交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書課題名稱 交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)院、系、部 物理與電子科學(xué)系專業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù)指導(dǎo)教師2013年11月20日

一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：設(shè)計(jì)任務(wù)：2位數(shù)碼管組成，用于顯1、在T2位數(shù)碼管組成，用于顯示紅綠燈點(diǎn)亮的時(shí)間。2、綠燈倒計(jì)時(shí) 20秒、黃燈倒計(jì)時(shí) 3秒，均不需要閃爍。要求：首先進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)的任務(wù)要求，先確定設(shè)計(jì)的硬件電路方案，然后進(jìn)行硬件電路的初步設(shè)計(jì)，在計(jì)算機(jī)上畫出硬件電路圖，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行修正硬件電路圖，并對(duì)所涉及的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在確定硬件的基礎(chǔ)上，要進(jìn)行軟件的總體設(shè)計(jì)，包括軟件主流程的設(shè)計(jì)以及各子程序的設(shè)計(jì)，同時(shí)，要寫出詳細(xì)的操作說明，如時(shí)間的調(diào)整方法，顯示窗口的時(shí)間切換等，以配合軟件的設(shè)計(jì)。然后進(jìn)入硬件的調(diào)試及編程工作，設(shè)計(jì)組內(nèi)的同學(xué)可根據(jù)任務(wù)分工，有調(diào)試硬件各功能模塊的，如鍵盤子程序、顯示子程序等，有進(jìn)行整體程序的編制的，各模塊的編制過程中要注意資源的銜接。各個(gè)功能模塊要逐步套入，最后進(jìn)入聯(lián)機(jī)調(diào)試， 聯(lián)機(jī)調(diào)試的原則也要采用分步走的原則，各個(gè)功能模塊要逐步套入，通過一個(gè)再增加一項(xiàng)功能，從而達(dá)到設(shè)計(jì)的總體要求，不要上來編制個(gè)最大的程序，最后無法查找錯(cuò)誤！最后寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師簽名： 年月日二、指導(dǎo)教師評(píng)語：指導(dǎo)教師簽名： 年月日三、成績(jī)指導(dǎo)教師簽名：#復(fù)位電路雖然簡(jiǎn)單，但其作用非常重要。一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，首先要檢查是否復(fù)位成功?？趶?fù)位電路直接接在AT89C52的RST端口上，RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸出端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，因?yàn)槭褂玫氖?4個(gè)振蕩周期(即兩個(gè)機(jī)12M晶口，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)口周期)以上。具體設(shè)計(jì)如圖所示：交通燈主控芯片的端口分配P1、P2端口為交通燈燈泡輸出電路，P1.0~P1.7DP2.0、P2.1為交通燈車道紅綠燈，P3.2、P3.3分別接兩個(gè)中斷開關(guān)。端口的分配如表所示：原件名對(duì)應(yīng)端口復(fù)位開關(guān)RST晶振電路XTAL1和XTAL21號(hào)車道P1.6-P2.12號(hào)車道P1.0-P1.23號(hào)車道P1.3-P1.51-2車道數(shù)碼管P0.0-P0.63車道數(shù)碼管P0.0-P0.62.3單片機(jī)的選擇方案論證方案一：采用可編程邏輯期間模大、密度高、體積小、穩(wěn)定性高、出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，CPLD作為控制器。CPLD可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能、口IO資源豐富、易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。采用并行的輸入輸適合作為大規(guī)模控制系統(tǒng)的控制核心。 但本系統(tǒng)不需要復(fù)雜的邏輯功能， 對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度的要求也不是非常高，且從使用及經(jīng)濟(jì)的角度考慮我們放棄了此方案。方案二：采用Atmel公司的AT89S52單片機(jī)作為控制器。 AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能的51內(nèi)核的CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k空間的可反復(fù)擦些 1000次的Flash只讀存儲(chǔ)器，具有256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器( RAM)，32個(gè)IO口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器。綜合考慮，選擇方案二，采用 Atmel公司的 AT89S52單片機(jī)作為控制器。2.4顯示模塊的選擇方案論證方案一：采用帶字庫 LCD模塊顯示。能顯示復(fù)雜的信息，具有質(zhì)量輕，體積小，功耗低，指令功能強(qiáng)，接口簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，顯示內(nèi)容豐富，圖形美觀，易于人機(jī)交流。但是價(jià)格昂貴。方案二：采用 LED燈顯示。成本低、易操作，對(duì)于簡(jiǎn)單的電路可以選用此方案。選用方案二，顯示所需信息。三、硬件電路設(shè)計(jì)3.1交通燈控制電路圖皿籥黑e震*柒霏舞舞維ss^皿籥黑e震*柒霏舞舞維ss^陽%￡ALdT收上?QL234s￡re--:CT:CT心同肛EiHHHHHHHHAT8=3.5主要元器件選擇□□□□□□□□□□□□□□2T□□□□□□□□□□□□□□2T所示：表2-1主要元器件清單序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量元件代號(hào)1單片機(jī)AT89C511U12晶振12MHz1X13電容22PF2C1、C24數(shù)碼管MPX82DS1、DS25口阻1k2RP16中斷開關(guān)SPST-21SW-PB四、程序流程圖三號(hào)路綠燈亮一二號(hào)路口燈亮三號(hào)路綠燈亮一二號(hào)路紅燈亮三號(hào)路口燈亮五、電子密碼鎖控制器仿真在完成了交通燈控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)以后， 口進(jìn)入系統(tǒng)的調(diào)試階段。 系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法基本上是相同的， 但具體細(xì)節(jié)和所采用的開發(fā)系統(tǒng)以及用戶系統(tǒng)選用的單片機(jī)型號(hào)有關(guān)，如可選用 Keil軟件進(jìn)行軟件調(diào)試，用 Proteus軟件完成硬件調(diào)試。5.1Keil調(diào)試7SEG-C0M-AN-GRN7SEG-C0M-W.T-GRNi5i5|jj.anDan4—ISISProfessionalFileViewEditToolsDesignGraphSourceDebugLibraryTenpl&teSystemHelp]D^H筆踴三+曳欣X電工4■?1栽城一；|]■I況比做由8（巾舊El嚼DEVICES7SEG-DIGITAL7SEG-MPX1-CC7SEG-MPX6-CA7SEG-MPX8-CC-BLUE74LS2451210-562K020iaA22CklAT2i.AT89C52BUTTONBUZZERCRYSTALEFIJ-TV...'Y.J2O1ULEDLM016LMINFIES1K1MINRES4K7MMBT2484MMBT642EIRESF'ACK-8六、結(jié)束語通過這次課程設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的鍛煉。使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能去分析問題、使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及用解決問題全面c語言設(shè)計(jì)程序的思路技巧等方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。七、參考文獻(xiàn)1】張迎新2】馮志強(qiáng)社，2009.3】楊素行社，2006.4】余孟嘗社，2006.5】程鵬.□□□□□□□□.AltiumDesigner8.0中文版電路設(shè)計(jì)口.□□□□□□□□□□□□□□□□□.□□□□□□□□□□□□□□□□□.□□□□□□□□□□)□M】□M】□M】2006.6】□□□□□□□社，2007.7】□□□□□□□8】王明泉.□□□□□□M】.□□：□□□□□□□□（第三版）□M】2008.2006.2006.附錄1系統(tǒng)電路原理圖UWILIJIJ⑷IJ皿UWILIJIJ⑷IJ皿Tn.MMIM.M.M.MIM.■^MLaLL12LJL4LJi

■■234sJc-MWQL3343L6-PLFLpipipipiFiFi附錄2部分源程序P1.0/P1.1/P1.2分別控制主干道的紅、黃、綠燈1.3/P1.4/P1.5分別控制次干道的紅、黃、綠燈1.6/P1.7驅(qū)動(dòng)光電耦合器 /P1.7為干道紅燈口輸出0一二號(hào)路口燈亮20秒，黃燈亮3秒，計(jì)秒；三號(hào)路綠燈亮20秒，黃燈亮 3秒，計(jì)秒；$INCLUDE(C8051F020.inc)ORG0000HSJMPSTARTORG0BH;T0中斷入口ORG30HSTART:MOVSP,#46HMOVA,#0FFHMOVP1,AMOVA,#0MOVP0,AMOVP2,AMOVP3,AMOVA,#0MOVB,#0MOVTMOD,#11HMOVTL0,#0B0HMOVTH0,#3CH23 SETBEASETBET023 SETBTR0START1:NOPNOPMOV0A6H,#01EH ;看門口MOV0A6H,#0E1H ;看門口MOVA,#11101101BMOVP1,A;雙方向黃燈亮3秒BK1:MOV0A6H,#01EH ;看門口MOV0A6H,#0E1H ;看門口MOVA,B;NOPNOPCJNEA,#3,BK1;MOVB,A ;MSCJNEA,#27,BK5NOPCPLP1.5NOPMOVR0,#8;CJNEA,#19,BK1BK6:MOV0A6H,#01EHMOVA,#10110011BMOV0A6H,#0E1H;看門口MOVP1,A ;主干道綠燈亮、次干道紅亮MOVB,AMOVA,#0NOPMOVB,#0NOPBK2:MOV0A6H,#01EH;看門口CJNEA,#10,BK6MOV0A6H,#0E1H ;看門口CPLP1.5MOVA,BMOVA,#0NOPNOPDJNZR0,BK6CJNEA,#41,BK2 ;MOVB,#0CPLP1.2MOVA,#0MOVR0,#8;JMPSTART1BK3:MOV0A6H,#01EH;看門口INCA;T0中斷子程序MOV0A6H,#0E1H ;看門口PUSHPSWMOVB,AMOVTL0,#0B0HNOPNOPMOVTH0,#3CHCJNEA,#10,BK3MOV0A6H,#01EH;看門口CPLP1.2MOV0A6H,#0E1H;看門口MOVA,#0INCA;DJNZR0,BK3MOVB,AMOVA,#11101101BNOPMOVP1,A;雙方向黃燈亮3秒NOPMOVA,#0CJNEA,#14H,BK6MOVB,#0MOVA,#0BK4:MOV0A6H,#01EH;看門口INCB;SMOV0A6H,#0E1H