单片机-急救车交通灯

1、目 录任务书2一课程设计的目的和要求3二.总体设计32.1基本工作原理32.2硬件总体设计42.3软件总体设计4三.硬件设计6四.软件设计71.程序流程图72.程序清单8五.结束语11六.参考文献11机械系统单片机控制训练任务书设计题目： 中断应用设计 有急救车的交通灯控制根据学号选择题目，每个人根据具体题目填写设计内容：1、总体方案设计2、选择可编程接口芯片3、设计硬件电路4、编写汇编语言程序5、程序调试及验证6、编写课程设计说明书（参考目录见第一部分）时间安排：1、总体设计 1天2、选择芯片及设计硬件电路 1天3、编写汇编语言程序 1天4、程序调试及验证 1天5、编写课程设计说明书 0.5

2、天6、答辩 0.5天指导教师： 教研室主任： 主管院长： 年 月 日一课程设计的目的和要求1.1、课程设计的目的1掌握用定时器延时或软件延时进行定时控制的方法。2掌握外部中断技术的基本使用方法。3掌握中断处理程序的编程方法。1.2、课程设计的基本要求设计制作一个模拟的十字路口交通灯控制系统要求：1正常情况下东西与南北两个方向轮流点亮红、绿灯信号，每次持续时间30S，中间有2S的黄灯过度。2东西与南北两个方向各设一个紧急切换按钮。某个方向按下时，该方向紧急切换为绿灯，以便于特种车辆通过。3扩展实验箱上的74LS273做为输出口，控制六个发光二极管亮灭，模拟交通灯管理。4当有急救车到达时，两个方向

3、上的红灯亮，以便让急救车通过，假定急救车通过路口的时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前的状态。本题目以单脉冲为中断申请，表示有急救车通过。二总体设计2.1、基本工作原理首先必须了解交通路灯的亮灭规律。本题目需要用到实验箱上八个发光二极管中的六个，即红、黄、绿各两个。不妨将L1(红)、L2（绿）、L3（黄）做为东西方向的指示灯，将L5（红）、L6（绿）、L7（黄）做为南北方向的指示灯。而交通灯的亮灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮，之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时30S后，东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁2s。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮

4、，南北方向开始通车，延时30S后，南北路口的绿灯灭，黄灯开始闪烁2s。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。各发光二极管的阳极通过保护电阻接到+5V的电源上，阴极接到输入端上，因此使其点亮应使相应输入端为低电平。2.2、硬件总体设计2.2.1、系统组成方案计算机、键盘、LED显示、MCS-51系列单片、可编程接口芯片、触发器。2.2.2、扩展单元编址触发器74LS273的输出O0O2、O4O6接发光二极管L1L3、L5L7。触发器74LS273的片选CS273接片选信号CS2。单脉冲输出端P-接CPU板上的INT0。2.3、软件总体设计电路原理逻辑框图三硬件设计MCS-51系列单片

5、：芯片介绍：MCS-51系列单片机是美国Intel公司开发的8位单片机，又可以分为多个子系列。MCS-51系列单片机共有40条引脚，包括32条I/O接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚。引脚说明： P0.0P0.7：P0口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能先是用于传送外部存储器低8位地址，后是传送外部存储器的读写数据。P1.0P1.7：P1口8位口线，通用I/O接口无第二功能。P2.0P2.7：P2口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为存储器扩展时传送外部存储器高8位地址。P3.0P3.7：P3口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能是可发送串行

6、数据，是作为输入引脚RXD来用的。ALE/ PROG：地址锁存允许/编程脉冲输入信号线（输出信号）PSEN：片外程序存储器开发信号引脚（输出信号）EA/VPP：片外程序存储器使用信号引脚/编程电源输入引脚RST/VPD：复位/备用电源引脚。可编程接口芯片8255A：芯片说明：8255A是Intel公司生产的可编程输入输出接口芯片,它具有3个8位的并行I/O口,具有三种工作方式,可通过程序改变其功能,因而使用灵活,通用性强,可作为单片机与多种外围设备连接时的中间接口电路。8255有三种基本工作方式， 三种工作方式由工作方式控制字决定,方式控制字由CPU通过输入/输出指令来提供.三个端口中PC口被

7、分为两个部分,上半部分随PA口称为A组,下半部分随PB口称为B组.其中PA口可工作与方式0、1和2，而PB口只能工作在方式0和1。8255共有40个引脚,采用双列直插式封装,各引脚功能如下：D0-D7：三态双向数据线,与单片机数据总线连接,用来传送数据信息。CS：片选信号线，低电平有效，表示芯片被选中。RD：读出信号线，低电平有效，控制数据的读出。WR：写入信号线，低电平有效，控制数据的写入。VCC：+5V电源。PA0-PA7：A口输入/输出线。PB0-PB7：B口输入/输出线。PC0-PC7：C口输入/输出线。RESET：复位信号线。A1、A0：地址线，用来选择8255内部端口。GND：地线

8、。触发器74LS273：芯片介绍：74LS273是带有清除端的8D触发器，只有在清除端保持高电平时，才具有锁存功能，锁存控制端为11脚CLK，采用上升沿锁存。 CPU 的ALE信号必须经过反相器反相之后才能与74LS273的控制端CLK 端相连。74LS273是一种带清除功能的8D触发器， 1D8D为数据输入端，1Q8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。四软件设计1程序流程图：主程序： 定时器中断程序： 开 始初始化中断程序初始化8255开始定时记数 状态0 等 待 结 束 中断入口 存储器入栈 取反P1.1口重置定时器 存储器出栈 中断返回 计数器中断程序 急救车中

9、断子程序 中断入口保护现场状态1状态3 状态2中断返回恢复现场状态标号归0状态4中断入口 保护现场存储器入栈全部红灯亮 延时10s返回中断前状态恢复现场中断返回2程序清单：NAME T5 ;中断控制实验OUTPORT EQU 0CFA0H ;端口地址SAVE EQU 55H ;保存从端口CFA0输出的数据CSEG AT 0000H LJMP STARTCSEG AT 0003H ;中断向量为0003H LJMP INTCSEG AT 4100HSTART: SETB IT0 SETB EX0 SETB EA MOV A,#11H ;置首显示码 MOV SAVE,A ;保存 ACALL DISP

10、 ;显示输出 ACALL DE3S ;延时3秒LLL: MOV A,#12H ;东西路口绿灯亮，南北路口红灯亮 MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE10S ;延时10秒 MOV A,#10H ;东西路口绿灯灭 MOV SAVE,A ACALL DISP MOV R2,#05H ;东西路口黄灯闪烁5次TTT: MOV A,#14H MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE02S ;延时0.2秒 MOV A,#10H MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE02S ;延时0.2秒 DJNZ R2,TTT MOV A,#11H ;红灯全

11、亮 MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE02S ;延时0.2秒 MOV A,#21H ;东西路口红灯亮，南北路口绿灯亮 MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE10S ;延时10秒 MOV A,#01H ;南北路口绿灯灭 MOV SAVE,A ACALL DISP MOV R2,#05H ;南北路口黄灯闪烁5次GGG: MOV A,#41H MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE02S MOV A,#01H MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE02S DJNZ R2,GGG MOV A,#11H ;红灯全

12、亮 MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE02S ;延时0.2秒 JMP LLL ;转LLL循环DE10S: MOV R5,#100 ;延时10秒 JMP DE1DE3S: MOV R5,#30 ;延时3秒 JMP DE1DE02S: MOV R5,#02 ;延时0.2秒DE1: MOV R6,#200DE2: MOV R7,#126DE3: DJNZ R7,DE3 DJNZ R6,DE2 DJNZ R5,DE1 RETINT: CLR EA PUSH ACC ;中断服务程序，保护A PUSH PSW ;保护PSW MOV A,R5 PUSH ACC MOV A,R2 P

13、USH ACC MOV A,#11H ;红灯全亮，绿、黄灯全灭 ACALL DISP DEL10S: MOV R3,#100 ;延时10秒 DEL1: MOV R2,#200DEL2: MOV R5,#126DEL3: DJNZ R5,DEL3 DJNZ R2,DEL2 DJNZ R3,DEL1 MOV A,SAVE ;取SAVE中保存数据输出到CFA0端口 ACALL DISP POP ACC ;出栈 MOV R2,A POP ACC MOV R5,A POP PSW POP ACC SETB EA ;允许外部中断 RETIDISP: MOV DPTR,#OUTPORT CPL A MOVX

14、 DPTR,A RETEND五结束语通过本次带急救车通过的交通灯的课程设计，我熟悉了一个实际项目的设计过程，更锻炼了自己的动手实践能力，在设计的过程中，我对8051单片机外围电路的设计有了更深刻的认识，掌握了并行口如何输入输出数据，定时器、计数器的工作过程，以及中断子程序的使用方法等，也清楚了自己在实践过程中应该注意的问题。在设计电路时，充分利用了接口芯片8051单片机，8255并行接口芯片，发光二极管等，也就是对这些器件的使用和功能有了更进一步的了解，同时把学到的知识运用到了实际当中去，使知识掌握的更加稳固。另外，对团对合作有了更进一步的了解。在编程的过程中，我参考了几本书籍，还有上百度查找资料，发现用EQU这个指令，我当时不明白什么意思，翻书查找伪指令内容，发现EQU伪指令格式为 sy