实验三 急救车与交通灯程序.doc

湖北民族学院信息工程学院单片机实验报告单片机实验报告题 目: 实验三 急救车与交通灯实验 班 级： 0310405 姓 名： 左立刚 学 号： 031040522 指导老师： 高林 时 间： 2013年6月4日 一、实验目的 (1)了解8255芯片的结构、工作方式及编程方法(2)学习模拟十字路口交通控制的实现方法；(3)熟练掌握外部中断技术的使用方法。二、实验内容（1）在实验箱上完成：用8255的PA口、PB口的低四位做输出口，控制十二个发光二极管亮灭，模拟十字路口交通灯管理。一般情况下正常显示，有急救车到达时，两个方向四个路口交通信号灯全红，以便让急救车通过。设急救车通过路口时间为10秒，急救车通过后，交通恢复正常。本实验用单次脉冲申请外部中断，表示有急救车通过。 （2）用Proteus软件参照实验电路连线并仿真运行，得出与实验箱上相同的软件仿真结果。所用元器件：单片机AT89C51、可编程并口芯片8255A、按键BUTTON、发光二极管LED-GREEN(RED、YELLOW)、8位锁存器74LS273或74LS373、3-8译码器74LS138、或非门74LS02、排阻或电阻RESPACK-8(RES) 、8位缓冲器74LS244三、程序框图 四、实验连线（只连图中粗实线） 五、实验步骤 5.1 在实验箱上完成8255 PB3PB0、PA7PA0依次接发光二极管L1L12。编写程序，初始态为四个路口的红灯全亮之后，东西路口的绿灯亮南北路口的红灯亮，东西路口方向通车。延时一段时间后东西路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪耀。闪耀若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北路口方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪耀。闪耀若干次后，再切换到东西路口方向，之后重复以上过程。 5.2 proteus仿真电路图：六、实验说明中断服务程序的关键是：保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入时的状态。必须在中断程序中设定是否允许中断重入，即设置EX0位。本例中使用了INT0中断（P3.2），一般中断程序进入时应保护PSW、ACC以及中断程序使用但非其专用的寄存器。本例的中断程序保护了PSW、ACC等三个寄存器并且在退出前恢复了这三个寄存器。另外中断程序中涉及到关键数据的设置时应关中断，即设置时不允许重入。本例中没有涉及这种情况。中断信号由单脉冲按钮SP产生（实验箱上的开关K1以及proteus仿真软件里的按键button产生）。7、 程序清单：#include#include/访问外部存储器时，必须用到此头文件#define PA XBYTE0xffd8/8255A的PA端口地址#define PB XBYTE0xffd9/8255A的PB端口地址#define CTL XBYTE0xffdb/8255A的控制端口地址void delay(unsigned int x); /延时子函数的声明 void main() unsigned char i;CTL=0x80;/8255A的控制方式字EA=1;/打开总中断EX0=1;/外部中断允许IT0=1; /打开外部中断0PA=0xb6; /初始东西南北四个红灯亮PB=0xd;delay(60);while(1) /一直循环执行 PA=0xae; /东西路口的绿灯亮南北路口的红灯亮，东西路口方向通车PB=0xb;delay(60);for(i=0;i3;i+) PA=0x9e; /东西路黄灯开始闪耀，南北路口的红灯亮PB=0x7;delay(10); PA=0xbe;PB=0xf;delay(10); PA=0x75; /东西路口红灯亮，南北路口绿灯亮PB=0xd;delay(60);for(i=0;i0;i-) for(j=100;j0;j-)for(k=100;k0;k-);void int_0() interrupt 0 /外部中断服务子程序，东西南北四个红灯亮 PA=0xb6; PB=0xd; delay(80);8、 思考题（1）试编程解决中断返回以后不能回到中断之前状态的问题。 解：本例中使用了INT0中断（P3.2），外接按键，模拟有急救车到来，一般中断程序进入时应保护PSW、ACC以及中断程序使用但非其专用的寄存器。本例的中断程序保护了PSW、ACC等三个寄存器并且在退出前恢复了这三个寄存器。在试验箱和proteus仿真软件运行程序并按下按键后，延时一段时间，可以回到中断之前的位置。（2）将交通灯控制程序放在定时器T0中断服务子函数中完成，试编程实现。程序清单：#include#include /访问外部存储器时，必须用到此头文件#define PA XBYTE0xffd8/8255A的PA端口地址#define PB XBYTE0xffd9/8255A的PB端口地址#define CTL XBYTE0xffdb/8255A的控制端口地址#define uint unsigned intunsigned char num=0,num1=0,flag;/设置3个全局变量，num用于总循环时间， /num1用于控制黄灯闪烁时间间隔，flag是黄灯闪烁标志位void delays(); /延时子函数声明，只用于让急救车通过void main()TMOD=0X01;/T0定时器初始化TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;ET0=1;TR0=1;EA=1;EX0=1;/外部中断初始化IT0=1;CTL = 0X80;PA = 0Xb6;/初始时，东西南北4个红灯亮PB = 0Xd;while(1);/程序在此等待中断void int_0() interrupt 0 /外部中断服务子程序，模拟有急救车到来int num=0;PA=0Xb6; /四个方向的红灯全亮PB=0Xd;delays(); /延时一段时间，让急救车优先通过void timer0() interrupt 1 /定时器T0中断服务子程序num+;num1+;if(num=100)num=20;/控制总时间与循环返回位置，注意num=20而不是0， /因为初始时，4个红灯亮不在循环内if(num1=5) flag=0; /黄灯闪烁标志控制位的设置if(num15&num1=10) flag=1;num1=0; if(20num&num=40&num=60) /东西路口黄灯闪烁，南北路口红灯亮if(flag=0) PA = 0X9e;PB = 0X7;/黄灯亮if(flag=1) PA = 0Xbe;PB = 0Xf;/黄灯灭if(60num&num=80&num100) /南北路口黄灯闪烁，东西路口红灯亮if(flag=0) PA = 0Xf3;PB = 0Xc; /黄灯亮if(flag=1) PA = 0Xf7;PB = 0Xd; /黄灯灭void delays() /延时子函数的定义uint h;for(h=0;h50000;h+); 九、实验心得体会1. 做完此次的单片机急救车与交通灯实验后，不仅加深了对可编程并口芯片8255A、74LS273锁存器、8位缓冲器74LS244和74LS138译码器的工作原理，51单片机的定时器和外部中断INT0中断系统的理解，而且掌握了用C语言实现交通灯的编程方法和标志控制位flag设置用法，以及用proteus画出硬件电路的方法（包括总线bus的快速画法），最重要的是，培养了自己独立调试程序的动手能力和解决实际问题的能力；2. 掌握以单片机为核心的电路基本画法，通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术，为今后调试程序，设计一般的系统打下了一点基础；3. 另外，注意红绿灯亮的时间要适当，既不能太短，太短会