基于8051單片機交通信號燈的控制系統的設計

1、湖北理工學院畢業(yè)論文目 錄緒論31 單片機的基礎知識41.1 單片機概述41.2 單片機的組成結構41.3 單片機選型51.4 單片機的應用52 交通燈設計相關說明62.1 工作原理62.2 設計要求62.3 總體方案73 交通信號燈硬件電路的設計73.1 復位和時鐘電路73.2 設計基本框架圖83.3 硬件電路模塊93.4 交通燈硬件控制線路圖94 交通燈控制的程序設計說明94.1 系統工作原理94.2 控制器的軟件設計說明104.3 程序設計流程圖114.4 交通信號燈模擬控制系統主程序115 系統調試與測試結果分析165.1 系統調試165.2 運行步驟165.3 仿真結果165.4 擬

2、調試的過程和出現問題的分析17總結18致謝19參考文獻20基于8051單片機交通信號燈模擬控制系統的設計摘 要：在科學技術不斷發(fā)展的時代，生活中到處都離不開科學技術成果。本課題是基于8051單片機的交通燈控制系統的設計，它由8051單片機、鍵盤、led倒計時、交通燈顯示等模塊組成。能實現根據實際車流量通過8051芯片的pi口設置紅、綠燈燃亮時間的功能：紅綠燈循環(huán)點亮，倒計時剩5秒時黃燈閃爍警示（交通燈信號通過pa口輸出，顯示時間直接通過8255的pc口輸出至雙位數碼管）;車輛闖紅燈報警；綠燈時間可檢測車流量并可通過雙位數碼管顯示。本系統實用性強、操作簡單、擴展功能強。關鍵詞：交通控制;單片機;

3、芯片with the 8051 design of a traffic signal control system design simulationabstract:withtherapiddevelopmentofscienceandtechnologyinrecentyears,theapplicationofscmisagrowing,whiledrivingmoretraditionalcontroldetectiontechnologyupdates.thissystemusestheseriesmcuandprogrammableparalleli/ointerfacechip,

4、8255a-centereddesignoftrafficlightcontrollerdevicetorealizetheactualtrafficflowaccordingtothep1portthrough8051tosetthered,greenbrightentimefunction;trafficlightcyclelights,countdown5secondsleftwhentheyellowlightflashingwarning(trafficsignalthroughthepaport output, displaythetimedirectlythroughthe825

5、5spcporttodouble-digitledoutput);vehicleranaredlightalarm;greentimecanbedetectedtrafficandthroughdouble-digitdigitaldisplay.thissystemispractical,simpleandstrongextensions.key word:traffic control;single chipmicrocomputer;chip 緒論隨著經濟的不斷發(fā)展，交通系統的發(fā)展和延伸，城鄉(xiāng)交通問題越來越引起人們關注。19世紀初，在英國中部的約克城，紅、綠裝分別代表女性的不同身份。其中

6、，著紅裝的女人表示我已結婚，而著綠裝的女人則是未婚者。后來，英國倫敦議會大前經常發(fā)生馬車軋人的事故，于是人們受到紅綠裝啟發(fā)，1868年12月10日，信號燈家族的第一個成員就在倫敦議會大廈的廣場上誕生了，由當時英國機械師德哈設計、制造的燈柱高7米，身上掛著一盞紅、綠兩色的提燈-煤氣交通信號燈，在燈的腳下，一名手持長桿的警察隨心所欲地牽動皮帶轉換提燈的顏色。后來在信號燈的中心裝上煤氣燈罩，它的前面有兩塊紅、綠玻璃交替遮擋。不幸的是只面世23天的煤氣燈突然爆炸自滅，使一位正在值勤的警察也因此斷送了性命。直到1914年，在美國的克利夫蘭市才率先恢復了紅綠燈，不過，這時已是“電氣信號燈”。稍后又在紐約和

7、芝加哥等城市，相繼重新出現了交通信號燈。隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要，第一盞名副其實的三色燈(紅、黃、綠三種標志)于1918年誕生。它是三色圓形四面投影器，被安裝在紐約市五號街的一座高塔上，由于它的誕生，使城市交通大為改善。黃色信號燈的發(fā)明者是我國的胡汝鼎，他懷著“科學救國”的抱負到美國深造，在大發(fā)明家愛迪生為董事長的美國通用電器公司任職員。一天，他站在繁華的十字路口等待綠燈信號，天津不銹鋼崗亭當他看到紅燈而正要過去時，一輛轉彎的汽車呼地一聲擦身而過，嚇了他一身冷汗。回到宿舍，他反復琢磨，終于想到在紅、綠燈中間再加上一個黃色信號燈，提醒人們注意危險。他的建議立即得到有關方面的肯定。于

8、是紅、黃、綠三色信號燈即以一個完整的指揮信號家族，遍及全世界陸、海、空交通領域了。中國最早的馬路紅綠燈，是于1928年出現在上海的英租界。從最早的手牽皮帶到20世紀50年代的電氣控制，從采用計算機控制到現代化的電子定時監(jiān)控，交通信號燈在科學化、自動化上不斷地更新、發(fā)展和完善。從最早的手牽皮帶到20世紀50年代的電氣控制，從采用計算控制到現代化的電子定時監(jiān)控，交通信號燈在科學化，自動化根據8051單片機的特點及交通燈在實際控制中的特點，本文提出一種用單片機自動控制交通燈及時間顯示的方法。同時給出了軟硬件設計方法，設計過程包括硬件電路設計和程序設計兩大步驟，對在單片機應用中可能遇到的重要技術問題都

9、有涉足。本文介紹了控制基本原理以及控制的表現，同時也介紹了城市交通信息系統的設計目標，開發(fā)途徑及其系統結構與功能和數據地理編碼、建庫，同時，論述了系統中交通現狀、交通管理、交通規(guī)則及背景信息查詢模塊的建造及應用。1 單片機的基礎知識1.1 單片機概述單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領域，故又稱為微控制器。單片機體積微小，成本極低，可廣泛地嵌入到各種小型產品中，已成為現代電子系統中最重要的智能化工具。通常，單片機由單塊集成電路芯片構成，內部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器和i/o接口電路等。因此，單片機只需

10、要和適當的軟件及外部設備相結合，便可成為一個單片機控制系統。單片機經過1、2、3，3代的發(fā)展，目前單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的cpu功能在增強，內部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓低功耗。1.2 單片機的組成結構單片機是將組成計算機的基本部件集成在一塊晶體芯片上，下圖為單片機的典型結構框圖及組成圖。 圖1.2-1 結構框圖圖1.2-2 組成圖1.2.1 中央處理器中央處理器包含控制器和運算器，控制器負責從程序存儲器中取出指令，并逐條地分析指令和執(zhí)行指令，而運算器是完成指令要求的計算工作。1.2.2 系統總線系統總線將cpu、存儲器及i/o接口等相對獨立的部件連接起來，作為多

11、個功能部件共享的公共信息傳輸渠道，是一組信號傳輸線的集合。1.2.3 存儲器單片機的存儲器按用途分為程序存儲器和數據存儲器，程序存儲器用來存放單片機的應用程序及運行中的常數數據，簡稱rom,所存儲的信息正常情況下只能讀取而不能改寫；數據存儲器用于暫存運行期間的數據、現場采集的原始數據、中間結果、運算結果、緩沖和標志位等臨時數據，因為需要經常進行讀寫操作，所以單片機通常采用隨機存取存儲器作為外部數據存儲器，簡稱ram,正常使用時不僅能取存放在儲存單元中的數據，還能隨時寫入新的數據，斷電后信息會全部消失。1.2.4 i/o口i/o口是將cpu與外界交換信息的數據通道，根據信號傳輸的形式可分為并行i

12、/o口和串行i/o口兩類。并行i/o口一次可同時傳輸8個二進制位而串行i/o口一次只傳遞一位二進制位。1.2.5 定時/計數器定時/計數器在實際中應用非常廣泛，單片機往往需要精確地定時或對外部事件進行計數，因而在其內部設置了定時/計數器。1.3 單片機選型選用設備8051單片機一片選用設備：8051彈片機一片，8255并行通用接口芯片一片，74ls07兩片，max692看門狗一片，共陰極的七段數碼管兩個雙向晶閘管若干，7805三端穩(wěn)壓電源一個，紅、黃、綠交通燈各兩個，開關鍵盤、連線若干。1.4 單片機的應用由于單片機具有顯著的優(yōu)點，它已成為科技領域的有力工具，人類生活的得力助手，有人形容“有電

13、器的地方就有單片機”，的確它的應用遍及各個領域，主要表現在下幾個方面：（1）單片機在智能儀表中的應用。單片機廣泛的應用與各種儀表儀器，使儀器儀表智能化，并可以提高檢測的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性價比；（2）單片機在機電一體化中的應用。機電一體化是機械工業(yè)發(fā)展的方向。機電一體化產品是指集機械技術、微電子技術、計算機技術于一體，具有智能化特征的機電產品，例如數計控制的車床、鉆床等。單片機作為產品中的控制器，能充分發(fā)揮它的體積小、可靠性高、功能強等優(yōu)點，可大大提高機器的自動化、智能化程度；（3）單片機在實時控制中的應用。得到普及廣泛的用于各種實時控制系統中。例如，在工業(yè)測控、

14、航空航天、尖端武器、機器人等各種實時控制系統之中，都可以用單片機作為控制器。單片機的實時數據處理能力和控制能力，可使系統保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統的工作效率和產品質量；（4）單片機在人類生活中的應用。自單片機誕生以后，它就步入了人類生活，如洗衣機、電冰箱、電子玩具、收錄機等家用電器配上單片機后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們的喜愛。單片機將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩，綜合所述，單片機已成為計算機發(fā)展和應用的一個重要方面；（5）單片機在汽車與航空航天中的應用。在汽車工業(yè)中，可用于點火控制、變速器控制排氣控制及自動駕駛系統等；在航空航天中，可用于集中顯示系統、動力監(jiān)測控制系統、通

15、信系統以及運行監(jiān)視器等。另一方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統控制技術的一次革命。2 交通燈設計相關說明在本次設計中采用單片機技術，應用目前廣泛應用的匯編語言描述，實現交通燈系統控制器的設計，完成系統的控制作用。本系統選用8051單片機,配合一些外圍電路完成交通控制系統。由于該單片機具有簡單實用、高可靠性、良好的性能價格比以及體積小等優(yōu)點，已經在各個技術領域得到了迅猛發(fā)展。實現同樣的功能，這個方案既簡單又經濟！該

16、燈控制邏輯可實現3種顏色燈的交替點亮、時間的倒計時,指揮車輛和行人安全通行，實時地控制當前交通燈時間,使led顯示器進行倒計時工作并與狀態(tài)燈保持同步,可在保證交通安全的前提下最大限度地提高交通效率,而且允許處理緊急情況的發(fā)生由于本設計還有計時調整功能，最大限度提高了本設計的交通燈應用的范圍。經proteus仿真模擬的試驗,該系統得到了預期的實時控制效果.本論文針對道路交通擁擠、交叉路口經常出現擁堵的情況,利用單片機控制技術,從硬件設計和軟件設計兩個方面分別介紹通用小型實時交通監(jiān)控系統的設計方法。2.1 工作原理本設計使用的是單片機作為核心的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強大，而且

17、可以隨時更新系統，根據道路情況適時調整交通燈的狀態(tài)，全面有效地利用交通燈指示交通情況。該設計是以單片機8051為核心完成的在硬件電路中采用p1口點亮交通指示燈，采用p0口和p2口作為2位led數碼管的驅動接口，可顯示各個方向的交通燈的持續(xù)時間，單片機外圍接有按鍵開關電路，可以響應外部中斷及鍵盤程序，實現緊急情況處理、調整交通燈的點亮時間等功能。芯片選用8051單片機，電路由下列部分組成：時鐘電路、復位電路、鍵盤電路、交通燈演示電路、led顯示電路。2.2 設計要求用單片機8051設計一個十字路口的紅、綠、黃交通信號燈控制系統，要求如下：1）用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號燈。只考慮一條道路相對

18、的兩個方向，每個方向有紅、綠、黃三個燈。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，每隔30秒紅綠燈交替變化。在每次由綠燈亮變成紅燈亮或者由紅燈亮變成綠燈亮的交替變化轉換時要求黃燈閃爍5秒，給行駛中的車輛有時間停靠到禁行線之外。2）能實現正常的計時顯示功能。用倒計時方法顯示紅燈、綠燈、黃燈還需亮的時間。3）能實現控制器總清零功能。按下某個鍵后，系統實現總清零，計數器由初始狀態(tài)開始計數，對應狀態(tài)的指示燈亮。4）根據設計任務與要求：畫出設計總電路圖，寫出設計程序。2.3 總體方案此交通燈系統只考慮一條道路相對路口，有一組紅、綠、黃三色的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮提示

19、人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。此交通燈系統工作過程分為4個狀態(tài)。狀態(tài)0綠燈亮，過25秒后轉為狀態(tài)1，綠燈滅，黃燈每秒閃亮一次。歷時5秒鐘再轉為狀態(tài)2，紅燈亮，過25秒后轉為狀態(tài)3，紅燈滅，黃燈每秒閃亮一次。歷時5秒鐘又循環(huán)至狀態(tài)0。狀態(tài)（時間）主干道 sn支干道-we紅r綠g黃y紅-r綠-g黃-y00101001001/010021000103100001/0表2.3-1 交通燈的狀態(tài)表 1狀態(tài)：0：熄。1：亮。1/0：閃。2 sn：南北方向 we：東西方向3 交通信號燈硬件電路的設計3.1 復位和時鐘電路當8051通電，時鐘電路開始工作，在reset引腳上出現24個時鐘周期以上的高電平，系

20、統即初始復位。初始化后，程序計數器pc指向0000h，p0-p3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07h，其它專用寄存器被清“0”。reset由高電平下降為低電平后，系統即從0000h地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復位不改變ram（包括工作寄存器r0-r7）的狀態(tài)，8051的初始態(tài)。8051的復位方式可以是自動復位，也可以是手動復位，見下圖。此外，reset/pd還是一復用腳，vic掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內部ram的數據不丟失。(a) (b)圖3.1-1 時鐘方式圖(a) (b) 圖3.1-2 復位方式圖3.2 設計基本框架圖圖3.2-1 框架圖3.3 硬件電路模塊圖3.3-1

21、 電路模塊圖3.4 交通燈硬件控制線路圖 圖3.4-1 交通燈硬件控制線路圖4 交通燈控制的程序設計說明4.1 系統工作原理（1）開關鍵盤輸入交通燈初始時間，通過8051單片機p1輸入到系統。（2）由8051單片機的定時器每秒鐘通過p0口向8255的數據口送信息，由8255的pa口顯示紅、綠、黃燈的燃亮情況；由8255的pc口顯示每個燈的燃亮時間。（3）8051通過設置各個信號等的燃亮時間、通過8031設置，綠、紅時間分別為60秒、80秒循環(huán)由8051的p0口向8255的數據口輸出。（4）通過8051單片機的p3.0位來控制系統是工作或設置初值，當牌位0就對系統進行初始化，為1系統就開始工作。

22、（5）紅燈倒計時時間，當有車輛闖紅燈時，啟動蜂鳴器進行報警，3s后然后恢復正常。（6）增加每次綠燈時間車流量檢測的功能，并且通過查詢p2.0端口的電平是否為低，開關按下為低電平，雙位數碼管顯示車流量，直到下一次綠燈時間重新記入。（7）綠燈時間倒計時完畢，重新循環(huán)。4.2 控制器的軟件設計說明4.1.1 每秒鐘的設定延時方法可以有兩種一中是利用mcs-51內部定時器才生溢出中斷來確定1秒的時間，另一種是采用軟延時的方法。4.1.2 計數器硬件延時定時器工作時必須給計數器送計數器初值，這個值是送到th和tl中的。他是以加法記數的，并能從全1到全0時自動產生溢出中斷請求。因此，我們可以把計數器記滿為

23、零所需的計數值設定為c和計數初值設定為tc可得到如下計算通式：（1）計算公式：tc=m-c式中，m為計數器摸值，該值和計數器工作方式有關。在方式0時m為213；在方式1時m的值為216；在方式2和3為28（2）計算公式：t=mtc）t計數或t計數t計數是單片機時鐘周期的倍；為定時初值如單片機的主脈沖頻率為，經過分頻13方式 2微秒毫秒16方式 2微秒毫秒顯然秒鐘已經超過了計數器的最大定時間，所以我們只有采用定時器和軟件相結合的辦法才能解決這個問題4.1.3 秒的方法我們采用在主程序中設定一個初值為的軟件計數器和使定時毫秒這樣每當到毫秒時cpu就響應它的溢出中斷請求，進入他的中斷服務子程序。在中

24、斷服務子程序中,cpu先使軟件計數器減,然后判斷它是否為零。為零表示秒已到可以返回到輸出時間顯示程序。4.1.4 8051并行口的擴展8051雖然有4個8位i/o端口,但真正能提供借用的只有p1口,因為p2和p0口通于傳送外部傳送地址和數據,p3口也有它的第二功能。因此，8051通常需要擴展。由于我們用外部輸入設定紅綠燈倒計時初值、數碼管的輸出顯示、紅綠黃信號燈的顯示都要一個i/o端口，顯然8051的端口是不夠，需要擴展。擴展的方法有兩種：借用外部ram地址來擴展i/o端口；采用i/o接口來擴充。我們用8255并行接口信片來擴展i/o端口。4.1.5 顯示原理當定時器定時為1秒，時程序跳轉到時

25、間顯示及信號燈顯示子程序，它將依次記錄信號燈時間，同時一直顯示信號燈的顏色，這時在返回定時子程序定時一秒，在顯燈的下一個時間，這樣依次把所有的燈色的時間顯示完后在重新給時間計數器賦初重新進入循環(huán)。4.1.6 8255pa口輸出信號接信號燈由于發(fā)光二極管為共陽極接法，輸出端口為低電平，對應的二極管發(fā)光，所以用置位方法點亮紅，綠，黃發(fā)光二極管。4.1.7 8255輸出信號與數碼管的連接led燈的顯示原理:通過同名管腳上所加電平的高低來控制發(fā)光二極管是否點量示不同的字形如sp，g,f,e,d,c,b,a管角上加上所以上為伏，不亮為高電平，全亮則顯示為，采用共陰級連接。4.3 程序設計流程圖表4.3-

26、1 系統框圖東西道紅等亮黃燈亮綠燈亮黃燈亮紅燈亮南北道綠燈亮黃燈亮紅燈亮黃燈亮綠燈亮60s5s80s5s60s表4.3-1說明：（1）當東西方向為紅燈，此道車輛禁止通行，東西道行人可通過；南北道為綠燈，此道車輛通過，行人禁止通行。時間為60秒。（2）黃燈閃爍5秒，警示車輛和行人紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。（3）當東西方向為綠燈，此道車輛通行；南北方向為紅燈，南北道車輛禁止通過，行人通行。時間為80秒。東西方向車流大通行時間長。（4）這樣如上表的時間和紅、綠、黃出現的順序依次出現這樣行人和車輛就能安全暢通的通行。（5）此表可根據車流量動態(tài)設定紅綠燈初始值。4.4 交通信號燈模擬控制系統主程序org0

27、000h主程序的入口地址 ljmpmain跳轉到主程序的開始處 org0003h外部中斷0的中斷程序入口地址 org000bh定時器0的中斷程序入口地址 ljmpt0_int跳轉到中斷服務程序處 org0013h外部中斷1的中斷程序入口地址main: movsp,#50hmovie,#8ehcpu開中斷，允許t0中斷，t1中斷和外部中斷1中斷movtmod,#51h設置t1為計數方式,t0為定時方式，且都工作于模式1 movth1,#00ht1計數器清零 movtl1,#00h setbtr1啟動t1計時器 setbex1允許int1中斷 setbit1選擇邊沿觸發(fā)方式 movdptr,#00

28、03h mova,#80h給8255賦初值，8255工作于方式0 movxdptr,aagain: jbp3.1,n0判斷是否要設定東西方向紅綠燈時間的初值，若p3.1為1則跳轉 mova,p1 jbp1.7,red 判斷p1.7是否為1，若為1則設定紅燈時間，否則設定綠燈時間 movr0,#00hr0清零 movr0,a存入東西方向綠燈初始時間movr3,alcalldisp1lcalldelayajmpagainred: mova,p1anla,#7fhp1.7置0movr7,#00hr7清零 movr7,a存入東西方向紅燈初始時間movr3,alcalldisp1lcalldelay a

29、jmpagain;-n0: setbtr0啟動t0計時器 mov76h,r7紅燈時間存入76hn00: mova,76h東西方向禁止，南北方向通行 movr3,a movdptr,#0000h 置8255a口，東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮 mova,#0ddh movxdptr,an01: jbp2.0,b0n02: setbp3.0 cjner3,#00h,n01 比較r3 中的值是否為0，不為0轉到當前指令處執(zhí)行;-黃燈閃爍5秒程序-n1: setbp3.0 movr3,#05h movdptr,#0000h 置8255a口，東西，南北方向黃燈亮 mova,#0d4h movxdptr,

30、an11: movr4,#00hn12: cjner4,#7dh,$ 黃燈持續(xù)亮0.5秒n13: movdptr,#0000h 置8255a口，南北方向黃燈滅 mova,#0ddh movxdptr,an14: movr4,#00h cjner4,#7dh,$ 黃燈持續(xù)滅0.5秒 cjner3,#00h,n1 閃爍時間達5秒則退出;-n2: movr7,#00h mova,r0 東西通行，南北禁止 movr3,a movdptr,#0000h 置8255a口，東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮 mova,#0ebh movxdptr,an21: jbp2.0,t03n22: cjner3,#00h

31、,n21;-黃燈閃爍5秒程序-n3: movr3,#05hmovdptr,#0000h 置8255a口，東西，南北方向黃燈亮 mova,#0e2h movxdptr,an31: movr4,#00h cjner4,#7dh,$ 黃燈持續(xù)亮0.5秒n32: movdptr,#0000h 置8255a口，南北方向黃燈滅 mova,#0ebh movxdptr,an33: movr4,#00h cjner4,#7dh,$黃燈持續(xù)滅0.5秒 cjner3,#00h,n3閃爍時間達5秒則退出 sjmpn00;-闖紅燈報警程序-b0: movr2,#03h報警持續(xù)時間3秒b01: mova,r3 jzn1

32、若倒計時完畢，不再報警 clrp3.0報警 cjner2,#00h,b01判斷3秒是否結束 sjmpn02;-1秒延時子程序-n7: retit0_int: movtl0,#9ah給定時器t0送定時10ms的初值movth0,#0f1hincr4incr5cjner5,#0fah,t01判斷延時是否夠一秒，不夠則調用顯示子程序movr5,#00hr5 清零decr3倒計時初值減一decr2報警初值減一t01: acalldisp調用顯示子程序 reti中斷返回;-顯示子程序-disp: jnbp2.4,t02disp1: movb,#0ahmova,r3r3 中值二轉十顯示轉換divabmov

33、79h,amov7ah,bdis: mova,79h顯示十位movdptr,#tabmovca,a+dptrmovdptr,#0002hmovxdptr,amovdptr,#0001hmova,#0f7hmovxdptr,alcalldelayds2: mova,7ah顯示個位 movdptr,#tabmovca,a+dptrmovdptr,#0002hmovxdptr,amovdptr,#0001hmova,#0fbhmovxdptr,aret;-東西方向車流量檢測程序-t03: mova,r3 subba,#00h若綠燈倒計時完畢，不再檢測車流量jzn3jbp2.0,t03incr7cjn

34、er7,#64h,e1movr7,#00h中斷到100次則清零e1: sjmpn22;-東西方向車流量顯示程序-t02: movb,#0ahmova,r7r7中值二轉十顯示轉換divabmov79h,a mov7ah,bdis3: mova,79h顯示十位movdptr,#tabmovca,a+dptrmovdptr,#0002hmovxdptr,amovdptr,#0001hmova,#0f7hmovxdptr,a lcalldelayds4: mova,7ah顯示個位 movdptr,#tab movca,a+dptr movdptr,#0002hmovxdptr,a movdptr,#0

35、001h mova,#0fbh movxdptr,aljmpn7;-延時4ms子程序-delay: movr1,#0ahloop: movr6,#64h noploop1: djnzr6,loop1djnzr1,loopret;-字符表-tab: db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fhend5 系統調試與測試結果分析5.1 系統調試系統調試包括硬件和軟件調試，下面分別加以介紹：（1）硬件調試：硬件調試是利用開發(fā)系統、基本測試儀器（萬用表、示波器等），檢查用戶系統硬件中存在的故障。硬件調試可分為靜態(tài)調試與動態(tài)調試兩步進行。靜態(tài)調試：靜態(tài)調試是在用戶系統

36、未工作時的一種硬件檢測。以下是調試的基本步驟l第一步：目測。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點。l第二步：用萬用表測試。先用萬用表復核目測中有疑問的連接點，再檢測各種電源線與地線之間是否有短路現象。l第三步：加電檢測。給板加電，檢測所有的插座或是器件的電源端是否符合要求的值l第四步：是聯機檢查。因為只有用單片機開發(fā)系統才能完成對用戶系統的調試。動態(tài)調試：動態(tài)調試是在用戶系統工作的情況下發(fā)現和排除用戶系統硬件中存在的器件內部故障、器件連接邏輯錯誤等的一種硬件檢查。動態(tài)調試的一般方法是由近及遠、由分到合。由近及遠是將信號流經的各器件按照距離單片機的邏輯距離進行由近及遠的分層，然后分層調試。調試

37、時，仍采用去掉無關元件的方法，逐層調試下去，就會定位故障元件了。由分到合是指首先按邏輯功能將用戶系統硬件電路分為若干塊，當調試電路時，與該元件無關的器件全部從用戶系統中去掉，這樣可以將故障范圍限定在某個局部的電路上。當各塊電路無故障后，將各電路逐塊加入系統中，在對各塊電路功能及各電路間可能存在的相互聯系進行調試，由分到合的調試既告完成。（2）軟件調試：軟件調試是通過對擁護程序的匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)現程序中存在的語法錯誤與邏輯錯誤并加以排除糾正的過程。程序后，編輯，查看程序是否有邏輯的錯誤。5.2 運行步驟8051p1.0p1.7、p3.2p3.5依次接發(fā)光二極管l1l12。將bus3區(qū)p3.0

38、用連到數碼管顯示區(qū)data插孔。將bus3區(qū)p3.1用連到數碼管顯示區(qū)clk插孔。單脈沖發(fā)生/sp插孔連到數碼管顯示區(qū)clr插孔。仿真實驗系統在p.狀態(tài)下。以連續(xù)方式從0000h開始執(zhí)行程序，初始態(tài)為四個路口的紅燈全亮之后，南北路口的綠燈亮東西路口的紅燈亮，南北路口方向通車。延時一段時間后南北路口的綠燈熄滅，黃燈開始閃耀。閃耀若干次后，南北路口紅燈亮，而同時東西路口的綠燈亮，東西路口方向開始通車，延時一段時間后，東西路口的綠燈熄滅,黃燈開始閃耀,閃耀若干次后,再切換到南北路口方向,之后重復以上過程。5.3 仿真結果(1)仿真開始南北向綠燈亮，東西向紅燈亮，同時數碼管顯示從25s開始進行倒計時，

39、過25s后，剩余5s紅綠燈都不亮，轉為四個方向的黃燈，每隔一秒亮一次，5s完成后，即主干道通行30s。開始轉向為南北向紅燈亮，東西向綠燈亮，同時數碼管顯示從30s開始計時，過25s后，剩余5s紅綠燈都不亮，轉為四個方向的黃燈，每隔一秒亮一次，5s完成后，即次干道通行30s。(2)當有緊急情況發(fā)生時，可人為控制某一路的通斷，如南北向有緊急情況，可人為按下sb2按鈕，此時南北向綠燈亮，東西向紅燈亮，數碼管顯示從50s開始倒計時，即給主干道通行時間增加到25s，以緩解交通壓力。如東西向(次干道）有緊急情況，可人為按下sb1按鈕，下面情況與上面主干道情況類似。關于數碼管的顯示問題，此例是用兩個pnp型

40、三極管來當作開關管來用，用以控制哪個數碼的亮與滅，數碼管選用共陽型。5.4 擬調試的過程和出現問題的分析(1)開關鍵盤輸入交通燈初始時間，通過8051單片機p1輸入到系統(2)由8051單片機的定時器每秒鐘通過p0口向8255的數據口送信息，由8255的pa口顯示紅、綠、黃燈的燃亮情況；由8255的pc口顯示每個燈的燃亮時間。(3)8051通過設置各個信號等的燃亮時間、通過8031設置，綠、紅時間分別為60、30秒循環(huán)由8051的p0口向8255的數據口輸出。(4)通過8051單片機的p3.0位來控制系統是工作或設置初值，當牌位0就對系統進行初始化，為1系統就開始工作。(5)紅燈倒計時時間，當

41、有車輛闖紅燈時，啟動蜂鳴器進行報警，3s后然后恢復正常。(6)增加每次綠燈時間車流量檢測的功能，并且通過查詢p2.0端口的電平是否為低，開關按下為低電平，雙位數碼管顯示車流量，直到下一次綠燈時間重新記入。(7)綠燈時間倒計時完畢，重新循環(huán)?？偨Y我做的是有關單片機系統理論與實踐相結合的設計，在做這個畢業(yè)設計時，我遇到了很多的困難，我深刻認識到我對于單片機的學習還遠遠不夠，我需要繼續(xù)的對其進行探研。為了克服困難，我獨立搜索了很多的相關材料，并對相關材料進行整理，結合自己所學習的理論知識，去實踐。我明顯感覺自己對于辦公軟件的應用有了很大提高，更提高了我實踐操作和獨立思考能力。通過這次設計實踐。讓我更

42、熟練的掌握了單片機軟件的簡單編程方法，對于單片機的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在理論的運用中，也提高了我的工程素質。剛開始學習單片機軟件時，由于我對一些細節(jié)的不加重視，當我把自己想出來的一些認為是對的程序運用到仿真中時，問題出現了。這主要是因為我沒有把理論和實踐相結合，缺乏動手能力而造成的結果，最后通過老師的糾正和自己的實際操作，終于把正確的結果做了出來，同樣也看清了自己的不足之處及該如何改進，也對自己提出了新的要求，使自己更加完善、成熟。設計過程中得到老師的意見和同學的提醒，再加上上網搜集到的資料，我也明白了不是每個問題都能自己解決的，只有通過自己努力以及別人的幫助才能把工作做得更好，古人說：三人行必有我?guī)?、思而不學則殆。所以說學習要善于向別人請教，學思結合?？偟恼f，我學會了