单片机proteus仿真设计交通灯汇编语言文档格式.docx

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按照上述控制要求，用发光二极管代替交通灯，用PROTEUS绘制电路图，并仿真调试实现之。

2,发挥部分：

1.有倒计时时间显示。

2若交道口出现紧急情况，交警可将糸统设置成手动：

全路口车辆禁行、行人通行。

紧急情况结束后再转成自动状态。

3当有119、120等特种车辆通过时，糸统自动转为特种车放行，其它车辆禁止状态。

特种车辆通过15秒钟后，糸统自动恢复，用模型车演示。

4其它自选措施。

1.系统功能的确定

功能一：

可以实现红绿灯的转换以及控制路口的基本功能。

功能二：

有倒计时功能和最后十秒绿灯闪烁的功能。

功能三：

出现紧急情况时，可以警察手动控制特殊状态，并维持交通。

功能四：

119或120等特种车经过时，可转换成为特种车道行驶状态，并在情况消除后15秒，恢复原状。

2.方案论证

2.1方案一：

如下图所示，为proteus仿真图。

其中，P1,P0端口的8位分别来控制东西，南北方向的红绿灯。

且运用了4个74LS164的8位移位寄存器（串行输入，并行输出）来控制4个LED的数码显示，通过AT89C51单片机的P3.0,P3.1两个扩展端口来接4个并行连接的74LS164的DIN和CLK两个端口来显示倒计时的功能，这会产生乱码使得显示杂乱，而主程序以顺序执行为主，其中穿插着对P3.7的端口高低电平的测试和跳转语句来实现功能三，并且功能一、二在主程序中实现，没有功能四的的实现程序。

所以，该方案可行却不完善，故不选用。

2.2方案二：

其中，P0,P2端口的8位分别来控制东西，南北方向的红绿灯。

而P1端口的P1.0~P1.6来控制四个LED的码值显示，而P3.0~P3.3这四位用来片选这四个LED。

并且，依旧用P3.7高低电平来实现功能三的内容，并且考虑用P3.6的高低电平来实现功能四的内容。

程序依旧与方案一相似，却可以消除显示乱码，程序杂乱，不易读写。

所以，该方案可行却仍不完善，故不选用。

2.3方案三：

如下页所示仿真图。

其中，在方案二的基础上，将四个LED分开的显示器用两个一起的LED,并且运用动态扫描显示倒计时，而P0,P2端口的8位分别来控制东西，南北方向的红绿灯。

而P1端口的P1.0~P1.7来连接两个LED的数码管的A~F,DP这8个接口处。

P3.0,P3.1分别接每个LED的1，2接口处来控制数码管显示的高低位。

顺次执行的主程序采用中断程序来实现，用P3.2,P3.3的电位变化分别来实现功能三，四。

其中，这可以用跳变触发中断或电平触发中断来实现，主要是IT0,IT1置位就是跳变触发方式，置零就是电平触发方式。

这样，软硬件对于该实验所要求的功能的实现均较易实现，而且程序较易编写和读取。

所以，综上所述，最终选择方案三来进行实验。

3.系统硬件的设计

3.1主控制器的设计以及接口电路的设计（电路图及设计说明）

该电路图的proteus仿真图即和方案三的一致，正常运行时如下所示：

主要运用到的硬件是：

一块AT89C51单片机，两个两段共阴LED显示器，SW1，SW2两个双掷开关以及32个发光二极管。

其中，16个红色，16个绿色发光二极管，每两个为一组。

若P0端口得电压输出电流不足以驱动LED，就利用上拉电阻使LED能正常工作，但不需电阻亦可。

单片机晶振选用12MHz。

4.系统软件的设计

4.1程序的编写思想：

本次实验设计的程序主要包含：

主程序，两个中断程序，显示程序（显示程序里含延时1ms的程序）。

具体见以下叙述。

4.2主程序的设计

主程序中，是顺次执行，从SETBP3.7开始运行南北方向为主的两个60秒，接着CLRP3.7再运行东西方向为主的两个60秒，接着P3.7重新置位，再次循环。

流程图如下：

4.3两个中断程序的设计

两个中断程序分别靠双掷开关SW1和SW2控制高低电位而实现，中断程序START0和中断程序START1为了实现功能三和四。

4.4显示程序的设计

流程图如下所示：

该显示程序主要是为了实现倒计时的显示，先将存在SECOND内的数值从十六进制数转化为十进制，并存在DBUF，DBUF+1（即50H,51H）单元中，然后通过LEDMAP取出字形，并选通每个两段共阴LED的显示管的高，低位显示出来。

5．系统调试

5.1硬件调试

设计小程序让发光二极管导通，点亮二极管，并向两段共阴LED显示管赋值，观察是否显示，调试到所有硬件设备均可正常即可。

5.2软件调试

主要是编程，以下是实现本次实验功能的程序：

SECONDEQU30H

DBUFEQU50H

ORG0000H

LJMPSTART

ORG0003H

LJMPSTART0

ORG0013H

LJMPSTART1

START:

MOVR7,#5

MOVSP,#60H

SETBEA

SETBEX0

SETBEX1

SETBIT0

SETBIT1

MOVTCON,#00H

MOVTMOD,#01H

MOVTH0,#3CH

MOVTL0,#0B0H

CLRTF0

SETBTR0

MOVA,#0FFH

MOVP2,A

MOVP0,A

（以上程序主要是一些赋值程序，和定时器，中断等的开启，以及初始化红绿灯等）

;

************************************

LOOPM:

SETBP3.7

LJMPLOOP

LOOPK:

CLRP3.7

LOOP:

MOVR2,#20

MOVR3,#10

MOVSECOND,#60

JNBP3.7,LP1

LCALLSTATE1

LJMPZ1

LP1:

LCALLSTATE4

Z1:

LCALLDISPLAY

JNBTF0,Z1

DJNZR2,Z1

MOVR2,#20

DECSECOND

LCALLDISPLAY

DJNZR3,Z1

（以上程序主要是通过对P3.7电位的高低来选择红绿灯的状态，状态一和四的选择）

MOVR3,#40

MOVSECOND,#50

JNBP3.7,LP2

LCALLSTATE2

LJMPZ2

LP2:

LCALLSTATE5

Z2:

JNBTF0,Z2

DJNZR2,Z2

DECSECOND

DJNZR3,Z2

（以上程序主要是控制状态二和五的选择）

MOVR4,#1

MOVSECOND,#10

Z3:

JNBP3.7,LP3

LCALLSTATE2

LJMPMM1

LP3:

LCALLSTATE5

MM1:

NBTF0,Z3

JNBP3.7,SS1

MOVP2,#0BFH

LJMPSS2

SS1:

MOVP0,#0BFH

SS2:

DJNZR4,Z3

MOVR4,#1

DJNZR2,Z3

DJNZR3,Z3

（以上程序主要是控制状态二和五的转换选择，且绿灯闪烁）

MOVR3,#50

Z4:

JNBP3.7,LP4

LCALLSTATE3

LJMPMM2

LP4:

LCALLSTATE6

MM2:

JNBTF0,Z4

DJNZR2,Z4

DJNZR3,Z4

（以上程序主要是控制状态三和六的选择）

Z5:

JNBP3.7,LP5

LJMPMM3

LP5:

MM3:

JNBTF0,Z5

DJNZR4,Z5

MOVP1,#75H

JNBP3.7,SS3

MOVP2,#0EEH

MOVP0,#0AEH

LJMPSS4

SS3:

MOVP2,#0AEH

MOVP0,#0EEH

SS4:

DJNZR2,Z5

DJNZR3,Z5

JBP3.7,KK

LJMPLOOPM

KK:

LJMPLOOPK

（以上程序主要是控制状态三和六的选择，且绿灯闪烁，并长跳回去再循环开始）

START0:

ACALLDISPLAY

ACALLDISPLAY

JBP3.2,K0

PUSHACC

MOVA,P0

MOVA,P2

MOVP2,#0A9H

MOVP0,#0A9H

A0:

JBP3.2,A1

ACALLDISPLAY

LJMPA0

A1:

JNBP3.2,A0

POPACC

K0:

RETI

START1:

JBP3.3,K1

MOVA,R2

MOVA,R3

MOVA,SECOND

MOVP2,#56H

MOVP0,#56H

A2:

JBP3.3,A3

LJMPA2

A3:

JNBP3.3,A2

MOVR3,#15

MOVSECOND,#15

A4:

JNBTF0,A4

DJNZR2,A4

DJNZR3,A4

MOVSECOND,A

MOVR3,A

MOVR2,A

K1:

RETI

（以上两段程序主要实现了中断IT0和IT1）

STATE1:

MOVP2,#99H

MOVP0,#0AAH

RET

STATE2:

MOVP2,#95H

STATE3:

MOVP2,#66H

MOVP0,#0A6H

STATE4:

MOVP0,#99H

MOVP2,#0AAH

STATE5:

MOVP0,#95H

STATE6:

MOVP0,#66H

MOVP2,#0A6H

************************************

DISPLAY:

（以下是显示程序及结束）

MOVB,#10

DIVAB

MOVDBUF,A

MOVA,B

MOVDBUF+1,A

MOVR0,#DBUF

MOVR1,#DBUF+1

MOVDPTR,#LEDMAP

DP:

MOVA,@R0

MOVCA,@A+DPTR

MOVP1,A

CLRP3.0

ACALLDELAY

SETBP3.0

MOVA,@R1

CLRP3.1

SETBP3.1

DJNZR7,DP

RET

DELAY:

MOVR6,#01H

AA1:

MOVR5,#0FFH

AA:

DJNZR5,AA

DJNZR6,AA1

LEDMAP:

DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DHDB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CHDB58H,5EH,7BH,71H,00H,40HEND

（以上是状态一至六的赋值程序）

5.3综合调试

将程序在MedWen上运行以后，将产生的hex格式的文件加载到proteus仿真图上的AT89C51单片机上进行仿真实验。

具体情况如下：

5.3.1正常运行的状态：

5.3.2实现功能三的状态：

5.3.3实现功能四的状态：

6．指标测试

通过5的调试和仿真以后，可以知道程序运行成功，效果不错。

7.总结成果

经过两三个星期的努力，翻阅大量的资料和编程调试，最终得到了自我比较满意的运行结果，可能程序和仿真还有些许瑕疵，但是得到了所要求的功能以及良好的显示效果，所以，实验是比较成功的。

这次的大工作量和编程的经历给了我很多的启示，有编程失败的沮丧和调试成功一霎那的欣喜若狂，在这次汗水和欣喜的夹杂背后，是我对单片机的另一个认识，编程是很重要的一方面，而仿真可以将自己的程序验证出来，并开始和逐步掌握了proteus这一仿真软件，收获颇丰。

8．参考文献

1.《MCS-51系列单片机系统及其应用（第二版）》蔡美琴，张为民等主编，2009.1

2.《单片机原理及应用实验指导书》浙江海洋学院机电工程学院，2008.12

3.《数字电子技术基础》清华大学电子学教研室编，阎石主编，2008.5

4．Baidu搜索“74LS164”寄存器的功能

5.中断程序设计

6.Baidu搜索“proteus”的使用以及仿真过程等