單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)基于89C51單片機(jī)交通燈設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：基于89c51單片機(jī)交通燈設(shè)計(jì)學(xué)院：信息工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)：2008001118目 錄一、設(shè)計(jì)題目：帶有強(qiáng)制按鈕的交通燈2二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：2三、芯片介紹：2四、設(shè)計(jì)內(nèi)容：2五、i/o端口使用表：5六、硬件原理圖：5七、程序流程圖：6八、c語(yǔ)言程序：7九、總結(jié)與體會(huì)：9十、參考文獻(xiàn)：101、 設(shè)計(jì)題目：帶強(qiáng)制按鈕的交通燈2、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：裝有stc下載軟件、keil編程軟件的計(jì)算機(jī)；89c51單片機(jī)開(kāi)發(fā)板一塊。3、 芯片介紹： mcs-51系列單片機(jī)是在一塊芯片上集成了cpu、ram、rom、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多功能i/o口等基本功能部件的一臺(tái)計(jì)算機(jī)。單

2、片機(jī)必須配備部件外圍元件才能使用，其系統(tǒng)核心是單片機(jī)芯片，芯片引腳按功能分為3類，即數(shù)據(jù)總線、地址總線、和控制總線。mcs-51系列單片機(jī)的外形采用40引腳雙列直插封裝（dip）或lcc/qfp封裝，每條引腳有規(guī)定的序號(hào)和名稱。dip封裝的引腳排列和邏輯如下圖：mcs-51主要功能引腳說(shuō)明如下： （1）主電源引腳vcc和gndvcc電源輸入端。工作電源和編程校驗(yàn)為+5v。gnd共用接地段。 （2）時(shí)鐘電路引腳xtal1和xtal2xtal1和xtal2分別用做晶體振蕩電路的反響請(qǐng)輸入端和輸出端。 （3）控制信號(hào)引腳rst,ale,psen非和ea非rst復(fù)位信號(hào)輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，rst引腳

3、出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ale當(dāng)訪問(wèn)外部程存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ale仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ale脈沖。psen非程序儲(chǔ)存允許（psen）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)at89c52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次psen有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次psen信號(hào)。ea外部訪問(wèn)允許，欲使cpu僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000h-ffffh），e

4、a端必須保持低電平（接地）。 （4）4個(gè)8位i/o端口p0,p1,p2和p3p0 口：p0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向i/o口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)ttl邏輯電平。對(duì)p0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， p0具有內(nèi)部上拉電阻。p1 口：p1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)ttl 邏輯電平。對(duì)p1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。p2 口：p2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)ttl 邏輯

5、電平。對(duì)p2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，p2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p2口輸出p2鎖存器的內(nèi)容。p3 口：p3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p3輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)ttl 邏輯電平。對(duì)p3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。端口引腳 第二功能：p3.0 rxd(串行輸入口)p3.1 txd(串行輸出口)p3.2 into(外中斷0)p3.3 int1(外中斷1)p3.4

6、to(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)p3.5 t1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)p3.6 wr(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)p3.7 rd(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)4、 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1. 交通燈循環(huán)顯示。2. 當(dāng)按下按鈕k1觸發(fā)時(shí)外部中斷0，控制東西綠燈強(qiáng)制；當(dāng)按下按鈕k2觸發(fā)時(shí)外部中斷1，控制南北綠燈強(qiáng)制。按鈕key按下強(qiáng)制解除。 3. 定時(shí)計(jì)數(shù)器0控制綠燈顯示時(shí)間，并用數(shù)碼管顯示時(shí)間。5、 i/o端口使用表：引腳所接元件功能p2.7d0東西黃燈p2.6d1東西紅燈p2.5d2東西綠燈p2.2d3南北綠燈p2.1d4南北黃燈p2.0d5南北紅燈p1smg1時(shí)間十位p0smg2時(shí)間個(gè)位p3.2k1東西綠燈強(qiáng)制p3.3k2南北綠燈

7、強(qiáng)制p3.7key強(qiáng)制解除6、 硬件原理圖： 7、 程序流程圖： 主程序流程圖：開(kāi)始 交通燈顯示子程序初始化t0、int0、int1中斷設(shè)置定時(shí)50ms；t0中斷優(yōu)先級(jí)為低交通燈顯示子程序流程圖：東西路口綠燈亮；南北路口紅燈亮東西路口南北路口黃燈亮定時(shí)器定時(shí)10s東西路口綠燈閃5次；南北路口紅燈同時(shí)閃5次東西路口南北路口黃燈亮延時(shí)東西路口紅燈亮；南北路口綠燈亮定時(shí)器定時(shí)10s東西路口紅燈閃5次；南北路口綠燈同時(shí)閃5次外部中斷0服務(wù)子程序： 外部中斷1服務(wù)子程序：開(kāi)始東西路口綠燈亮；南北路口紅燈亮key=1？開(kāi)始key=1？nono東西路口紅燈亮；南北路口綠燈亮返回返回yesyes8、 c語(yǔ)言程

8、序：#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned int unsigned char code table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /數(shù)碼管顯示表 uchar tur=0;uchar k=0;uchar j; sbit key=p37; /位定義sbit yellow_e=p27;sbit red_e=p26;sbit green_e=p25;sbit yellow_s=p21;sbit red_s=p20;sbit green_s=p22;ext

9、ra0() interrupt 0 /外部中斷0，東西綠燈強(qiáng)制 while(key=1) yellow_e=1;red_e=1;green_e=0; yellow_s=1;red_s=0;green_s=1; extra1() interrupt 2 /外部中斷1，南北綠燈強(qiáng)制 while(key=1) yellow_e=1;red_e=0;green_e=1; yellow_s=1;red_s=1;green_s=0; time0() interrupt 1 /定時(shí)計(jì)數(shù)器子程序th0=(65536-50000)/256; /高位重裝tl0=(65536-50000)%256; /低位重裝vo

10、id delay(uint x) /延時(shí)子程序uint i;while(x-) for(i=0;i=1000;i+);void traffic_led() /交通燈顯示子程序uchar i;switch(tur)case 0:yellow_e=1;red_e=1;green_e=0;/東西綠燈亮 yellow_s=1;red_s=0;green_s=1; /南北紅燈亮 j=0; while(j+)=10) for(k=0;k20;k+) tr0=1; /定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)while(!tf0); p1=table(j)/10; /數(shù)碼管十位p0=table(j)%10; /數(shù)碼管個(gè)位p1=0xc0

11、; /數(shù)碼管復(fù)位p0=0xc0;case 1:yellow_e=1;red_e=1;green_e=0;/東西路口綠燈閃5次 yellow_s=1;red_s=0;green_s=1;/南北路口紅燈閃5次 for(i=0;i=10;i+) green_e=!green_e;red_s=!red_s;delay(20); case 2:yellow_e=0;red_e=1;green_e=1;/東西路口黃燈亮 yellow_s=0;red_s=1;green_s=1; /南北路口黃燈亮 delay(50); /延時(shí)case 3:yellow_e=1;red_e=0;green_e=1; /東西路

12、口紅燈亮 yellow_s=1;red_s=1;green_s=0; /南北路口綠燈亮10s j=0; while(j+)=10) for(k=0;k20;k+) tr0=1; /定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)while(!tf0); p1=table(j)/10; /數(shù)碼管十位p0=table(j)%10; /數(shù)碼管個(gè)位p1=0xc0; /數(shù)碼管復(fù)位p0=0xc0;case 4:yellow_e=1;red_e=0;green_e=1; /東西路口紅燈閃5次 yellow_s=1;red_s=1;green_s=0; /南北路口綠燈閃5次 for(i=0;i=10;i+) red_e=!red_e;gree

13、n_s=!green_s;delay(20); case 5:yellow_e=0;red_e=1;green_e=1; /東西路口黃燈亮 yellow_s=0;red_s=1;green_s=1; /南北路口黃燈亮 delay(50); /延時(shí)void main()ea=1; /開(kāi)中斷et0=1; /定時(shí)計(jì)數(shù)器0開(kāi)中斷ex0=1; /外部中斷0開(kāi)中斷ex1=1; /外部中斷1開(kāi)中斷it1=1; /外部中斷0下降沿觸發(fā)it0=1; /外部中斷1下降沿觸發(fā)tmod=0x01; /定時(shí)計(jì)數(shù)器0工作在方式一tr0=0;pt0=0; /設(shè)置定時(shí)計(jì)數(shù)器0中斷優(yōu)先級(jí)為低while(1)traffic_le

14、d();/調(diào)用交通燈顯示子程序9、 總結(jié)與體會(huì): 經(jīng)過(guò)這一周的課程設(shè)計(jì),我確定一個(gè)方向-關(guān)于交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì),我認(rèn)真查閱資料,學(xué)習(xí)關(guān)于這方面的知識(shí),比如說(shuō)要了解89c51芯片中各個(gè)引角的功能,怎么樣去使用89c51這個(gè)可編程并行接口芯片,怎么樣用89c51這個(gè)地址鎖存器來(lái)存儲(chǔ)高位地址和低位地址以及交通有哪些規(guī)則.在這學(xué)期理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,又下了一次苦工夫,算是明白了設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程;也讓我體會(huì)到要想成功地設(shè)計(jì)某個(gè)東西,光學(xué)好專業(yè)知識(shí)是不夠的,必須要系統(tǒng)的知識(shí),無(wú)論在哪方面都要有個(gè)明白的概念,只有這樣才不至于在設(shè)計(jì)過(guò)程中摸不著頭腦,知道去哪些是需要查的資料,還有一點(diǎn),我覺(jué)得我在芯片編程方面,或許是我的c語(yǔ)言學(xué)得不夠嗆好,我只能借助參考資料,這樣一來(lái)又鞏固了我的對(duì)c語(yǔ)言的了解. 如此,我體會(huì)到學(xué)習(xí)理論知識(shí)固然重要,但在你學(xué)完了之后,你不在實(shí)踐中運(yùn)用你所學(xué)的知識(shí),我想學(xué)是白學(xué)了,過(guò)一段時(shí)間后,你可能什么都記不起來(lái)了,或許在學(xué)心里只有一個(gè)概念,認(rèn)為這