交通燈設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(硬件原理圖,程序)

1、交通燈設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(硬件原理圖,程序) 交通燈信號燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 交通燈原理圖 一、 系統(tǒng)得基本功能要求 （1） 以秒為計(jì)時(shí)單位，兩位數(shù)碼管以十進(jìn)制遞減計(jì)數(shù)形式作定時(shí)顯示，在遞減計(jì)數(shù)回零瞬間完成換燈操作。 （2） 通過鍵盤紅黃綠三色信號燈所亮?xí)r間在99 秒內(nèi)任意設(shè)定。 （3） 十字路口得通行起始狀態(tài)可人工設(shè)定,運(yùn)行中可通過人工干預(yù)使十字路口通行狀態(tài)固定于任何一種工作模式。 二、 設(shè)計(jì)思路及總體框圖，方案比較 u 硬件設(shè)計(jì) 1 1 、 系統(tǒng)總體框圖 2 、電路設(shè)計(jì) （ （1 ） 顯示模塊 倒計(jì)時(shí) 與 時(shí)鐘 stc 89 c52 單 單 片 片 機(jī) 機(jī) 鎖存器( 位選端) 倒計(jì)時(shí)顯示數(shù)鍵盤 鎖存器

2、( 段選端) 時(shí)間顯示數(shù)碼led 紅綠燈 復(fù)位電路 時(shí)鐘電路 p2 p1 p1 說明: 共陰極兩位數(shù)碼管用于倒計(jì)時(shí) ； 段選端由鎖存器控制，位選端用 p30 與 p1 控制 兩個(gè)四位共陰極數(shù)碼組成八位數(shù)碼管 用于時(shí)鐘顯示 段位選分別由兩個(gè)鎖存器控制 (2） ） 紅綠燈模塊 說明： 圖為兩方向得紅綠黃燈 ，分別接在 p口上,由 p0 口控制 51 系列單片機(jī)得 p口內(nèi)部沒有集成上拉電阻,加上拉就就是提高 驅(qū)動(dòng)能力,必須要通過上拉電阻接 v。上拉電阻一般接 1k 得。 （ （3） ） 鍵盤模塊 說明 p2 鍵控制功能說明： p2 ky0 綠燈位選擇 p5 ky黃燈位選擇 24 key2 加 1 操

3、作 p y3 減 1 操作 p22 key4 信號燈狀態(tài)固定 p ke5 信號燈狀態(tài)切換 key6 時(shí)鐘時(shí)分秒設(shè)置鍵 鍵盤加上拉電阻為了提高驅(qū)動(dòng)能力 、復(fù)位電路 : 4 、時(shí)鐘電路： 說明 ：用 12m 晶振時(shí) 電容要選擇 3p u 軟件部分 、 主程序流程圖 2、 、 時(shí)鐘初值控制子程序 開始 時(shí)鐘初值設(shè)置子程序 綠燈初值設(shè)置子程 序 序 黃燈初值設(shè)置子程序 鐘 開時(shí)鐘 2 鐘 開時(shí)鐘 1, 倒計(jì)時(shí) 時(shí) 狀態(tài)固定 狀態(tài)選擇 3、 綠燈, 黃燈初值設(shè)置子程序 y 就是否有鍵盤按y 就是否按下時(shí)鐘時(shí)鐘鍵盤掃描 掃描加一, 減一鍵盤 各個(gè)位得加一, 減一 n n n 4、 時(shí)鐘控制與倒計(jì)時(shí)控制 時(shí)

4、鐘，倒計(jì)時(shí)初值通過鍵盤輸入 。 倒計(jì)時(shí)使用 2 52 單片機(jī) 內(nèi)部定時(shí)器 1 1 實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)，時(shí)鐘控制部分就是使用定時(shí)、計(jì)數(shù)器 實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí), , 以秒為基本單位在數(shù)碼管中顯示。時(shí)鐘部分: : 當(dāng)秒得 個(gè)位計(jì)時(shí)到了 10 ，則秒個(gè)位清 0 0 ，同時(shí)十位進(jìn)一, , 以此類推；倒 計(jì)時(shí)部分顯示就是則遞減顯示。此過程通過判斷語句實(shí)現(xiàn) 。 5 5、 、 、燈狀態(tài)控制 定閉關(guān)，時(shí)下按鍵定固態(tài)狀。制控描掃盤鍵過通態(tài)狀得燈 燈得狀態(tài)通過鍵盤掃描控制。狀態(tài)固定鍵按下時(shí)，關(guān)閉定 時(shí)器 1 1 ；再次按下此鍵時(shí)，打開定時(shí)器。狀態(tài)選擇鍵按下時(shí)，程 序跳至下一個(gè)狀態(tài) 得程序控制部分，從而實(shí)現(xiàn)狀態(tài)改變。 n n y y 掃

5、描綠燈鍵盤控制就是否鍵盤按掃描加一, 減一鍵 鍵盤就是否按相應(yīng)位加一或 三、 實(shí)現(xiàn)功能說明 基本功能: : (1)a 干道分別有兩組紅黃綠燈，各自得亮燈時(shí)間與狀態(tài)由鍵盤 控制。 （) ) 兩位數(shù)碼管用于倒計(jì)時(shí), , 記錄各個(gè)燈得亮燈時(shí)間, , 定時(shí)時(shí)間由 鍵盤設(shè)定。 （) ) 十字路口通行狀態(tài)可由鍵盤切換。 發(fā)揮部分功能: : (1 ） 由八位數(shù)碼管顯示，初試時(shí)間可由鍵盤設(shè)定，且在 05: 00 2 2 0 :00 黃燈閃爍顯示。 (2) 綠燈倒計(jì)時(shí)最后三秒與黃燈顯示時(shí)閃爍顯示（頻率 1hz) 。 （3 3 ）人行道得紅綠燈配合車輛得紅綠燈同時(shí)工作。 四、 所用器件與功能 ( ( ) ) 共陰

6、數(shù)碼管 0 10 個(gè)：8 8 個(gè)顯示時(shí)間，2 2 個(gè)顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間 （ ) 紅黃綠發(fā)光二極管個(gè) 4 4 個(gè): : 模擬十字路口信號燈 。令各 加個(gè)人行道上得紅燈與綠燈 （3 3 ） 7 7 3 hc573 鎖存器 2 2 個(gè)：段碼與位選鎖存各一個(gè) （ 4) st 單片機(jī)一塊 按鍵 8 8 個(gè) m m 晶振一個(gè) 排線 排針 電阻 電容若干 五、 故障及問題分析 （1 1 ）問題： 每次通電后都要在十八、十 十九口觸發(fā)一下才能正 常工作。 分析：晶振電路與單片機(jī)距離過遠(yuǎn)，輸入噪聲很大 解決： 把晶振 電路 改在緊挨單片機(jī) 位置 就 可排除 干擾。 （2 2 ） 共陽數(shù)碼管需要接三極管放大驅(qū)動(dòng)電流,

7、 , 為節(jié)約成 本選用 共陰數(shù)碼管。 （） 鍵盤掃描程序中加了按鍵前沿消抖延時(shí), , 但按鍵不夠靈敏 加了后延消抖后使得按鍵足夠靈敏. . (4 ） 在段鎖存器給各個(gè)數(shù)碼管送段碼時(shí)相互之間有影響, , 在顯 示函數(shù)中加消影程序解決相互之間得影響. . （ 5) 在第一次焊接時(shí)一次性焊接完，調(diào)試時(shí)無法檢查錯(cuò)誤，而 在第二次焊接時(shí)采用邊調(diào)試邊焊接得方法, , 加快速度, , 提 高了準(zhǔn)確度。 （6 6） ）線邦杜 杜邦線 數(shù)碼管、鎖存器等接線比較多，用單根導(dǎo)線焊接 容易相互連接且不易檢查錯(cuò)誤，用杜邦線便于檢查與模塊 化調(diào)試。 六、 心得體會(huì) 本次設(shè)計(jì), , 我們花了不少時(shí)間 與精力, , 但收獲很

8、大： （ ） 這次設(shè)計(jì)時(shí)間很長，期間，我們自學(xué)了單片機(jī)教程, , eil 2 、p p ot us 、 pro e e 9 9 e e 等軟件，自學(xué)能力達(dá) 到很大得提高 （) ) 本次設(shè)計(jì)過程中, , 我們充分體會(huì)到了團(tuán)體合作得重要 性。通過我們?nèi)齻€(gè)人得合理分工，設(shè)計(jì)過程完成得比 較成功 （ 3) 通過本次設(shè)計(jì)，我們學(xué)到了對復(fù)雜程序模塊化得編程 方法與對其進(jìn)行檢查與修改方法。 （4 4 ）本次設(shè)計(jì)過程中，我們得動(dòng)手能力得到很大得提高, , 例如說焊接技術(shù)、對電路板得總體規(guī)劃，等等. . 七、 參考資料 單片機(jī)原理與應(yīng)用及1 51 程序設(shè)計(jì) 清華大學(xué)大學(xué)出版社 附：軟件程序 / / * * *

9、* * 實(shí)驗(yàn)板上完整程序 i i clude' eg 2 2 、h h fine u t uns gned int # # ef n n uc ar s s gn d d char cha aa ， b,cc ， dd,ee,ff ， a3,co 32 ， con31; u u har tem ， ye,shi1 ，s s i2 ， ge2,shi ， ge,fla； ； int b,c= ,d ,m=1,t; u u n n n n ， n2 ； i i p p 0_3 p0 3 3 ； / / a a 干道黃燈 sbi p0 2 2 p p 2 ； a /a 干道紅燈 sb t 0

10、_4= ； ；/ a /a 干道綠燈 sbit p p _6=p06; b /b 干道黃燈 sbit p0 7=p0 ; ;/ b /b 干道紅燈 bit 0_5= 05 ； b /b 干道綠燈 bit la=p ； sbit du a=p 1 ； s s it p _2=p ； sbi p p _3= 3 ； u u h h r ata ti e e ate13 0 0 0 ,0x00 ，0 0 0 0 ； /顯示緩沖區(qū)兩位數(shù)字 ucha ata time at 23 = = 0 0 00,0x 0, 00 ；/ /顯示緩沖區(qū)兩位數(shù)字 uc ar d d ta timedat 3 3 = =

11、 0x00, x0 ， x00， ， 0x00 ，0x00,0x 0 0 ， 0x 0 ；/ / 顯示緩沖區(qū)兩位數(shù)字 c c r ode we 8 0 ， 0xfd,0 fb,0x 7 7 ，xef,0xdf,0xbf,0 7f ； / 位掃描 sbi ke p2 ； / / 綠燈控制 鍵 s s it k k 1 1 p p 5; / 黃燈控制鍵 b b key2=p ； / /鍵一加 加一鍵 sbi key =p 3; / 減一鍵 sbit k 4=p22 ； / / 保存狀態(tài) sbi key 21； ；/ / 狀態(tài)改變 sb t k y6=p20; / / 時(shí)鐘控制鍵 u u har a

12、 a c c n n =0x0 ; ; u u har dat n=0x00; uc r co e ta le 0x3f, x06 ， 0x5b ， 0x4 , , 6 6 ， 0x6 ， 0x7d ， 0x ， 0 0 7f ，0 0 f f ， 0x4 ; ; o o d di play( c c ar shi ， ucha ) ) ； vo d d dis y3(uc ar aa ， ch r ， ch cc,uchar dd, c c ar ee ， har f) ； vo d y(uint z ）； vo d n n t() ； key can1( ） ; ; ke sc n n (

13、) ; ke s s an3 （ ) ； voi mai （) ) tini init （) ) ；/ / 初始化子程序 ihw whi e e （1 1 ） /* * * * * * * * * * * * * * * * * 鍵盤掃描控制程序 f(c n= ye= 0 0 ） syek keys an3() ； alpsid displa 3(a ， bb,c , , , , e e ，）; ; 3noc(fi if(con3 = = ye=0） ）/ / 調(diào)用鍵盤掃描程序 keyscan (); s i1 n1 ； ge1= 1%10;ds s lay( hi1 ，g g 1); i i

14、 ( ( on= co 3= ) ) k k y y ca 2();s i i 2 2 10;ge2 2 2 10 ；ispl ay(shi ,ge2) ； （( ( n n =3 y y = = 0 0 ） |( e e c n=0 ） d d splay(0,0) ； 0p p0 0xf ;de (1 ）; ; / * * * * * * * * * 保存當(dāng)前狀態(tài) fi if （ key4 = = ) ) (yaled delay( ）; ; w w le(k y4=0 ） ; ; led del （ 2) ； ;+d d+; f(d%2 ） tr0= ；/ / 關(guān)閉計(jì)數(shù)器，下面f lse

15、 if 語句不執(zhí)行, , 直接到 delay （) ) 顯示語句 le el e r0=1 ； / / * * * * * * * * * * 狀態(tài)改變，進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài) if( ey5= 0 0 ） lay （ 12); w w i i e( ey5 =0 ） ； el (1 ) ) ； ；m m ； c+ ； （ c% ) t mp n2; le el e temp=n ； / * * * * * * * * * 狀態(tài)選擇 fi if （ t5 t 23) f(a1 /10=0 ） p0_3=0 ； p0 6=0; l l e 0_3=1 ； p0_6=1 ； 1(yaled delay(1

16、 ）； e e e e if （m m 4= 1 1 ） p0_ =1;p0 =1; pmet(fi if(temp 3 3） ）p p _4 0 0 ； se if(a /1 =0)p04 4 0 0 ； else p0_4=1; a /a 綠燈 p p _7=0; / 紅燈 d d ay （）； lse f f （ m% =2 ） 0_4 1; fi if （ a1 1 1 =0)p0 3 3 0 0 ； e e s s p0 3=1 ； /a黃燈 ;0=7_0p p0_7=0; / / b b 紅燈 d d lay （）； esle else f f （m m 4 4 =3 ） p0_3

17、=1;p0_ = = ； 0 0 2 2 0; a /a 紅燈 ( ( emp3)p0 5=0； ； f eif （ a1/ 0 0= = )p0_ =0 ； el e e p0_ = = ； b /b 綠燈 ed de ay （ 1) ； sle els if(m% = ) ) 0_ ; ; p p _2= ； a /a 紅燈 (fi if( 1 1 10=0 ） 0_6=0; else 0_6= ； b b 黃燈 aled dela （1 1 ）； * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 倒計(jì)時(shí) f f （ con e e =3) rt tr

18、 1 1 ； fi if （b b ！= = ） temp=n1; / / 只有當(dāng)掃描到有輸入時(shí) p temp 才等于 n, 否則為自減后得值 hi= m m ； e=temp% 0 0 ； if （1 1 =2 ） a a 0; em ； f f （ emp = =- - ) ) c+ ； / 進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài), , 賦倒計(jì)時(shí)起始值 m+ ； / / 進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài), , 賦燈得狀態(tài) f(c%2 ） te p=n2; esle else temp=n1 ； i i ay （ shi ，g g ) ) ； b=0; vo d delay （u u nt ） int ，； of fo （ x=z

19、； x0;x- - ） of fo (y= 10;y 0 0 ； ); oid display(uchar shi,uc a a ge) 1=0 00; wela= ; ; p3_2=1; dula=1; p1=t bl sh ； ;0=alud dula=0; p3_3=0 ； delay(1 ）; ; 3p p3 3=1 ； du =1 ； at=1p p1=ta le ge ； dula 0 0 ； p p _2 0 0 ； el y y （）； _ _ = = ; ; vo d dis y3(ucha a a ,uchar bb,u ha cc,uc r d d ,u har e ,u

20、c ar f f ） p p _2= ； p3_ =1; x0=1p p1=0x f f ； wel 1 1 ； p p w w ; ; ;0=alew wela=0; p p =0x0 ； ud du a a 1 1 ； t=1p p1=t ble a; lud dul =0; elay(1 ）； d d l l 1; p p =ta le b b ； 0=alud dula=0 ； 1p p1 f f ; ; 1=alew wela=1 ； p1= i i ; ; ;0=alew wela=0; d d l l y y （1 1 ）； d d la=1 ； p p =table 10 ；

21、alud dula 0 0 ； =1p p1= xff ； 1=alew wela=1 ； =1p p1= ei 5 5 ； wel l =0 ； delay(1 ）; ; dula= ； p1=tabl cc ; ; dula=0; 1=0x f; ew we a a ； p1= e e 4; 0=alew wela=0 ； ela （1 1 ）； ula= ； =1p p1= b b ed ； 0=alud dula=0 ； 0xf ; ; a= ； w=1p p1=w i3 ； ew we =0 ； ed de ay （ 1) ； u u =1; p1= ble1 ; 0=alud du

22、la=0 ； 1p p1 =0xff ； w w a= ； p1 w w i i 2 ； e e a=0; de ay （) ) ； lud dul =1 ； p1 tab eee ; ; ud du a=0; 1p p1 0xf ; ; wela= ; ; p p = w i i 1 ； we =0; elay( ) ) ； ula=1; =1p p1= a a e e ff ； ul 0; =1p p1= 0 0 ff ； 1=alew wela=1 ； p p =w i ; 0=alew wela=0 ； la （ 1) ； voi in it （) ) a=0; du =0 ； h1

23、( ( 55 6 6 5 5 00)/256; =(65536- -5 5 00 ) ) 25 ； mod 0x 1 1； ；e e =1 ； et1=1;tr =0 ； th0= （ 655 5 5 0 0 0 0 ） 256 ； (=0lt tl0=( 3 3 ) ) 256; 0te et0 1;tr0=0; / * * * * * * * * * * * * 綠燈鍵盤掃描程序 ey can1( ） if （ ey0= ） /b /b ； d d la （1 1 ); hile （e e 0= 0) ； d d lay （2 2 ）; ; con+ ； /b ； i i ( ( n n

24、！ =0) /con=1| 2 2 時(shí)得加一運(yùn)算 fi if （ ke =0 ） d d l l y(12 ）； 2yek(elihw while(key2 0) ； del y y （ 12) ； it ti e e ate on+ ； （i i （ ti edate1 con 9 9 ） time ate con = = ; ; s s i1=timedate1 ; g g = = imed te1 2 2 ; ; s s y y （ hi1 ， ge ）； 1= 0*s i1+ e1; i i （ con! 0 0 ） /con=1 | | 時(shí)得減一運(yùn)算 k(fi if(k y3 ) )

25、 el （ 12 ）； w w ile(key = = 0 0 ） ; ; 1(yaled delay(1 ); mit tim d d te con - -; ; (timedate1 con 5 5 ) ) i i edate con =9; emit=1ihs shi1=time ate1 ； 1 1 time ate12 ; ; yalpsid display （h h ， e1); ihs*01=1n n1=10*shi + + 1 1 ； / * * * * * * * * * 黃燈控制鍵掃描 key can2 （） f f （1 1 =0) b b 0 0 ； delay （ 1

26、2); l l ( ( 1=0 ） ; ; aled dela （ 12 ）； +ey ye+ ; ; + ； f(ye ！ =0) /c n=1 2 2 時(shí)得加一運(yùn)算 （ （ key2= 0) delay （ 12); while （ key2= 0) ； lay( ）; ; 2etademit timedate2 e e + + ； f f （t t m m da e2ye 9) imedat 2 e= 0; shi2= imedate ； mit=2eg ge2=tim d d t t 2 ； ； id di play （h h ， ge2) ； 2n n2 0*shi2+ ; ; if

27、(y ?。?/con=1 2 2 時(shí)得減一運(yùn)算 fi if （ key3= ) ) yaled delay （ 12 ）; ; w w il （ key3= ） ; ; aled dela （2 2 ）； it ti edate2ye ； fi if （ ti eda e2 ye=255) i i e e ate2 e 9; s s 2=t med te21; t=2eg ge2=t medate22； ； d d splay(shi ， ge ）; ; n n =1 shi +ge ; ; void tim r0 （） i i rr pt 1 t t 0= （ 65 5000 )/ 5 5

28、; ; t t 0= （ 65 36- - 500 0)%2 ; ; a a + + ; ; / * * * * * * * * 時(shí)鐘控制鍵掃描程序 k k s s an （) ) i i （ key6 = = ） lay （）; ; w w i i e e （k k y6=0) ; lay （ 12 ）； con3+; tr1 0; （i i （ con3=5)tr0=1 ； con3 0; if （c c n n ！ =0 ） / / on=1 2 2 時(shí)得加一運(yùn)算 fi if （y y =0) ela （）； ile （e e =0 ） ； e e y y （ 12 ）； demit t

29、imed te3 c c n3 +; i i （ con3 1) on31=2; ls （c c n3=2 ） on31= ； i esle else i ( ( o o 3 3 =3)con31=5 ； el if （ con3= )c n3 9 9 ； fi if （ ti edate3 on3 c c n3 ）i i ed te3 o o 3=0 ； （ （ ti eda 3 e3 = ti eda 3 e3 2 2 = = 4 4） ） timed e3 2=0 ； med te31 0; i i (co ！ =0 ） if （ y3=0) el （) ) ； hil （e e =0 ） ; ; del y( 2 2 ）； i i edate3 c c n3 ; ; fi if （ con3