機(jī)電接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、四川省廣播電視大學(xué)機(jī)電接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：定時(shí)器控制交通燈（帶故障報(bào)警）學(xué)生姓名：業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化號(hào):課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：1. 課程設(shè)計(jì)目的（1）加強(qiáng)對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，提高綜合應(yīng)用、分析能力；（2）掌握MCS51單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的使用；（3）學(xué)習(xí)與掌握程序設(shè)計(jì)方法及硬件電路的設(shè)計(jì)還有聯(lián)調(diào)仿真最終成所選擇課題 的設(shè)計(jì)；（4）利用簡(jiǎn)單的應(yīng)用系統(tǒng)，培養(yǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)能力。2. 課程設(shè)計(jì)要求（1）完成LED燈的顯示、按鍵識(shí)別、電鈴發(fā)出響聲等，并完成模擬交通燈的功能；（2 ）從源程序、軟件模擬、調(diào)試方面完成軟件系統(tǒng)；（3）利用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)完成系統(tǒng)的總體調(diào)試、程

2、序燒寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)功能，并能對(duì)系 統(tǒng)運(yùn)行中的問(wèn)題進(jìn)行分析。3. 參考資料（1） 單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講彭為，黃科，雷道仲編著電子工業(yè)出版社出版發(fā)行 2006.5 （ 3, 4）；（2）單片機(jī)原理及應(yīng)用 李建忠編著 西安電子科技大學(xué)出版社；（3） AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù)王幸之,鐘愛(ài)琴等編著北京航空航天大學(xué)出版社出版發(fā)行2004 ；（4） 51單片機(jī)編程基礎(chǔ)與開(kāi)發(fā)實(shí)例詳解豈興明，唐杰等編著 人民郵電出版社出版 發(fā)行。第一章設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求第二章設(shè)計(jì)原理1. 單片機(jī)概述2. STC89C52芯片簡(jiǎn)介3 .定時(shí)器/計(jì)數(shù)器4. 設(shè)計(jì)思路第三章程序流程圖第四章源程序清單第五章硬件電路圖及仿真

3、結(jié)果第六章課程設(shè)計(jì)體會(huì)第七章參考資料第一章設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1. 設(shè)計(jì)題目：定時(shí)器控制交通燈(帶故障報(bào)警)2. 課程設(shè)計(jì)目的(1) 加強(qiáng)對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，提高綜合應(yīng)用、分析能力；(2) 掌握MCS51單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的使用；(3) 學(xué)習(xí)與掌握程序設(shè)計(jì)方法及硬件電路的設(shè)計(jì)還有聯(lián)調(diào)仿真最終成所選擇課題 的設(shè)計(jì)；(4) 利用簡(jiǎn)單的應(yīng)用系統(tǒng)，培養(yǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)能力。3. 課程設(shè)計(jì)要求(1)完成LED燈的顯示、按鍵識(shí)別、電鈴發(fā)出響聲等，并完成模擬交通燈的功能; (2 )從源程序、軟件模擬、調(diào)試方面完成軟件系統(tǒng)；(3)利用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)完成系統(tǒng)的總體調(diào)試、程序燒寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)功能，并能對(duì)系 統(tǒng)運(yùn)行中的問(wèn)題進(jìn)行分

4、析。第二章設(shè)計(jì)原理1 .單片機(jī)概述單片機(jī)是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備共五個(gè)基本部分組成 的。單片機(jī)是把包括運(yùn)算器、控制器、少量的存儲(chǔ)器、最基本的輸入輸出口電路、串行 口電路、中斷和定時(shí)電路等都集成在一個(gè)尺寸有限的芯片上。 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型 計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱(chēng)為微控制器。通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央 處理器、存儲(chǔ)器和 I/O 接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié) 合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。單片機(jī)經(jīng)過(guò) 1、2、3、3 代的發(fā)

5、展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它 們的CPU功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗。2. STC89C52芯片簡(jiǎn)介STC89C52是一種帶 8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲(chǔ)器( FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory )的低電壓，高性能 COMOS的微處理器， 俗稱(chēng)單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51 指令集和輸出管腳相兼容。STC89C5具體介紹如下： 主電源引腳( 2根)VCC(P in 40):電源輸入，接+ 5V電源GND(Pin20

6、):接地線(xiàn) 外接晶振引腳(2根)XTAL1(Pin19):片內(nèi)振蕩電路的輸入端XTAL2(Pin20):片內(nèi)振蕩電路的輸出端 控制引腳(4根)RST/VPP(Pi n9):復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG(Pin30)地址鎖存允許信號(hào)PSEN(Pi n29):外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)EA/VPP(Pin31):程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果 接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。 可編程輸入 /輸出引腳( 32根)STC89C5單片機(jī)有4組8位的可編程I/O 口，分別位PO、P1、P2、P3 口，每個(gè)口有8 位（8根引腳），共32根

7、。卩0口（ Pin39Pin32）: 8位雙向I/O 口線(xiàn)，名稱(chēng)為 P0.0P0.7P1 口（Pin1Pin8）: 8位準(zhǔn)雙向I/O 口線(xiàn)，名稱(chēng)為 P1.0P1.7P2 口（ Pin21Pin28）: 8位準(zhǔn)雙向I/O 口線(xiàn)，名稱(chēng)為 P2.0P2.7P3 口（Pin 10Pin17）: 8位準(zhǔn)雙向I/O 口線(xiàn)，名稱(chēng)為 P3.0P3.7單片機(jī)總控制電路如下圖4 1:3. 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器（TMO）字節(jié)地址89H,不可進(jìn)行位尋址。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器（TMOD的8位分為兩組，高4位控制T1,低4位控制 T0。TMO每一位的功能如下。GATE門(mén)控位。GAT昌0,僅由

8、運(yùn)行控制位TRX（X= 0,1）= 1來(lái)啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器運(yùn)行；GAT昌1,由運(yùn)行控制位TRX（X= 0, 1）= 1和外部中斷引腳上的高電平共同來(lái)啟動(dòng)定時(shí) 器/計(jì)數(shù)器運(yùn)行。C/ T:定時(shí)器模式和計(jì)數(shù)器模式選擇位。C/ T= 0,為定時(shí)器模式；C/ T= 1,為計(jì)數(shù)器模式。M1 M0工作方式選擇位。M1 M0的4中編碼對(duì)應(yīng)4種工作方式。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種工作方式下的邏輯結(jié)構(gòu)如表所示M1M2工作方式00方式0,為13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器01方式1,為16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器10方式2,為初值自動(dòng)重裝的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器11方式3,僅T0有效，將T0分為兩個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器4. 設(shè)計(jì)思路首先了解實(shí)際交

9、通燈的變化情況及規(guī)律， 假設(shè)一個(gè)十字路口如上圖所示，為東南西北走向。初始狀態(tài)1東西綠燈通車(chē)，南北紅燈亮。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，轉(zhuǎn)狀態(tài)2，東西綠燈滅, 黃燈閃幾下，南北還是紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài) 3,南北綠燈通車(chē)，東西紅燈亮，過(guò)一段時(shí)間后轉(zhuǎn) 狀態(tài)4,南北綠燈滅，閃幾下黃燈，東西還是為紅燈亮，一段時(shí)間后，又循環(huán)至狀態(tài)1。第三章程序流程圖定時(shí)器及開(kāi)始執(zhí)行按鍵按否，繼續(xù)執(zhí)行紅是，播放報(bào)警鈴第四章源程序清單#in elude <reg52.h>#defi ne uint un sig ned int#defi ne uchar un sig ned charsbit RED_A = P1A0;sbit Y

10、ELLOW_A = PM1；sbit GREEN_A = PM2;sbit RED_B = PM3;sbit YELLOW_B = PM4;sbit GREEN_B = PM5;sbit K2 = P3A5;sbit BEEP =卩2八3;uchar Time_Count = 0, Flash_Count = 0, Operation_Type = 1; void T0_INT() interrupt 1TH0 = -195;TL0 = -80;switch(Operation_Type)case 1: RED_A=1;YELLOW_A=1;GREEN_A=0; RED_B=0;YELLOW_

11、B=1;GREEN_B=1; if(+Time_Count != 100) return; Time_Count=0;Operation_Type = 2; break;case 2: if(+Time_Count != 8) return; Time_Count=0; YELLOW_A=!YELLOW_A; GREEN_A=1;if(+Flash_Count != 10) return; Flash_Count=0;Operation_Type = 3; break;case 3:RED_A=0;YELLOW_A=1;GREEN_A=1; RED_B=1;YELLOW_B=1;GREEN_B

12、=0; if(+Time_Count != 100) return;Time_Count=0;Operation_Type = 4; break;case 4: if(+Time_Count != 8) return; Time_Count=0; YELLOW_B=!YELLOW_B; GREEN_B=1; if(+Flash_Count !=10) return;Flash_Count=0;Operation_Type = 1; break;uchar code SONG_TONE=212,212,190,212,159,169,212,212,190,212,142,159,212,212

13、,106,126,129,169,1 90,119,119,126,159,142,159,0;uchar code SONG_LONG=9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,12,12,9,3,12,12,12,24,0;void DelayMS(uint ms)uchar t;while(ms-)for(t=0;t<240;t+);void PlayMusic()uint i =0,j,k;while(SONG_LONGi!=0|SONG_TONEi!=0)for(j=0;j<SONG_LONGi*20;j+)BEEP = B

14、EEP;for(k=0;k<SONG_TONEi/3;k+);DelayMS(10);i+;void main()while(1)TMOD = 0x01;IE = 0x82;TR0 = 1;if(K2=0)PlayMusic();第五章 硬件電路圖及仿真結(jié)果第六章 課程設(shè)計(jì)體會(huì)回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我仍感慨頗多，學(xué)到了很多的東西。同時(shí)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

15、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。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)單片機(jī)原理應(yīng)用行很強(qiáng)，只有老師的講解不行，只看也不 中，只有自己動(dòng)手去做才會(huì)發(fā)現(xiàn)自己確實(shí)有太多的不足，許多的原理，程序看似簡(jiǎn)單， 真正去做才知道知識(shí)并沒(méi)有自己想象的那樣扎實(shí)。從而懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重 要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論 中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。 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。第七