单片机课程设计说明书

1、苏苏 州州 市市 职职 业业 大大 学学 课课程程设设计计说说明明书书 名称 单片机原理与应用课程设计 2012 年 9 月 3 日至 2012 年 9 月 7 日共 1 周 院 系 电子信息工程系 班 级 11 应用电子 5 姓 名 陆 谦 系主任 张红兵 教研室主任 陆春妹 指导教师 王 鹏 目目 录录 1 设计任务和性能指标设计任务和性能指标.1 1.1 设计任务.1 1.2 性能指标.1 2 设计方案设计方案.2 2.1 任务分析.2 3 系统硬件设计系统硬件设计.3 3.1 单片机的最小系统.3 3.2 信号灯控制电路设计.5 4 系统软件设计系统软件设计.5 4.1 主程序设计.5

2、 5 调试及性能分析调试及性能分析.6 5.1 调试分析.6 5.1.1 软件调试.6 5.1.2 硬件调试.6 5.1.3 系统功能调试.6 6 心得体会心得体会.6 参考文献参考文献.8 附录附录 1 系统原理图系统原理图.9 附录附录 2 程序清单程序清单.11 1 设计任务和性能指标 1.1 设计任务 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条 支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行， 绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光 二极管作信号灯。如图上图所示。设东西向为主干道，南北为支干

3、道。 1.2 性能指标 在单片机最小系统下，由 P2、P0 口连接 12 个发光二极管，分别代表四个路口的 红、绿、黄灯，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 20s，东西路口的绿灯闪烁 3 次后熄灭，黄灯亮 3s 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 20s， 南北路口的绿灯闪烁 3 次后熄灭，黄灯亮 3s 后，再切换到南北路口红灯亮，东西路口 的绿灯亮，东西方向通车；之后重复以上过程 南 北 东 西 2 设计方案设计方案 2.1 任务分析 模拟交通灯控制器就是使用单片机来控制一些 LED 和数码管，模

4、拟真实交通灯的功能。 红、黄、绿交替闪亮，利用数码管倒计数显示间隔等，用于管理十字路口的车辆及行 人交通，计时牌显示路口通行转换剩余时间等 2.2 方案设计方案设计 单片机可选用 AT89C51，它与 8051 系列单片机全兼容，但其内部带有 4KB 的 FLASH ROM ，设计时无需外接程序存储器，为设计和调试带来极大的方便。南北向和东西向各采用 2 个数码管 计时，同时需要对该方向的指示灯的点亮时间进行倒计时。键盘系统可以根据系统的需要设置不同 的键的个数，可以选择线式键盘或矩阵式键盘，若单片机的 IO 口不够用时，可以考虑扩展 8255 或 8155 满足系统的要求。 3 系统硬件设计

5、系统硬件设计 3.1 单片机的最小系统 ATMEL 公司生产的 AT89C52 单片机它是硬件电路的核心部分，时钟电路晶振使用 12MHz。 X1 CRYSTAL C1 22pF C2 22pF R1 10k C3 10uF 单片机系统的时钟电路 3.2 信号灯控制电路 P3.2 P3.3 SW1 SW-SPST SW2 SW-SPST 4 系统软件设计系统软件设计 4.1 主程序设计 . 系统程序流程图 5 调试及性能分析调试及性能分析 5.1 调试分析 软件调试主要是利用 proteus 仿真软件完成电路的搭建，运行以发现设计中的错误 及时改正。 6 心得体会心得体会 这次单片机课程设计历

6、时一个学期的时间，在这次设计过程里我们体验了从软件 设计, 电路设计, 软件调试, 系统功能调试的整个过程.对于交通灯这个题目，由于以前学单片机这个课程时， 做过类似相关的实验，觉得这个比较简单而且做出的东西也比较直观，在确定题目之 后，查阅了大量的资料，初步完成了电路设计方案。程序的设计部分，然感觉交通灯 程序没什么难的，就是数码管倒计时显示加几个闪烁的二极管就完事，但是也许是起 初想的太简单，设计时到了细节处，也出了不少问题，而且很难被检查出来，但是最 后经过我们的不断努力，还是写出来正确的代码。 通过这次课设，对以前学过的知识进行了巩固，加深了理解，提高了应用的能力， 而且提高了我们的发

7、现、分析、解决问题的能力。经历了从最初的设计到最后做出产 品的开发过程，提高了对专业的认识及兴趣，对于我们工科来说，对以后就业有及其 重大的影响。 开始 参数初始化 显示子程序 中断处理 紧急中断子程序 参考文献参考文献 1 徐维祥.单片微型机原理及应用 大连理工大学出版社，2006.12 2 胡汉才.单片机原理与接口技术M.北京: 清华大学大学出版社,2004.1-505. 3 闫胜利.Altium Designer 6.中文版使用教程电子工业出版社2007.6 附录附录 1 系统原理图系统原理图 P0.2 P0.1 P0.0 P0.3 P0.4 P0.5 P0.5 P0.4 P0.2 P0

8、.1 P0.0 P0.3 P3.2 P3.2 P3.3 P3.3 P0.0 P0.1 PO.2 P0.4 P0.5 P0.3 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 P1.1 P1.0 P1.0 P1.1 P1.2 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P1.3 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2

9、 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6

10、/A14 27 U1 AT89C51 X1 CRYSTAL C1 22pF C2 22pF R1 10k C3 10uF 2 3 4 5 6 7 8 9 1 RP1 10K D1 RED D2 GREEN D3 YELLOW R2 550 R3 550 R4 550 D4 RED R5 550 R8 550 R9 550 R10 550 D7 LED-RED D8 LED-RED D9 LED-GREEN D10 LED-GREEN D11 LED-YELLOW D12 LED-YELLOW SW1 SW-SPST R11 550 R15 550 SW2 SW-SPST R12 550 R13

11、 550 R14 550 R6 550 R7 550 D5 GREEN D6 YELLOW 附录附录 2 程序清单程序清单 ORG0000H LJMPSTART ORG0003H LJMPINT_T0 ORG0013H LJMPINT_T1 ORG0030H START: MOVSP,#5FH MOVP1,#0 MOVP2,#0 SETBEA SETBEX1 SETBEX0 CLRIT0 CLRIT1 SETBP3.3 SETBP3.2 MOVP0,#0F6H;先红灯亮 5s LCALL DELAY5S LOOP: MOVP0,#0F5H;东西绿灯亮，南北红灯亮 MOVP1,#0 MOVP2,

12、#0 MOV50H,#20 MOV51H,#17 MOV52H,#3 MOV53H,#23 MOVA,#20 MOV TMOD,#01H;延时器初始化 MOVTH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 L2: JBCTF0,L1;判断定时器是否溢出 SJMPL2 L1: MOVTH0,#3CH MOV TL0,#0B0H DJNZ50H,L2;未到 1S MOV50H,#20;1s 延时到 DJNZ51H,L2;未到到 17s CLRTR0 MOV51H,#17 L3: MOVP0,#0F7H;东西绿灯闪 3 次 LCALL DELAY5S MOVP0,#0F5H LCAL

13、L DELAY5S DJNZ52H,L3 MOV52H,#3 MOVP0,#0F3H;东西黄灯亮 3s LCALL DELAY1S LCALL DELAY1S LCALL DELAY1S MOVP0,#0EEH;东西红灯亮，南北绿灯亮 L11: LCALL DELAY1S;延时 17s DJNZ51H,L11 L22: MOVP0,#0FEH;南北绿灯闪 3 次 LCALL DELAY5S MOVP0,#0EEH LCALL DELAY5S DJNZ52H,L22 MOVP0,#0DEH;南北黄灯亮 3s LCALL DELAY1S LCALL DELAY1S LCALL DELAY1S LJ

14、MPLOOP SJMP$ INT_T0: MOVP0,#0F5H;紧急情况东西绿灯亮南北红灯亮 CLREX0 JNBP3.2,L33 LCALL DELAY5MS;延时 5ms JNBP3.2,L33 L33:SETBEX0 RETI INT_T1: MOVP0,#0EEH;紧急情况南北绿灯亮东西红灯亮 CLREX1 JNBP3.3,L44 LCALL DELAY5MS JNBP3.3,L44 L44:SETBEX1 RETI DELAY5S: ;5s 延时误差 0us MOVR7,#17H DL1: MOV R6,#98H DL0: MOV R5,#46H DJNZ R5,$ DJNZR6,DL0 DJNZ R7,DL1 NOP NOP RET DELAY1S: ;1s