單片機(jī)課程設(shè)計(jì)_交通燈控制系統(tǒng)(C51版)-副本教材

1、湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)資料袋電氣與信息工程學(xué)院 二學(xué)年第 1 學(xué)期課程名稱單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師 凌云職稱學(xué)生姓名劉寶雨專業(yè)班級(jí) 測(cè)控1002班學(xué)號(hào) 題 目交通燈控制系統(tǒng)（C51版）成 績(jī)起止日期 2012 年 12月10 日2012 年12月_28_日目 錄清單序號(hào)材料名稱資料數(shù)量備注1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3課程設(shè)計(jì)圖紙張4心得體會(huì)56湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2012 2013學(xué)年第1學(xué)期電氣與信息工程 學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 102 班課程名稱：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 交通燈控制系統(tǒng)（C51版）完成期限：自 2012 年 12月17 日至 2012年 12月 28 日共

2、 2 周內(nèi) 容 及 任 務(wù)皿 皿 括 ff包 f 數(shù) 數(shù) 案A> s S 控 111®變 o攵 度 的ga 戲 精 口城 閑 吋 路妗 忡 計(jì) 皿豹 <，mllo罰 云 啟 個(gè)乙寸 告 皿 鈕24即礎(chǔ)果 報(bào) 創(chuàng) 按 2恤訓(xùn)甜 計(jì) 我 由 FTBiH垂 殳 州 時(shí) hmwjs序野 訃 計(jì) 兒1/市程W H倒 婦嚴(yán)窯析>(V <:>:計(jì)皿刑如/，餅書(shū) 珊Br定設(shè)小厠位縝用詡 殺定 松 統(tǒng)信的2仿駅觸 W 川療xam向ssw IBH倒 希夠V萌 usli 定血 鐘 控邯各昉te1i m20川仍川W乍如每pPcCm rnj 小 3 小、婁 ，一上 Rn 苗、 侄

3、行計(jì)行計(jì)交4燈在用撰 11倒 1 倒 2 號(hào)序 345 1 示 示1 信程111進(jìn)度安排期 日 k 起容 內(nèi) 作 工完主要參考資料- 預(yù) 靜宗 何潘 偉 苗 歐劉 - - - - 1 2 - - 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)交通燈控制系統(tǒng)（C51版）起止日期:2012年12月_17_日至2012 年 _J2_ 月 _28_ 日學(xué)生姓名劉寶雨班級(jí)測(cè)控1002班學(xué)號(hào)10401600244成績(jī)湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院2012年12月10日目錄前言一、總體設(shè)計(jì)要求31. 硬件、框圖32. 軟件、模塊及任務(wù) 3二、硬件設(shè)計(jì)41. 硬件原理圖42. 器件選擇43. 電路設(shè)計(jì)6三、軟件設(shè)計(jì)71. 程序流程

4、圖72. 程序編寫(xiě)8四、仿真調(diào)試14五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)15六、參考文獻(xiàn)16刖言如今隨著人們生活水平的提高，車(chē)輛越來(lái)越多，交通事故頻繁發(fā)生。交通信 號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量，提高道路通行能力，減 少交通事故有明顯效果。交通燈在城市交通中起著重要的作用， 它與人們?nèi)粘Ｉ?活密切相關(guān)，是人們出行的安全保障。因此提供一個(gè)可靠、安全、便捷的多功能 交通燈控制系統(tǒng)有著現(xiàn)實(shí)的必要性。 為了解決這些問(wèn)題，我們更應(yīng)該提高交通控 制和管理水平，合理使用現(xiàn)有交通設(shè)施，充分發(fā)揮其能力，提高交通效率，促進(jìn) 和諧交通的建立。近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向 深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)

5、日新月益更新。 在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng) 用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的， 還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合， 加以完善。本 系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)交通燈的設(shè)計(jì)仿真和模擬， 來(lái)加強(qiáng)對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用的了解和學(xué)習(xí)， 加強(qiáng)對(duì)課堂理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)為以后 的進(jìn)一步深造打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)?？傮w設(shè)計(jì)要求1 硬件萬(wàn)案單片機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求可知，系統(tǒng)的硬件原理框圖如下圖所示。o 數(shù)碼管顯示A 紅綠燈系統(tǒng)硬件框圖單片機(jī)可選用AT89C51，它與8052系列單片機(jī)全兼容，但其內(nèi)部帶有 4KB 的FLASH ROM，設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)

6、需外接程序存儲(chǔ)器，為設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來(lái)極大的方便。 南北向和東西向各采用2個(gè)數(shù)碼管計(jì)時(shí)，同時(shí)需要對(duì)該方向的指示燈的點(diǎn)亮?xí)r間 進(jìn)行倒計(jì)時(shí)。若單片機(jī)的10 口不夠用時(shí)，可以考慮用擴(kuò)展來(lái)滿足系統(tǒng)的要求。2.軟件方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求，程序框圖如圖1所示。軟件可由C語(yǔ)言完成，也可由 C語(yǔ)言 完成。軟件設(shè)計(jì)可以分為以下幾個(gè)功能模塊：主程序：初始化計(jì)時(shí)程序模塊：為定時(shí)器的中斷服務(wù)子程序，完成 0.1秒（或其他時(shí)間）和1 秒的時(shí)間定時(shí)。顯示程序模塊：完成2 4個(gè)發(fā)光二極管和 8個(gè)LED數(shù)碼管的顯示驅(qū)動(dòng)。軟件設(shè)計(jì)程序流程圖3、硬件設(shè)計(jì)1、原件選擇AT89C51芯片PDIPvtcW(D BOF1.1C3s円皇匚? F0.

7、KM1)P11C43T匚 MJ (M3P1#LEMP1BC?34PI f匸e33 FO.CiMOrareeSJM.FiACTw31j tAffliu:TSUJP3.1C1iW ALE«lMt麗：FirC13 P&th(KrirFSlCn（TO冋#匚H57(T1JWBCID210JP34fUMn.rc1T F3.a<A11>XTA2 匚IBn匚192JM.1W3W匚33AT89C51是美國(guó)ATME公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS位單片機(jī)，有40個(gè)引腳， 32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O ）端口，同時(shí) 內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì) 數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信

8、口，2個(gè)讀寫(xiě)口線， 片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀 程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器（RAM，器件采用ATMEI公司的高密度、 非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及8051產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU和Flash存儲(chǔ)單 元，可以按照常規(guī)方法對(duì)其進(jìn)行編程， 也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash存儲(chǔ)器可有效地降低 開(kāi)發(fā)成本。共陰極數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管的管腳如圖所示，其中標(biāo)注共極的管腳接電源和地，標(biāo)注字母 的管腳分別接譯碼器的對(duì)應(yīng)輸出端；DP控制小數(shù)點(diǎn)的顯示，若不需要顯示

9、，則 該端口接電平或是懸空，若需要顯示，則接高電平；共陰極數(shù)碼管當(dāng)輸入高電平 時(shí)顯示。G F 共極 A BAD DPE ) 共極 C DP2、電路設(shè)計(jì)ATME公司生產(chǎn)的AT89C52單片機(jī)它是硬件電路的核心部分， 時(shí)鐘電路晶振使用12MHz時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)如下圖所示：復(fù)位電路如下圖所示:電源電路設(shè)計(jì)電源用5V直流變壓器直接供電。供電電路顯示電路采用8個(gè)共陰數(shù)碼管，P1 口作為數(shù)碼管的輸入，分別作為東西南北四路數(shù)碼管的位選端。數(shù)碼管顯示電路三、軟件設(shè)計(jì)1、程序流程圖主程序流程圖2、程序編寫(xiě)#in clude<reg51.h>#defi ne uint un sig ned int#def

10、i ne uchar un sig ned charsbit dula=P2A0;sbit wela=P2A1；uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;uchar nu m,de ng,de ngl,shi,ge,lshi,lge;int shijian,shijianl;void delay( uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x_)for(y=110;y>0;y-);void display(uchar

11、shi,uchar ge)dula=1;P0=tableshi;dula=O;PO=OxOO;wela=1;PO=Oxfe;wela=O;PO=OxOO;delay(5);dula=1;PO=tablege;dula=O;PO=OxOO;wela=1;PO=Oxfd;wela=O;PO=OxOO;delay(5);void displayl(uchar lshi,uchar lge)dula=1;PO=tablelshi;dula=0;P0=0x00;wela=1;P0=0xfb;wela=0;P0=0x00;delay(5);dula=1;PO=tablelge;dula=O;PO=OxOO

12、;wela=1;PO=Oxf7;wela=O;PO=OxOO;delay(5);void dx()if(shijia n=0)switch(de ng)case 0: shijia n=20;/ deng=1; break;case 1: shijia n=5; den g=2; break;case 2: shijia n=30;/ den g=3; break;case 3: shijia n=5; den g=4; break;case 4: shijia n=60;/ den g=0; break;左轉(zhuǎn)彎綠燈左轉(zhuǎn)彎黃燈直走綠燈直走黃燈禁止通行if(shijia nl=O)switch(

13、de ngl)case 0: shijia nl=60;/ den gl=1; break;case 1: shijia nl=20; den gl=2; break;case 2: shijia nl=5;/ den gl=3; break;case 3: shijia nl=30;/ den gl=4; break;case 4: shijia nl=5;/ den gl=0; break;if(nu m=20)num=0;shijia n-;shijia nl-;禁止通行左轉(zhuǎn)彎綠燈左轉(zhuǎn)彎黃燈直行綠燈直行黃燈lshi=shijia nl/10;lge=shijia nl%10;displa

14、yl(lshi,lge);shi=shijia n/10;ge=shijia n%10;display(shi,ge);switch(de ng)case 1: P3=0x21;左轉(zhuǎn)彎綠燈直行紅燈break;case 2: if(shijia n%2=0)左轉(zhuǎn)彎黃燈閃爍直行紅燈P3=0x22;if(shijia n%2=1)P3=0x20;break;case 3: P3=0x0c;/直行綠燈左轉(zhuǎn)彎紅燈break;case 4: if(shijia n%2=0)直行黃燈閃爍左轉(zhuǎn)彎紅燈P3=0x14;if(shijia n%2=1)P3=0x04;break;case 0: P3=0x24; 直

15、行紅燈左轉(zhuǎn)彎紅燈break;switch(de ngl)case 1: P仁0x24;/ 直行紅燈左轉(zhuǎn)彎紅燈break;case 2: P仁0x21;/ 左轉(zhuǎn)彎綠燈直行紅燈break;case 3: if(shijia n%2=0)左轉(zhuǎn)彎黃燈閃爍直行紅燈P仁 0x22;if(shijia n%2=1)P仁 0x20;break;case 4: P仁0x0c;直行綠燈左轉(zhuǎn)彎紅燈break;case 0: if(shijia n%2=0)直行黃燈閃爍左轉(zhuǎn)彎紅燈P仁 0x14;if(shijia n%2=1)P仁 0x04;break;void mai n()TMOD=0x01;TH0=(65536

16、-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1)dx();void time() in terrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;nu m+;四、仿真調(diào)試KUhmmM.1M1HMM"r * 羸uiHiA iKUri-i 1 松創(chuàng) NMlJ VjLUrf 出El小* J J 1 T- mpiF-lF-!F-lHF-lHMMi» Fumdj fu*TTMJ*TF 12 7Jinf J J J * £ T- i'jf-jf-jmh

17、pjnm 80000 00AgaHABdfamrra :»Q?1)*? *?L1ILtoil _ dL1|3ijtlJbadaaaiia baa-SDEF-Q DF 1E五、總結(jié)這是我第一次次做單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，可想而知結(jié)果也很糟糕，雖 然遇到了很多的困難與問(wèn)題，但是在自己的自學(xué)和同學(xué)的幫助之下， 圓滿的完成任務(wù)。本設(shè)計(jì)采用的是軟硬件結(jié)合的方案，所以對(duì)軟件編程有一定的要 求，而且這也是我第一次自己寫(xiě)C語(yǔ)言程序，剛開(kāi)始思路很僵硬也不 知道機(jī)械語(yǔ)言的那種很強(qiáng)的邏輯性，最后通過(guò)多看程序，多思考和改 進(jìn)終于實(shí)現(xiàn)軟件功能。雖然硬件電路比較簡(jiǎn)單，但是首先要有比較好 的布局，這關(guān)系到美觀和走線的方便，再一個(gè)就是電路的排查方面， 第一次設(shè)計(jì)出來(lái)的電路總是或多或少有一些問(wèn)題這就需要細(xì)心與耐 心的排查。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和 解決