单片机课程设计交通灯的设计.doc

电气工程学院电气工程学院 单片机原理及应用课程设计 专专 业业 自动化 设计题目设计题目 交通灯控制系统设计 班级班级 自 0744 学生姓名学生姓名 宋长虹 学号学号 26 指导教师指导教师 叶天迟 分院院长分院院长 许建平 教研室主任教研室主任 方健 一 课程设计任务书一 课程设计任务书 1 设计设计内容内容 1 以 89C51 单片机为核心器件组成交通灯控制系统 采用定时中 断实现精确定时 2 利用提供的单元模块构成硬件系统 2 设计设计要求要求 1 基本功能 要求在一般工作方式下 十字路口为 A B 道 A B 道交叉组 成十字路口 每道设置红 绿 黄三盏灯 在灯的控制下各道轮 流放行 通行的流程是 B 道红灯亮 40 秒 同时 A 道绿灯亮 30 秒 闪烁 5 秒 A 道黄灯亮 5 秒 然后切换 A 道红灯亮 40 秒 同时 B 道绿灯亮 30 秒 闪烁 5 秒 B 道黄灯亮 5 秒 如此循环 在 A B 道红 绿 黄灯依次点亮时 A B 道对应的两位数码管分别倒计 时显示本道红 绿 黄灯点亮的时间 2 扩展功能 设置自动流量控制功能 即当一道有车而另一道无车 用按键 开关 S1 S2 模拟车辆检测功能 时 使有车车道放行 设置优先控制功能 当有紧急车辆通过时 用开关 S0 进行控 制 将 A B 道均设定为红灯 第二次按下开关 S0 后 回复正常 运行状态 3 课课程程设计报设计报告要求告要求 1 自行设计系统硬件结构 硬件图纸要求 B5 图纸打印 图纸符合 电气规范 美观 2 编写系统程序 要求程序书写规范 功能完全 3 书写报告 3 千字左右 报告按照设计过程来进行撰写 文后需 要附系统硬件原理图一份 4 课程设计总结 可包括课程设计过程中的收获 体会及对该课 程设计的意见 建议等 5 参考图书及文献清单 3 参考 参考资资料料 1 李广弟 朱月秀 王秀山编著 单片机基础 北京 北京航空航天大 学出版社 2001 2 何立民编著 MCS 51系列单片机应用系统设计系统配置与接 口技术 北京 北京航空航天大学出版社 1999 3 蔡美琴等编著 MCS 51 单片机系统及应用 北京 高等教育出 版社 1992 4 设计进设计进度 度 2010年年6月月14日至日至6月月27日 日 时间时间设计设计内容内容 第1 2天查阅资料 方案比较 设计与论证 理论分析与计算 第3 5天硬件焊接 单元电路调试 第6 8天系统调试 第9 10天书写报告 答辩 5 设计设计地点地点 新实验楼 308 313 二 评语及成绩二 评语及成绩 成绩 指导教师 评分项目 评分标准 量化 分数 1 独立分析与解 决问题的能力 很 强 较 强 一 般 不 能 10 2 单片机系统设 计能力 很 强 较 强 一 般 较 差 很 差 35 3 报告撰写情况 规 范 整 洁 逻 辑 杂 乱 有 错 误 25 4 辅导答疑积 极 认 真 应 付 消 极 10 5 设计态度积 极 认 真 应 付 消 极 10 6 出勤 全勤缺勤次数10 附加评语 量化 总分 单片机课程设计报告 班 级 自 0744 姓 名 宋长虹 学 号 26 指导教师 叶天池 撰写日期 2010 06 23 目录 目目 录录 第一章 课程设计内容与要求分析 1 1 1 课程设计内容 1 1 2 课程设计要求分析 1 第二章 控制系统程序设计 3 单片机原理及应用课程设计总结 10 参考文献 11 附录 12 第一章 课程设计内容与要求分析 1 第一章第一章 课程设计内容与要求分析课程设计内容与要求分析 1 11 1 课程设计内容课程设计内容 本题目以 89C51 单片机为核心器件组成交通灯控制系统 采用定时中 断实现精确定时 利用提供的单元模块构成硬件系统 交通灯控制系统的设计要求 1 基本功能 要求在一般工作方式下 十字路口为 A B 道 A B 道交叉组成十字 路口 每道设置红 绿 黄三盏灯 在灯的控制下各道轮流放行 通行 的流程是 B 道红灯亮 40 秒 同时 A 道绿灯亮 30 秒 闪烁 5 秒 A 道黄 灯亮 5 秒 然后切换 A 道红灯亮 40 秒 同时 B 道绿灯亮 30 秒 闪烁 5 秒 B 道黄灯亮 5 秒 如此循环 在 A B 道红 绿 黄灯依次点亮时 A B 道对应的两位数码管分别倒计时显示本道红 绿 黄灯点亮的时间 2 扩展功能 设置自动流量控制功能 即当一道有车而另一道无车 用按键开关 S1 S2 模拟车辆检测功能 时 使有车车道放行 设置优先控制功能 当有紧急车辆通过时 用开关 S0 进行控制 将 A B 道均设定为红灯 第二次按下开关 S0 后 回复正常运行状态 1 21 2 课程设计要求分析课程设计要求分析 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 最后回到状态 1 不 断循环 1 2 11 2 1 系统单元电路组成系统单元电路组成 第一章 课程设计内容与要求分析 2 MCS 51 系统的引脚说明 MCS 51 系列单片机中的 8031 8051 及 8751 均采用 40Pin 封装的双列直接 DIP 结构 图二是它们的引脚配置 40 个引脚中 正电源和底线两根 外 置石英振荡器的时钟线两根 4 组 8 位共 32 个 I O 口 中断口线与 P3 口 线复用 图 1 1 89C51 引脚图 8951 的抚慰方式可以自动复位 也可以是手动复位 见下图 除此之 外 RESET Vpd 还是一复用脚 Vcc 掉电其间 此脚可以接上没用电源 以保证单片机内部 RAM 的数据不丢失 在编程时 EA Vpp 脚还需加上 21V 的编程 第二章 控制系统程序设计 3 第二章第二章 控制系统程序设计控制系统程序设计 程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP TI0 ORG 0013H LJMP TI1 ORG 001BH LJMP TI2 ORG 0030H MAIN MOV SP 60H MOV TMOD 60H 设置 T1 的工作方式寄存器 MOV TL1 0FFH MOV TH1 0FFH SETB TR1 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SETB IT1 SETB EA MOV R2 40 MOV R3 35 CLR P1 2 SETB P1 0 第二章 控制系统程序设计 4 QQ ACALL ZZ 调用十六 十子程序 CJNE R2 00H TT R2 不得 0 B 路红灯亮 AJMP AA TT CLR P1 3 SETB P1 4 SETB P1 5 SETB P1 0 ACALL JJ 调用显示子程序 ACALL TIME DEC R2 YY1 DJNZ R3 YY R3 得 0 CJNE R2 05H YY2 R2 得 5 A 路黄灯亮 R2 不得 5 A 路绿灯闪 MOV R3 05H A 路黄灯亮 SETB P1 2 CLR P1 1 YY2 MOV R3 05H R2 不得 5 A 路绿灯闪 CPL P1 2 YY CJNE R2 09H YYY1 CPL P1 2 YYY1 CJNE R2 08H YYY2 CPL P1 2 YYY2 CJNE R2 07H YYY3 CPL P1 2 YYY3 CJNE R2 06H YYY4 第二章 控制系统程序设计 5 CPL P1 2 YYY4 CJNE R2 05H YYY CPL P1 2 YYY AJMP QQ AA MOV R2 35 MOV R3 40 CLR P1 5 QQ1 ACALL ZZ CJNE R3 00H TT1 AJMP MAIN TT1 SETB P1 3 CLR P1 0 SETB P1 1 SETB P1 2 SETB P1 3 ACALL JJ ACALL TIME DEC R3 PP1 DJNZ R2 PP CJNE R3 05H PP2 MOV R2 05H SETB P1 5 CLR P1 4 PP2 MOV R2 05H CPL P1 5 PP CJNE R3 09H PPP1 CPL P1 5 PPP1 CJNE R3 08H PPP2 CPL P1 5 第二章 控制系统程序设计 6 PPP2 CJNE R3 07H PPP3 CPL P1 5 PPP3 CJNE R3 06H PPP4 CPL P1 5 PPP4 CJNE R3 05H PPP CPL P1 5 PPP AJMP QQ1 ZZ 十六 十子程序 MOV A R2 MOV B 10 DIV AB MOV 40H B MOV 41H A MOV A R3 MOV B 10 DIV AB MOV 42H B MOV 43H A RET JJ MOV R0 40H 静态显示子程序 4 位显示 MOV R7 4 MOV SCON 00H KK MOV A R0 MOV DPTR TBB MOVC A A DPTR MOV SBUF A MM JNB TI MM CLR TI INC R0 第二章 控制系统程序设计 7 DJNZ R7 KK RET TIME MOV R4 5 延时 1 秒子程序 D1 MOV R5 200 D2 MOV R6 200 D3 NOP NOP NOP DJNZ R6 D3 DJNZ R5 D2 DJNZ R4 D1 RET TI0 CLR EA PUSH PSW PUSH ACC PUSH P1 SETB EA SETB P1 0 SETB P1 1 SETB P1 4 SETB P1 5 CLR P1 2 CLR P1 3 OO JNB P3 3 SSS LJMP OO TI1 CLR EA PUSH PSW 第二章 控制系统程序设计 8 PUSH ACC PUSH P1 SETB EA SETB P1 1 SETB P1 2 SETB P1 3 SETB P1 4 CLR P1 0 CLR P1 5 OO1 JNB P3 2 SSS LJMP OO1 TI2 CLR EA PUSH PSW PUSH ACC PUSH P1 SETB EA SETB P1 1 SETB P1 2 SETB P1 4 SETB P1 5 CLR P1 0 CLR P1 3 OO2 JB P3 5 SSS LJMP OO2 SSS 第二章 控制系统程序设计 9 POP P1 POP ACC POP PSW RETI EEE ACALL QQ TBB DB 0C0H 0 DB 0F9H 1 DB 0A4H 2 DB 0B0H 3 DB 99H 4 DB 92H 5 DB 82H 6 DB 0F8H 7 DB 80H 8 DB 90H 9 END 单片机原理及应用课程设计总结 1 0 单片机原理及应用课程设计总结单片机原理及应用课程设计总结 通过这次课程设计 加强了我动手 思考和解决问题的能力 电路原 理和连接 和芯片上的选择 也略懂 巩固数字逻辑电路的理论知识 并 对芯片有了新的认识 懂得它的功能与其它芯片替换等 更重要的是如何 将逻辑电路灵活运用于实际生活 协作的重要性 我沉得做课程设计同时 也是对课本知识的巩固和加强 平时看课本时 有时问题老是弄不懂 做 完课程设计 那些问题就迎刃而解了 而且还可以记住很多东西 比如一 些芯片的功能 平时看课本 这次看了 下次就忘了 主要是因为没有动 手实践过吧 认识来源于实践 实践是认识的动力和最终目的 实践是检 验真理的唯一标准 故一个小小的课程设计 对我们的作用是如此之大 总结人 宋长虹 2010 6 23 参考文献 1 1 参考文献 参考文献 1 温诗铸 我国摩擦学的研究现状与发展 J 机械工程学报 2004 40