單片機(jī) 十字路口紅綠燈 課程設(shè)計(jì)

1、南京工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 課 程 名 稱 單片機(jī)與接口技術(shù) 院（系、部、中心） 電力工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 電氣071 起 止 日 期 2010.6.7 2010.6.11指 導(dǎo) 教 師 鞠 陽 徐懂禮 1課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的通過課程設(shè)計(jì)加深理解課堂教學(xué)內(nèi)容，掌握單片機(jī)的基本應(yīng)用方法。通過實(shí)驗(yàn)熟悉微機(jī)基本接口芯片的外型、引腳、編程結(jié)構(gòu)，掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)和單片機(jī)基本接口電路的設(shè)計(jì)、應(yīng)用方法，做到理論聯(lián)系實(shí)際。2課程設(shè)計(jì)題目及要求題目：交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)利用star es598pci實(shí)驗(yàn)儀的硬件資源設(shè)計(jì)一個(gè)“帶時(shí)間顯示的交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)”。所有輸入該裝置

2、信號(hào)采用star es598pci實(shí)驗(yàn)儀上的狀態(tài)輸入開關(guān)，東西、南北方向的紅綠黃燈采用實(shí)驗(yàn)儀上的led發(fā)光二極管模擬，東西、南北方向的信號(hào)燈變化，通行倒計(jì)時(shí)時(shí)間用2位數(shù)碼管顯示。1、 功能要求：1） 假設(shè)在一個(gè)a道(東西方向)和b道(南北方向)交叉的十字路口安裝有自動(dòng)信號(hào)燈。當(dāng)a道和b道均有車輛要求通過時(shí)，a道和b道輪流放行。a道放行15秒鐘，b道再放行15秒鐘，依次輪流。綠燈轉(zhuǎn)換紅燈前黃燈亮4秒鐘。2） 夜間工作時(shí)a道(東西方向)和b道(南北方向)的黃燈閃爍，綠燈和紅燈不亮（實(shí)驗(yàn)時(shí)用開關(guān)k8控制）。3） 開關(guān)k8=0，則工作在以上功能（1）；開關(guān)k8=1，則工作在以上功能（2）。2、 難度要

3、求：1） 基本要求：采用8031的p1口輸出控制信號(hào)燈，8030的中斷輸入腳/int0輸入k8控制開關(guān)信號(hào)，用循環(huán)程序軟件定時(shí)實(shí)現(xiàn)功能要求；（60分）2） 中級(jí)要求：采用8031的p1口輸出控制信號(hào)燈，/int0輸入k8控制開關(guān)信號(hào)，用8031的t0實(shí)現(xiàn)硬件定時(shí)實(shí)現(xiàn)功能要求；（80分）3） 高級(jí)要求：在中級(jí)要求的基礎(chǔ)上，增加用8255 pb和pa口驅(qū)動(dòng)2位led數(shù)碼顯示器顯示綠燈倒計(jì)時(shí)秒數(shù)，從15倒計(jì)數(shù)到0，倒計(jì)數(shù)到4時(shí)黃燈亮。（100分）3課程設(shè)計(jì)任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、圖紙、實(shí)物樣品等要求設(shè)計(jì)要求1、 預(yù)習(xí)要求：1） 預(yù)習(xí)star es598pci實(shí)驗(yàn)儀 微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

4、書附錄三：2） 預(yù)習(xí)star es598pci實(shí)驗(yàn)儀 微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書附錄二之2.7 b2區(qū)；2.9 b4區(qū)；2.15 c5區(qū)；2.36 g5區(qū)；2.37 g6區(qū)。3） 預(yù)習(xí)star es598pci實(shí)驗(yàn)儀 微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書之“實(shí)驗(yàn)九8255控制交通燈實(shí)驗(yàn)”4） 預(yù)習(xí)本任務(wù)書，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，預(yù)先畫出電路原理圖、程序流程圖，編寫出實(shí)驗(yàn)程序。2、 設(shè)計(jì)報(bào)告要求：1）畫出接口部分電路原理圖，并闡述系統(tǒng)工作原理。2）繪制程序流程圖和源程序清單。3）調(diào)試過程和結(jié)果。4）要求用word撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，上交打印版和電子稿。3、 課程設(shè)計(jì)說明書裝訂順序及主要內(nèi)容如下：1）封面、目錄 2）任務(wù)書3）正文：

5、設(shè)計(jì)思路與功能描述；電路原理圖及其說明。應(yīng)標(biāo)示并說明每一個(gè)輸入/輸出信號(hào)的含義；結(jié)構(gòu)框圖；系統(tǒng)調(diào)試中的問題和解決辦法；運(yùn)行情況和結(jié)論；源程序清單。4）參考資料4主要參考文獻(xiàn)1 李干林. star es598pci實(shí)驗(yàn)儀 微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書m .南京工程學(xué)院,2008.2 胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)m.北京：清華大學(xué)出版社，20045課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排起 止 日 期工 作 內(nèi) 容2010年6月日（第周）之前第周，星期一第周，星期二、三第周，星期四第周，星期五第周，星期六預(yù)習(xí)消化理解設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)程序流程圖，編寫源程序。預(yù)習(xí)星研微機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的仿真調(diào)試操作界面學(xué)習(xí)star86/88實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用和

6、操作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)8255測(cè)試和p1測(cè)試基本實(shí)驗(yàn)完成基本要求的內(nèi)容完成中級(jí)和高級(jí)要求的內(nèi)容驗(yàn)收撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告6成績(jī)考核辦法總評(píng)成績(jī)由三部分組成，分別是：成果演示占40%，測(cè)試成績(jī)占30%，設(shè)計(jì)報(bào)告占30%。1、 成果演示（根據(jù)程序運(yùn)行演示確定基礎(chǔ)分）；2、 口試或筆試測(cè)驗(yàn)（與本設(shè)計(jì)有關(guān)的問題，目的是考查設(shè)計(jì)成果是否經(jīng)過自己思考獨(dú)立完成）；3、 課程設(shè)計(jì)報(bào)告（格式、內(nèi)容、質(zhì)量）。教研室審查意見： 教研室主任簽字： 年 月 日院（系、部、中心）意見：主管領(lǐng)導(dǎo)簽字： 年 月 日附錄1 : 設(shè)計(jì)提示設(shè)計(jì)任務(wù)中的a道代表東西方向，b道代表南北方向。1、 電路接線方案： 交通信號(hào)燈由實(shí)驗(yàn)儀的led發(fā)光二極管

7、模擬，由p1口輸出控制：見下表。帶時(shí)間顯示的交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng) 8255a輸入/輸出信號(hào)一覽表（供參考）8255-pb輸出方式8255-pa輸出方式8031的p1口pch輸入和 /int0輸入引腳輸出信號(hào)引腳輸出信號(hào)引腳輸出信號(hào)引腳輸入信號(hào)pb7驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管字（十位）pb7dp段pb6g段pb5f段pb4e段pb3d段pb2c段pb1b段pb0a段pa7驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管字（個(gè)位）pa7dp段pa6g段pa5f段pa4e段pa3d段pa2c段pa1b段pa0a段p1.7不用（滅）pc7數(shù)碼管的位碼選擇pc7=0，則十位選中p1.6南北紅燈p1.5南北黃燈pc6數(shù)碼管的位碼選擇pc6=0，則個(gè)位選中p

8、1.4南北綠燈pb4pa4p1.3不用（滅）8031的/int0輸入腳k8pb3pa3p1.2東西紅燈pb2pa2p1.1東西黃燈pb1pa1p1.0東西綠燈pb0pa0注：1）、p1口的輸出方式可根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備紅綠黃燈具體位置改變 2、 定時(shí)問題（1）硬件定時(shí)已知8031的主頻為12mhz，則12分頻后為1 mhz，讓t0工作在方式1、定時(shí)，則最大定時(shí)時(shí)間為65535us，即65.5ms，現(xiàn)要求達(dá)到1s 的定時(shí)時(shí)間，所以要數(shù)100065.5=15.26次，即大約為16次，才能得到1s 的定時(shí)時(shí)間（詳見硬件延時(shí)1s子程序框圖）。（2）軟件定時(shí)使用軟件延時(shí)方法，設(shè)計(jì)延時(shí)子程序，達(dá)到延時(shí)1秒鐘的目的

9、。3、/int0輸入中斷問題 開關(guān)k8接 /int0中斷輸入腳，初始化時(shí)設(shè)置/int0 為 邊沿 電平觸發(fā)，當(dāng)k8輸入電平變化時(shí)，觸發(fā)/int0 中斷，在中斷服務(wù)子程序中使psw中的用戶標(biāo)志位f0狀態(tài)取反，以供主程序查詢，決定是工作在白天還是夜晚模式。參考流程圖：主程序：中斷、8255初始化psw.5（f0）= 0？ y n黃燈閃爍南北綠燈，東西紅燈顯示“15”延時(shí)1秒子程序顯示“14”延時(shí)1秒子程序 。 。顯示“4”延時(shí)1秒子程序省略部分南北黃燈，東西黃燈顯示“3”延時(shí)1秒子程序。 。顯示“0”延時(shí)1秒子程序南北紅燈，東西綠燈/int0中斷服務(wù)程序：psw.5（f0）取反再放回中斷返回硬件延時(shí)1秒鐘子程序： t0初始化，方式1，定時(shí) 裝填計(jì)數(shù)值，啟動(dòng)t0 r7=15加1計(jì)數(shù)器計(jì)滿？ n y r7 1 r7 r7 = 0？ y 重新裝填計(jì)數(shù)值 n 子程序返回附錄2：相關(guān)外設(shè)原理及接線圖27 b2區(qū)：邏輯筆、頻率發(fā)生器邏輯筆： 測(cè)試接口，輸入測(cè)量信號(hào)綠燈(ds13)：高電平點(diǎn)亮紅燈(ds14)：低電平點(diǎn)亮兩燈同時(shí)亮：頻率信號(hào)邏輯筆電路原理圖頻率發(fā)生器電路