單片機(jī)實(shí)習(xí)講解

城南學(xué)院現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)習(xí)題目：交通燈姓名：黃帥學(xué)號：201384250221班級：電信1302班所在院(系):電氣系指導(dǎo)老師：文卉起止日期：2015年12月21日---2015年12月31號2015年12月交通燈城南學(xué)院交通燈 11、1關(guān)于單片機(jī)及AT89C51 11、2keile軟件簡介 21、3關(guān)于紅綠燈 21、4設(shè)計(jì)內(nèi)容及具體任務(wù) 3 42、1設(shè)計(jì)思路 42、2設(shè)計(jì)原理分析 42、3原理框圖 52、4時(shí)鐘電路模塊 52、5交通燈信號控制電路 62.6七段數(shù)碼管顯示接口電路 62、7開關(guān)電路 73軟件設(shè)計(jì) 83、1程序總體流程圖 83、2程序設(shè)計(jì) 94實(shí)習(xí)體會(huì) 參考文獻(xiàn) 附錄A 附錄B AT89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，AT89C52為8位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括要管腳有：XTAL1(19腳)和XTAL2(18腳)為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 編程通用I/O腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，PO端口(32~39腳)輸入端，10腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS(18腳)和SCLS(19腳)端口，12腳、27腳及28腳定義為握手信號功能端口，連接交通燈主板CPU的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。KeiluVision2是德國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言提高了工作效率和項(xiàng)目開發(fā)周期，他還能嵌入?yún)R編，您可以在關(guān)鍵的位置嵌入，使程序達(dá)到接近于匯編的工作效率。KEILC51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的完全集成到uVision2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。uVision2IDE可為它們提供單一KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面，使您能在很短的時(shí)間內(nèi)就能學(xué)會(huì)使煙i1c51來開發(fā)您的單片機(jī)應(yīng)用程序。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼就能體會(huì)到KeilC51開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。1.3關(guān)于紅綠燈隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人、車、路三統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。隨著城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了城堵狀況，越來越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容及具體任務(wù)實(shí)現(xiàn)南、北、東、西各三個(gè)燈(紅、黃、綠)、南北向和東西向人行道指示南北南北向的人行道東西東西向的人行道持續(xù)時(shí)間狀態(tài)1綠燈亮紅燈紅燈亮綠燈20秒狀態(tài)2黃燈亮紅燈紅燈亮綠燈3秒狀態(tài)3紅燈亮綠燈綠燈亮紅燈20秒狀態(tài)4紅燈亮綠燈黃燈亮紅燈3秒狀態(tài)5回到狀態(tài)1具備南北、東西兩向倒計(jì)時(shí)功能，各方向以兩功能鍵：(1)啟動(dòng)按鈕(2)停止按鈕(3)啟動(dòng)/停止夜間黃燈閃爍的功能鍵，具備計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制的功2.1設(shè)計(jì)思路一個(gè)完整的交通燈相當(dāng)于一個(gè)簡單的單片機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有交通燈設(shè)置電路、單片機(jī)、顯示電路等構(gòu)成。單片機(jī)是集成的IC芯片，只需根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要模擬交通燈控制器就是使用單片機(jī)來控制一些LED和數(shù)碼管，模擬真實(shí)交2.2設(shè)計(jì)原理分析東南西北走向。初始狀態(tài)0為東西南北都紅燈亮。然后轉(zhuǎn)狀態(tài)1東西綠燈通車，南北紅燈亮。過一段時(shí)間后，轉(zhuǎn)狀態(tài)2,東西綠燈滅，黃燈亮，南北還是紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)3,南北綠燈通車，東西紅燈亮。過一段時(shí)間后轉(zhuǎn)狀態(tài)4,南北綠燈滅，狀態(tài)北西南東綠黃紅綠黃紅綠黃紅綠黃紅 交通燈01234對于交通信號燈來說，應(yīng)該有東西南北共四組燈，但由于同一道上的兩組的信號燈的顯示情況是相同的，所以只要用兩組就行了，因此，采用單片機(jī)內(nèi)部的I/0口上的P1口中的6個(gè)引腳即可來控制6個(gè)信號燈。芯片采用AT89C51,其在概述中以介紹，在此不再贅述。通過編寫程序，實(shí)現(xiàn)對發(fā)光二極管的控制，來模擬交通信號燈的管理。每延時(shí)一段時(shí)間，燈的顯示情況都會(huì)按交通燈的顯示規(guī)律進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。通過延時(shí)時(shí)間送顯，可以在原有的交通信號燈系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增添其倒計(jì)時(shí)間的顯示功能，實(shí)現(xiàn)其功能的擴(kuò)展。2.3原理框圖如下圖1所示：管2.4時(shí)鐘電路模塊四位數(shù)碼管為達(dá)到振蕩周期是12MHZ的要求，這里要采用12MHZ的晶振，另外有兩個(gè)22P的獨(dú)石電容，兩晶振引腳分別連到XTAL1和XTAL2振蕩脈沖輸入引腳。具體連接圖如下圖2所示：城南學(xué)院2.5交通燈信號控制電路用P1口作信號輸出端來控制12個(gè)燈的亮滅，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的驅(qū)動(dòng)電流非常小，為了使LED能夠發(fā)光或者亮的更明顯，用500Ω的上拉電阻組成驅(qū)動(dòng)電路。南北的綠燈，黃燈，紅燈(東西的綠燈，黃燈，紅燈)同時(shí)亮也同時(shí)滅，可以使其串聯(lián)或并聯(lián)。如果并聯(lián)是5V電壓經(jīng)過1K電阻后將被兩個(gè)LED分流，每個(gè)只有2.5mA。如果是串聯(lián)5V電壓經(jīng)過1K電阻后將有5mA流經(jīng)兩個(gè)LED。所以串聯(lián)時(shí)的LED的亮度將比并聯(lián)時(shí)的大。具體如下圖4所示：π中卡42.6七段數(shù)碼管顯示接口電路//由于南北的綠燈，黃燈，紅燈時(shí)間相同，可用一個(gè)兩位一體的共陰極數(shù)碼管顯示相應(yīng)的時(shí)間，同理東西的綠燈，黃燈，紅燈時(shí)間一個(gè)兩位一體的共陰極數(shù)城南學(xué)院交通燈件電路如下圖5所示：2.7開關(guān)電路城南學(xué)院交通燈C-04.9Q2中A圖6開關(guān)電路3軟件設(shè)計(jì)交通燈交通燈開始開始(東西紅燈亮)顯示時(shí)間顯示時(shí)間YNY給紅燈時(shí)間結(jié)束Y給綠燈時(shí)間N黃燈剩余時(shí)Y給黃燈時(shí)間是否有鍵按顯示時(shí)間NNYY3.2程序設(shè)計(jì)(部分c源程序)//數(shù)碼管顯示部分voidledshow(unsignedintu,unsignedintv){unsignedchari;i=u%10;//暫存各位P0=ledsegcode[i];P3=0xbfdelay(100);//延時(shí)城南學(xué)院else{statevalsn++;if(statevalsn>2)statevalsn=0;cntsn=initsn[statevalsn];switch(statevalsn) _第11頁共27頁交通燈城南學(xué)院交通燈__stateval____if(stateval__statevalew=0;cntew=initew[statevalew];switch(statevalew)ewred=0;_ewred=1;_snred=1;_城南學(xué)院unsignedcharscankey(){//有按鍵{switch(P2&Oxf0){case0xe0:key=i*4+0;break;case0xd0:key=i*4+1;break;case0xb0:key=i*4+2;break;case0x70:key=i*4+3;break;//主程序main(){ledshow(cntsn,cntew);switch(key)cntsn=initsn[0];//啟動(dòng)后處于狀態(tài)1cntew=initew[0];statevalsn=0;statevalew=0;snyellow=1;_ewred=0;_城南學(xué)院交通燈break;TR1=0;//關(guān)定時(shí)器1snyellow=1;__sngreen=1snyellow=1;__ _城通過這次交通燈的課程設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析很差的，以后還得加強(qiáng)。限，設(shè)計(jì)中難免會(huì)有一些不合理的部分，系統(tǒng)的穩(wěn)定性還有待提高。最后，對在這個(gè)專周幫助我的所有同學(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示衷心的感謝!第15頁共27頁參考文獻(xiàn)2000,8.交通燈城南學(xué)院交通燈交通燈城南學(xué)院交通燈_ EWred=1;//東西方向紅燈EWred=1;//東西方向紅燈交通燈城南學(xué)院交通燈__交通燈城南學(xué)院交通燈 _ __