帶數(shù)字顯示的交通燈

1、 I課程設(shè)計(jì)總結(jié)：回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我感慨頗多，學(xué)到了很多的東西。不僅鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且還學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，書(shū)本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問(wèn)題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維。一切問(wèn)題必須要靠自己一點(diǎn)一滴的解決，而在解決的過(guò)程當(dāng)中你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在飛速的提升。對(duì)于單片機(jī)設(shè)計(jì)，其硬件電路是比較簡(jiǎn)單的，主要是解決程序設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，而程序設(shè)計(jì)是一個(gè)很靈活的東西，它反映了你解決問(wèn)題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在。因此可以說(shuō)單片機(jī)的設(shè)計(jì)是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中

2、，我遇到過(guò)許多次失敗的考驗(yàn)，就比如，自己對(duì)實(shí)際生活中的交通秩序的不了解給整個(gè)設(shè)計(jì)帶來(lái)的困擾，在老師的講解下，我明白了交通燈的變化規(guī)律。這個(gè)設(shè)計(jì)我是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，由于本身對(duì)C語(yǔ)言的掌握程度比較高，所以在編寫(xiě)過(guò)程中問(wèn)題不是很多，在進(jìn)行綠燈閃爍的時(shí)候遇到了一些困難，但在查看資料后解決了這一難題。從這次課程設(shè)計(jì)中，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 1概述TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求1 HYPERL

3、INK l bookmark4 課程設(shè)計(jì)原理1 HYPERLINK l bookmark6 2總體設(shè)計(jì)方案2 HYPERLINK l bookmark8 設(shè)計(jì)思路2 HYPERLINK l bookmark10 設(shè)計(jì)環(huán)境3 HYPERLINK l bookmark12 3詳細(xì)設(shè)計(jì)3 HYPERLINK l bookmark14 硬件電路設(shè)計(jì)3 HYPERLINK l bookmark16 軟件設(shè)計(jì)4 HYPERLINK l bookmark18 4調(diào)試6 HYPERLINK l bookmark20 調(diào)試過(guò)程6 HYPERLINK l bookmark22 調(diào)試結(jié)果6 HYPERLINK l

4、bookmark24 參考文獻(xiàn)9 HYPERLINK l bookmark26 附錄（關(guān)鍵部分程序清單）9沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告圖2.1系統(tǒng)模塊圖 圖1J原理分析圖 1概述設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容利用南京偉福公司的LAB8000來(lái)開(kāi)發(fā)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)帶數(shù)字顯示的交通燈。具體要求內(nèi)容如下：(1)能夠控制干線和支線紅燈、綠燈、黃燈亮喑閃爍的變化情況。(2)能夠設(shè)計(jì)出在其變化期間的數(shù)碼管計(jì)時(shí)情況，并用兩個(gè)數(shù)碼管分別表示支線和干線等待時(shí)間。.課程設(shè)計(jì)要求(1)認(rèn)真查閱相關(guān)資料；(2)獨(dú)立設(shè)計(jì)、調(diào)試并通過(guò)指導(dǎo)教師現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收；(3)撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。課程設(shè)計(jì)原理干線紅黃綠根據(jù)

5、實(shí)際交通燈的變化情況和規(guī)律。假設(shè)一個(gè)十字路口如上圖1.1所示，為主線干線。初始狀態(tài)1支線綠燈通車，干線紅燈亮。過(guò)一段時(shí)間后，轉(zhuǎn)狀態(tài)2,支線綠燈閃3下，黃燈亮1s,干線紅燈變綠燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)3,干線綠燈通車，支線紅燈亮。過(guò)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)狀態(tài)4,干線綠燈閃3下，黃燈亮1s,支線紅燈變綠燈，然后乂循環(huán)至狀態(tài)lo對(duì)于交通信號(hào)燈來(lái)說(shuō)，應(yīng)該有東西南北共四組燈，但由于同一道上的兩組的信號(hào)燈的顯示情況是相同的，而且實(shí)驗(yàn)箱上并沒(méi)有那么多燈，所以我們只用6個(gè)信號(hào)燈，采用單片機(jī)內(nèi)部的I/O口上的P1口中的6個(gè)引腳來(lái)控制6個(gè)信號(hào)燈。通過(guò)編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光二極管的控制，來(lái)模擬交通信號(hào)燈的管理。每延時(shí)一段時(shí)間，燈的顯示情況

6、都會(huì)按交通燈的顯示規(guī)律進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。通過(guò)延時(shí)時(shí)間送顯，可以在原有的交通信號(hào)燈系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增添其倒計(jì)時(shí)間的顯示功能，實(shí)現(xiàn)其功能的擴(kuò)展。2總體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)思路本課設(shè)主要分為2個(gè)模塊。第一個(gè)模塊是支線干線數(shù)碼管顯示模塊，用于倒計(jì)時(shí)支線和干線等待時(shí)間；第二個(gè)模塊是支線干線交通燈變化模塊，此模塊用于展示支線和干線紅綠黃燈的交替變化情況。系統(tǒng)模塊圖如圖2.1所示。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)環(huán)境硬件環(huán)境：偉福LAB8000；軟件環(huán)境：KeiHvision3詳細(xì)設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)交通燈控制器實(shí)例主要使用了8051單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，基礎(chǔ)知識(shí)主要包括交通燈的變化規(guī)律、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的概念、定時(shí)器/計(jì)

7、數(shù)器的相關(guān)寄存器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式。8051單片機(jī)內(nèi)有兩個(gè)可編程的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、Tlo當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用作“定時(shí)器”時(shí)，每經(jīng)過(guò)1個(gè)機(jī)器周期（12個(gè)時(shí)鐘周期），計(jì)數(shù)器加lo當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用作“計(jì)數(shù)器”時(shí)，計(jì)數(shù)器在對(duì)應(yīng)的外部輸入管腳（T0為P3.4引腳，T1為P3.5引腳）上每發(fā)生一次1到0的跳變時(shí)加1。使用“計(jì)數(shù)器”功能時(shí)，外部輸入每個(gè)機(jī)器周期被采樣一次。當(dāng)某一周期管腳狀態(tài)采樣為高電平而下一周期采樣為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器加lo由于檢測(cè)下降沿跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）的時(shí)間，所以技術(shù)頻率最大值只能為時(shí)鐘周期的1/24。計(jì)數(shù)器對(duì)外部輸入信號(hào)的占空比并無(wú)限制，但為了保證給定的電

8、平信號(hào)在其改變之前至少被采樣一次，外部輸入信號(hào)必須至少保持一個(gè)完整的機(jī)器周期。LED的選擇上面，數(shù)量上我們需要紅、黃、綠三種不同顏色的燈光各兩個(gè)。器件選擇上，一般情況下，大家常見(jiàn)的LED燈就可以滿足要求，單片機(jī)也可以直接驅(qū)動(dòng)其正常工作。圖3.1硬件電路圖根據(jù)圖3.1的連接可以看出，兩對(duì)數(shù)碼管分別顯示支線和干線等待時(shí)間，六盞燈分別顯示支線和干線燈的變化情況。軟件設(shè)計(jì)采用c語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。主函數(shù)部分，程序進(jìn)入主程序后先通過(guò)flag為0或1來(lái)判斷是需要調(diào)用支線函數(shù)還是干線函數(shù)，當(dāng)flag=O時(shí)，令zhitime=30,然后調(diào)用支線數(shù)碼管顯示函數(shù)和支線交通燈變化函數(shù)，之后將flag賦值為1以

9、便進(jìn)行干線函數(shù)，此時(shí)需要令gantime=60,然后調(diào)用干線數(shù)碼管顯示函數(shù)和干線交通燈變化函數(shù)，之后令flag=O以便進(jìn)行支線函數(shù)，flag為0和1交替循環(huán)，主函數(shù)流程圖如下圖3.2所示。圖3.2主程序流程圖支線和干線交通燈顯示是本次課設(shè)的重要部分，由于支線干線的交通燈變化相同，這里，我們已支線變化情況為例描述，干線與其相同。首先，當(dāng)支線啟動(dòng)的時(shí)候，我們需要把干線停止，即ganred=l,當(dāng)支線時(shí)間大于4的時(shí)候，支線可以通行，即zhigieen=l,當(dāng)支線時(shí)間小于等于4且大于1的時(shí)候，需要進(jìn)行綠燈閃爍，共三秒，每1s閃一次，當(dāng)支線時(shí)間小于等于1的時(shí)候，需要亮支線黃燈，即zhiyellow=l,

10、此時(shí)支線黃燈亮Is,當(dāng)時(shí)間用完時(shí)，支線黃燈滅，干線紅燈滅，即gamed=O,zluyellow=0,具體流程圖如下圖3.3所示。圖3.4交通燈變化程序流程圖4調(diào)試調(diào)試過(guò)程在一開(kāi)始，我對(duì)于課設(shè)的思路不是很明確，對(duì)于交通燈變化情況有一些模糊,最初的設(shè)計(jì)是綠燈亮完之后直接亮紅燈，并沒(méi)有綠燈的閃爍3下和黃燈的亮1s,對(duì)于綠燈如何在1s內(nèi)閃一下共閃3下的問(wèn)題,我遇到了很多困難，最終采用gaiiline和zhiline兩個(gè)變量成功計(jì)出了1s內(nèi)閃爍1下。調(diào)試結(jié)果根據(jù)此次課程設(shè)計(jì)的題目，我實(shí)現(xiàn)了課設(shè)上面的所有要求，可以自行進(jìn)行支線干線紅綠燈閃爍，也可以進(jìn)行數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)工作，最終結(jié)果如下圖4.1,圖42圖4.3

11、和圖4.4展示。圖4.1支線綠燈運(yùn)行圖圖4.2支線黃燈等待圖77,165*3273aA165并*6666666666666為6663圖4.3干線綠燈運(yùn)行圖圖4.4干線綠燈閃爍圖l|oOOO八二八Q。SOoOOLab8000三5通喘拄確韻聆磁Lz參考文獻(xiàn)1王為青，51單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)案例精選.人民郵電出版社，20072戴仙金.51單片機(jī)及其C語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)實(shí)例M.北京：清華大學(xué)出版社，20113張義和.例說(shuō)51單片機(jī)：C語(yǔ)言版楓.北京：人民郵電出版社，20104樓然苗.李廣飛.51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20035偉福Lab8000系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)M.南京偉

12、福實(shí)業(yè)有限公司，20156丁元杰.單片機(jī)原理與應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社，2007附錄(關(guān)鍵部分程序清單)#iiiclude#defineSEGSET(*(unsignedcharxdata*)0 x08004)defineBITSET(*(unsignedcharxdata*)0 x08002)typedefunsignedmtumt;typedefunsignedchaiuchar;uchaitable=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f.0 x66.0 x6d.0 x7d,0 x07.0 x7f0 x6f);uchaizhitiine.gantime;uchaiganline=0;

13、zhilme=O.flag=0;sbitzliiied=PlA7;sbitzhivelloP1A6;sbitzhigreen=PlA5;sbitgamed=PlA4;sbitganyellow=P1z3;sbitgangreen=PlA2;voiddelay(ucharn)(uclwij;for(j=0;jn;j+)fbr(i=0;i4)(zliigreen=l;elseif(zlutimel)(zlugreen=O:if(zhiline/10%2=0)zliigreen=l;)elsezhigreen=O;)elseif(zlutime4)gangreen=l;)elseif(gantimel)沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 gangreen=O:if(ganline/10%2=0)gaiigreen=l;)elsegangreen=O;)elseif(gantime=l)(ganyellow=l;)else(zliued=O;ganyellowO;)voidniaui()(while(l)(uut();if(flag=0)(TR0=l;TR1=O;zlutime=30;while(zlutime)display_30s();zhilme_lightQ;flag=1;)elseif(flag=1)TR1=1;TR0=0;gan