基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-課程設(shè)計(jì)

PAGEPAGE31河南理工大學(xué)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要這次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)控制的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先設(shè)計(jì)出各個(gè)功能模塊，再搭建出完整的硬件系統(tǒng)，選好合適的單片機(jī)型號(hào)并依照硬件連接圖設(shè)計(jì)出相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，通過(guò)編譯軟件（WAVE6000）編譯出可執(zhí)行的目標(biāo)文件，最后作出原理圖并在仿真軟件（PROTEUS）上仿真出設(shè)計(jì)結(jié)果。其實(shí)編譯軟件有很多種，比如配硬件仿真軟件PROTEUS本身就可以進(jìn)行編譯，這也是我后來(lái)才知道的。設(shè)計(jì)的具體要求主要有以下幾點(diǎn)：1．A道和B道上均有車(chē)輛要求通過(guò)時(shí)，A、B道輪流放行。A放行5分鐘（調(diào)試時(shí)改成5秒鐘），B道上放行4分鐘（調(diào)試時(shí)改成4秒鐘）。2．一道有車(chē)而另一道無(wú)車(chē)（實(shí)驗(yàn)時(shí)用開(kāi)關(guān)K0和K1控制），即當(dāng)A道有車(chē)B道無(wú)車(chē)，按K0鍵可以控制交通燈系統(tǒng)讓A道立即放行B道禁止；當(dāng)B道有車(chē)A道無(wú)車(chē),按K1鍵可以控制交通燈系統(tǒng)讓B道立即放行A道禁止。3．有緊急車(chē)輛通過(guò)時(shí)，按開(kāi)關(guān)K2可以控制系統(tǒng)能禁止普通車(chē)輛通行，即A、B道均為紅燈。4．綠燈轉(zhuǎn)換成紅燈時(shí)黃燈亮一秒鐘。以上的各種要求我都已經(jīng)完成（在上個(gè)學(xué)期），后來(lái)因有時(shí)間重做了，有了充分的時(shí)間思考程序的改進(jìn)工作，我就又加上了時(shí)間調(diào)整模塊，加上了三個(gè)鍵，一個(gè)時(shí)間調(diào)整切換鍵、一個(gè)加一鍵還有一個(gè)減一鍵。能夠方便的進(jìn)行時(shí)間的調(diào)整，顯示多長(zhǎng)的計(jì)時(shí)時(shí)間都可以。一來(lái)有更高的實(shí)用性，二來(lái)又鍛煉了自己英勇單片機(jī)的能力。新加的有三個(gè)鍵，那就是K3、K4、K5。當(dāng)K3第一次按下式，系統(tǒng)置于調(diào)時(shí)狀態(tài)，這是可以調(diào)整南北紅東西綠的時(shí)間，第二次按下時(shí)可以調(diào)整東西紅南北綠的時(shí)間，第三次按下時(shí)，就推出了調(diào)時(shí)模塊了。目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1概述 31.1單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 31.2單片機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展 31.3單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 42系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 62.1系統(tǒng)總體方案 62.2單片機(jī)選擇 62.3時(shí)鐘電路模塊 72.4復(fù)位電路模塊 82.5交通燈連滅控制電路模塊 82.6時(shí)間顯示模塊 92.7鍵盤(pán)掃描控制模塊 102.8時(shí)間調(diào)時(shí)模塊 113軟件設(shè)計(jì) 133.1主程序 133.2中斷服務(wù)程序 153.3顯示子程序 163.4其他程序段 164PROTEUS仿真 174.1交通燈轉(zhuǎn)換狀態(tài) 174.2調(diào)時(shí)狀態(tài) 185課程設(shè)計(jì)體會(huì) 19參考文獻(xiàn) 19附1：程序原代碼 20附2：系統(tǒng)原理圖 301概述本次設(shè)計(jì)主要是利用單片機(jī)制作一個(gè)交通燈控制系統(tǒng)并由此加深我們對(duì)單片機(jī)的各種模塊的理解和應(yīng)用能力。比如這次設(shè)計(jì)就用到了單片機(jī)的數(shù)碼管顯示模塊，鍵掃描模塊，單片機(jī)的中斷服務(wù)系統(tǒng)（包括定時(shí)器中斷合外部中斷），四個(gè)并行I/O口的輸入/輸出功能等。而要想靈活的應(yīng)用這些這些功能，不僅要對(duì)軟件要有一定的理解能力，還有對(duì)硬件有一定的了解。首先說(shuō)說(shuō)單片機(jī)。1.1單片機(jī)的結(jié)構(gòu)單片機(jī)實(shí)際上是微型計(jì)算機(jī)的一種，自從它問(wèn)世以來(lái)，人們對(duì)它不斷地改進(jìn)，應(yīng)用在現(xiàn)代化社會(huì)的各個(gè)方面。單片機(jī)有體積?。畠r(jià)格低廉，開(kāi)發(fā)較為容易，可根據(jù)需要制作成各種智能控制器以代替人工操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。單片機(jī)實(shí)際上是小型簡(jiǎn)單化的個(gè)人計(jì)算機(jī)(Pc)，它由這樣幾個(gè)部分構(gòu)成：CPU(進(jìn)行運(yùn)算和控制)、RAM(進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ))、ROM(進(jìn)行程序存儲(chǔ))、輸入/輸出設(shè)備(例如串行口、并行口等)。在個(gè)人計(jì)算機(jī)上，這些部分被分成若干塊芯片，安裝在一個(gè)稱(chēng)之為主板的印刷線路板上。而在單片機(jī)，這邊部分(甚至還有A/D利D/A等)，全部被集成到一塊電路芯片中了所以就稱(chēng)為為單片機(jī)。器節(jié)后框圖如下1所示：圖11.2單片機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展單片機(jī)（MicroControllerUnit，MCU）是一種能進(jìn)行數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算，根據(jù)不同使用對(duì)象完成不同控制任務(wù)的面向控制而設(shè)計(jì)的集成電路。由intel公司發(fā)明，后來(lái)把核心技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了世界上的許多小公司。在我國(guó)流行的是ATMEL公司的89C51、89C52、89S51等，它們都是SISC（復(fù)雜指令集單片機(jī)）的結(jié)構(gòu)。AVR是atmel公司生產(chǎn)的8位單片機(jī)，采用RISC（精簡(jiǎn)指令集單片機(jī)）的結(jié)構(gòu)，而PIC是microchip公司的產(chǎn)品。80年代，世界各大公司均競(jìng)相研制出品種多功能強(qiáng)的單片機(jī)，約有幾十個(gè)系列，300多個(gè)品種，此時(shí)的單片機(jī)均屬于真正的單片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、數(shù)目繁多的I/O接口、多種中斷系統(tǒng)，甚至還有一些帶A/D轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)，功能越來(lái)越強(qiáng)大，RAM和ROM的容量也越來(lái)越大，尋址空間甚至可達(dá)64kB，可以說(shuō)，單片機(jī)發(fā)展到了一個(gè)全新階段，應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛，許多家用電器均走向利用單片機(jī)控制的智能化發(fā)展道路。九十年代以后，單片機(jī)獲得了飛速的發(fā)展，世界各大半導(dǎo)體公司相繼開(kāi)發(fā)了功能更為強(qiáng)大的單片機(jī)。美國(guó)Microchip公司發(fā)布了一種完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列單片機(jī)，引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注，特別它的產(chǎn)品只有33條精簡(jiǎn)指令集吸引了不少用戶(hù)，使人們從INTEL的111條復(fù)雜指令集中走出來(lái)。PIC單片機(jī)獲得了快速的發(fā)展，在業(yè)界中占有一席之地?，F(xiàn)在可以說(shuō)單片機(jī)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴的時(shí)期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地。

縱觀單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，大致有：低功耗COMS化，微型單片化，主流化和多樣化。1.3單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇：1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類(lèi)型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。3.在家用電器中的應(yīng)用可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門(mén)，無(wú)所不在。4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話(huà)機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話(huà)，集群移動(dòng)通信，無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。3由單片機(jī)控制的交通燈鎖著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，和交通設(shè)施的日益健全，對(duì)交通的維持交通秩序的功能有了越來(lái)越高的要求，要求交通燈必須有一定的反饋能力，和時(shí)間計(jì)時(shí)能力。本設(shè)計(jì)是用單片機(jī)控制交通燈的亮滅，并用數(shù)碼管顯示交通燈的亮滅時(shí)間，通過(guò)P2、P3口的輸入/輸出功能設(shè)計(jì)鍵掃描程序，利用鍵盤(pán)來(lái)模擬不同的外部情況，進(jìn)行相應(yīng)的控制，完成交通燈的不同亮滅狀態(tài)的轉(zhuǎn)變和進(jìn)行調(diào)時(shí)。 2系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)總體方案單片機(jī)控制交通燈系統(tǒng)總共可分為四個(gè)環(huán)節(jié)，分別是單片機(jī)控制系統(tǒng)、時(shí)間顯示模塊、控制鍵盤(pán)塊和交通燈閃爍模塊。通過(guò)這四個(gè)模塊的協(xié)調(diào)工作就可以完成相應(yīng)的交通燈控制和顯示功能。這四個(gè)模塊的相互連接如下圖2所示：圖22.2單片機(jī)選擇這次設(shè)計(jì)用到了AT89C52單片機(jī)（如圖3），AT89C52系列單片機(jī)是由Atmel公司生產(chǎn)，而這家公司得到了Intel公司MCS51系列單片機(jī)內(nèi)核生產(chǎn)授權(quán)，所以，它與MCS51系列單片機(jī)指令兼容，同時(shí)它的內(nèi)部包含有用作程序存儲(chǔ)器的4KB的基于FLASH技術(shù)的只讀存儲(chǔ)器。采用這款芯片及克服了采用8031需要添加外部外部程序存儲(chǔ)器導(dǎo)致電路復(fù)雜的缺點(diǎn)，又克服了采用8751導(dǎo)致電路制作成本高的缺點(diǎn)。AT89C52單片機(jī)芯片具有以下特性：1）指令集合芯片引腳與Intel公司的8051兼容；2）4KB片內(nèi)在系統(tǒng)可編程FLASH程序存儲(chǔ)器；3）時(shí)鐘頻率為0~33MHZ；4）128字節(jié)片內(nèi)隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器（RAM）；5）6個(gè)中斷源，2級(jí)優(yōu)先級(jí)；6）2個(gè)16位定時(shí)/記數(shù)器；7）全雙工串行通信接口；8）監(jiān)視定時(shí)器；9）兩個(gè)數(shù)據(jù)指針；圖32.3時(shí)鐘電路模塊為達(dá)到振蕩周期是12MHZ的要求，這里要采用12MHZ的晶振，另外有兩個(gè)22P的獨(dú)石電容，兩晶振引腳分別連到XTAL1和XTAL2振蕩脈沖輸入引腳。具體連接圖如圖4所示：圖42.4復(fù)位電路模塊單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位電路在這里采用的是上電+按鈕復(fù)位電路形式，其中電阻R采用510Ω的阻值，電容采用電容值為22μ的電解電容。具體連接電路如圖示5：圖52.5交通燈連滅控制電路模塊在交通燈閃爍模塊我用到了專(zhuān)用的交通燈發(fā)光二極管，并通過(guò)線路連到P1口。其具體的連接圖如圖6所示：圖6我們知道交通燈總共有四種狀態(tài)的來(lái)回變換，即南北紅燈東西綠燈、南北紅燈東西黃燈、南北綠燈東西紅燈、南北黃燈東西紅燈。有這四種狀態(tài)按照特定的時(shí)間延遲循環(huán)變換就會(huì)形成我們?cè)诖蠼稚蠒r(shí)?？吹降慕煌舻膩?lái)回變換。按上圖所示的連接電路，這四種狀態(tài)可以通過(guò)單片機(jī)P1口的四種不同的輸出狀態(tài)來(lái)表示，具體請(qǐng)看下表1：B道A道P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0控制碼狀態(tài)說(shuō)明時(shí)間間隔綠黃紅綠黃紅10000121HB道放行，A道禁止5S01000111HB道警告，A道禁止1S0011000DHA道放行，B道禁止4S0010100AHA道警告，B道禁止1S00100109HA道禁止B道禁止無(wú)限時(shí)表1當(dāng)這四種不同的P1輸出狀態(tài)不停的循環(huán)輸出是就會(huì)控制交通燈按次序不停的閃爍著知道有緊急情況或者是特殊情況。其中特殊情況就是表格的最后一行，兩邊都是紅燈或是一路一直紅一路一直綠。2.6時(shí)間顯示模塊時(shí)間顯示模塊具體采用7段碼數(shù)碼管顯示數(shù)字，從P0口輸出代碼信號(hào)，從P1口輸出片選信號(hào)。在這里我總共用到了16個(gè)7段碼數(shù)碼管，因?yàn)殡p數(shù)碼管只有紅色和藍(lán)色，所以這里我在每一路都按了4個(gè)數(shù)碼管，紅數(shù)碼管顯示的是紅燈點(diǎn)亮的時(shí)間，藍(lán)數(shù)碼管顯示的是綠燈點(diǎn)亮的時(shí)間，而黃燈點(diǎn)亮的時(shí)間則由這兩個(gè)數(shù)碼管共同顯示。具體到各燈的顯示時(shí)間可以在軟件設(shè)計(jì)時(shí)具體設(shè)定。其具體電路如下圖7所示：圖7在上圖中我用了標(biāo)號(hào)來(lái)代替線路的連接以避免線路太復(fù)雜難以辨識(shí)，另外有電路的結(jié)構(gòu)可知，總共有8個(gè)不同的數(shù)碼管輪流或共同顯示，所以需要8根不同的片選線，為了節(jié)省I/O口，在這里我用了三八譯碼器來(lái)控制片選信號(hào)的輸出。2.7鍵盤(pán)掃描控制模塊在這里首先說(shuō)明一下，這里所說(shuō)的鍵掃描模塊，和上文所提到的時(shí)間顯示模塊中，都不包括我后來(lái)又加上的調(diào)時(shí)功能模塊。而這一塊既用到了數(shù)碼管顯示模塊，也涌到了鍵掃描模塊，其工作原理和這里所說(shuō)的是幾乎完全相同的。所以即不再一一贅述了，等到了介紹時(shí)間調(diào)整模塊時(shí)在在詳細(xì)的說(shuō)明其具體的工作過(guò)程。因?yàn)樵诮煌糇儞Q的時(shí)候要判斷兩方向的有無(wú)車(chē)情況，在建盤(pán)掃描控制模塊我總共用了三個(gè)按鈕，分別模擬A道有車(chē)B到無(wú)車(chē){K0}、A到無(wú)車(chē)B到有車(chē)（K1）和緊急情況（K2）三種狀態(tài)。其中在這三種狀態(tài)中K0，K1兩個(gè)按鍵是按照建掃描的方式，在數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示中每掃描一次都會(huì)判斷各鍵狀態(tài)，然后根據(jù)各鍵狀態(tài)進(jìn)行不同的顯示。而K3鍵則是利用中斷的方式，利用中斷服務(wù)程序完成緊急情況的顯示。其具體連接圖8如下：圖82.8時(shí)間調(diào)時(shí)模塊交通燈的亮滅時(shí)間要想能夠隨時(shí)改變就需要有時(shí)間調(diào)整功能，雖然任務(wù)要求上沒(méi)有這一要求，但筆者認(rèn)為這也是交通燈也應(yīng)該具備的能力。所以時(shí)間調(diào)整模塊還是有必要家的。時(shí)間調(diào)整模塊其實(shí)也是相當(dāng)簡(jiǎn)單，為了能產(chǎn)生兩個(gè)標(biāo)示位（一個(gè)是進(jìn)入時(shí)間調(diào)整的標(biāo)示位，一個(gè)是條南北時(shí)間/東西時(shí)間的標(biāo)示位），要用到另一個(gè)外部中斷入口，也就是外部中斷0。但進(jìn)入外部中斷0時(shí)，首先停定時(shí)器TO這就是是否進(jìn)入時(shí)間調(diào)整模塊的標(biāo)示為，然后根據(jù)連接P3.3口的鍵的按下的次數(shù)修改標(biāo)示位27H,由此來(lái)區(qū)別進(jìn)行哪一道時(shí)間的調(diào)時(shí)。在時(shí)間調(diào)整是也有數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)，為了使調(diào)整時(shí)間的范圍能擴(kuò)大到0到99，所以就需要再加一個(gè)兩位一體的數(shù)碼管。數(shù)碼管的字形碼輸出口，可以與前述的數(shù)碼管顯示模塊的字形碼輸出口公用。而為了兩種狀態(tài)下，數(shù)碼管能該亮的亮，不在量的滅。位選輸出就要與以前的有所區(qū)別了。其具體電路連接圖如下圖9所示：圖93軟件設(shè)計(jì)3.1主程序整個(gè)程序最主要的就是四個(gè)顯示狀態(tài)的來(lái)回轉(zhuǎn)換，其中以K0,K1，K4,K5是掃描的形式進(jìn)行的。其流程圖如下圖10在主程序執(zhí)行到相應(yīng)模塊時(shí)只要鍵掃描模塊的掃描結(jié)果，符合其中之一的跳轉(zhuǎn)條件就會(huì)馬上產(chǎn)生跳轉(zhuǎn)動(dòng)作到相應(yīng)的地址，去執(zhí)行相應(yīng)的模塊程序（如調(diào)時(shí)模塊）。當(dāng)判斷到一道有車(chē)一道無(wú)車(chē)時(shí)，程序就會(huì)跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的入口執(zhí)行。當(dāng)判斷結(jié)果是兩道都有車(chē)或兩道都沒(méi)有車(chē)是程序還是會(huì)按順序繼續(xù)執(zhí)行下去。在主程序中就是這四個(gè)狀態(tài)的來(lái)回順序的轉(zhuǎn)變，同時(shí)判斷著這個(gè)標(biāo)示位的情況，當(dāng)標(biāo)示位符合條狀條件時(shí)，發(fā)生跳轉(zhuǎn)，到相應(yīng)的程序段去執(zhí)行。另外K1中斷程序里的，只要有中斷請(qǐng)求就會(huì)馬上保存中現(xiàn)場(chǎng)，跳轉(zhuǎn)靠中斷服務(wù)程序里去執(zhí)行。這個(gè)中斷程序我設(shè)計(jì)的是一個(gè)死循環(huán)，因?yàn)榫o急情況時(shí)誰(shuí)也不知道他會(huì)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間，所以當(dāng)執(zhí)行中斷和系統(tǒng)就會(huì)陷入死循環(huán)一直到有人按到復(fù)位鍵，程序才會(huì)從0000H開(kāi)始執(zhí)行程序。在主程序中，還有一部分程序段雖然完成了數(shù)碼管顯示的工的能，但是并沒(méi)有調(diào)用數(shù)碼管顯示字程序段。比如有一段程序段如下：LOOP1:MOVA,R3MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F0HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F1HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,R4MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F6HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F7HMOVP0,ALCALLDELAY開(kāi)始開(kāi)始程序初始化南北紅東西綠4FH=1？TR0=1?鍵按下情況寄存器數(shù)減一R4=FFH?ynyK0=0,k1=1nK0=1,k1=0K0=0,k1=0yn南北紅東西黃4FH=1？TR0=1?鍵按下情況寄存器數(shù)減一R3=FFH?ynyK0=0,k1=1nK0=1,k1=0K0=0,k1=0yn南北綠東西紅4FH=1？TR0=1?鍵按下情況寄存器數(shù)減一R4=FFH?ynyK0=0,k1=1nK0=1,k1=0K0=0,k1=0yn南北黃東西紅4FH=1？TR0=1?鍵按下情況寄存器數(shù)減一R3=FFH?ynyK0=0,k1=1nK0=1,k1=0K0=0,k1=0yn調(diào)時(shí)模塊TR0=0?Yn圖103.2中斷服務(wù)程序本設(shè)計(jì)用到了兩個(gè)中斷服務(wù)程序，INT0、INT1。其中INT0是完成標(biāo)示位的改變，以使主程序能根據(jù)標(biāo)示位的不同進(jìn)行相應(yīng)的程序塊的操作。標(biāo)示位就是27H,每按一下K3鍵，27H就會(huì)加一，直到加到2時(shí)停止，因?yàn)?7H賦的處置時(shí)FFH,所以27H只有0、1、2這三個(gè)狀態(tài)。其程序快如下：INT0:PUSHACCPUSHPSWMOVC,P3.2;按鍵消振JCPPPACALLDELAYMOVC,P3.2JCPPPSTOP3:MOVC,P3.2JNCSTOP3ACALLDELAYMOVC,P3.2JNCSTOP3CLRTR0MOVA,27HCJNEA,#01H,PPPMOVA,#0FFHMOV27H,ASETBTR0AJMPPP1PPP:INC27HPP1:POPPSWPOPACCRETIINT1中斷服務(wù)程序是模擬緊急情況時(shí)，東西南北都是紅燈的情況。INT1:PUSHACCPUSHBPUSHPSWMOVP1,#0CHSETBP1.0CLRP1.1CLRP1.2SETBP1.4;緊急情況,東西（B道）方向,南北（A道）方向都是紅燈亮，其余燈滅CLRP1.5CLRP1.6TAB3:MOVP0,#0FFHMOVP2,#0MOVP2,#1MOVP2,#4MOVP2,#5LCALLTAB3POPPSWPOPACCRETI3.3顯示子程序在調(diào)時(shí)模塊中有用到了顯示字程序。顯示子程序用到了30H、31H兩個(gè)緩存區(qū)，它就是完成將顯示緩存區(qū)的數(shù)據(jù)用數(shù)碼管顯示出來(lái)的功能。其程序段如下：DISP:MOVDPTR,#DSEG1MOVA,30HMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0EFHMOVP0,ALCALLDL1MOVDPTR,#DSEG1MOVA,31HMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0DFHMOVP0,ALCALLDL1RET3.4其他程序段除此之外，還又T0中斷服務(wù)程序，主要完成的是標(biāo)示位4FH的置位。以次使得計(jì)時(shí)顯示模塊能進(jìn)行下去。由于程序太簡(jiǎn)單就不再在摘錄了。延遲子程序是在顯示模塊中，采用的是動(dòng)態(tài)掃描的方式，每掃描一遍都必須有一定的時(shí)間延遲，以便給人留下視覺(jué)效果。鍵掃描程序段，主要包括去抖動(dòng)部分和判斷跳轉(zhuǎn)部分，由此可以判斷是南隔間按下，并做出相應(yīng)的操作。4PROTEUS仿真4.1交通燈轉(zhuǎn)換狀態(tài)用PROTEUS軟件進(jìn)行仿真，各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了要求。例如當(dāng)沒(méi)有鍵按下時(shí)交通燈的四種狀態(tài)交替著出現(xiàn)。如下圖11就是黃燈亮?xí)r的情景。圖11當(dāng)有KO或K1鍵按下時(shí)，程序就開(kāi)始跳轉(zhuǎn)了。如下圖12時(shí)當(dāng)鍵K0按下時(shí)的情景。 圖124.2調(diào)時(shí)狀態(tài)當(dāng)進(jìn)入調(diào)時(shí)狀態(tài)是調(diào)時(shí)顯示管就要亮了。如下圖135課程設(shè)計(jì)體會(huì)在這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中，剛一開(kāi)始我對(duì)程序根本沒(méi)有系統(tǒng)一個(gè)設(shè)計(jì)方法，老師不知道在程序中閑坐哪一步后坐哪一步。后來(lái)我參考了很多單片機(jī)方面書(shū)籍，其中從中受益最大就是我們的單片機(jī)教材和赫建國(guó)老師編寫(xiě)的《單片機(jī)載電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》一書(shū)，讓我對(duì)交通燈的各個(gè)模塊，和各種不同程序的設(shè)計(jì)程序都有了一定的了解。我感覺(jué)做設(shè)計(jì)不動(dòng)手不嘗試是不行的，又是后以各路走不同可以走另一條路，這樣在你不明白的時(shí)候可能路就走通了。就像我，在建掃描一塊我花了大約三四天的時(shí)間，其中的子程序的調(diào)用老師出現(xiàn)亂碼，無(wú)論我真么該掃描程序都不行，后來(lái)在宿舍停電之后我突然想到我子程序放到主程序中去估計(jì)跳轉(zhuǎn)就不會(huì)亂碼，第二天早上來(lái)電一試結(jié)果就行了，但讓我說(shuō)原因還真不知道。總而言之，這次讓我學(xué)到了很多東西。參考文獻(xiàn)[1]胡漢才．單片機(jī)原理及其接口技術(shù),北京，清華大學(xué)出版社。[2]徐仁貴，廖哲智．單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),機(jī)械工業(yè)出版社。[3]孫育才主編，MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用,東南大學(xué)出版社。[4]余發(fā)山主編，單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)，北京中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社。[5]赫建國(guó)主編，單片機(jī)載電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，北京，清華大學(xué)出版社。附1：程序原代碼ORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPINT0ORG000BHLJMPT0ORG0013HLJMPINT1ORG001BHSTART:MOVSP,#60HMOV40H,#5;在南北紅燈緩存區(qū)南北紅燈時(shí)間MOV41H,#3;在南北綠燈緩存區(qū)南北綠燈時(shí)間MOV42H,#4;在東西紅燈緩存區(qū)東西紅燈時(shí)間MOV43H,#4;在東西綠燈緩存區(qū)東西綠燈時(shí)間MOV27H,#0FFH;標(biāo)示位MOV30H,#05HMOV31H,#00HMOVTMOD,#01H;定時(shí)器初始化MOVTH0,#3CHMOVTL0,#0AFHMOV60H,#20CLR4EHCLR4FHSETBEASETBEX1SETBEX0SETBET0SETBTR0DISPLAY1:MOVP1,#0CCH;顯示南北紅燈與東西綠燈時(shí)間MOVR3,40HMOVR4,43HLOOP1:MOVA,R3MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F0HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F1HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,R4MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F6HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F7HMOVP0,ALCALLDELAYJNBTR0,SETIN1JBP2.6,WAY1;判斷兩通道是否都有車(chē)LCALLDELAYJBP2.6,OUT1JNBP2.7,OUT1LJMPDISPLAY2WAY1:JBP2.7,OUT1LCALLDELAYJBP2.7,OUT1LJMPDISPLAY1OUT1:JMPE1SETIN1:LJMPSETTE1:JNB4FH,LOOP1CLR4FHDECR3DECR4CJNER4,#0FFH,LOOP1MOVP1,#0CAH;東西綠燈滅黃燈亮LOOP2:MOVA,R3MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F4HMOVP0,ALCALLDELAYMOVP2,#0F0HMOVP0,ALCALLDELAYMOVP2,#0F6HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F5HMOVP0,ALCALLDELAYMOVP2,#0F1HMOVP0,ALCALLDELAYMOVP2,#0F7HMOVP0,ALCALLDELAYJNBTR0,SETIN2JBP2.6,WAY2;判斷兩通道是否都有車(chē)LCALLDELAYJBP2.6,OUT2JNBP2.7,OUT2LJMPDISPLAY2WAY2:JBP2.7,OUT2LCALLDELAYJBP2.7,OUT2LJMPDISPLAY1OUT2:JMPE2SETIN2:LJMPSETTE2:JNB4FH,LOOP2CLR4FHDECR3CJNER3,#0FFH,LOOP2DISPLAY2:MOVP1,#0E1H;南北紅燈時(shí)間到,南北綠燈亮,東西紅燈亮MOVR3,41H;顯示南北綠燈,東西紅燈時(shí)間MOVR4,42HLOOP3:MOVA,R3MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F2HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F3HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,R4MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F4HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F5HMOVP0,ALCALLDELAYJNBTR0,SETIN3JBP2.6,WAY3;判斷兩通道是否都有車(chē)LCALLDELAYJBP2.6,OUT3JNBP2.7,OUT3LJMPDISPLAY2WAY3:JBP2.7,OUT3LCALLDELAYJBP2.7,OUT3LJMPDISPLAY1OUT3:JMPE3SETIN3:LJMPSETTE3:JNB4FH,LOOP3CLR4FHDECR3DECR4CJNER3,#0FFH,LOOP3MOVP1,#0D1HLOOP4:MOVA,R4;顯示東西紅燈,南北黃燈時(shí)間MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F0HMOVP0,ALCALLDELAYMOVP2,#0F4HMOVP0,ALCALLDELAYMOVP2,#0F2HMOVP0,ALCALLDELAYMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0F1HMOVP0,ALCALLDELAYMOVP2,#0F5HMOVP0,ALCALLDELAYMOVP2,#0F3HMOVP0,ALCALLDELAYJNBTR0,SETIN4JBP2.6,WAY4;判斷兩通道是否都有車(chē)LCALLDELAYJBP2.6,OUT4JNBP2.7,OUT4LJMPDISPLAY2WAY4:JBP2.7,OUT4LCALLDELAYJBP2.7,OUT4LJMPDISPLAY1OUT4:JMPE4SETIN4:LJMPSETTE4:JNB4FH,LOOP4CLR4FHDECR4CJNER4,#0FFH,LOOP4SETOUT:LJMPDISPLAY1SETT:JBTR0,SETOUTACALLDISPJBP3.0,M1M1:MOVC,P3.0;按鍵消振JCM2M2:LCALLDELAYMOVC,P3.0JCML10STOP1:MOVC,P3.0JNCSTOP1LCALLDELAYMOVC,P3.0JNCSTOP1MOVR6,27HCJNER6,#00H,RRRRMOVR5,43HINCR5MOV43H,R5;;;加一MOVR5,40HINCR5MOV40H,R5CJNER5,#99,DSSMOV40H,#0MOV43H,#0LJMPDSSRRRR:MOVR5,41HINCR5MOV41H,R5MOVR5,42HINCR5MOV42H,R5CJNER5,#99,DSSMOV42H,#0MOV41H,#0DSS:MOVA,R5MOVB,#0AHDIVABMOV31H,AMOV30H,BACALLDISPML10:JBP3.1,M3M3:MOVC,P3.1;按鍵消振JCM4M4:LCALLDELAYMOVC,P3.1JCSETTSTOP2:MOVC,P3.1JNCSTOP2LCALLDELAYMOVC,P3.1JNCSTOP2MOVR6,27HCJNER6,#00H,RRRR1MOVR5,43HDECR5MOV43H,R5MOVR5,40HDECR5MOV40H,R5CJNER5,#0FFH,DSSS;;;;;;;;減一MOV40H,#99MOV43H,#98MOVR5,40HLJMPDSSSRRRR1:MOVR5,41HDECR5MOV41H,R5MOVR5,42HDECR5MOV42H,R5CJNER5,#0FFH,DSSSMOV42H,#99MOV41H,#98MOVR5,42HDSSS:MOVA,R5MOVB,#0AHDIVABMOV31H,AMOV30H,BACALLDISPLJMPSETT;;;;;;;;;;;;定時(shí)器中斷;;;;;;;;;;;;T0:PUSHACCPUSHBPUSHPSWMOVTH0,#3CHMOVTL0,#0AFHDJNZ60H,OVERMOV60H,#20SETB4FHOVER:POPPSWPOPBPOPACCRETI;;;;;;;;;;;;;;;顯示模塊2;;;;;;;;;;;;;;;;;DISP:MOVDPTR,#DSEG1MOVA,30HMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0EFHMOVP0,ALCALLDL1MOVDPTR,#DSEG1MOVA,31HMOVCA,@A+DPTRMOVP2,#0DFHMOVP0,ALCALLDL1RET;;;;;;;;;;;;;;;DELAYDL1: MOV R7,#05HDL: MOV R6,#0FFHDL6: DJNZ R6,$DJNZ R7,DLRETDSEG1:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH;;;;;;;;;;;;;INT1中斷修改;;;;;;;;;;INT1:PUSHACCPUSHBPUSHPSWMOVP1,#0CHSETBP1.0CLRP1.1CLRP1.2SETBP1.4;緊急情況,東西（B道）方向,南北（A道）方向都是紅燈亮，其余燈滅CLRP1.5CLRP1.6TAB3:MOVP0,#0FFHMOVP2,#0MOVP2,#1MOVP2,#4MOVP2,#5LCALLTAB3POPPSWPOPACCRETI;;;;;;;;;;;;;INT0中斷修改;;;;;;;;;;INT0:PUSHACCPUSHPSWMOVC,P3.2;按鍵消振JCPPPACALLDELAYMOVC,P3.2JCPPPSTOP3:MOVC,P3.2JNCSTOP3ACALLDELAYMOVC,P3.2JNCSTOP3CLRTR0MOVA,27HCJNEA,#01H,PPPMOVA,#0FFHMOV27H,ASETBTR0AJMPPP1PPP:INC27HPP1:POPPSWPOPACCRETITAB:DB3FH06H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FHDELAY:MOVR1,#40D1:MOVR7,#50DJNZR7,$DJNZR1,D1RETEND附2：系統(tǒng)原理圖基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研