單片機(jī)交通燈課程設(shè)計(jì)匯本報(bào)告

1、目錄1設(shè)計(jì)任務(wù)12設(shè)計(jì)方案12.1任務(wù)分析12.2方案設(shè)計(jì)12.3硬件方案12.4軟件方案23系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)33.1單片機(jī)的最小系統(tǒng)33.2電源電路設(shè)計(jì)33.3數(shù)碼管顯示電路 34系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)44.1 主程序設(shè)計(jì)44.2系統(tǒng)程序45調(diào)試及性能分析45.1軟件調(diào)試45.2硬件調(diào)試45.3系統(tǒng)功能調(diào)試56遇到的問(wèn)題及解決 57心得體會(huì)5附錄：611 / 11總結(jié)101設(shè)計(jì)任務(wù)利用單片機(jī)完成交通信號(hào)燈控制器的設(shè)計(jì)，該交通信號(hào)燈控制器由一條主干道和 一條支干道集合成十字路口，在每個(gè)入口處設(shè)置紅、綠、黃三色信號(hào)燈，紅燈亮 制止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮那么給行駛中的車輛有時(shí)間停在禁行線外。 用紅、綠、黃

2、發(fā)光二極管作信號(hào)燈。2設(shè)計(jì)方案2.1任務(wù)分析模擬交通燈控制器就是使用單片機(jī)來(lái)控制一些 LED和數(shù)碼管，模擬真實(shí)交通燈 的功能。紅、黃、綠交替點(diǎn)亮，利用數(shù)碼管倒計(jì)數(shù)顯示間隔等，用于管理十字路 口的車輛及行人交通，計(jì)時(shí)牌顯示路口通行轉(zhuǎn)換剩余時(shí)間等。2.2方案設(shè)計(jì)我們?cè)O(shè)計(jì)的是十字路口的紅綠燈， 有東西，南北兩個(gè)走向，前兩個(gè)燈是東西的紅 燈和綠燈，后兩個(gè)是南北的紅燈和綠燈，前兩個(gè)燈不會(huì)同時(shí)亮，后兩個(gè)燈不會(huì)同 時(shí)亮，第1個(gè)和第3個(gè)不會(huì)同時(shí)亮，暫時(shí)沒(méi)有黃燈的功能。2.3硬件方案圖1 硬件原理框圖單片機(jī)可選用STC89C52，它與8051系列單片機(jī)全兼容，但其部帶有 8KB的 FLASH ROM，設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)需

3、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) 展倒計(jì)時(shí)。按鍵可以根據(jù)系統(tǒng)的需要進(jìn)展復(fù)位。用三極管驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，三極 管控制共陽(yáng)位選端，控制數(shù)碼管的顯示。2.4軟件方案首先南北方向紅燈、東西方向綠燈亮，南北方向紅燈15秒、東西方向綠燈10秒，相應(yīng)的數(shù)碼管顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)字并讀秒， 同時(shí)南北方向紅色的二極管和東西方 向的綠色二極管接通點(diǎn)亮顯示，當(dāng)東西方向的綠燈時(shí)間到，那么東西方向的綠燈 轉(zhuǎn)為黃燈，同時(shí)數(shù)碼管顯示黃燈的時(shí)間 5秒，東西方向的黃色二極管接通點(diǎn)亮， 此時(shí)南北方向的紅燈不變。南北方向的紅燈和東西方向的黃燈時(shí)間同時(shí)到，此

4、時(shí)南北方向的紅燈跳轉(zhuǎn)為綠燈，時(shí)間同樣為 10秒，東西方向有黃燈跳轉(zhuǎn)為紅燈， 時(shí)間為15秒。當(dāng)南北方向的綠燈時(shí)間到，南北綠燈跳轉(zhuǎn)為黃燈，東西方向的紅 燈不變，當(dāng)南北方向的黃燈和東西方向的紅燈時(shí)間到， 南北方向的黃燈跳轉(zhuǎn)為紅 燈，東西方向的紅燈跳轉(zhuǎn)為綠燈。進(jìn)入開(kāi)場(chǎng)的狀態(tài)，循環(huán)執(zhí)行。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，程序框圖如下圖。軟件可由匯編語(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：數(shù)碼管顯示模塊動(dòng)態(tài)顯示方式：動(dòng)態(tài)顯示方式是指一位一位地輪流點(diǎn)亮每位顯示器稱為掃描， 即每個(gè)數(shù)碼管的位選被輪流選中，多個(gè)數(shù)碼管公用一組段選，段選數(shù)據(jù)僅對(duì)位選 選中的數(shù)碼管有效。對(duì)于每一位顯示器來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。

5、顯示器的 亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。 通過(guò)調(diào)整電流和 時(shí)間參數(shù)，可以既保證亮度，又保證顯示。假設(shè)顯示器的位數(shù)不大于 8位，那么 顯示器的公共端只需一個(gè)8位I/O 口進(jìn)展動(dòng)態(tài)掃描稱為掃描口，控制每位顯 示器所顯示的字形也需一個(gè)8位口稱為段碼輸出。LED紅綠燈顯示模塊狀態(tài)1，東西綠燈亮，南北紅燈亮 狀態(tài)2，東西黃燈亮，南北紅燈亮 狀態(tài)3，東西紅燈亮，南北綠燈亮 狀態(tài)4，東西紅燈亮，南北黃燈亮構(gòu)造框圖圖2 LED紅綠燈顯示框圖3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)的最小系統(tǒng)STC公司生產(chǎn)的AT89C52單片機(jī)它是硬件電路的核心局部， 時(shí)鐘電路晶振使用 12MHz，復(fù)位電路采取按鍵復(fù)

6、位方式。3.2電源電路設(shè)計(jì)電源用5V直流變壓器直接供電，usb接口供電。3.3數(shù)碼管顯示電路顯示電路采用4個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管，用74HC244做驅(qū)動(dòng)器，P0 口作為數(shù)碼管的輸 入，ULN2803作為控制位選端，P2.0，P2.1，P2.2，P2.3分別作為東西，南北四路數(shù)碼管的位選端。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1主程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序流程圖圖3系統(tǒng)程序流程圖4.2系統(tǒng)程序根據(jù)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)滿足要求的程序，并將程序燒寫(xiě)進(jìn)單片機(jī)，運(yùn)行程序，觀察 現(xiàn)象是否符合要求，假設(shè)不符合要求繼續(xù)修改程序。 直至能到達(dá)要求。程序清單 見(jiàn)附錄5調(diào)試及性能分析5.1軟件調(diào)試軟件調(diào)試主要是利用protus仿真軟件完成電路的搭建，運(yùn)行以發(fā)

7、現(xiàn)設(shè)計(jì)中的錯(cuò) 誤及時(shí)改正。5.2硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要是檢測(cè)硬件電路是否有短路、斷路、虛焊等。具體步驟及測(cè)試結(jié)果如下：1檢查電源與地線是否全部連接上，用萬(wàn)用表對(duì)照電路原理圖測(cè)試各導(dǎo)線是 否完全連接，對(duì)未連接的進(jìn)展修復(fù)。2參照原理圖，檢查各個(gè)器件之間的連接 是否連接正確，是否存在虛焊，經(jīng)測(cè)試，各連接不存在問(wèn)題。3以上兩項(xiàng)檢查 并修復(fù)完后，給該硬件電路上電，電源指示燈點(diǎn)亮。5.3系統(tǒng)功能調(diào)試通過(guò)通電調(diào)試系統(tǒng)的功能，觀察系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，是否到達(dá)設(shè)計(jì)指標(biāo)，通過(guò)修 改軟件完成系統(tǒng)的系能指標(biāo)，也可以通過(guò)仿真軟件進(jìn)展仿真運(yùn)行，調(diào)試并修改系 統(tǒng)，以便到達(dá)最正確水準(zhǔn)。讓系統(tǒng)最大限度的發(fā)揮其成效。6遇到的問(wèn)題及解

8、決在設(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)得到穩(wěn)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、資料以及和周圍同學(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擬高，功能也比 擬強(qiáng)大，而且可以隨時(shí)的更新系統(tǒng)，進(jìn)展不同狀態(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

9、燈和綠燈的切換還不夠迅速， 紅綠燈規(guī) 那么不完善效率還不是很高等等，這需要在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。7心得體會(huì)這學(xué)期是我們首次接觸單片機(jī)這門(mén)課程，大一的時(shí)候?qū)W長(zhǎng)為我們展示了單 片機(jī)，告訴我們這是我們以后要學(xué)習(xí)的很重要的東西，那時(shí)候只看到一塊板子 上可以顯示數(shù)字，現(xiàn)在我知道了那個(gè)叫數(shù)碼管。單片機(jī)剛剛學(xué)習(xí)的時(shí)候我覺(jué)得 很難，代碼都看不懂，更別說(shuō)編程了，所以這次課設(shè)對(duì)我們來(lái)說(shuō)很困難，可是 隨著組員之間的討論我們解決了一些問(wèn)題，也更深的了解了單片機(jī)的原理，交 通燈在所有課設(shè)里面不算是難的，可是對(duì)我們來(lái)說(shuō)都一樣很困難。問(wèn)題雖然很 多但我們還是努力去解決，從計(jì)時(shí)到 LED亮都很難，從書(shū)本學(xué)習(xí)的東西用在實(shí) 際中才

10、知道有多重要，最后我們只實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的紅綠燈而沒(méi)有黃燈，這是我們 的課設(shè)需要改良的。在以后的學(xué)習(xí)中我們應(yīng)該勤動(dòng)手，多動(dòng)腦，遇到問(wèn)題思考 怎么解決，并且要有合作意識(shí)，團(tuán)隊(duì)的能力總是比一個(gè)人要大的，我們會(huì)改良 作品，更好的使用單片機(jī)。ORG0()00HLJMPMAINORG0003HLJMPINTT0ORG0013HLJMPINTT1ORG001BHLJMPTT1ORG0100HTT1: MOVTH1,#0D8H；定時(shí)器1 ,MOVTL1,#0F0HDJNZR6,EXITMOVR6,#100；定時(shí)器定時(shí)MOVEXIT: RETIR1,#0FFHINTT0:MOVRETIP1,#0BEHP3.4,$；

11、外部中斷INTT1:MOVRETIP1,#0BBHP3.4,$；外部中斷ORG1000HMAIN: MOVR6,#100;主程序；MOVR1,#00HMOVTMOD,#10H;初始化MOVTH1,#0D8HMOVTL1,#0F0HMOVIE,#8DHMOV20H,#10MOV21H,#5MOV22H,#10MOV23H,#15附錄:定時(shí)10us100次0,1 ,MOVSETB24H,#15TR1ST1:MOVP1,#0EBHCJNER1,#0FFH,TZ1MOVR1,#00HDEC20HDEC23HTZ1:MOVR2,20HMOVR3,23HLCALLDISPMOVA,20HCJNEA,#00

12、H,ST1MOV20H,#10ST2:MOVP1,#0EDHCJNER1,#0FFH,TZ2MOVR1,#00HDEC21HDEC23HTZ2:MOVR2,21HMOVR3,23HLCALLDISPMOVA,21HCJNEA,#00H,ST2MOV21H,#05MOV23H,#15ST3:MOVP1,#0BEHCJNER1,#0FFH,TZ3MOVR1,#00HDEC24HDEC22HTZ3:MOVR2,24HMOVR3,22HLCALLDISPMOVA,22HCJNEMOVA,#00H,ST322H,#10ST4:MOVP1,#0DEHCJNER1,#0FFH,TZ4MOVR1,#00HDE

13、C24HDEC21HTZ4:MOVR2,24HMOVR3,21HLCALLDISPMOVA,21HCJNEA,#00H,ST4MOV21H,#05MOV24H,#15LJMPST1DISP: MOVA,R2MOVB,#10DIVABMOV60H,AMOV61H,BMOVA,R3MOVB,#10DIVABMOV62H,AMOV63H,BMOV40H,#04HMOVR5,#01HMOVR0,#60HLLP:MOVA,R0MOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AMOVA,R5MOVP2,ALCALLMOVRLMOVINCDJNZRETDELAY1:MOVDL2: MOVDJ

14、NZDJNZRETTABLE:DBDBENDDELAY1P2, #00H;AR5,AR040H,LLP；延時(shí)子程序R4,#12R7,#12R7,$R4,DL20C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H92H,82H,0F8H,80H,90H總結(jié)交通燈的設(shè)計(jì)總結(jié)：通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)電子線路方面的知識(shí)，在設(shè) 計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終 于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)歷缺乏。實(shí)踐出 真知，通過(guò)自己親手實(shí)踐，是我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。過(guò)而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷 領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過(guò)而能改，善莫大焉 的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在教 師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的開(kāi)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中，一定要不懈 努力，不能遇到問(wèn)題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，然后 進(jìn)展解決，只有這樣，才能成功的做