C51單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)

1、基于C51單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)1、實(shí)驗(yàn)方案論證：進(jìn)行十字路口的交通信號(hào)燈控制電路設(shè)計(jì)，畫出電路原理圖及實(shí)驗(yàn)電路圖，進(jìn)行軟件編程、以及使用說明文檔的建立等一整套工作任務(wù)。 進(jìn)行十字路口的交 通信號(hào)燈控制程序設(shè)計(jì)，提交一個(gè)符合上述功能要求的十字路口的交通信號(hào)燈控 制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2、控制流程分析：對(duì)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析后可得出以下交通工作狀態(tài)表：車道狀態(tài)西南北1紅紅紅紅卩2綠10S綠10S紅10S紅 10S+J3艱卅黃閃5次M紅卩4紅1UE紅10S綠1嚓綠 10S*J紅虹黃閃5枝3、硬件設(shè)計(jì)概要：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可用6個(gè)LED燈分別模擬東西、南北的交通燈。具體接法 如下：AT89C51的P1 口接LED燈

2、，P1.0、P1.1、P1.2分別接?xùn)|西方向紅、綠、 黃交通燈，P13 P1.4、P1.5分別接南北方向的紅、綠、黃交通燈。P1 口和LED 燈之間要接限流保護(hù)電阻。兩位數(shù)碼管段選接P2 口，位選接P0 口低兩位，P0口低兩位接上拉電阻使其可以輸出高電平。 緊急情況按鈕一端接地，另一端與外 中斷1引腳相連；恢復(fù)正常按鈕一端接地，另一端與外中斷0引腳相連。三、原理圖設(shè)計(jì)1、LED顯示部分電路設(shè)計(jì):把單片機(jī)AT89C51的P1 口作為紅黃綠燈顯示部分，用 6個(gè)LED燈分別模擬東西、南北的交通燈。P1.0 P1.1、P1.2各通過一個(gè)300Q的限流保護(hù)電阻接?xùn)|西方向的紅、綠、黃 LED燈；P1.3P

3、1.4、P1.5各通過一個(gè)300Q的限流保護(hù)電阻接南北方向的紅、綠、黃 LED燈LED燈的一端接電源，另一端經(jīng)電阻接P1 口，因此當(dāng)P1 口引腳輸出低電平時(shí)LED燈發(fā)光，即此方案采取低電平驅(qū)動(dòng)方式。具體電路如下:GRFffl.ILS -YELLOn/東西為向18辿3D31U1KTA1L2RBTPtEHI0RN1 矍印-IKJmGREBIP1.1P1.2P1,3Pl.4PI .5P1Pl.7300tATB9C6ILiEO-YELLOOt用北方向2、緊急情況處理電路設(shè)計(jì)：_1LU- - - - .i. 緊急情況按鈕一端接地，另一端與外中斷1引腳相連；恢復(fù)正常按鈕一端接 地，另一端與外中斷0引腳相連

4、。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，我會(huì)將其設(shè)置為下降沿觸發(fā)方 式。具體電路如下：PSjO/RXD12n14151617Fa.IHXDP?.5/TTTnP3.4/TD i n n n a ii緊急情況按鈕P2 5/T1 P亦砸 P5.7；RD3、數(shù)字顯示電路設(shè)計(jì)：選用共陰極兩位數(shù)碼管。兩位數(shù)碼管 AG引腳各通過一個(gè)300Q的限流保 護(hù)電阻分別接P2.0P2.6,位選1引腳和2引腳分別接P0.0 口低兩位，P0 口低兩 位接5k Q的上拉電阻使其可以輸出高電平。4、其他部分電路:XTAL1端和XTAL2端之間接一個(gè)12M Hz的晶振，再各接一個(gè)30pF的普通電容后接地；RST復(fù)位端一端經(jīng)10uF的電解電容接+5V電

5、源，一端經(jīng)一個(gè)10K的電阻接地。具體電路如下:C1I卅WFU1CRALroryADD POIDI PTiPU-ADS PO仙MPDAOBPO7WI7HTi312FaP2O/AE：P2 lrAl 1PJ4/A12 陀咖了 =?匚 _A1 iC1D1- - LEDELLCWli涼西方向D2l GREBJ.LED-ELUM南北方向-C230pFX1 . HlEKThU11yie30pFI I H H B F I-.只的，lOuF”燈 Qfb *3i_TT何AnXTAL2RSTPSEN ALERN14300673Dd2.2.5b7litres csi ：T i r PO.1/1 阿加4 PD 一常阪M

6、.和5P 0.5 JAMPD.5/AK PU.打啊P2.0XP2.1XA9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2 47A12 P2.5W13 P2.8/A1 F2 7/A15P3.WRXCP3.1ZD( 口F.2/ilW PS.mTnP3P4/HI pa.s/riP3 J6 極F3.7/RD四、程序設(shè)計(jì):1、定時(shí)器初值的計(jì)算：由于要求定時(shí)時(shí)間相當(dāng)精確，我用定時(shí)器 TO進(jìn)行定時(shí)。根據(jù)公式可知若已知要求的定時(shí)時(shí)間為t，則定時(shí)器的初值為x （其中fosc=12M Hz）:需要定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為50ms,根據(jù)公式計(jì)算得出X=15536，因此定時(shí)器初值的低位TLO=（ OBOH），高位THO=（ 3

7、CH）。2、程序流程圖：2. 1主程序流程主程序主要是對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化。初始化首先要開放總中斷、定時(shí)器TO中斷以及外部中斷O和外部中斷1。其次是設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)，把外中斷 O設(shè)置為 高優(yōu)先級(jí)，外中斷1設(shè)置為低優(yōu)先級(jí)。再次是給定時(shí)器 TO裝頂初值，然后后是 啟動(dòng)定時(shí)器，是使定時(shí)器開始定時(shí)。最后是等待中斷。2.2緊急情況中斷處理流程緊急情況中斷處理包括兩部分，第一部分是出現(xiàn)緊急情況可以手動(dòng)使東西、 南北方向紅燈全亮，而且直到緊急狀況解除后才能恢復(fù)正常通車。這就要求緊急 狀況解除前不能退出外中斷1處理程序，因此要在外中斷1處理程序處設(shè)置一無 限循環(huán)。第二部分是緊急狀況解除。為了使外中斷1處理程序退出

8、無限循環(huán)，可 用中斷嵌套使機(jī)器轉(zhuǎn)去執(zhí)行外中斷 0處理程序，而外中斷0處理程序修改了寄存 器R2的值，中斷返回后由于寄存器 R2的值的改變使外中斷1處理程序跳循環(huán)。2.2.1外中斷1處理程序（低優(yōu)先級(jí)）外中斷1入口數(shù)碼管顯示為0置R2的值為0東西、南北方向紅燈亮中斷返回2.2.2外中斷0處理程序（高優(yōu)先級(jí)）1.3定時(shí)器中斷處理流程3、程序源代碼:ORG 0000HAJMP STARTORG 0003HAJMP SERV0ORG 000BHAJMP SERV1ORG 0013HAJMP SERV2ORG 0030HSTART:MOV IE,#87HMOV IP,#01HMOV TMOD,#01HM

9、OV TCON,#05HMOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HMOV DPTR,#TABMOV P1,#0F6HMOV R0,#20MOV R5,#00HMOV R6,#00HSETB TR0LOOP1:MOV P0,#02HMOV A,R6MOVC A,A+DPTRMOV P2,AACALL D10MSMOV P0,#01HMOV A,R5MOVC A,A+DPTRMOV P2,AACALL D10MSAJMP LOOP1;外中斷0入口;外中斷1入口；定時(shí)器中斷入口;設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)；裝定時(shí)器初值；裝表首地址;啟動(dòng)定時(shí)器;循環(huán)動(dòng)態(tài)顯示，由10秒開始倒計(jì)時(shí);正常狀態(tài)恢復(fù)程序，使R0的

10、值不為0;未到1秒，則轉(zhuǎn)到NEXT；顯示為0；東西方向紅燈亮，則轉(zhuǎn)到 CHE0；東西方向綠燈滅；東西方向黃燈閃爍5次；東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮;南北方向綠燈滅SERVO:MOV R2,#0FFHRETISERV1:DJNZ RO,NEXT CJNE R5,#01,DHE0 AJMP DHE3DHEO: CJNE R5,#00H,DHE1CJNE R6,#00H,DHE2 MOV R5,#00H MOV R6,#01HMOV P1,#0F5HAJMP OUT0DHE1: DEC R5AJMP OUT0DHE2: MOV R6,#00HMOV R5,#09HOUT0: MOV R0,#20R

11、ETIDHE3: MOV P0,#00HMOV P2,#3FHMOV A,P1MOV R1,#05HJNB ACC.0,CHE0YELL0:SETB P1.0SETB P1.1CLR P1.2ACALL DMSSETB P1.2ACALL DMSDJNZ R1,YELL0 MOV P1,#0EEH SJMP NEXT1CHE0: JNB ACC.3,CHE1YELL1:SETB P1.3SETB P1.4CLR P1.5ACALL DMSSETB P1.5ACALL DMSDJNZ R1,YELL1CHE1: MOV P1,#0F5H NEXT1:MOV R0,#20MOV R5,#00HMO

12、V R6,#01HNEXT: MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HRETI;南北方向黃燈閃爍5次；南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮;重置顯示為10秒;重裝定時(shí)器初值SERV2:MOV P0,#00HMOV P2,#3FH;顯示為 0MOV R5,#00HMOV R6,#00HMOV R2,#00HMOV P1,#0F6HLOOP3:CJNE R2,#00H,OUT1;緊急狀況服務(wù)程序，使R2的值為0;R2的值為0,則無限循環(huán)，直到執(zhí)行 SERV0狀MOV R3,#02HDJNZ R3,LOOP3OUT1: RETIDMS: MOV 32H,#4DL0: MOV 31H,#200DL

13、1: MOV 30H,#250DL2: DJNZ 30H,DL2DJNZ 31H,DL1DJNZ 32H,DL0RET態(tài)恢復(fù)程序，使R0的值不為0才返回;延時(shí)子程序，延時(shí)0.4秒D10MS:MOV 33H,#50DL3: MOV 34H,#100DL4: DJNZ 34H,DL4DJNZ 33H,DL3;延時(shí)子程序，延時(shí)10毫秒TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHENDRET五、仿真結(jié)果與分析在PROTEUS軟件仿真中的結(jié)果如下:1、初始狀態(tài)尅T南化方向:U1 *utiff；.ri=F=r-,$ J.zc”.4n -GIF.IHplpgp

14、rlp_p 1PaplLm-YSLUKP s . iran： B s4WA向TEZj-v|43f_133*11-IDi7UUB沖利心FD IfMHHU 試XaFU皿亠 M駅心 PU .setP3DWP.1W P2站0 臨畑 PZ -VAIS 旺溯巾 P2 討R1X 仏和ie鬥衛(wèi)MpaqNX 旬jinFd 4HE.P? J11FP1TJE卑劇m& s|0比1314理.*i?FJN2oown睡角犧探按軸2、東西路口的綠燈亮，南北路口的紅燈亮LT 匚也1Q1 ieLJFCi.rFLLfflftr東西毎向.l.r 恢戻in常按tnpj-Rm婕臺(tái)惰況按it t 肚 Eh.UEB-ELJLJDl：ppp-

15、BBIClfl-FRFRJ02 十JHpFr-u-cuKTT523*154-1211瀘TD7-QR*町腫心旳iwm VAm ft. 也種呻 RD.NAU FD7/WTPl 1X4Pl i宀P2J/A1* paB.n P2引冊(cè) K WBP2.H 円 7JAI4FJ KHU心.!_PS JJINTh PQSkps 4nMimF3 f .Hjp./Fuu宵r1I-.二cRM2W-3、東西路口綠燈滅，黃燈閃爍.心3啊東圉方向00ftMiLSKEU尸科HEjrsi.陜I .口ecp用： -02 - i匕帝七劑m .- IL沖F-.耳沁* C32*UJ*m斗.j1n1I ID7HI畑荀IF卅PO.lfCD

16、I町伽：燈心和.期工 屯.*臥M V鉗池旳DERSTR3 .唧用KUUI.4 F3 V-*FIpaui/AH p? W椚i=LERZAU 靈MMpsj/Aiepin P11 PIJH 3f3f.RH! 和 ITST ipjMnrPl沖ps+niF13H8 pq t AiF 時(shí).沁PIJ5 Pl?rtl . C? -7f +-7+*.=-ID114、東西路口紅燈亮，南北路口的綠燈亮D1-H-ri地廠mJPII XI .!i . CfiYSW .XtoF.邑P , r 糸西另向L站21lU!*13斗1勺11Q1 ,10 ?qft I何4LlRO |AD1 PU.埶U 和卻Mm 直|嚴(yán)皿parF0

17、F 護(hù)OffK阿R血nnjrP2MMa.E 汝P(guān)2 4TA13 .5/iQ.iJP2 FM1*H2J/WePIU ni 1P01.k：-iL 門 riTfFIJIfxIFTTr*i3Pl.qPI .5料倆嚴(yán)沖馭IIPISF f/llFPl .7rairra-luTpyy-ft-38.-J-2oa-卜帝LEH-a-LEHIs. . . .ICCT-i南林方向5、南北路口綠燈滅，黃燈閃爍D*JTKI=東西另向C1 -口吋口C2 -K1ALIU U16K it-國(guó)4 1LE2-f =114JK甫北為：-RN1 口Ji1D7JJ*1EC童超音況按tn:|WF-vtri AEPlD 卜I ppFOPZFfl.6PUSFl .7旳AS RD 胖iJF用 VrtDfiFP WOP PCMIBRO MWP2譏PS咗PI 2d陀 3J1F咖M 陀電囤IF2 02HJ亦弓P3 曲血 pj.imto 科l麗諒 |柑;1nF 門阿FJ.ftiTIF仆麗由以上仿真結(jié)果可以看出，電路圖和源程序設(shè)計(jì)完全滿足設(shè)計(jì)要求。六、課程設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)通過這次課程設(shè)計(jì)我鞏固和加深課堂所學(xué)知識(shí)；掌握一般軟硬件的設(shè)計(jì)方法