片机课程设计---交通红绿.doc

单片机课程设计报告 单片机原理及系统课程设计专 业：电气工程及其自动化班 级： 电气 姓 名： 学 号： 指导教师： 评语：平时（40）修改（30）报告（30）总成绩兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 1日1引言：电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成。 带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。2 设计方案及原理2.1交通管理的方案论证东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。设东西道比南北道的车流量大，指示灯燃亮的方案如下表：60S5S80S5S东西道红灯亮黄灯亮绿灯亮黄灯亮南北道绿灯亮黄灯亮红灯亮黄灯亮 表2 上表说明：(1) 当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过；南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。时间为60秒。(2) 黄灯闪烁5秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。(3) 当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过，行人通行。时间为80秒。 东西方向车流大 通行时间长。(4) 这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通行。(5) 此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。2.2 系统工作原理(1) 开关键盘输入交通灯初始时间，通过8051单片机P1输入到系统(2) 由8051单片机的定时器每秒钟通过P0口向8255的数据口送信息，由8255的PA 口显示红、绿、黄灯的燃亮情况；由8255的PC口显示每个灯的燃亮时间。(3) 8051通过设置各个信号等的燃亮时间、通过8031设置，绿、红时间分别为60秒、80秒循环由8051的 P0口向8255的数据口输出。(4) 通过8051单片机的P3.0位来控制系统是工作或设置初值，当.牌位0就对系统进行初始化，为1系统就开始工作。(5) 红灯倒计时时间，当有车辆闯红灯时，启动蜂鸣器报警，3S后然后恢复正常。(6) 增加每次绿灯时间车流量检测的功能，并且通过查询P2.0端口的电平是否为低，开关按下为低电平，双位数码管显示车流量，直到下一次绿灯时间重新记入。(7) 绿灯时间倒计时完毕，重新循环。3 硬件设计3.1 硬件材料选用设备8031单片机一片选用设备：8031弹片机一片，8255并行通用接口芯片一片，74LS07两片，MAX692看门狗一片，共阴极的七段数码管两个双向晶闸管若干，7805三端稳压电源一个，红、黄、绿交通灯各两个，开关键盘、连线若干。3.2 系统框图系统框图如图3.1所示。图3.1 保护跳闸电路4 软件设计4.1 相应程序代码4.1.1 主程序定时器需定时50毫秒，故T0工作于方式1。 初值：TC=3CBOH ORG 1000H START: MOV TMOD, #01H MOV TH0, #3CH MOV TL0, #B0H MOV IE, #82H SEBT TR0 MOV R0, #14HLOOP: SJMP $4.1.2 服务中断子程序 ORG 000BH AJMP BRT0 ORG 00BH BRT0： DJNZ R0，NEXTAJMP TIME DJNZ: MOV R0, #14H MOV TH0, #3CH MOV TL0, #B0H MOV IE, #82H RET1 END4.1.3 软件延时 MCS-51的工作频率为2-12MHZ，我们选用的8031单片机的工作频率为6MHZ。机器周期与主频有关，机器周期是主频的12倍，所以一个机器周期的时间为12*（1/6M）=2us。我们可以知道具体每条指令的周期数，这样我们就可以通过指令的执行条数来确定1秒的时间。具体的延时程序分析：DELAY: MOV R4, #08HDE2: LCALL DELAY DJNZ R4, DE2 RETDELAY1: MOV R6, #0 MOV R5, #0DE1: DJNZ R5, $ DJNZ R6, DE1 RET MOV RN, #DATA4.2 程序流程图程序流程图如图4.1所示。图4.1 程序流程图 参考文献1 张毅坤. 单片微型计算机原理及应用