單片機(jī)課程設(shè)計與制作報告樣本

課程設(shè)計報告系（部）：專業(yè)班級：學(xué)生姓名：學(xué)號：課程：微解決器與接口技術(shù)課程設(shè)計設(shè)計題目：簡易交通燈完畢日期年11月05日指引教師評語：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________成績（五級記分制）：指引教師（簽字）：_____________________桂林航天工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書交通燈學(xué)生姓名課程名稱微解決器與接口技術(shù)專業(yè)班級級通信工程專業(yè)3班地點(diǎn)南實(shí)510起止時間10月29日—11月5日設(shè)計內(nèi)容硬件設(shè)計及樣品制作設(shè)計參數(shù)1.模仿十字路口交通燈狀況，設(shè)計左轉(zhuǎn)、邁進(jìn)紅綠燈控制，具備倒計時顯示2.數(shù)碼管作為作為顯示屏；3.具備緊急控制功能，緊急控制按鍵后，四個方向紅燈閃爍所有禁止通行，以便交警人工指揮。設(shè)計進(jìn)度6月29日—30日查閱資料，擬定設(shè)計方案7月1日—2日程序設(shè)計和硬件調(diào)試7月5日撰寫課程設(shè)計報告，答辯設(shè)計成果設(shè)計闡明書一份（不少于字）；樣品一套。參照資料\o"樓然苗，李光飛"樓然苗，\o"樓然苗，李光飛"李光飛，單片機(jī)課程設(shè)計指引，北京航空航天大學(xué)出版社，李全利，單片機(jī)原理及應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，闡明1．本表應(yīng)在每次實(shí)行前由指引教師填寫一式2份，審批后所在系（部）和指引教師各留1份。2．多名學(xué)生共用一題，在設(shè)計內(nèi)容、參數(shù)、規(guī)定等方面應(yīng)有所區(qū)別。3．若填寫內(nèi)容較多可另紙附后。系（部）分管領(lǐng)導(dǎo)：教研室主任：指引教師：摘要交通在人們尋常生活中占有重要地位，隨著人們社會活動日益頻繁，這點(diǎn)更是體現(xiàn)淋漓盡致，交通信號燈浮現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。本文基于單片機(jī)STC89C52RC為中心器件機(jī)設(shè)計了一種簡易交通燈，該系統(tǒng)重要功能含十字路口交通燈狀態(tài)顯示以及倒計時。本設(shè)計系統(tǒng)由單片機(jī)I/O口擴(kuò)展系統(tǒng)、交通燈狀態(tài)顯示系統(tǒng)、LED數(shù)碼顯示系統(tǒng)、復(fù)位電路等幾大某些構(gòu)成。系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具備倒計時功能，具備系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡樸、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)并較好模仿實(shí)現(xiàn)了十字路口也許浮現(xiàn)狀況。軟件上采用C語言編程，重要編寫了主程序，中斷程序，LED數(shù)碼管顯示程序。核心字：交通燈；STC89C52RC；數(shù)碼管顯示目錄120783緒論 1266641.1交通燈背景 1157081.2交通燈設(shè)計內(nèi)容與意義 2291441.2.1設(shè)計內(nèi)容 2288801.2.2設(shè)計意義 2213458交通燈設(shè)計系統(tǒng)方案 295972.1系統(tǒng)設(shè)計任務(wù) 2254942.2系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定 359802.3交通管理方案 3319804系統(tǒng)硬件設(shè)計 3259413.1簡易交通燈基本構(gòu)成某些 3178583.2時鐘電路設(shè)計 335843.3復(fù)位電路 417783.4電路設(shè)計原理 446394系統(tǒng)軟件設(shè)計 5112754.1軟件調(diào)試平臺 5173374.2軟件設(shè)計流程 5182074.2.1總體設(shè)計框圖 5159674.2.2總體程序流程圖 7189084.2.3循環(huán)控制思路圖 7517388設(shè)計成果 769153總結(jié) 8728975心得體會 930802參照文獻(xiàn) 1027399附錄 10緒論1.1交通燈背景當(dāng)今，紅綠燈安裝在個個道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常用和最有效手段。交通在人們尋常生活中占有重要地位，隨著人們社會活動日益頻繁，這點(diǎn)更是體現(xiàn)淋漓盡致。人、車、路三者關(guān)系協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決重要問題之一。都市交通控制系統(tǒng)是用于都市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)計算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是當(dāng)代都市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要構(gòu)成某些。交通信號燈浮現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。近年來隨著科技飛速發(fā)展，單片機(jī)應(yīng)用正在不斷進(jìn)一步，同步帶動老式控制檢測技術(shù)日益更新。在實(shí)時檢測和自動控制單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一種核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識是不夠，還應(yīng)依照詳細(xì)硬件構(gòu)造軟硬件結(jié)合，加以完善。本文就是采用單片機(jī)模仿十字路口交通燈各種狀態(tài)顯示以及倒計時時間，較好模仿實(shí)現(xiàn)了十字路口也許浮現(xiàn)各種狀況。單片機(jī)是指在一種集成芯片中，集成微解決器(CPU)、存儲器、基本I/O接口以及定期/計數(shù)、通信部件，即在一種芯片上實(shí)現(xiàn)一臺微型計算機(jī)基本功能。單片機(jī)以其體積小、功能強(qiáng)、價格低廉、使用靈活等優(yōu)勢廣泛地應(yīng)用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化，提高它們測量速度和測量精度，加強(qiáng)控制功能。本系統(tǒng)采用單片機(jī)STC89C52為中心器件來設(shè)計交通燈控制器，具備系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡樸、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。1.2交通燈設(shè)計內(nèi)容與意義1.2.1設(shè)計內(nèi)容設(shè)計一款東西、南北兩干道通行交通燈,其中東西方向和南北方向各容許通行30s黃燈亮（5s）提示人們注意紅、綠燈狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩干道公共停車時間3、帶緊急按鈕功能，當(dāng)緊急按鈕（S1）按下時，所有方向均亮起紅燈4、實(shí)現(xiàn)顯示到計時功能1.2.2設(shè)計意義本設(shè)計是單片機(jī)控制交通燈控制系統(tǒng)。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展都市交通問題越來越引起人們關(guān)注，人、車、路三者關(guān)系協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決重要問題之一。都市交通控制系統(tǒng)是用于都市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)計算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是當(dāng)代都市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要構(gòu)成某些。信號燈浮現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。中華人民共和國車輛數(shù)量不斷增長，交通控制在將來交通管理中起著越來越重要作用。2交通燈設(shè)計系統(tǒng)2.1系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)熟悉52單片機(jī)集成開發(fā)環(huán)境，運(yùn)用C語言編寫文獻(xiàn)；

2.純熟應(yīng)用所選用單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)造、資源，以及軟硬件調(diào)試設(shè)備基本辦法；2.2系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定1.模仿十字路口交通燈狀況，設(shè)計南北、東西方向紅綠燈控制，具備倒計時顯示2.用數(shù)碼管作為顯示屏3.具備緊急控制功能，緊急控制按鍵后，四個方向紅燈閃爍所有禁止通行，以便交警人工指揮。2.3交通管理方案東西、南北兩干道交于一種十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色批示燈，指揮車輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行，綠燈亮容許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩干道公共停車時間。當(dāng)遇到緊急狀況時，所有路口燈光都變?yōu)榧t色，警報解除回到正常工作狀態(tài)。系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1簡易交通燈基本構(gòu)成某些簡易交通燈重要是由復(fù)位電路、時鐘電路、鍵盤電路、數(shù)碼管顯示電路這幾某些構(gòu)成。此系統(tǒng)核心元件為單片機(jī)STC89C52，對其編寫有關(guān)程序來控制交通信號燈和數(shù)碼管時間顯示。系統(tǒng)共采用6個發(fā)光二極管來模仿各路交通信號燈，4個七段數(shù)碼管以倒計時方式顯示各個方向上容許通行或禁止通行信號燈剩余時間。停30S，準(zhǔn)備5S，之后通行30S，在東西和南北兩個方向上這兩種狀態(tài)不斷循環(huán)。源程序采用C語言編寫，并通過keil軟件進(jìn)行編譯，最后導(dǎo)入STC89C52單片機(jī)中，運(yùn)營系統(tǒng)。3.2時鐘電路設(shè)計STC89C52內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機(jī)運(yùn)營脈沖時序但STC89C52單片機(jī)需外置振蕩電容。單片機(jī)時鐘信號用來提供單片機(jī)片內(nèi)各種微操作時間基準(zhǔn)，時鐘信號通慣用兩種電路形式得到:內(nèi)部振蕩和外部振蕩。單片機(jī)內(nèi)部有一種用于構(gòu)成振蕩器高增益反向放大器，引腳XTALl和XTAL2分別是此放大電器輸入端和輸出端，由于采用內(nèi)部方式時，電路簡樸，所得時鐘信號比較穩(wěn)定，實(shí)際使用中常采用這種方式，在其外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或陶瓷諧振器就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式，片內(nèi)高增益反向放大器與作為反饋元件片外石英晶體或陶瓷諧振器一起可構(gòu)成一種自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。中外接晶體以及電容C2和C1構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，它們起穩(wěn)定振蕩頻率、迅速起振作用，其值為30P左右，晶振頻率選12MHz。3.3復(fù)位電路STC89C52ALE及/PSEN兩引腳輸出高電平，RST引腳高電平屆時，單片機(jī)復(fù)位。RST/VPD端高電平，若直接由啟動瞬間產(chǎn)生，則為啟動復(fù)位，若通過按動按鈕產(chǎn)生高電平復(fù)位稱手動復(fù)位。上電時，接通電源，+5V加到了RST/VPD端，該高電平使全機(jī)復(fù)位。若運(yùn)營過程中，需要程序從頭執(zhí)行，只需按動按鈕S，則直接把+5V加到了RST/VPD端，從而復(fù)位。3.4電路設(shè)計原理單片機(jī)最小系統(tǒng)。一種STC89C52單片機(jī)做為控制電路，運(yùn)用其P1口來控制LED彩燈，通過P1給LED彩燈輸入不同電平信號，來實(shí)現(xiàn)LED彩燈按規(guī)定點(diǎn)亮，P3口接中斷按鈕。電路設(shè)計原理圖見圖3.4輸入高電平圖3.4電路設(shè)計原理圖輸入高電平圖3.4電路設(shè)計原理圖系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1軟件調(diào)試平臺采用C語言編寫程序，程序由一種主函數(shù)，一種中斷程序和各種延時子程序構(gòu)成。由主函數(shù)實(shí)現(xiàn)LED彩燈在正常狀況下點(diǎn)亮和關(guān)閉。中斷程序?qū)崿F(xiàn)緊急狀況下LED彩燈閃亮。4.2軟件設(shè)計流程4.2.1總體設(shè)計框圖運(yùn)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)交通燈控制，該任務(wù)分如下幾種方面：a.實(shí)現(xiàn)紅、綠、黃燈循環(huán)控制。要實(shí)現(xiàn)此功能需要表達(dá)三種不同顏色LED燈分別接在P1個管腳，用軟件實(shí)現(xiàn)。b.用數(shù)碼管顯示倒計時?？梢赃\(yùn)用動態(tài)顯示或靜態(tài)顯示，串行并出或者并行并出實(shí)現(xiàn)。c.實(shí)現(xiàn)急通車。這需要人工實(shí)現(xiàn)，編程時運(yùn)用到中斷才干帶到目，只要有按鈕按下，那么四個方向所有顯示紅燈，禁止車輛通行。當(dāng)狀況解除，讓時間回到只能隔斷處繼續(xù)進(jìn)行。見程序總體框圖4.2開始開始開總中斷容許開定期器1中斷容許主程序啟動定期器1裝入定期初值開關(guān)、端口、各函數(shù)定義中斷申請中斷開始裝入定期初值時間倒計時交通燈切換緊急控制鍵中斷返回圖4.2程序總體圖4.2.2總體程序流程圖系統(tǒng)總體流程圖及中斷流程圖分別見圖4.3和4.4開始開始系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化中斷解決子程序中斷解決子程序東西亮綠燈，南北亮紅燈東西亮綠燈，南北亮紅燈解決解決調(diào)用顯示程序函數(shù)調(diào)用顯示程序函數(shù)返回東西亮紅燈，南北亮綠燈返回東西亮紅燈，南北亮綠燈東西南北紅綠燈交替轉(zhuǎn)換東西南北紅綠燈交替轉(zhuǎn)換圖4.4中斷流程圖圖4.4中斷流程圖圖4.3程序流程圖4.2.3循環(huán)控制思路圖循環(huán)控制思路圖見下圖4.5東西黃燈南北紅燈東西黃燈南北紅燈東西綠燈南北紅燈東西紅燈南北黃燈東西紅燈南北黃燈東西紅燈南北綠燈圖4.5循環(huán)控制圖5設(shè)計成果在于硬件方面，由于我所運(yùn)用是Keil開發(fā)板，因此不需要考慮太多硬件方面問題。只需檢查開發(fā)板上數(shù)碼管與發(fā)光二極管與否可以正常使用，以及正常顯示問題。在于軟件方面運(yùn)用C語言進(jìn)行編程。需要分為幾種某些：1.端口、開關(guān)定義以及全局變量定義；2.編寫下面需要用到函數(shù)（顯示函數(shù)、開關(guān)函數(shù)。延時函數(shù)。判忙函數(shù)、初始化函數(shù)）；3.主函數(shù)中重要編寫定期器、中斷程序，接著編寫中斷執(zhí)行程序（判斷倒計時時間，自動跳轉(zhuǎn)紅綠燈）。導(dǎo)入單片機(jī)后，接通電源觀測顯示有如上圖效果，數(shù)碼管倒計時30s顯示正常且每過三十秒會有五秒黃燈等待；按下模仿緊急開關(guān)S1，浮現(xiàn)LED燈變紅且閃爍，這些成果闡明設(shè)計符合規(guī)定（可以倒計時并切換紅綠黃燈）。其導(dǎo)入單片機(jī)后顯示成果如下圖5.1圖5.1單片機(jī)顯示成果圖6總結(jié)本設(shè)計系統(tǒng)由單片機(jī)I/O口擴(kuò)展系統(tǒng)、交通燈狀態(tài)顯示系統(tǒng)、LED數(shù)碼顯示系統(tǒng)、復(fù)位電路等幾大某些構(gòu)成。系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具備倒計時等功能，較好模仿實(shí)現(xiàn)了十字路口也許浮現(xiàn)狀況。軟件上采用C52編程，重要編寫了主程序，LED數(shù)碼管顯示程序，中斷程序延時程序等。通過整機(jī)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了對十字路口交通燈模仿。通過本次課程設(shè)計，我學(xué)會了單片機(jī)普通設(shè)計過程，普通都要進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展與配備，因而，要完畢一種單片機(jī)設(shè)計工作，必要依次做到下述工作：1、Keil開發(fā)板調(diào)試；2、應(yīng)用軟件編寫、調(diào)試；3、完整應(yīng)用軟件調(diào)試和運(yùn)營。通過這次設(shè)計使我對單片機(jī)有了更進(jìn)一步理解，培養(yǎng)了我動手與實(shí)踐能力。7心得體會本次單片機(jī)課程設(shè)計是設(shè)計模仿交通燈控制系統(tǒng)。通過這一學(xué)期對單片機(jī)學(xué)習(xí)，已經(jīng)對單片機(jī)有了基本理解，但要說到真正理解還差諸多，本次設(shè)計就是個較好例子，一開始諸多地方編寫時不知從何下手，看了諸多資料并多次詢問教師后才開始編寫程序。編寫過程中運(yùn)用到了蠻多教師此前講知識，中斷，定期器，延遲程序，函數(shù)聲明，位聲明等，諸多有用新東西。而本次課程設(shè)計也算給了咱們一種進(jìn)一步學(xué)習(xí)、提高動手能力難得機(jī)會。這次課程設(shè)計理解了單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)普通過程。對STC89C52RC單片機(jī)有了進(jìn)一步理解并且可以較純熟使用Keil軟件。這次單片機(jī)實(shí)習(xí)我選是交通燈設(shè)計，通過這次設(shè)計我感覺到要想做成功，必要花時間多準(zhǔn)備，查閱大量資料、畫好流程圖、理清思路，分析每一步每一種模塊要實(shí)現(xiàn)功能，然后分步進(jìn)行，最后再整合成一種整體。通過這次實(shí)習(xí)，也學(xué)會了做事情得有耐心，在初次編程時候難免會有困難，程序總是會出錯需要咱們不厭其煩分析尋找錯誤之處，也許程序?qū)氲絾纹瑱C(jī)又不一定會實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，又需要通過多次思考，重復(fù)分析并改正。在這次實(shí)習(xí)中，經(jīng)歷了多次失敗洗禮，也發(fā)現(xiàn)了自身所學(xué)知識存在許多局限性，同步也學(xué)到了不少東西，提高了自己動手實(shí)踐能力。明白了在后來學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，要努力掌握知識，多動手，多思考，盡量少出錯。參照文獻(xiàn)[1]李全利.單片機(jī)原理及應(yīng)用（C51編程）[M].北京：高等教誨出版社，.[2]李全利.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].2版.北京：高等教誨出版社，.[3]張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].2版.北京：高等教誨出版社，.[4]胡學(xué)海.單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：電子工業(yè)出版社，.[5]歐陽文.ATMEL89系列單片機(jī)原理與開發(fā)實(shí)踐[M].北京：中華人民共和國電力出版社，.附錄#include<reg52.h>#defineucharunsignedcharbitflag1=0,flag2=0;sbitS1=P3^0;sbitS2=P3^1;ucharcodeseg[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0};//段碼uchardis[8];ucharns=30,we=30;uchart1_counter=0;voiddelayms(ucharms){uchari;while(ms--)for(i=0;i<123;i++);}voiddisplay(uchardis[]){uchari;for(i=0;i<8;i++){P0=seg[dis[i]];P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