實驗三急救車與交通燈程序

單片機實驗報告題 目:班 級：姓 名：

實驗三急救車與交通燈實驗0310405學 號： 031040522指導老師：時 間： 2013年6月4日精品文檔交流一、實驗目的了解8255芯片的結(jié)構(gòu)、工作方式及編程方法學習模擬十字路口交通控制的實現(xiàn)方法；熟練掌握外部中斷技術(shù)的使用方法。二、實驗內(nèi)容（1）在實驗箱上完成：用8255的PA口、PB口的低四位做輸出口，控制十二個發(fā)光二極管亮滅，模擬十字路口交通燈管理。一般情況下正常顯示，有急救車到達時，兩個方向四個路口交通信號燈全紅，以便讓急救車通過。設急救車通過路口時間為 10秒，急救車通過后，交通恢復正常。本實驗用單次脈沖申請外部中斷，表示有急救車通過。（2）用Proteus軟件參照實驗電路連線并仿真運行， 得出與實驗箱上相同的軟件仿真結(jié)果。所用元器件：單片機AT89C51、可編程并口芯片8255A、按鍵BUTTON、發(fā)光二極管LED-GREEN(RED、YELLOW)、8位鎖存器74LS273或74LS373、3-8譯碼器74LS138、或非門74LS02、排阻或電阻RESPACK-8(RES)、8位緩沖器74LS244三、程序框圖四、實驗連線（只連圖中粗實線）精品文檔交流五、實驗步驟5.1 在實驗箱上完成8255PB3～PB0、PA7～PA0依次接發(fā)光二極管L1～L12。②編寫程序，初始態(tài)為四個路口的紅燈全亮之后，東西路口的綠燈亮南北路口的紅燈亮，東西路口方向通車。延時一段時間后東西路口的綠燈熄滅，黃燈開始閃耀。閃耀若干次后，東西路口紅燈亮，而同時南北路口的綠燈亮，南北路口方向開始通車，延時一段時間后，南北路口的綠燈熄滅，黃燈開始閃耀。閃耀若干次后，再切換到東西路口方向，之后重復以上過程。5.2proteus 仿真電路圖：精品文檔交流P0034U4LD0PA04P01333KD1PA1P02322JD2PA2P03311ID3PA3P043040HU2U3D4PA4P052939GU1D5PA5P0032A0A2115P062838FD0Q0AY0D6PA61939P00P0145A1A3214P072737EXTAL1P0.0/AD0D1Q1BY1D7PA738P01P0276A2A4313P0.1/AD1D2Q2CY237P02P0389A312518DP0.2/AD2D3Q3Y3RDPB01836P03P041312A411WR3619CXTAL2P0.3/AD3D4Q4Y4WRPB1KT351415A5A6610A0920BP0.4/AD4D5Q5E1Y5A0PB234P05P061716A6A549CSA1821ACRP0.5/AD5D6Q6E2Y6A1PB333P06P071819A557RST3522P0.6/AD6D7Q7E3Y7RESETPB4932P0723RSTP0.7/AD7PB5CLK1174LS138CS624CLKCSPB6U721VCC125P2.0/A8MRPB722NOTP2.1/A92374LS27314P2.2/A10PC0292415PSENP2.3/A11PC1302516ALEP2.4/A12CCCPC2312617EAP2.5/A13PC32713P2.6/A14VVVPC42812P2.7/A15D10D11D12PC511GNDPC61P1.0P3.0/RXD100LED-YELLOWLED-GREENLED-REDPC710211GNDP1.1P3.1/TXD111312P1.2P3.2/INT0U5:A4138255AP1.3P3.3/INT1R1A1514218P1.4P3.4/T0D1D9A0Y0B2615100R4167P1.5P3.5/T116VCC17VCCC6A1Y1143P1.6P3.6/WRA2Y2817RCD8124P1.7P3.7/RDCA3Y3WVLED-YELLOWLED-YELLOWAT89C51D2D8GND1OEVCC28VCCC74LS244VLED-GREENLED-GREEND3D7U5:BVCC39VCCE11A0Y095LED-REDLED-REDF1376A1Y1G1557A2Y2456H1738A3Y3D4D5D619CCCGNDOEC74LS244VVVI2U6:A189A0Y0J41610A1Y1K61411A2Y2L81212A3Y3GND1OE74LS244六、實驗說明中斷服務程序的關(guān)鍵是：①保護進入中斷時的狀態(tài)，并在退出中斷之前恢復進入時的狀態(tài)。②必須在中斷程序中設定是否 允許中斷重入，即設置 EX0位。本例中使用了 INT0 中斷（P3.2），一般中斷程序進入時應保護 PSW、ACC以及中斷程序使用但非其專用的寄存器。本例的中斷程序保護了 PSW、ACC等三個寄存器并且在退出前恢復了這三個寄存器。另外中斷程序中涉及到關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設置時應關(guān)中斷，即設置時不允許重入。本例中沒有涉及這種情況。中斷信號由單脈沖按鈕 SP產(chǎn)生（實驗箱上的開關(guān)K1以及proteus仿真軟件里的按鍵button 產(chǎn)生）。七、程序清單：#include<reg51.h>#include<absacc.h> //訪問外部存儲器時，必須用到此頭文件#definePAXBYTE[0xffd8]//8255A的PA端口地址#definePBXBYTE[0xffd9]//8255A的PB端口地址#defineCTLXBYTE[0xffdb]//8255A的控制端口地址精品文檔交流voiddelay(unsignedintx);// 延時子函數(shù)的聲明voidmain(){unsignedchari;CTL=0x80;//8255A的控制方式字EA=1; //打開總中斷EX0=1; //外部中斷允許IT0=1; // 打開外部中斷0PA=0xb6; //初始東西南北四個紅燈亮PB=0xd;delay(60);while(1) // 一直循環(huán)執(zhí)行{PA=0xae; // 東西路口的綠燈亮南北路口的紅燈亮，東西路口方向通車PB=0xb;delay(60);for(i=0;i<3;i++){PA=0x9e; // 東西路黃燈開始閃耀，南北路口的紅燈亮PB=0x7;delay(10);PA=0xbe;PB=0xf;delay(10);}PA=0x75; // 東西路口紅燈亮，南北路口綠燈亮PB=0xd;delay(60);for(i=0;i<3;i++){PA=0xf3;精品文檔交流PB=0xc;delay(10);PA=0xf7;PB=0xd;delay(10);}}}voiddelay(unsignedintx) // 延時子函數(shù)的定義{unsignedchari,j,k;for(i=x;i>0;i--)for(j=100;j>0;j--)for(k=100;k>0;k--);}voidint_0()interrupt0 // 外部中斷服務子程序，東西南北四個紅燈亮{PA=0xb6;PB=0xd;delay(80);}八、思考題（1）試編程解決中斷返回以后不能回到中斷之前狀態(tài)的問題。解：本例中使用了INT0中斷（P3.2），外接按鍵，模擬有急救車到來，一般中斷程序進入時應保護PSW、ACC以及中斷程序使用但非其專用的寄存器。本例的中斷程序保護了PSW、ACC等三個寄存器并且在退出前恢復了這三個寄存器。在試驗箱和proteus仿真軟件運行程序并按下按鍵后，延時一段時間，可以回到中斷之前的位置。精品文檔交流2）將交通燈控制程序放在定時器T0中斷服務子函數(shù)中完成，試編程實現(xiàn)。程序清單：#include<reg51.h>#include<absacc.h> // 訪問外部存儲器時，必須用到此頭文件#definePAXBYTE[0xffd8] //8255A的PA端口地址#definePBXBYTE[0xffd9] //8255A的PB端口地址#defineCTLXBYTE[0xffdb] //8255A的控制端口地址#defineuintunsignedintunsignedcharnum=0,num1=0,flag;// 設置3個全局變量，num用于總循環(huán)時間，//num1 用于控制黃燈閃爍時間間隔， flag 是黃燈閃爍標志位voiddelays(); // 延時子函數(shù)聲明，只用于讓急救車通過voidmain(){TMOD=0X01; //T0定時器初始化TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;ET0=1;TR0=1;EA=1;EX0=1; //外部中斷初始化IT0=1;CTL=0X80;PA=0Xb6; //初始時，東西南北 4個紅燈亮PB=0Xd;while(1); //程序在此等待中斷}voidint_0()interrupt0// 外部中斷服務子程序，模擬有急救車到來{intnum=0;PA=0Xb6; // 四個方向的紅燈全亮PB=0Xd;delays(); // 延時一段時間，讓急救車優(yōu)先通過}精品文檔交流voidtimer0()interrupt1 // 定時器T0中斷服務子程序{num++;num1++;if(num==100) num=20;//控制總時間與循環(huán)返回位置， 注意num=20而不是0，// 因為初始時，4個紅燈亮不在循環(huán)內(nèi)if(num1==5)flag=0; // 黃燈閃爍標志控制位的設置if(num1>5&&num1<=10){flag=1;num1=0;}if(20<num&&num<40)//預留一段時間，為初始四個紅燈亮延時一段時間{PA=0xae;//東西路口的綠燈亮，南北路口的紅燈亮，東西路口方向通車PB=0xb;}if(num>=40&&num<=60)// 東西路口黃燈閃爍，南北路口紅燈亮{if(flag==0){PA=0X9e;PB=0X7;} //黃燈亮if(flag==1){PA=0Xbe;PB=0Xf;} //黃燈滅}if(60<num&&num<80) // 東西路口紅燈亮，南北路口綠燈亮{PA=0X75;PB=0Xd;}if(num>=80&&num<100)// 南北路口黃燈閃爍，東西路口紅燈亮{if(flag==0){PA=0Xf3;PB=0Xc;} // 黃燈亮if(flag==1){PA=0Xf7;PB=0Xd;} // 黃燈滅精品文檔交流}}voiddelays() // 延時子函數(shù)的定義{uinth;for(h=0;h<50000;h++);}九、實驗心得體會做完此次的單片機急救車與交通燈實驗后，不僅加深了對可編程并口芯片8255A、74LS273鎖存器、8位緩沖器74LS244和74LS138譯碼器的工作原理，51單片機的定時器和外部中斷INT0中斷系統(tǒng)的理解，而且掌握了用C語言實現(xiàn)交通燈的編程方法和標志控制位flag設置用法，以及用proteus畫出硬件電路的方法（包括總線bus的快速畫法），最重要的是，培養(yǎng)了自己獨立調(diào)試程序的動手能力和解決實際問題的能力；掌握以單片機為核心的電路基本畫法，通過實際程序設計和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設計方法和調(diào)試技術(shù)，為今后調(diào)試程序，設計一般的系統(tǒng)打下了一點基礎；另外，注意紅綠燈亮的時間要