基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計

基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計word文檔可自由復(fù)制編輯單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報告姓名＿＿＿＿＿＿＿學(xué)號＿＿＿＿＿＿班級＿＿＿＿＿基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第1頁。基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第1頁。摘要：馬路上大量車輛的行駛需要遵守一定的交通規(guī)則，紅綠燈便是最重要的一個管理交通的手段。紅綠燈（交通信號燈）系以規(guī)定之時間上交互更迭之光色訊號，設(shè)置于交岔路口或其他特殊地點(diǎn)，用以將道路通行權(quán)指定給車輛駕駛?cè)伺c行人，管制其行止及轉(zhuǎn)向之交通管制設(shè)施。為一由電力運(yùn)轉(zhuǎn)之交通管制設(shè)施，以紅、黃、綠三色燈號或輔以音響，指示車輛及行人停止、注意與行進(jìn)，設(shè)于交岔路口或其他必要地點(diǎn)。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測技術(shù)日益更新。本次實(shí)驗(yàn)便是用80C51單片機(jī)來設(shè)計一個紅綠燈，實(shí)現(xiàn)了數(shù)碼管9秒倒計時，同時控制紅綠燈暗滅，黃燈5秒閃爍的功能。本次實(shí)驗(yàn)完成的紅綠燈雖然功能比較簡單，但也體現(xiàn)了80C51單片機(jī)設(shè)計紅綠燈的大致方法。關(guān)鍵詞：單片機(jī)80C51數(shù)碼管倒計時基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第2頁?；趩纹瑱C(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第2頁。目錄實(shí)驗(yàn)報告……………………1一、前言…………………..4二、正文1.設(shè)計要求………………..52.系統(tǒng)的組成工作原理………52.1系統(tǒng)的組成……………52.1.180C51單片機(jī)…………………..52.1.274LS373鎖存器…………………52.2工作原理……………52.2.1程序流程圖……………………52.2.2引腳控制信號燈暗滅的原理……62.2.3實(shí)驗(yàn)所有數(shù)碼管工作原理…………6電路及程序設(shè)計………73.1電路設(shè)計………73.2.程序設(shè)計……………….……74.實(shí)驗(yàn)、調(diào)試及測試結(jié)果與分析…………..95.結(jié)論…………………...12基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第3頁?；趩纹瑱C(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第3頁。前言：80C51單片機(jī)屬于MCS-51系列單片機(jī)，由Intel公司開發(fā)，其結(jié)構(gòu)是8048的延伸，改進(jìn)了8048的缺點(diǎn)，增加了如乘（MUL）、除（DIV）、減（SUBB）、比較（CMP）、16位數(shù)據(jù)指針、布爾代數(shù)運(yùn)算等指令，以及串行通信能力和5個中斷源。采用40引腳雙列直插式DIP（DualInLinePackage），內(nèi)有128個RAM單元及4K的ROM。80C51有兩個16位定時計數(shù)器，兩個外中斷，兩個定時計數(shù)中斷，及一個串行中斷，并有4個8位并行輸入口。80C51內(nèi)部有時鐘電路，但需要石英晶體和微調(diào)電容外接，本系統(tǒng)中采用12MHz的晶振頻率。由于80C51的系統(tǒng)性能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及時間精度的要求，而且產(chǎn)品產(chǎn)量豐富來源廣，應(yīng)用也很成熟，故采用來作為控制核心。在學(xué)習(xí)51單片機(jī)時，我們進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn)，分別實(shí)現(xiàn)了對于信號燈暗滅的控制，中斷計數(shù)，還有數(shù)碼管計數(shù)功能。綜合這3次實(shí)驗(yàn)，可以完成一個9秒倒計時的紅綠燈設(shè)計。本實(shí)驗(yàn)的基本要求是設(shè)計的紅綠燈能完成9秒倒計時，以80C51單片機(jī)為中心，通過1個數(shù)碼管和12盞信號燈控制交通。首先是南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮，數(shù)碼管開始倒計時；在5秒時，南北方向綠燈滅，同時黃燈開始閃爍，東西方向不變化；在0秒時，南北方向黃燈停止閃爍并熄滅，紅燈同時亮，東西方向紅燈熄滅，同時綠燈亮；數(shù)碼管繼續(xù)從9秒開始倒計時，在5秒時，東西方向綠燈滅，同時黃燈開始閃爍；在0秒時，東西方向黃燈停止閃爍并熄滅，同時紅燈亮，南北方向紅燈滅，綠燈亮；然后重復(fù)上述過程。基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第4頁?；趩纹瑱C(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第4頁。正文1.設(shè)計要求基本要求：完成帶9秒倒計時的交通燈設(shè)計提高要求：倒計時到5秒時綠燈變黃燈并閃爍系統(tǒng)的組成及工作原理2.1系統(tǒng)的組成2.1.180C51單片機(jī)：運(yùn)用到80C51單片機(jī)的P0,P1,P2引腳，其中P1引腳控制數(shù)碼管，P2,P3引腳控制信號燈。2.1.274LS373鎖存器：74LS373是一種帶三態(tài)門的8D鎖存器，其管腳示意圖如下示：其中：1D-8D為8個輸入端。1Q-8Q為8個輸出端。LE為數(shù)據(jù)打入端：當(dāng)LE為“1”時，鎖存器輸出狀態(tài)同輸入狀態(tài)；當(dāng)LE由“1”變“0”時，數(shù)據(jù)打入鎖存器OE為輸出允許端：當(dāng)OE=0時，三態(tài)門打開；當(dāng)OE=1時，三態(tài)門關(guān)閉，輸出高阻。2.2工作原理2.2.1程序流程圖如右所示：基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第5頁?；趩纹瑱C(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第5頁。2.2.2引腳控制信號燈暗滅的原理交通燈亮滅情況引腳的值南北綠，東西紅21H南北黃，東西紅22H南北滅，東西紅20H南北紅，東西綠0CH南北紅，東西黃14H南北紅，東西滅04H2.2.3實(shí)驗(yàn)所有數(shù)碼管工作原理十六進(jìn)制所對應(yīng)數(shù)碼管顯示的值：數(shù)碼管顯示滅0123456789十六進(jìn)制數(shù)00H3FH06H58H4FH66H6DH7DH07H7FH6FH電路及程序設(shè)計3.1電路設(shè)計：如圖所示基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第6頁。基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第6頁。3.2程序設(shè)計：ORG 0000HLJMPMAINMAIN:L1:MOVR2,#0AH;數(shù)碼管初始值設(shè)置為9MOVP3,#00HL2:;南北方向綠燈亮,東西方向紅燈亮MOVP0,#21HMOVP2,#21HLCALLDELAYMOVA,R2MOVDPTR,#NUMMOVCA,@A+DPTRMOVP1,ALCALLDELAYDECR2CJNER2,#04H,L2L3:;南北方向黃燈閃爍，綠燈滅MOVP0,#22HMOVP2,#22HLCALLDELAY2MOVA,R2MOVDPTR,#NUMMOVCA,@A+DPTR基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第7頁。MOVP1,A基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第7頁。LCALLDELAY2L4:MOVP0,#20HMOVP2,#20HLCALLDELAY2MOVA,R2MOVDPTR,#NUMMOVCA,@A+DPTRMOVP1,ALCALLDELAY2DECR2CJNER2,#0FFH,L3L5:MOVR2,#0AHMOVP1,#00HL6:MOVP0,#0CH;南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮MOVP2,#0CHLCALLDELAYMOVA,R2MOVDPTR,#NUMMOVCA,@A+DPTRMOVP3,ALCALLDELAYDECR2CJNER2,#04H,L6L7:MOVR2,#04H;東西方向黃燈閃爍L8:MOVP0,#14HMOVP2,#14HLCALLDELAY2MOVA,R2MOVDPTR,#NUMMOVCA,@A+DPTRMOVP3,ALCALLDELAY2L9:MOVP0,#04HMOVP2,#04HLCALLDELAY2MOVA,R2MOVDPTR,#NUM基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第8頁。MOVCA,@A+DPTR基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第8頁。MOVP3,ALCALLDELAY2DECR2CJNER2,#0FFH,L8LJMPMAINDELAY:;半秒延時，用于黃燈閃爍 MOVR7,#05DEL2_L: MOVR6,#250DEL3_L: MOVR5,#200 DJNZR5,$ DJNZR6,DEL3_L DJNZR7,DEL2_L RETDELAY2:;1秒延時；用于計時 MOVR7,#05DEL4_L: MOVR6,#250DEL5_L: MOVR5,#100 DJNZR5,$ DJNZR6,DEL5_L DJNZR7,DEL4_L RET NUM: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH END實(shí)驗(yàn)、調(diào)試及測試結(jié)果與分析基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第9頁。（1）南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮，開始倒計時基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第9頁。在5秒結(jié)束時，南北方向綠燈變黃燈，并閃爍基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第10頁。在0秒結(jié)束時，東西方向紅燈滅綠燈亮，南北方向紅燈亮，并重新開始9秒倒計時基于單片機(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第10頁。（4）5秒結(jié)束時，東西方向黃燈亮并開始閃爍（5）0秒結(jié)束時，東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮，接下來重復(fù)以上?；趩纹瑱C(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第11頁?；趩纹瑱C(jī)的紅綠燈設(shè)計全文共12頁，當(dāng)前為第11頁。5.結(jié)論本次實(shí)驗(yàn)的基本要求是設(shè)計9秒倒計時的紅綠燈，在這之上可以添加許多功能，本方案主要添加了黃燈的閃爍功能，對于黃燈如何進(jìn)行閃爍，本方案采用的是循環(huán)方式，即將黃燈亮滅的狀態(tài)皆編寫出來，循環(huán)這2個狀態(tài)即可以實(shí)現(xiàn)閃爍功能。本次實(shí)驗(yàn)采用的延時方法精度并不高，忽略了許多語句執(zhí)行所需時間，不過對于本次實(shí)驗(yàn)的設(shè)計要求還是夠了，改進(jìn)方案時可采用中斷計時提高精確度。本次實(shí)驗(yàn)用上了P0,P1,