微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)--交通燈控制

1、電氣工程學(xué)院微機(jī)原理與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：交通燈控制 學(xué)號(hào)：XXX 姓 名： XXX 同 組 人： XXX 指導(dǎo)教師： 牛利勇 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2013年3月13日 設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 電氣學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心 課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表姓 名 學(xué) 號(hào) 課程設(shè)計(jì)題目： 課程設(shè)計(jì)答辯或提問(wèn)記錄：成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)：課程設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)報(bào)告及方案設(shè)計(jì)情況（30）：課程設(shè)計(jì)考勤情況（15）：課程設(shè)計(jì)調(diào)試情況（30）：課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告與答辯情況（25）：最終評(píng)定成績(jī)（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定）指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名：XXX 指導(dǎo)教師： 牛利勇一、課程設(shè)計(jì)題目： 交通燈控制內(nèi)容：實(shí)現(xiàn)十

2、字路口的交通燈控制。十字路口的交通燈采用紅綠數(shù)碼管，紅綠燈時(shí)間顯示在2位數(shù)碼管。二、課程設(shè)計(jì)要求1. 根據(jù)具體設(shè)計(jì)課題的技術(shù)指標(biāo)和給定條件，獨(dú)立進(jìn)行方案論證和電路設(shè)計(jì)，要求概念清楚、方案合理、方法正確、步驟完整；2. 查閱有關(guān)參考資料和手冊(cè)，并能正確選擇有關(guān)元器件和參數(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真；3. 完成預(yù)習(xí)報(bào)告，報(bào)告中要有設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)電路圖，還要有仿真結(jié)果；4. 進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路調(diào)試，邊調(diào)試邊修正方案；5. 撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告最終的電路圖、調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法。三、進(jìn)度安排1時(shí)間安排序 號(hào)內(nèi) 容學(xué)時(shí)安排（天）1方案論證和系統(tǒng)設(shè)計(jì)12完成電路仿真，寫預(yù)習(xí)報(bào)告13電路調(diào)試24寫設(shè)計(jì)總

3、結(jié)報(bào)告與答辯1合 計(jì)5設(shè)計(jì)調(diào)試地點(diǎn)：電氣樓4102執(zhí)行要求微機(jī)原理與接口技術(shù)課程成績(jī)優(yōu)秀的可以自擬題目，其余的同學(xué)都是指定題目。，每組不得超過(guò)2人，要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)力完成所設(shè)計(jì)的詳細(xì)電路（包括計(jì)算和器件選型）。嚴(yán)禁抄襲，嚴(yán)禁兩篇設(shè)計(jì)報(bào)告雷同。摘要本設(shè)計(jì)通過(guò)8051單片機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)十字路口的交通燈控制，十字路口的交通燈采用紅綠黃LED顯示，紅綠燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間顯示在2位數(shù)碼管，用按鍵控制交通燈電路的開啟與關(guān)閉。關(guān)鍵詞：交通燈控制、8051單片機(jī)、程序設(shè)計(jì) 目錄一、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ·········

4、3;········································ 11.1. 任務(wù)內(nèi)容 ·······

5、3;········································· 1 1.2. 電路設(shè)計(jì) ······

6、83;··········································· 11.3. 程序設(shè)計(jì) ····

7、83;·············································· 7二、仿真 ··&#

8、183;·················································&#

9、183;······· 122. 1 仿真電路圖 ········································

10、········ 12 2.2 仿真結(jié)果 ········································

11、;··········· 13三、電路調(diào)試 ·····································&

12、#183;················ 14四、結(jié)論 ································

13、;·························· 15五、心得體會(huì)與建議 ·····················

14、3;···························· 16附錄:元器件清單 ···················

15、3;································ 1717第一章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)1. 任務(wù)內(nèi)容能控制東、西、南、北四個(gè)路口的紅綠黃信號(hào)燈正常工作。當(dāng)東西方向放行、南北方向禁行時(shí)，東西方向綠燈亮25s，然后黃燈閃爍5s；南北方向紅燈亮30s。當(dāng)南北方向放行、東西方

16、向禁行時(shí)，南北方向綠燈亮25s，然后黃燈閃爍5s；東西方向紅燈亮30s。通電后，不按鍵時(shí)，紅綠黃燈和數(shù)碼管均不啟動(dòng)；按鍵后，交通燈啟動(dòng)；再次按鍵，交通燈停止。2. 電路設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)思路模擬交通燈控制器就是使用單片機(jī)來(lái)控制一些LED和數(shù)碼管，模擬真實(shí)交通燈的功能。紅、綠、黃燈交替啟亮，利用數(shù)碼管計(jì)數(shù)顯示倒計(jì)時(shí)，用于管理十字路的車輛及行人通過(guò)，計(jì)時(shí)牌顯示路口通行轉(zhuǎn)換剩余時(shí)間。2）部分芯片功能介紹1 AT89C51AT89C51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件

17、采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，AT89C51在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。AT89C51主要功能列舉如下：1、為一般控制應(yīng)用的 8 位單芯片2、晶片內(nèi)部具有時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）3、內(nèi)部程式存儲(chǔ)器（ROM）為 4KB4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為 128B5、外部程序存儲(chǔ)器可擴(kuò)充至 64KB6、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可擴(kuò)充至 64KB7、32 條雙向輸入輸出線，且每條均可以單獨(dú)做 I/O 的控制8、5個(gè)中斷向量源9、2 組獨(dú)立的 16 位定

18、時(shí)器10、1個(gè)全多工串行通信端口11、8751 及 8752 單芯片具有數(shù)據(jù)保密的功能單芯片提供位邏輯運(yùn)算指令2 74LS24574LS245是我們常用的芯片，用來(lái)驅(qū)動(dòng)led或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。 當(dāng)8051單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò)P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸;（接收）DIR=“1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)CE為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。 由于P2口始終輸出地址的高8位，接

19、口時(shí)74LS245的三態(tài)控制端1G和2G接地，P2口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連。P0口與74LS245輸入端相連,E端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。8051的/RD和/PSEN相與后接DIR，使得RD且PSEN有效時(shí)，74LS245輸入（P0.1D1），其它時(shí)間處于輸出（P0.1D1）。3) 部分芯片接口的控制 主要用到的硬件：AT89C51的P0口、P1口、P2口、P3口、LED數(shù)碼管、LED發(fā)光二級(jí)管、P1口、P3口、：控制發(fā)光二極管及按鍵，控制如下：接口01234567P1按鍵EREGEYNRNGNYP3WRWGWYSRSGSYP0控制數(shù)碼管（字位），P2控制字形，控制如下：接口01234567P0

20、S1S2E1E2W1W2N2N1P2ABCDEFGDP4）電路圖AT89C51子電路按鍵子電路晶振子電路245子電路顯示子電路總電路3. 程序設(shè)計(jì)1）程序流程圖開始按鍵的開啟掃描N設(shè)定計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)時(shí)間及計(jì)時(shí)方式。Y南北綠燈25s計(jì)時(shí)，東西紅燈30s計(jì)時(shí)，R6=30，R7=25。延時(shí)判斷綠燈時(shí)間到R7=0？（按鍵掃描）25s計(jì)時(shí)到，南北黃燈閃，東西紅燈亮判斷紅燈時(shí)間到R6=0？（按鍵掃描）30s紅燈計(jì)時(shí)到，（綠燈熄滅后約5s）南北紅燈亮，東西綠燈燈亮。重裝R6，R7判斷綠燈時(shí)間到R6=0？（按鍵掃描）25s計(jì)時(shí)到，東西黃燈閃，南北紅燈亮判斷紅燈時(shí)間到R7=0？（按鍵掃描）30s紅燈計(jì)時(shí)到，（綠燈熄

21、滅后約5s）東西紅燈亮，南北綠燈燈亮2）匯編程序ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV P1,#00H ;各數(shù)碼管和燈全滅 MOV P3,#00H MOV P0,#0FFH SETB P1.0READKEY1: ;按鍵的開啟檢測(cè) JNB P1.0,KEYPRO1 AJMP READKEY1 KEYPRO1: ACALL DELAY12MS ;延時(shí)12ms,防抖 JB P1.0,READKEY1 ;判斷P1.0是不是1，是1跳回按鍵檢測(cè) KEY1: ACALL DELAY12MS ;再次延時(shí) JNB P1.0,KEY1 ;再判斷P1.0是不是1，是1向下走，不是

22、1接著判斷，直到變回1 ;再次變回1，說(shuō)明按鍵一次，開始START: ;對(duì)計(jì)數(shù)器初始化，設(shè)定計(jì)數(shù)器初值，開計(jì)數(shù)器 MOV 30H,#20 ;20次50ms MOV R6,#00H MOV R7,#00H MOV DPTR,#TAB MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0D4H MOV IE,#00H SETB TR0JTD1: ;東西紅，南北綠 MOV P1,#00100010B ;東紅，北綠 MOV P3,#00100001B ;西紅，南綠 MOV R6,#30 ;紅30s MOV R7,#25 ;綠25sJTD2: ACALL DISP ;數(shù)碼管顯示 C

23、JNE R7,#00H,JTD2 MOV P1,#01000010B ;東紅，北黃 MOV P3,#01000001B ;西紅，南黃JTD3: ;南北黃閃，東西紅 ACALL DISP MOV R7,#00H CPL P3.6 ;黃燈閃爍 CPL P1.6 CJNE R6,#00H,JTD3 MOV P1,#00010100B ;東綠，北紅 MOV P3,#00010010B ;西綠，南紅 MOV R7,#30 ;紅30s MOV R6,#25 ;綠25sJTD4: ;東西黃，南北紅 ACALL DISP CJNE R6,#00H,JTD4 MOV P1,#00011000B ;東黃，北紅 M

24、OV P3,#00010100B ;西黃，南紅JTD5: ;東西黃燈閃爍，南北紅燈 ACALL DISP MOV R6,#00H CPL P1.3 ;黃燈閃爍 CPL P3.2 CJNE R7,#00H,JTD5 AJMP JTD1DISP: ;按鍵的關(guān)閉檢測(cè)及數(shù)碼管顯示1s READKEY2: ;按鍵的關(guān)閉測(cè)試 SETB P1.0 JNB P1.0,KEYPRO2 AJMP DISPLED KEYPRO2:ACALL DELAY12MS ;延時(shí)12ms JB P1.0,DISPLED ;判斷p1.0是不是1，是1返回原處,接著顯示程序 KEY2:ACALL DELAY12MS ;再次延時(shí) J

25、NB P1.0,KEY2 ;判斷P1.0是不是1，是1向下走，不是1接著判斷，直到變回1 MOV P1,#1 ;再次變回1,按鍵1次，各數(shù)碼管和燈全滅 MOV P3,#0 MOV P0,#0FFH AJMP READKEY1 ;跳轉(zhuǎn)到開始的按鍵檢測(cè) DISPLED: ;數(shù)碼管顯示 MOV A,R6 ;顯示東西方向數(shù)碼管 MOV B,#10 DIV AB MOV P0,#11101011B ;輸出十位 MOVC A,A+DPTR ;找尋相應(yīng)的字形 MOV P2,A ACALL DELAY2MS ;降低動(dòng)態(tài)顯示頻率，十位與個(gè)位顯示之間隔2ms MOV A,B MOV P0,#11010111B ;

26、輸出個(gè)位 MOVC A,A+DPTR MOV P2,A ACALL DELAY2MS MOV A,R7 ;顯示南北方向數(shù)碼管 MOV B,#10 DIV AB MOV P0,#01111110B ;輸出十位 MOVC A,A+DPTR MOV P2,A ACALL DELAY2MS MOV A,B MOV P0,#10111101B ;輸出個(gè)位 ; MOVC A,A+DPTR MOV P2,A ACALL DELAY2MS JBC TF0,LOOP ;判斷是否計(jì)滿50ms AJMP DISP LOOP:MOV TH0,#3CH ;計(jì)滿50ms重新給定時(shí)器賦值 MOV TL0,#0D4H MOV

27、 A,30H DEC A MOV 30H,A JNZ DISP ;判斷是否計(jì)滿20次50ms，即1s DEC R6 ;計(jì)滿1s，東西倒計(jì)時(shí)減1，南北倒計(jì)時(shí)減1 DEC R7 MOV 30H,#20 ;重新1s次數(shù)，重新計(jì)時(shí) RETDELAY12MS: ;按鍵檢測(cè)防抖 MOV R2,#30 DELAY12MS1:MOV R1,#40 DELAY12MS2:DJNZ R1,DELAY12MS2 DJNZ R2,DELAY12MS1 RETDELAY2MS: ;降低動(dòng)態(tài)顯示頻率，十位與個(gè)位顯示之間隔2ms MOV R4,#20 DELAY2MS1:MOV R3,#50 DELAY2MS2:DJNZ R3,DELAY2