单片机课程设计6单片机系统设计实例1.ppt

,电子技术锡焊技艺 常用元器件及仪器 单片机系统设计概述 单片机开发系统的使用 单片机系统设计实例,单片机系统开发的一般方法,1、确定任务 2、总体设计 3、硬件设计 4、软件设计 5、系统调试,1、设计任务：交通灯控制系统设计,设计要求 1）东西道（A）和南北道（B）上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。 2）有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K1开关模拟。 3）绿灯转换为红灯时黄灯亮 5秒钟。 4）能显示剩余时间。 5）能对时间进行调整。,2、总体设计,单片机,键盘,LED数码管显示,LED指示灯,复位电路,晶振电路,3、硬件设计,1）单片机选型：AT89S51 2）复位电路：上电+按钮 3）晶振电路 4）键盘：独立键盘+中断 5）数码管显示：LED 6）LED指示灯显示,3.1单片机基本电路设计,1）复位电路：上电+按钮 2）晶振电路 3）EA处理 4）电源设计,3.2键盘电路设计,原理是对的，但这样绘图不合适！,1、按键功能不清楚 2、图形不美观 3、打印不清晰,较合理的原理图形式1,较合理的原理图形式2,3.3指示灯电路设计,3.4 剩余时间显示电路设计,LED数码管的结构： （1）共阳 （2）共阴, 共阳数码管每个段笔画是用低电平(“0”)点亮, 共阴数码管段笔画是用高电平(“1”)点亮,公共阳极,h g f e d c b a,a,b,c,d,g,e,f,h,公共阴极,h g f e d c b a,a,b,c,d,g,e,f,h,h g f a,h g f a,高电平点亮,低电平点亮,接高电平,接地,要显示某个字形，就应使此字形的相应断码的二极管点亮，实际就是送一个用不同电平组合代表的数据字（显示码）来控制LED的显示，此数据称为字符的段码或字形码。 共阴极和共阳极LED显示器段码不同。,共阳LED数码管： 公共端(字位) 接高电平， 笔划(字段) 置为低电平 就被点亮了,比如要显示“0” 须令a b c d e f 为“0” 电平，g h为“1”电平。,3.4 剩余时间显示电路设计,4、软件设计,东西绿灯 南北红灯,东西黄灯 南北红灯,东西红灯 南北绿灯,东西红灯 南北黄灯,控制流程：,定义一个状态变量S,S=0,S=1,S=2,S=3,4、软件设计,程序组成： 初始化（系统初始化，中断初始化） 定时（交通灯状态转换） 显示（指示灯、剩余时间） 参数调整 紧急状态 主程序,入口,初始化,显示,入口,状态灯显示,南北剩余时间显示,东西剩余时间显示,返回,主程序流程图,显示子程序流程图,定时中断入口,当前显示时间减1,1秒到？,是否有一个为0？,状态变换,判断状态S,东西绿灯 南北红灯,东西黄灯 南北红灯,东西红灯 南北绿灯,东西红灯 南北黄灯,返回,Y,N,Y,N,定时中断程序流程图,S=0,S=1,S=2,S=3,中断0入口,更换当前显示值： 南北：绿灯时间 东西：黄灯时间,K3键按下？,返回,N,中断0程序流程图 参数设置,调显示子程序,绿灯+1,K4键按下？,黄灯+1,K5键按下？,绿灯时间处理,黄灯时间处理,需要注意的问题： 1）键盘抖动 2）键盘是否弹起 3）按键过程中的显示,中断1入口,更换当前显示值： 南北0，东西0 状态灯：红色,K5键按下？,返回,N,中断1程序流程图 紧急停车,调显示子程序,关中断,开中断,Y,初始化程序、主程序,入口,初始化,显示,初始化程序 #include / 对单片机的口进行了定义 #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code a10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /段码组合,共阴极 uchar code b4=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7; /位码组合，低有效 uchar code c4=0x78,0xb8,0xcc,0xd4; /不同状态下的LED uchar green=30,yellow=5; uchar m=35,n=30,s=0，cnt=0;,void delay(uchar t); uchar key(); void display(); void main(void) while(1) display(); ,显示子程序,状态灯显示,南北剩余时间显示,东西剩余时间显示,返回,入口,void display() P1=cs; P2=0xfe,P0=am%10; delay(20); P2=0xfd,P0=am/10; delay(20); P2=0xfb,P0=an%10; delay(20); P2=0xf7,P0=an/10; delay(20); ,void delay(uchar t) /延时0.1*n毫秒 0 uchar i; do for(i=0;i23;i+) ; while(t-); ,定时程序： 定时1秒可以吗？ 不能直接定时 定时器方式1，16位，最高计数65536 假设晶振12MHz，一个机器周期1us。 最长定时65.536ms。 确定采用定时器T0，工作在方式1，定时50ms，1s需中断20次,定时中断入口,当前显示时间减1,1秒到？,是否有一个为0？,状态变换,判断状态S,东西绿灯 南北红灯,东西黄灯 南北红灯,东西红灯 南北绿灯,东西红灯 南北黄灯,返回,Y,N,Y,N,定时中断程序流程图,S=0,S=1,S=2,S=3,初始值计算： 6553650000=15536 =3CB0H TMOD初始化：,GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0,定时器方式 寄存器TMOD,X X X X 0 0 0 1,定时初始化程序： void init(void) TMOD=0x01; TH0=0x3c; TL0=0xb0; IT0=1; ET0=1; TR0=1; EA=1; EX0=1; EX1=1; ,void time1(void) interrupt 1 TH0=0x3c; TL0=0xb0; cnt+; if(cnt=20) s+; if(s3) s=0; switch(s) case 0:m=green+yellow,n=green;break; case 1:n=yellow;break; case 2:m=green,n=green+yellow;break; case 3:m=yellow;break; ,中断1入口,更换当前显示值： 南北0，东西0 状态灯：红色,K5键按下？,返回,N,中断1程序流程图 紧急停车,调显示子程序,关中断,开中断,Y,void int1(void) interrupt 2 P1=0xd8, P0=a0; EA=0; for(;) P2=0xfe; delay(20); P2=0xfd; delay(20); P2=0xfb; delay(20); P2=0xf7; delay(20); if(P3_7 = 0) EA=1; break; ,中断0入口,更换当前显示值： 南北：绿灯时间 东西：黄灯时间,K3键按下？,返回,N,中断0程序流程图 参数设置,调显示子程序,绿灯+1,K4键按下？,黄灯+1,K5键按下？,绿灯时间处理,黄灯时间处理,需要注意的问题： 1）键盘抖动 2）键盘是否弹起 3）按键过程中的显示,void int0(void) interrupt 0 EA=0; while(1) m=green; n=yellow; display(); if(P3_5=0) delay(40); if (P3_5=0) while(!P3_5) display(); green +; if(green=70) /绿灯最长70S green=0; ,if(P3_6=0) delay(40); if (P3_6=