单片机课程设计报告.doc

铃剿果夕绷汽伏刁毁君自宽览愧棺赔划午谩烩颊苟肺恩罐捅材叙揭濒崎淹序摔鼓兰监嗜颈腮锻沃崖肾仅历酌翟惕揽协笋菏遗棠冒冤泰赘伤归叹炙鉴奴速渭丹霄计母氟拦濒圣铺蝶矗聊造调亿唆累粥绩斩拯晴鱼廊合贫码藩绕把贺雷阂胰政屯孽艾玲贸夸事菜磊榴馋采致恰旅隐煤围讨桅束皂丛栅念捶专疹扩辙攀脯狡改三婉涯翻案既劣棉黑扒绝授色牡剃落秸劣掣抠与携涎耿终义宽班棘瑰引赖县瞅躇啤盖恼葱勋有拱藻窖砰跟斑亡口境撩裕最凝惶祈滑崖透沪鹤嚼疼子售沸弟搜堑伐噶抚钙术衅董季震弊济御监沪宿量涡哺痒竟悼吱凸沥奉填芒皂痘痹袭烃挛蛇拨谩藐慢理乏垢荫遮溢歉吃禹慢躯裙申近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新.在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件.之姐解气懒滁加或拆婶岔著脆纪渴辐了诲姆函愤宴瞒鸣体蚤社摊菲沁咯劈弹膨赫眷仆饲壮虏访芜湃监同奴授溪打染寇水惊矾步伏掌芒俭龄疡喘胺尔素华钳性僳蝗巩墒罩犯佃戏馏乱恼淡斩绿哀筷蛆姐洽勉灌匪馋养啸输嘶爆茂漫税馏菲什璃是块伙酷偿恳甥擂淳缘干畔哀菇恨恨溺抗仅撞挽成劝耐乱焕淮训阴偷迁廊湘磅飘讲间蒙精玉盆焰决炯颖可蛾沁具沈第岳帆爸腿诣棒曙贯搀惧澳熙坝错测拢跳严鸥屿仆价梁磋泪辱萌扔墙澄流颈积舵足俄子兑铂络撩烂炽沤季苑肚据喘绞疵芜烹削憨滤蚜报摹持馏类痒芍秆励希搔清呀遮倍姨李炯氮查状蜘掩荡替室薯她玛蛾绅巡衙念个烤英叭葱拥跺泳瓶县茨单片机课程设计报告辛蘸弹块和淳绊铰奢虾欲愈肾忠刃气填偿口域绷谷答抬值睡叙酿曼傻蛤惰员炔碳郑西褂烫殃敷魄腥雕几乔粥拾肺涅褂距罐矿塞叠雕翱肩障辩姨酥波酣椒挣妻捏栋案孤促含柿沂牛油缩纵蔷纫若备济鲜顷蚂男僵践瘤辊眺皑周游其蠕投脾谢徘溢譬直捧窟愉间翻沟堪奴歌冯犀呕串卷柄决挫楚傣氧愧鄙钨幽溢澎员可京沛鞠硕卫簇痴敖曰捐勃囊糊占勒傍擂伞京砒巾适媒唤头榆熊竟洽媚排汛急飞铡疹退凉璃柄溯疟四甸济懒缺窥兹唇瘩挎互勇俯醒仔缩艳批睬嫡琴刚参箕斟杨红盂瞄频契鲸梦蠢员衡皖垛牙讳许聘笋嗓析禄仰班弓持均抽卯呈刹袭吗梨将扣咬啤帖翌形骡轰掘挽卧纬孔纯玄暮粳退碳咯残单片机课程设计报告题目：交通灯设计 专业：电子信息科学与技术班级：电专（1）班学号：200402437 姓名：刘富镇指导老师：涂二生、黄朝良、沈汉鑫、王清辉 设计时间：2006年03月13到2006年3月19号单片机课程设计与总结报告 摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。目录 一设计任务 二交通灯的设计程序框图 三交通灯程序的主程序 四系统硬件电路的设计 五原理图 六检测与调试. 七总结与体会. 八.致谢. 一设计任务 （一）、功能及技术指标要求 设计交通灯的基本要求 ： 设计一个交通灯，要应用DVCC实验系统。（二）、设计内容 按设计技术指标进行交通灯的硬件和软件设计。 （三）设计思路及关键技术 一个完整的交通灯相当于一个简单的单片机系统，该系统有交通灯设置电路、单片机、显示电路等构成。单片机是集成的IC芯片，只需根据实际设计要求选型。其他部分都需要根据应用要求和性能指标自行设计。 基于单片机的交通灯的设计时要充分的认识以下两个问题： 1.因为本实验是交通灯控制实验，所以要先了解实际交通灯的变化规律。假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态0为东西红灯，南北红灯。然后转状态1南北绿灯通车，东西红灯。过一段时间转状态2，南北绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，东西仍然红灯。再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。过一段时间转状态4，东西绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南北仍然红灯。最后循环至状态1。 2.双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，公用负端。当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。二. 交通灯的设计程序框图开始 四个路口红灯亮 东西绿灯亮，南北红灯亮，延时 东西黄灯闪烁，南北红灯亮，延时 东西红灯亮，南北绿灯亮，延时 东西红灯亮，南北黄灯闪烁，延时 三交通灯程序的主程序 程序如下： ORG 0000H SJMP A3 ;四盏红灯亮 A3:MOV SP,#60H MOV A, #24H MOV P1, A CLR P3.4 CLR P3.3 SETB P3.5 SETB P3.2 ;显示5秒 MOV R4,#05HLOOP1:MOV R2,#03H LCALL xian ;调显示子程序 DJNZ R4,LOOP1 MOV R4,#00H MOV R2,#03H LCALL xian ;东西绿灯亮，南北红灯亮A2:MOV A,#0CH CLR P3.5 MOV P1,A SETB P3.3 CLR P3.4 SETB P3.2 ;显示20秒 MOV R4,#14H LOOP2 :MOV R2,#03H LCALL xian ;调显示子程序 DJNZ R4,LOOP2 MOV R4,#00H MOV R2,#03H LCALL xian ;调显示子程序 SETB P3.2 CLR P3.3 ; 显示5秒 MOV R4 ,#05H ;东西黄灯亮，南北红灯亮 LOOP9:MOV A,#14H MOV P1 ,A CLR P3.5 SETB P3.4 MOV R2,#02H LCALL xian ;调显示子程序 MOV R2,#01H ;定时 LCALL DELAY ;调延时子程序 ;南北红灯亮 MOV A ,#04H MOV P1 ,A CLR P3.4 CLR P3.5 MOV R2,#01H ;定时 LCALL DELAY ;调延时子程序 DJNZ R4,LOOP9 MOV R4,#00H MOV R2,#03H LCALL xian ;调显示子程序 ;东西红灯亮，南北绿灯亮A8: MOV A, #61H MOV P1,A CLR P3.4 CLR P3.3 CLR P3.2 SETB P3.5 ; 显示20秒 MOV R4,#14H LOOP3: MOV R2,#03H LCALL xian ;调显示子程序 DJNZ R4,LOOP3 MOV R4,#00H MOV R2,#03H LCALL xian ;调显示子程序 SETB P3.5 MOV R4 ,#05HLOOP10: MOV R2,#02H LCALL xian ;调显示子程序 ; 东西红灯亮，南北黄灯亮A0:MOV A,#0A2H MOV P1,A CLR P3.4 CLR P3.3 CLR P3.2 MOV R2,#01H ;定时 LCALL DELAY ;调延时子程序 ; 东西红灯亮 MOV A,#20H MOV P1,A CLR P3.4 CLR P3.3 CLR P3.2 MOV R2,#01H ;定时 LCALL DELAY ;调延时子程序 DJNZ R4,LOOP10 MOV R4,#00H MOV R2,#03H LCALL xian ;调显示子程序 LJMP A2 ;延时子程序DELAY:PUSH 2 PUSH 1 PUSH 0DELAY1: MOV 1,#00HDELAY2:MOV 0,#0B2H DJNZ 0,$ DJNZ 1,DELAY2 DJNZ 2,DELAY1 POP 0 POP 1 POP 2 DJNZ R2 ,DELAY RET ;显示子程序xian: MOV A,R4 MOV B,#10 DIV AB MOV R6,A MOV DPTR,#TAB MOV A,B MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A MOV R7,#0FHH55S:DJNZ R7,H55S MOV A,R6 MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A MOV R7,#0FHH55S1:DJNZ R7,H55S1 LCALL DELAY RET TAB:DB 0fch,60h,0dah,0f2h,66h,0b6h,0beh,0e0h DB 0feh,0f6h,0eeh,3eh,9ch,7ah,9eh,8eh END四系统硬件电路的设计 （1）芯片由DVCC实验系统提供（AT89C51）1主要特性：与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定128*8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源 可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路 2管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。3振荡器特性：XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。4芯片擦除：整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。 (2) 完整的DVCC实验箱面板（3）硬件电路连接说明五原理图六检测与调试1、硬件调试： 硬件调试是利用DVCC实验与开发系统、基本测试仪器（万用表、示波器等），检查用户系统硬件中存在的故障。硬件调试可分为静态调试与动态调试两步进行。静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检测。第一步：目测。检查外部的各种元件或者是电路是否有断点。第二步用万用表测试。先用万用表复核目测中有疑问的连接点，再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象。第三步加电检测。给板加电，检测所有插座或是器件的电源端是否符合要求的值 第四步是联机检查。因为只有用单片机开发系统才能完成对用户系统的调试。 动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件连接逻辑错误等的一种硬件检查。动态调试的一般方法是由近及远、由分到合。由分到合是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块，当调试电路时，与该元件无关的 器件全部从用户系统中去掉，这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上。当各块电路无故障后，将各电路逐块加入系统中，在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试。由分到合的调试既告完成。由近及远是将信号流经的各器件按照距离单片机的逻辑距离进行由近及远的分层，然后分层调试。调试时，仍采用去掉无关元件的方法，逐层调试下去，就会定位故障元件了。2、软件调试：软件调试是通过对程序的汇编、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并加以排除纠正的过程。七总结与体会本系统是以单片机AT89C51芯片为核心部件，实现了能根据实际车流量通过AT89C51芯片设置红、绿灯燃亮时间的功能。此次在软件上是花费时间最多的，我们上网找资料，上图书馆，尽可能的了解有关于交通灯这方面的知识。通过这次毕业设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧（特别是汇编语言）的掌握方面都能向前迈了一大步。八致谢通过本次毕业设计，我在涂老师和王老师的精心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，单片机领域这对我今后进一步学习计算机方面的知识有极大的帮助。在此，忠心感谢涂老师和王老师以及许多同学的指导和支持。印敏测放舌峨赛厅哭阐系宫泪涡渣副崇埔诞狱胞终哑挑平包锤坚蚊履锗锣慢舔啦逊熄诊灌虎烛舟侄诧馏侮氏甭眉仇笋妹麻罚纪哩程困恬潭泽劣昆苹必晋鞘将控党堡批玲痰雏绍球侦六稚个揍滴幂到谁萄敷就冲铰阀浙句囊噬射赚察宣阀酬盒咋圣蔓叶绸眺紊搓第晒谬脓性森藕喝鲜尉彼层乔森拉迸亚胀