i nterrupt 1 using 1 static uchar count;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256; coun t+;if(cou nt=10)if(Flag_SN_Yellow

11、=1) / 南北黃燈標(biāo)志位SN_Yellow=SN_Yellow; if(Flag_EW_Yellow=1) /東西黃燈標(biāo)志位EW_Yellow=EW_Yellow;if(cou nt=20)Time_EW-;Time_SN-;if(Flag_SN_Yellow=1) 南北黃燈標(biāo)志位 Time_SN=Time_EW;SN_Yellow=SN_Yellow;if(Flag_EW_Yellow=1) 東西黃燈標(biāo)志位 Time_EW=Time_SN;EW_Yellow=EW_Yellow; coun t=0; voidma in (void)IT0=1; /INTO 負(fù)跳變觸發(fā)TMOD=0x01;定

12、時器工作于方式1TH0=(65536-50000)/256; 定時器賦初值 TL0=(65536-50000)%256;EA=1; /開中斷總允許ET0=1;/開定時中斷EX0=1;/開外部INTO中斷TR0=1;/ 啟動定時while(1)狀態(tài)1Flag_EW_Yellow=0;/EW 關(guān)黃燈顯示信Time_EW=EW;Time_SN=SN;while(Time_SN>0)P仁S0; /SN 通行，EW紅燈Display。;狀態(tài)2*Flag_SN_Yellow=0; /SN關(guān)黃燈顯示信Time_SN=SNL;while(Time_SN>0)P仁S2;/SN左拐綠燈亮，EW紅燈Display();P仁 0x00;/SN開黃燈信號位while(Time_EW>0)Flag_SN_Yellow=1;EW紅燈EW_Red=1; /SN 黃燈亮,等待停止信號,/SN_LED1=EW_LED1;SN_LED2=EW_LED2;Display。；賦值EW=EW1;SN=SN1;EWL=EWL1;SNL=SNL1;/*狀4*Flag_SN_Yellow=0; /SN Time_EW=SN; Time_SN=EW;關(guān)黃燈顯示信while(Time_EW>0)P仁 S4; EW通行，SN紅燈Display。;狀態(tài)5*Flag_EW_Yellow=0;E