嵌入式系統(tǒng)設計報告基于ARM7的十字路口交通燈控制

..成績評定表學生姓名張書豪班級學號1203060429專業(yè)通信工程課程設計題目十字路口交通燈控制評語組長簽字：成績日期20年月日課程設計任務書學院信息科學與工程專業(yè)通信工程學生姓名張書豪班級學號1203060429課程設計題目十字路口交通燈控制實踐教學要求與任務教學要求1．了解基于ARM7核的LPC2106的管腳功能和特點,掌握I/O控制寄存器的設置方法；2．掌握ARM7應用系統(tǒng)編程開發(fā)方法,能用C語言編寫應用程序；3．熟練掌握ADS1.2軟件的使用以及PROTEUS仿真調試的方法；設計任務1．采用PROTEUS完成十字路口交通燈控制的硬件電路設計,要求單片機選型為飛利浦公司的LPC2106,東西南北方向分別設置紅黃綠3個指示燈,東西方向和南北方向各用1個數(shù)碼管顯示通行時間；2．用ADS1.2編寫C語言應用程序,完成十字路口交通燈控制；3．采用PROTEUS將應用程序裝載在LPC2106中,進行仿真驗證。要求東西方向和南北方向的數(shù)碼管顯示通行時間并倒計時,可以設置成一樣,例如都是9秒倒計時；每當?shù)褂嫊r時間到,完成紅黃綠指示燈的狀態(tài)切換,模擬實現(xiàn)十字路口的交通燈管理控制。指導201年月日專業(yè)負責人：201年月日學院教學副院長：201年月日目錄........................................................................................................設計目的........................................................................................................具體任務........................................................................................................硬件電路設計........................................................................................................源程序........................................................................................................仿真效果........................................................................................................實驗心得體會設計課題十字路口交通燈控制一、設計目的：1．了解基于ARM7核的LPC2106的管腳功能和特點,掌握I/O控制寄存器的設置方法；2．掌握ARM7應用系統(tǒng)編程開發(fā)方法,能用C語言編寫應用程序；3．熟練掌握ADS1.2軟件的使用以及PROTEUS仿真調試的方法；二、具體任務：1．采用PROTEUS完成十字路口交通燈控制的硬件電路設計,要求單片機選型為飛利浦公司的LPC2106,東西南北方向分別設置紅黃綠3個指示燈,東西方向和南北方向各用1個數(shù)碼管顯示通行時間；2．用ADS1.2編寫C語言應用程序,完成十字路口交通燈控制；3．采用PROTEUS將應用程序裝載在LPC2106中,進行仿真驗證。要求東西方向和南北方向的數(shù)碼管顯示通行時間并倒計時,可以設置成一樣,例如都是9秒倒計時；每當?shù)褂嫊r時間到,完成紅黃綠指示燈的狀態(tài)切換,模擬實現(xiàn)十字路口的交通燈管理控制。三、硬件電路設計?！矃⒖枷聢D完成硬件電路設計,用屏幕抓圖的方式將自己設計的PROTEUS電路圖粘貼在下面,并用文字對所設計的電路功能、原理進一步說明自己設計的PROTEUS電路圖附圖〔用屏幕抓圖的方式粘貼：硬件電路說明：1．設置所有I/O口為第一功能,將硬件電路圖按上圖所示連接。2．東西南北四個方向分別裝有紅、黃、綠三燈,通過放置標號的方式連接到LPC2106。3．數(shù)碼管為交通燈一位十進制雙位數(shù)字倒計時顯示,兩個數(shù)碼管顯示同樣的數(shù)字。4．管教控制為P0.0——P0.6用來控制倒計時的個位；P0.8——P0.14用來控制倒計時的十位；P0.16——P0.21用來控制交通燈的顯示,即發(fā)光二極管的顯示。四、源程序?！仓粚語言應用程序附在后面,其它項目文檔不要提供,C語言應用程序要有一定的注釋說明源程序：#include"config.h"#include"LPC2106.h"uint32table1[]={0x21066d,0x210666,0x21064f,0x21065b,0x210606,0x21063f,0x213f6f,0x213f7f,0x213f07,0x213f7d,0x223f6d,0x203f66,0x223f4f,0x203f5b,0x223f06,0x203f3f,0x0c066d,0x0c0666,0x0c064f,0x0c065b,0x0c0606,0x0c063f,0x0c3f6f,0x0c3f7f,0x0c3f07,0x0c3f7d,0x143f6d,0x043f66,0x143f4f,0x043f5b,0x143f06,0x043f3f};//顯示初始化voiddelay<uint32j>{ uint32m,n; for<m=110;m>0;m--> for<n=j;n>0;n-->;}intmain<> { uint32i=0; PINSEL0=0x00000000; //寄存器初始化,選擇其I/0口功能 PINSEL1=0x00000000;//同上 IODIR=0x00003fffff; //方向寄存器設置,設置為輸出 IOCLR=0x00003fffff; //清0寄存器設置 while<1> { for<i=0;i<32;i++> { IOSET=table1[i];//數(shù)碼管和交通燈的顯示 delay<10000>; IOCLR=0x00003fffff;//消影 } } }五、仿真效果。〔用屏幕抓圖的方式將PROTEUS運行仿真效果圖粘貼在下面★東西綠燈亮,南北紅燈亮并進行15秒倒計時：★東西黃燈亮,南北紅燈亮,并進行5秒倒計時：★東西紅燈亮,南北綠燈亮,并進行15倒計時：★東西紅燈亮,南北黃燈亮,并進行5秒倒計時,回到第一張圖重復執(zhí)行：六、實驗心得體會在這二周的課程設計中,我學習到了很多書本上面沒有學習到的知識,以前我們也都只是在上課的時候看著老師操作,聽老師講一些關于嵌入式學習過程中需要注意的內容,需要學習的一些語句,但是一直沒有如此近距離的去接觸過嵌入式的操作。經(jīng)過學習,我們知道學ARM,從硬件上講,一方面就是學習接口電路設計,另一方面就是學習匯編和C語言的板級編程。如果從軟件上講,就是要學習基于ARM處理器的操作系統(tǒng)層面的驅動、移植了。這些對于初學都來說必須明確,要么從硬件著手開始學,要么從操作系統(tǒng)的熟悉到應用開始學,但不管學什么,只要不是純的操作系統(tǒng)級以上基于API的應用層的編程,硬件的寄存器類的東西還是要能看懂的,基于板級的匯編和C編程還是要會的。因此針對于嵌入式系統(tǒng)的硬件層和驅動程的人,ARM的接口電路設計、ARM的C語言和匯編語言編程及調試開發(fā)環(huán)境還是需要掌握的。因此對于初學者必然要把握住方向,自己的目標是什么,自己要在那一層面上走。然后再著手學習較好,與ARM相關的嵌入式系統(tǒng)的較為實際的兩個層面硬件層和驅動層,不管學好了那一層都會很有前途的。在學習嵌入式系統(tǒng)的這兩個星期,我覺得我學到了很多的東西,不僅鞏固了C語言的使用,而且,在實驗指導老師的教導下,我們學會了怎么去使用嵌入式系統(tǒng),我們學會了怎么去講嵌入式系統(tǒng)與protues系統(tǒng)相結合,從而用protues仿真軟件看出我們程序需要體現(xiàn)的結果,也可以再一次的對程序進行一次檢驗。我們的實驗是兩個,第一個實驗是交通燈的設計,在設計交通燈的時候,我們考慮了很多方案,后來,我們選擇了使用共陰極的顯示數(shù)碼管,然后通過計算寫出顯示數(shù)碼管從1到10的顯示代碼。之后就是交通燈顯示問題了,首先要確定什么時候紅燈亮,什么時候綠燈亮,什么時候黃燈又亮,這些都是靠一些十六進制的數(shù)來代表的。寄存器的使用在嵌入式系統(tǒng)設計中是很重要的一個部分,我們最開始了解的就是寄存器PINSEL0和PINSEL1的設置。LPC2106的I/O口全都是3功能服用端口,也就是說即可用作普通輸入輸出端口,又用作第2或第3種功能。設計人員可根據(jù)需要設置兩個32位特殊功能寄存器PINSEL0和PINSEL1。PINSEL0對應引腳P0.0～P0.15,PINSEL1對應引腳P0.16～P0.31。都是寄存器中用兩位來完成1根引腳的功能設置。接下來是GPIO方向寄存器的設置,當管腳配置為GPIO模式時,可使用該寄存器控制管腳的方向。任意管腳的方向位的設置必須與管腳功能一致。輸出置1寄存器,IOSET當管腳配置為GPIO輸出模式時,可使用該寄存器從管腳輸出高電平。寫入1使對應管腳輸出高電平。寫入0無效。如果一個管腳被配置為輸入或第二功能,寫IOSET無效。輸出清零寄存器IOCLR當管腳配置為GPIO輸出模式時,可使用該寄存器從管腳輸出低電平