基于51單片機(jī)匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)的交通燈.doc
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交通燈的控制 摘 要:本設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為主控模塊,主要由按鈕開(kāi)關(guān),數(shù)碼管,發(fā)光二極管組成,利用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序來(lái)模擬對(duì)十字路口的交通管理,系統(tǒng)包括左右拐,直行,人行道四個(gè)基本的交通等功能。南北方向亮綠燈60s,然后黃燈閃爍3次,每次一秒(亮滅各40ms),紅燈40s,同時(shí)東西方向紅燈65s,綠燈35s,黃燈閃爍3s。各路燈用LED模擬顯示,同時(shí)用七段數(shù)碼管顯示兩路的倒計(jì)時(shí)時(shí)間。利用鍵盤(pán)可修改燈亮?xí)r間PC機(jī)設(shè)置燈亮?xí)r間,利用PC與單片機(jī)串口通信實(shí)現(xiàn) 。為防止出現(xiàn)緊急情況(如119,110通過(guò)時(shí)),該系統(tǒng)還設(shè)置了中斷,可通過(guò)按鍵使各個(gè)路口為紅燈其它車(chē)輛禁行,特殊車(chē)輛通行的狀態(tài),當(dāng)東西方向?yàn)橥ㄐ袪顟B(tài)時(shí),南北方向有突發(fā)情況,也可通過(guò)手動(dòng)按鍵使東西方向?yàn)榧t燈,南北方向?yàn)榫G燈。 在對(duì)系統(tǒng)的分析基礎(chǔ)上,提出了幾種設(shè)計(jì)方案,經(jīng)比較選擇各方較好的LED動(dòng)態(tài)循環(huán)顯示方案進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)包括硬件和軟件兩大部分單片機(jī)最小系統(tǒng),時(shí)間顯示,交通等顯示三部分。以AT89C51為控制核心,東西南北各設(shè)置3個(gè)交通燈,東西,南北方向各設(shè)置一個(gè)2位的數(shù)碼管時(shí)間顯示器,交通燈顯示則采用紅綠黃三色高亮發(fā)光二極管模擬,軟件采用模塊化的設(shè)計(jì)方法,主要分為主程序,定時(shí)中斷服務(wù)子程序,倒計(jì)時(shí)顯示子程序,交通燈模擬顯示子程序。 軟件設(shè)計(jì)完成,經(jīng)過(guò)對(duì)該設(shè)計(jì)程序模擬測(cè)試,可實(shí)現(xiàn)對(duì)十字路口交通的良好管理,預(yù)期目標(biāo)全部達(dá)到,該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,實(shí)用性強(qiáng),擴(kuò)展功能好。 關(guān)鍵詞:AT89C51 數(shù)碼管 光二極管 中斷 模擬 目錄 1前言 5 1.1該課程選題背景 5 1.2該課程選題現(xiàn)實(shí)意義 5 1.3單片機(jī)交通燈研究任務(wù) 5 2設(shè)計(jì)方案 6 2.1方案設(shè)計(jì)目的 6 2.2方案設(shè)計(jì)思路 6 2.3方案設(shè)計(jì)原理 7 3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8 3.1 AT89C51芯片簡(jiǎn)介 8 3.2 74LS47芯片簡(jiǎn)介 11 3.3系統(tǒng)總框圖 12 3.4、交通燈硬件線路 12 3.5、系統(tǒng)工作原理 12 4.軟件設(shè)計(jì) 13 4.1每秒鐘的設(shè)定 13 4.2秒的方法 13 4.3相應(yīng)程序代碼 13 4.4、鍵盤(pán)顯示流程圖 14 4.5、 軟件延時(shí) 14 5 Proteus軟件仿真 15 5.1正常運(yùn)行時(shí)狀態(tài) 15 5.2黃燈亮?xí)r狀態(tài) 16 5.3應(yīng)急情況下?tīng)顟B(tài) 16 6 設(shè)計(jì)心得體會(huì) 17 附錄1:源程序代碼 18 附錄2:硬件連接圖 23 參考文獻(xiàn) 23 1前言 1.1單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的選題背景 世界上第一盞正式投入使用的交通信號(hào)燈出現(xiàn)在1868年12月10日,這盞身高7米,由德哈特設(shè)計(jì)的紅綠兩色煤氣燈出現(xiàn)在議會(huì)大廈前的十字路口。一位警察手持長(zhǎng)桿牽動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)換紅綠兩色:紅燈停,綠燈行。 隨著人口快速的增多,交通工具的爆炸性的發(fā)展,以及道路資源的有限性,交通控制就應(yīng)運(yùn)而生,在人類(lèi)的生活、工作環(huán)境中,交通扮演著極其重要的角色,人們的出行都無(wú)時(shí)不刻與交通打著交道。自18世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái),工業(yè)發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,從而催生了單獨(dú)的交通控制學(xué)問(wèn)與管理機(jī)構(gòu)。 道路交通信號(hào)燈是交通安全產(chǎn)品中的一個(gè)類(lèi)別,是為了加強(qiáng)道路交通管理,減少交通事故的發(fā)生,提高道路使用效率,改善交通狀況的一種重要工具。適用于十字、丁字等交叉路口,由道路交通信號(hào)控制機(jī)控制,指導(dǎo)車(chē)輛和行人安全有序地通行。 1.2 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)選題的現(xiàn)實(shí)意義 城市道路交通自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展是以城市交通信號(hào)控制技術(shù)為前導(dǎo),與汽車(chē)工業(yè)并行發(fā)展的。在其各個(gè)發(fā)展階段,由于交通的各種矛盾不斷出現(xiàn),人們總是盡可能地把各個(gè)歷史階段當(dāng)時(shí)的最新科技成果應(yīng)用到交通自動(dòng)控制中來(lái),從而促進(jìn)了交通自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展。 交通網(wǎng)絡(luò)是城市的動(dòng)脈,象征著一個(gè)城市的工業(yè)文明水平。交通關(guān)系著人們對(duì)于財(cái)產(chǎn),安全和時(shí)間相關(guān)的利益。具有優(yōu)良科學(xué)的交通控制技術(shù)對(duì)資源物流和人們出行都是十分有價(jià)值的,保證交通線路的暢通安全,才能保證出行舒暢,物流準(zhǔn)時(shí)到位,甚至是生命通道的延伸。 1.3單片機(jī)交通控制系統(tǒng)主要研究的內(nèi)容 基于整個(gè)交通控制系統(tǒng)的發(fā)展情況,本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行如下方面的研究:用智能,集成,且功能強(qiáng)大的單片機(jī)芯片為控制中心,設(shè)計(jì)出一套十字路口的交通控制系統(tǒng),以指揮該路口的實(shí)時(shí)通行狀態(tài)。 本設(shè)計(jì)主要做了如下幾方面的工作: 一是確定系統(tǒng)交通控制的總體設(shè)計(jì),包括十字路口具體的通行禁行方案設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)應(yīng)擁有的各項(xiàng)功能,在這里,本設(shè)計(jì)除了有信號(hào)燈狀態(tài)控制能實(shí)現(xiàn)基本的交通功能,還增加了倒計(jì)時(shí)顯示提示,基于實(shí)際情況,又要求了對(duì)車(chē)流量檢測(cè)及自調(diào)整模擬功能,違規(guī)檢測(cè)及處理,緊急狀況處理。 二是進(jìn)行智能傳感器的硬件電路,顯示電路等的設(shè)計(jì)對(duì)各器件的選擇及連接,大 體分配各個(gè)器件及模塊的基本功能要求。 2方案設(shè)計(jì) 2.1課程設(shè)計(jì)目的 2.1.1鞏固和加深對(duì)單片機(jī)原理和接口技術(shù)知識(shí)的理解; 2.1.2培養(yǎng)根據(jù)課題需要選學(xué)參考書(shū)籍、查閱手冊(cè)和文獻(xiàn)資料的能力; 2.1.4掌握常用儀器、儀表的正確使用方法,學(xué)會(huì)軟、硬件的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法; 2.1.5能按課程設(shè)計(jì)的要求編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告,能正確反映設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)成果,能用計(jì)算機(jī)繪制電路圖和流程圖。 2.1.6通過(guò)單片機(jī)課程設(shè)計(jì),熟練掌握匯編語(yǔ)言的編程方法,將理論聯(lián)系到實(shí)踐中去,提高我們的動(dòng)腦和動(dòng)手的能力。 2.1.7通過(guò)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器及中斷的使用方法,和簡(jiǎn)單程序的編寫(xiě),最終提高我們的邏輯抽象能力。 2.2設(shè)計(jì)思路 東西、南北兩干道交于一個(gè)十字路口,各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈,指揮車(chē)輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行,綠燈亮允許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換,且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩干道的公共停車(chē)時(shí)間。設(shè)東西道比南北道的車(chē)流量大,指示燈燃亮的方案如表1: 車(chē)道\時(shí)間 60s 3s 2s 35s 3s 東西道 綠燈 黃燈 紅燈 紅燈 紅燈 南北道 紅燈 紅燈 紅燈 綠燈 黃燈 表1 表1說(shuō)明:(1)當(dāng)東西道為綠燈,此道車(chē)輛通過(guò),行人禁止通行。時(shí)間為60秒;南北方向?yàn)榧t燈,此道車(chē)輛禁止通行,南北道行人可通過(guò)。 (2)當(dāng)東西方向?yàn)辄S燈閃爍3秒,警示車(chē)輛和行人紅、綠燈的狀態(tài)即將切換;南北方向?yàn)榧t燈,此道車(chē)輛禁止通行,南北道行人可通過(guò)。 (3)當(dāng)東西方向?yàn)榧t燈,此道車(chē)輛禁止通行,東西道行人可通過(guò);當(dāng)南北方向?yàn)榧t燈,此道車(chē)輛禁止通行,南北道行人可通過(guò)。 (4)當(dāng)東西方向?yàn)榧t燈,此道車(chē)輛禁止通行,東西道行人可通過(guò);東西道為綠燈,此道車(chē)輛通過(guò),行人禁止通行。時(shí)間為35秒。 (5)當(dāng)東西方向?yàn)榧t燈,此道車(chē)輛禁止通行,東西道行人可通過(guò);南北方向?yàn)辄S燈閃爍3秒,警示車(chē)輛和行人紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。 (6)此表可根據(jù)車(chē)流量動(dòng)態(tài)設(shè)定紅綠燈初始值。 2.3設(shè)計(jì)原理 人行道 人行道 人行道 人行道 1、首先了解實(shí)際交通燈的變化情況和規(guī)律。假設(shè)一個(gè)十字路口如上圖所以,為東南西北走向。初始狀態(tài)0為東西南北都紅燈亮。然后轉(zhuǎn)狀態(tài)1東西紅燈亮,南北綠燈亮通行。過(guò)一段時(shí)間后,轉(zhuǎn)狀態(tài)2,黃燈亮,東西紅燈滅,南北綠燈滅。再轉(zhuǎn)狀態(tài)3,東西綠燈通車(chē),南北紅燈亮。過(guò)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)狀態(tài)4,黃燈亮,東西綠燈滅南北紅燈滅。一段時(shí)間后,又循環(huán)至狀態(tài)1。中間可通過(guò)中斷按鈕產(chǎn)生中斷,跳入中斷程序執(zhí)行中斷。列出交通信號(hào)燈的狀態(tài)表如下:(其中,1代表燈亮,0代表燈滅) 狀態(tài) 北 西 南 東 綠黃紅 綠黃紅 綠黃紅 綠黃紅 0 001 001 001 001 1 100 001 100 001 2 010 010 010 010 3 001 100 001 100 4 010 010 010 010 2、對(duì)于交通信號(hào)燈來(lái)說(shuō),應(yīng)該有東西南北共四組燈,但由于同一道上的兩組的信號(hào)燈的顯示情況是相同的,所以只要用兩組就行了,因此,采用單片機(jī)內(nèi)部的I/O口上的P1口中的6個(gè)引腳即可來(lái)控制6個(gè)信號(hào)燈。 3、通過(guò)編寫(xiě)程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光二極管的控制,來(lái)模擬交通信號(hào)燈的管理。每延時(shí)一段時(shí)間,燈的顯示情況都會(huì)按交通燈的顯示規(guī)律進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 4、通過(guò)延時(shí)時(shí)間送顯,可以在原有的交通信號(hào)燈系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增添其倒計(jì)時(shí)間的顯示功能,實(shí)現(xiàn)其功能的擴(kuò)展。 5、通過(guò)脈沖中斷編寫(xiě)中斷程序,可實(shí)現(xiàn)中斷。 3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 選用設(shè)備:AT89C51單片機(jī)一片,74LS47芯片二片,電阻排RESPACK-7三個(gè),共陰極的七段數(shù)碼管7SEG-MPX2-CA兩個(gè),紅、黃、綠交通燈各四個(gè),開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)、連線、電阻、電容若干。 3.1、AT89C51芯片簡(jiǎn)介 AT89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) AT89C51單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線。 MCS-51的引腳說(shuō)明: MCS-51系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu),右圖是它們的引腳配置,40個(gè)引腳中,正電源和地線兩根,外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根,4組8位共32個(gè)I/O口,中斷口線與P3口線復(fù)用 經(jīng)綜合對(duì)本系統(tǒng)的分析,選用AT89C51單片機(jī)就非常合適, AT89C51有P0,P1,P2,P3四個(gè)外部接口,介紹如下: P0 口:P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。作為輸出口,每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏 輯電平。對(duì)P0端口寫(xiě)“1”時(shí),引腳用作高阻抗輸入端用。 在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí),P0口被分時(shí)轉(zhuǎn)換地址(低8 位)和數(shù)據(jù)總線復(fù)用,在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。 P1 口:P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口,P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫(xiě)“1”時(shí),內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí),因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。 此外,P1.0和P1.2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入(P1.0/T2)和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入(P1.1/T2EX),具體如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí),P1口接收低8位地址字節(jié)。 P2 口:P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口,P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4 個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口P2 寫(xiě)“1”,通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時(shí)可作輸入口,作輸入口使用時(shí),因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。 P3 口:P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4 個(gè)TTL 邏輯門(mén)電路。對(duì)P3 口寫(xiě)入“1”時(shí),它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí),被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流。 RST——復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí),RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG——當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下,ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào),因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是:每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG)。 PSEN——程序儲(chǔ)存允許(PSEN)輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào),當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令(或數(shù)據(jù))時(shí),每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效,即輸出兩個(gè)脈沖,在此期間,當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。 EA/VPP——外部訪問(wèn)允許,欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器(地址為0000H-FFFFH),EA端必須保持低電平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被編程,復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。 如EA端為高電平(接Vcc端),CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。 下圖是MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖1。 圖1 單片機(jī)的復(fù)位及初始化如圖2: 圖2 3.2 74LS47芯片簡(jiǎn)介 74LS47的端子功能圖如下圖3: 圖3 74LS47的主要功能端如下: BI為熄滅輸入端,低電平有效,當(dāng)BI=0時(shí),無(wú)論其他輸入端狀態(tài)如何,譯碼器輸出七段同時(shí)熄滅;BI=1時(shí),不影響譯碼器正常譯碼。 LT為測(cè)試輸入端,低電平有效,用于檢查數(shù)碼管的七段是否正常發(fā)光。當(dāng)LT=0,同時(shí)BI=1時(shí),不管輸入的B南北碼是什么狀態(tài),都可使驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的七段同時(shí)點(diǎn)亮。譯碼器要正常譯碼,必須LT輸入無(wú)效電平。 RBI為滅零輸入端,低電平有效。設(shè)置滅零輸入端的目的是為了能將不希望顯示的0熄滅,例如一個(gè)四位數(shù)碼顯示電路,整數(shù)部分兩位,小數(shù)部分兩位,在顯示6.4時(shí),將出現(xiàn)06.40的字樣,如果將前、后多余的0熄滅,顯示的結(jié)果更醒目一些。滅零輸入端只能對(duì)顯示的0進(jìn)行熄滅,而對(duì)其他數(shù)字沒(méi)有影響。 在原理圖中,譯碼器與數(shù)碼管的連接如圖4: 圖4 3.3系統(tǒng)總框圖如下: 74LS47七段驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)口 數(shù)碼管顯示CD方向時(shí) 間 89C51系 統(tǒng) 處 理 鍵盤(pán)設(shè)置時(shí)間參數(shù) 東西和CD方向紅綠黃三種燈的顯示情況 74LS47七段驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)口 數(shù)碼管顯示東西方向時(shí) 間 3.4、交通燈硬件線路圖: 3.5、系統(tǒng)工作原理 (1)開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)a、改變數(shù)碼管顯示的時(shí)間;b、開(kāi)關(guān)控制十字路口十個(gè)方向的燈同時(shí)顯示紅燈且數(shù)碼管顯示00。 (2) 由AT89C51單片機(jī)每秒鐘通過(guò)P0、P2口向74LS47的數(shù)據(jù)口送信息,由P1口顯示紅、綠、黃燈的燃亮情況;由7SEG-MPX2-CA顯示每個(gè)燈的燃亮?xí)r間。 (3)AT89C51 P3.3為低電平時(shí),P1口對(duì)應(yīng)的紅燈即四個(gè)方向的紅燈亮,數(shù)碼顯示為00. (4 AT89C51 P3.2有下降沿觸發(fā)時(shí),時(shí)間暫停,進(jìn)入時(shí)間顯示狀態(tài),當(dāng)P3.6為低電平時(shí),時(shí)間顯示以240ms的速度進(jìn)行加1;當(dāng)P3.7為低電平時(shí),時(shí)間顯示以240ms的速度進(jìn)行減1;當(dāng)P1.0為低電平時(shí),時(shí)間暫停消除,恢復(fù)正常。 (5)初始狀態(tài)東西方向綠燈60秒南北方向紅燈65秒。 (6)當(dāng)東西方向綠燈60秒倒計(jì)時(shí)完了。進(jìn)入下一階段,東西方向黃燈3秒,且黃燈以40ms的速度閃爍;南北方向紅燈5秒。 (7)當(dāng)東西方向黃燈3秒倒計(jì)時(shí)完。進(jìn)入第三階段,東西方向紅燈40秒;南北方向紅燈2秒。 (8)當(dāng)南北方向紅燈2秒倒計(jì)時(shí)完。進(jìn)入第四階段,東西方向紅燈38秒;南北方向綠燈35秒。 (9)當(dāng)南北方向綠燈35秒倒計(jì)時(shí)完。進(jìn)入第五階段,東西方向紅燈3秒;南北方向黃燈3秒,且黃燈以40ms的速度閃爍。 (10)東西方向紅燈和南北方向黃燈3秒同時(shí)倒計(jì)時(shí)完畢,重新循環(huán)。 4.軟件設(shè)計(jì) 4.1、每秒鐘的設(shè)定 延時(shí)方法可以有兩種一中是利用AT89C51內(nèi)部定時(shí)器才生溢出中斷來(lái)確定1秒的時(shí)間,另一種是采用軟延時(shí)的方法。 4.2、秒的方法 我們采用在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為20的軟件計(jì)數(shù)器和使T0定時(shí)50毫秒.這樣每當(dāng)T0到50毫秒時(shí)CPU就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求,進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中,CPU先使軟件計(jì)數(shù)器減1,然后判斷它是否為零。為零表示1秒已到可以返回到輸出時(shí)間顯示程序. 4.3、相應(yīng)程序代碼 (1)主程序 定時(shí)器需定時(shí)10毫秒,故T0工作于方式1。 初值: T0初值=216-fose/12Xt=216-(12X106X0.01)/12=55536D=D8F0H ORG 0000H MAIN: MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0F0H MOV TH0,#0D8H SETB EA SETB ET0 SETB TR0 SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 CLR IT1 SETB PT0 (2)中斷服務(wù)子程序 ORG 000BH ZHD2: MOV TL0,#0F0H ;重先賦值 MOV TH0,#0D8H CLR P3.4 RETI 4.4、鍵盤(pán)顯示流程圖 鍵盤(pán)“設(shè)置”按下 主程序 “加”鍵按下 程序設(shè) 置 “加”數(shù)字顯示程序 “減”數(shù)字顯示程序 主程序 “減”鍵按下 4.5、 軟件延時(shí) MCS-51的工作頻率為2-12MHZ,我們選用的AT89C51單片機(jī)的工作頻率為12MHZ。機(jī)器周期與主頻有關(guān),機(jī)器周期是主頻的12倍,所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為12*(1/12M)=1us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù),這樣我們就可以通過(guò)指令的執(zhí)行條數(shù)來(lái)確定1秒的時(shí)間。 具體的延時(shí)程序分析: DEL: MOV R7,#40 ; ;延時(shí)10ms DEL1: MOV R6,#123 NOP DEL2: DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 RET 5 、Proteus軟件仿真 5.1交通燈控制系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)仿真圖(見(jiàn)下圖) 5.2 交通燈東西方向向南北方向轉(zhuǎn)變,黃燈亮 5.3應(yīng)急情況下,東西南北方向都為紅燈,如下圖 6、設(shè)計(jì)心得體會(huì) 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),使我得到了一次用專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程,以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧(特別是匯編語(yǔ)言)的掌握方面都能向前邁了一大步。本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程是艱辛的,不過(guò)收獲卻是很大的。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)了一些問(wèn)題,但都是常見(jiàn)的小問(wèn)題,如:代碼中雙引號(hào)的使用并不是在英語(yǔ)書(shū)寫(xiě)狀態(tài)下,輸入字母出錯(cuò)等,在調(diào)試時(shí)出現(xiàn)異常,不過(guò)這些都是經(jīng)常性錯(cuò)誤,經(jīng)過(guò)調(diào)試修改都一一解決,程序順利完成,并實(shí)現(xiàn)了其功能。 綜合課程設(shè)計(jì)讓我把以前學(xué)習(xí)到的知識(shí)得到鞏固和進(jìn)一步的提高認(rèn)識(shí),對(duì)已有知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解和認(rèn)識(shí)。在此,由于自身能力有限,在課程設(shè)計(jì)中碰到了很多的問(wèn)題,我通過(guò)查閱相關(guān)書(shū)籍、資料以及和周?chē)瑢W(xué)交流。 由于使用的是單片機(jī)作為核心的控制元件,使得電路的可靠性比較高,功能也比較強(qiáng)大,而且可以隨時(shí)的更新系統(tǒng),進(jìn)行不同狀態(tài)的組合。但是在我們?cè)O(shè)計(jì)和調(diào)試的過(guò)程中,也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題,譬如紅燈和綠燈的切換還不夠迅速,紅綠燈規(guī)則不效率還不是很高等等,這需要在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。 當(dāng)然,通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我也發(fā)現(xiàn)了自身的很多不足之處,在以后的學(xué)習(xí)中,我會(huì)不斷的完善自我。 附錄1: 源程序代碼 ORG 0000H ;偽指令、程序開(kāi)始、中斷入口地址 LJMP MAIN ORG 0003H LJMP ZHD1 ORG 000BH LJMP ZHD2 ORG 0013H LJMP ZHD3 ORG 1000H ;主程序 MAIN:MOV TMOD,#01H ;設(shè)工作方式 MOV TL0,#0F0H ;設(shè)初值 ,單片機(jī)晶振12M,定時(shí)10ms MOV TH0,#0D8H SETB EA ;開(kāi)放總中斷 SETB ET0 ;開(kāi)放T0中斷 SETB TR0 ;啟動(dòng)T0定時(shí) SETB EX0 ;開(kāi)放外中斷0 SETB EX1 ;開(kāi)放外中斷1 SETB IT0 ;設(shè)外中斷0為邊沿觸發(fā) CLR IT1 ;設(shè)外中斷1為低電平有效 SETB PT0 CYCLE:MOV R0,#60 ;AB方向綠燈顯示時(shí)間 MOV R1,#65 ;CD方向紅燈顯示時(shí)間 MOV R2,#25 ;為延時(shí)1秒而用 ;CD紅燈 AB綠燈 LOOP1:SETB P3.4 MOV P1,#01H SETB P1.7 ;點(diǎn)亮紅燈 SETB P1.4 ;點(diǎn)亮綠燈 LCALL DISPLAY ;調(diào)用顯示程序 DJNZ R2,LOOP1 MOV R2,#25 DEC R1 DJNZ R0,LOOP1 MOV R0,#3 ;AB方向黃燈顯示時(shí)間 ;CD紅燈 AB黃燈 LOOP2:MOV P1,#01H SETB P1.7 ;點(diǎn)亮紅燈 SETB P1.3 ;點(diǎn)亮黃燈 LLJ: LCALL DISPLAY ;調(diào)用顯示程序 CPL P1.3 DJNZ R2,LLJ DEC R1 MOV R2,#25 DJNZ R0,LOOP2 MOV R0,#40 ;AB方向紅燈顯示時(shí)間 ;CD紅燈 AB紅燈 LOOP3:MOV P1,#01H SETB P1.7 ;點(diǎn)亮紅燈 SETB P1.2 ;點(diǎn)亮紅燈 LCALL DISPLAY ;調(diào)用顯示程序 DJNZ R2,LOOP3 MOV R2,#25 DEC R0 DJNZ R1,LOOP3 MOV R1,#35 ;CD方向綠燈顯示時(shí)間 ;CD綠燈 AB紅燈 LOOP4:MOV P1,#01H SETB P1.5 ;點(diǎn)亮綠燈 SETB P1.2 ;點(diǎn)亮紅燈 LCALL DISPLAY ;調(diào)用顯示程序 DJNZ R2,LOOP4 MOV R2,#25 DEC R0 DJNZ R1,LOOP4 MOV R1,#3 ;CD方向黃燈顯示時(shí)間 ;CD黃燈 AB紅燈 LOOP5:MOV P1,#01H SETB P1.6 ;點(diǎn)亮黃燈 SETB P1.2 ;點(diǎn)亮紅燈 LLJ1: LCALL DISPLAY ;調(diào)用顯示程序 CPL P1.6 DJNZ R2,LLJ1 MOV R2,#25 DEC R0 DJNZ R1,LOOP5 LJMP CYCLE ;鍵盤(pán)中斷程序 ZHD1: LCALL DISPLAY JB P3.6,Q2 INC R1 INC R0 CJNE R1,#99,TIAO2 MOV R1,#00H TIAO2:CJNE R0,#99,TIAO3 MOV R0,#00H TIAO3:LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY JNB P1.0,Z2 Q2: JB P3.7,WAIT1 DEC R1 DEC R0 CJNE R1,#00H,TIAO MOV R1,#99 TIAO: CJNE R0,#00H,TIAO1 MOV R0,#99 TIAO1:LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY WAIT1:JNB P1.0,Z2 WAIT: LJMP ZHD1 Z2: RETI ;時(shí)間中斷程序 ZHD2: MOV TL0,#0F0H ;重先賦值 MOV TH0,#0D8H CLR P3.4 RETI ;應(yīng)急通道中斷程序 ZHD3:MOV P1,#85H MOV P0,#30H MOV P2,#30H JNB P3.3,ZHD3 RETI ;數(shù)顯顯示 DISPLAY:MOV A,R0 ;AB方向時(shí)間的顯示 MOV B,#10 DIV AB ;把要顯示的數(shù)的十位存放在A中,個(gè)位存放在B中 ADD A,#10H ;位選通十位 MOV P0,A ;顯示十位數(shù)字 TI0: JNB P3.4,TT SJMP TI0 TT: SETB P3.4 MOV A,B ADD A,#20H ;位選通個(gè)位 MOV P0,A ;顯示個(gè)位數(shù)字 TI1: JNB P3.4,TT1 SJMP TI1 TT1: SETB P3.4 ;CD方向的顯示 MOV A,R1 ;CD方向時(shí)間的顯示 MOV B,#10 DIV AB ADD A,#10H ;位選通十位 MOV P2,A ;顯示十位數(shù)字 TI2: JNB P3.4,TT2 SJMP TI2 TT2: SETB P3.4 MOV A,B ADD A,#20H ;位選通個(gè)位 MOV P2,A ;顯示個(gè)位數(shù)字 TI3: JNB P3.4,TT3 SJMP TI3 TT3: SETB P3.4 RET 附錄2:硬件連接圖 參考文獻(xiàn) 1、《單片微機(jī)原理與接口技術(shù)》主編:曾一紅 副主編:劉虹、李壽強(qiáng) 2、《數(shù)字電子技術(shù)》蔣正萍、劉虹、張松、李小平編著 3、http://www.dz3w.com/articlescn/mcu/6162.html- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 基于 51 單片機(jī) 匯編語(yǔ)言 設(shè)計(jì) 交通燈
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