模拟交通控制灯设计.doc

交通灯远程控制灯的设计一、总体设计、任务交通灯的任务要求为：模拟十字路口的交通灯的亮、灭及闪烁控制及时间显示。.基本工作原理：根据交通灯的亮灭情况，可以分为四种状态，利用定时计数器每5毫秒产生一次中断，完成对 LED显示模块的刷新，红绿灯的切换。通过串口对交通灯进行远程控制，实现pc机和单片机之间的通信程序编写，学习单片机和pc机之间的串口连接方法和编程技巧。、要求设计并实现单片机交通灯控制系统，实现以下三种情况下的交通灯控制。（） 正常情况下双方向轮流点亮。（） 特殊情况时A道运行。（） 有紧急车辆通行时，A B道均为红灯。紧急情况优先级高于特殊情况。3、说明本任务实现用pc机作为控制机、单片机控制信号灯为从机的远程控制系统。主从机双方除了要有一定的通信格式，波特率外，还要约定一些握手应答信号，即通信协议。通信协议如下：二、硬件设计1、 根据总体设计要求，确定系统功能接口，设计出系统的电路原理图。2、 若不考虑左行转弯，则南北方向只用红、绿、黄3只灯控制，东西方向也只用红、绿、黄3只灯控制，即共用6只灯。不必对单片机的I/O口进行扩展。3、 4个共阳极数码管自右至左以两位数的形式显示秒数。为了保证数码管的亮度，必须保证输入电流的大小，因此，选用PNP型三极管作为位驱动放大器。如下图：分析可知，三极管相当于反向器，数码管位选低电平有效。4、按键模拟紧急情况和特殊情况的发生，当s1 、s2为高电平时（不按按键时）表示正常情况，当s1为低电平时表示紧急情况，s1信号接至INT0*引脚，s2为低电平时表示特殊情况, s2信号接至INT1*引脚（若为矩阵式键盘，可采用扫描方式识别按键）。三、软件设计1、根据图表可以画出各个函数流程图 P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P1端口数据状态说明A红灯A黄灯A绿灯B红灯B黄灯B绿灯F3110010状态1：A通行，B禁止110，1交替变换011EB状态2：A绿灯闪，B禁止101011状态3：A警告，B禁止011110DE状态4：A禁，B通01110，1交替变换状态5：A禁，B闪011101DD状态6：A禁，B警告2、函数流程图A绿灯，B红灯延时55秒A绿灯闪烁2次A黄灯，B红灯延时2秒A红灯，B绿灯延时55秒B绿灯闪烁2次B黄灯，A红灯延时2秒关中断保护现场开中断A绿灯，B红灯延时10秒恢复现场开中断关中断中断0响应保护现场A红灯，B红灯延时10秒恢复现场返 回开 始中断1响应四、硬件电路图五、源程序#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar led=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; uchar DispX=0xfb,0xf3,0xfb,0xeb,0xde,0xdf,0xde,0xdd; void AFangXing(void); /函数声明 void ShanShuo(uchar *PTR); void JingGao(uchar *PTR); void BFangXing(void); void delay_5ms(void) /5ms定时 uchar i; for(i=0;i0;x-) for(y=100;y0;y-) P2=0xf5; P0=ledx%10; delay_5ms(); P2=0xfa; P0=ledx/10;/紧急情况倒计时 delay_5ms(); EA=0;P1=i;TH1=l;TL1=m;EA=1; void int_1() interrupt 2 /特殊情况中断uint i,l,m,x,y;EA=0;/关中断i=P1;l=TH1;m=TL1;EA=1;P1=0xF3;for(x=10;x0;x-) for(y=100;y0;y-) P2=0xf5;P0=ledx%10;delay_5ms();P2=0xfa;P0=ledx/10;/特殊情况倒计时delay_5ms(); EA=0;P1=i;TH1=l;TL1=m;EA=1;void main ()/主函数uchar *PTR=&DispX;TMOD=0x21;/工作方式寄存器TMOD用于选择定时器/计数器的工作模式和工作方式，由TMOD可知，定时器T1工作在方式2，定时器T0工作在方式1TH1=0xf4; /由波特率为2400kb/s,晶体频率为11.0592MHz,可知定时器T1的初值，又因为定时器T1采用方式2，8位初值自动重装入的8位定时器/计数器，故TH1,TL1初值相同TL1=0xf4;TR0=1;TR1=1;SCON=0x50; /SCON为串行口控制寄存器，采用方式1，允许串行接收PCON=0x00; /设置波特率SMODIE=0x95; /IE为中断允许寄存器,允许串行口中断，允许外部中断1中断，允许外部中断0中断IP=0x11; /串行口中断、外部中断0设定为高优先级中断IT0=1; /外部中断0的中断请求信号为边沿触发（下降沿有效） IT1=1; /外部中断1的中断请求信号为边沿触发（下降沿有效）while(1) AFangXing();/A 道绿灯 B道红灯 ShanShuo(PTR); /A绿灯闪烁 2次 ， B道红灯 ShanShuo(+PTR); ShanShuo(+PTR); JingGao(+PTR); /A 道黄灯 B道红灯 BFangXing();/B 道绿灯 A道红灯 ShanShuo(+PTR);/B绿灯闪烁 2次 ， A道红灯 ShanShuo(+PTR); ShanShuo(+PTR); JingGao(+PTR);/B 道黄灯 A道红灯 PTR=&DispX; void AFangXing(void)uchar i,j;P1=0xf3; /A 道绿灯 B道红灯for(i=55;i0;i-)for(j=50;j0;j-)P2=0xfd;P0=ledi%10;/显示A方向秒个位delay_5ms();P2=0xfe;P0=ledi/10;/显示A方向秒十位delay_5ms();P2=0xf7;P0=led(i+5)%10;/显示B秒个位delay_5ms();P2=0xfb;P0=led(i+5)/10;/显示B秒十位delay_5ms();void ShanShuo(uchar *PTR)uchar i,j; for(i=1;i0;i-) P1=*PTR;for(j=25;j0;j-) P2=0xfd;P0=ledi%10;/显示A方向秒个位delay_5ms();P2=0xfe;P0=ledi/10;/显示A方向秒十位delay_5ms();P2=0xf7;P0=ledi%10;/显示B方向个位delay_5ms();P2=0xfb;P0=ledi/10;/显示B方向十位delay_5ms();void JingGao(uchar *PTR)uchar i,j;P1=*PTR; for(i=2;i0;i-)for(j=50;j0;j-)P2=0xfd;P0=ledi%10;/显示A方向秒个位delay_5ms();P2=0xfe;P0=ledi/10;/显示A方向秒十位delay_5ms();P2=0xf7;P0=ledi%10;/显示B方向个位delay_5ms();P2=0xfb;P0=ledi/10;/显示B方向十位delay_5ms(); void BFangXing(void)uchar i,j;P1=0xde; /A 道红灯 B道绿灯for(i=55;i0;i-)for(j=50;j0;j-)P2=0xfd;P0=led(i+5)%10;/显示A方向秒个位delay_5ms();P2=0xfe;P0=led(i+5)/10;/显示A方向秒十位delay_5ms();P2=0xf7;P0=ledi%10;/显示B方向个位delay_5ms();P2=0xfb;P0=ledi/10;/显示B方向秒十位delay_5ms();void serial() interrupt 4uchar i ;EA=0;if(RI=1)RI=0;if(SBUF=0x01)SBUF=0x01;while(!TI);TI=0;i=P1 ; P1=0xdb;while(SBUF!=0x02)while(!RI);RI=0;SBUF=0x02;while(!TI);TI=0;P1=i;EA=1;elseEA=1; 六、设计总结 本次实训运用Keil作为编译环境，用Proteus作为仿真软件。然后将程序下载到自己焊接的硬件电路中。由于Proteus软件功能的局限性，当仿真电路的数码管位选加上三极管作为驱动放大器时，数码管不能成功显示要显示的数，只显示8888或者9999这两个数，但为了与硬件电路一致，用Proteus仿真时改用非门代替三极管。当老师给我们布置这个课程设计时，我感到无从下手，不知道该怎样写程序。后来通过读老师的程序，慢慢明白了，知道了如何去做。对于这样的课程设计，应该先用Proteu