51单片机系统实验报告计数器交通灯DOC.docx

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51单片机系统实验报告计数器交通灯DOC

系统实验报告

学院XXXXXXXXX

专业XXXXXX

姓名XXXXX

学号XXXXXXX

一、本设计拟实现的功能

1．时钟：

四只数码管低二位0~59计数后给高二位0~59计数（即分秒计时），一只按键控制开始、结束；

2.交通灯：

灯和数码管结合，模拟十字路口的交通灯的点亮与熄灭，数码管倒计时显示时间。

二、所用器件的功能、引脚图

1.所用器件：

AT89S51、74LS47、LM7085

2.所用器件功能、引脚图

a）AT89S51

AT89S51引脚图

AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4kBytes ISP（In-systemprogrammable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

主要性能特点

1、4kBytesFlash片内程序存储器；

2、128bytes的随机存取数据存储器（RAM）；

3、32个外部双向输入/输出（I/O）口；

4、5个中断优先级、2层中断嵌套中断；

5、6个中断源；

6、2个16位可编程定时器/计数器；

7、2个全双工串行通信口；

8、看门狗（WDT）电路；

9、片内振荡器和时钟电路；

10、与MCS-51兼容；

11、全静态工作：

0Hz-33MHz；

12、三级程序存储器保密锁定；

13、可编程串行通道；

14、低功耗的闲置和掉电模式。

b）74LS47

74LS47引脚图

74LS47真值表

74LS47是一种常用的BCD--七段数码管译码器驱动器，74LS47的输入端是四位二进制信号（8421BCD码），a、b、c、d、e、f、g是七段译码器的输出驱动信号，低电平有效。

可直接驱动共阴极七段数码管，是使能端，起辅助控制作用。

使能端的作用如下：

（1）LT是试灯输入端，当LT=0，BI=1时，不管其它输入是什么状态，a~g七段全亮；

（2）BI静态灭灯输入，当BI=0，不论其它输入状态如何，a~g均为0，显示管熄灭；

（3）RBI动态灭零输入，当LT=1，RBI=0时，如果A3A2A1A0（ABCD）=0000时，a~g均为各段熄灭；

（4）RBO动态灭零输出，它与灭灯输入BI共用一个引出端。

当在动态灭零时输出才为0。

片间与RBI配合，可用于熄灭多位数字前后所不需要显示的零。

c）LM7805

LM7085引脚图

7805是常用到的稳压芯片，外围电路简单，输出电压为5V，可为51单片机提供工作电压。

三、软件设计流程图

开始

初始化

按键扫描

结束

四、源程序

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

#defineTH_SET0x4C

#defineTL_SET0x00//定时50ms的初始值

#defineRTime24//红灯时间20s

#defineGTime24//绿灯时间20s

#defineYTime3//黄灯时间5s

sbitKEY_A=P1^0;

sbitKEY_B=P1^1;

sbitGREEN1=P2^0;

sbitGREEN2=P2^3;

sbitRED1=P2^1;

sbitRED2=P2^4;

sbitYELLOW1=P2^2;

sbitYELLOW2=P2^5;//位定义

bitkey1=0,key2=0;//四个按键状态标志

uinttime1,time2;//time1,time2分别为键1、键2功能实现的时间变量

ucharacount,keyflag,Status=1,yellow=0;//acount定时一秒标志

//Status交通灯状态显示标志,keyflag按键选择标志，P黄灯闪烁定时标志

voidDelay（intn）{//延时程序

uinti;

uintj;

for（i=0;i

for（j=0;j<200;j++）;

}

}

//定时器0

voidTimer0_SVR（）interrupt1{

TH0=TH_SET;

TL0=TL_SET;

acount++;

if（KEY_A==0）{//按键扫描实现暂停和按键切换

Delay

（2）;

if（KEY_A==0）{

key1=~key1;

keyflag=1;

while（!

KEY_A）;

}

}

if（KEY_B==0）{

Delay

（2）;

if（KEY_B==0）{

key2=~key2;

keyflag=2;

while（!

KEY_B）;

}

}

if（acount==20）{//IntCount=20定时一秒

acount=0;//定时一秒恢复

if（keyflag==1）{

if（key1==1）{//按下键1使交通灯显示时间自减

time1--;

if（time1==0）{

Status++;//显示时间为零时，切换交通灯状态

if（Status==5）{

Status=1;

}

}

}

}

if（keyflag==2）{

if（key2==1）{

time2++;//按下键2时计时器时间自增

if（time2==3600）{//计时满一小时时归零

time2=0;

}

}

}

}

EA=1;

}

//计时器数码管显示函数

voidxianshi1（void）{

P0=time2/600+0x10;Delay

（2）;//分的十位

P0=（time2/60%10）+0x20;Delay

（2）;//分的个位

P0=（（time2%60）/10）+0x40;Delay

（2）;//秒的十位

P0=（time2%60%10）+0x80;Delay

（2）;//秒的个位

}

//交通灯数码管显示函数

voidxianshi2（void）{

P0=（time1/10）+0x50;Delay

（2）;//秒的十位

P0=（time1%10）+0xA0;Delay

（2）;//秒的个位

yellow++;

}

//计数器状态函数

voidCount（）{

time2=0;

key2=1;

P2=0x80;

while

（1）{

if（keyflag==2）{

xianshi1（）;

}else

break;

}

}

//交通灯状态函数

voidTraLight（void）{

key1=1;

time1=0;

P2=0x80;

while

（1）{

if（Status==1&&time1==0）{//Status=1时南北向红绿灯亮

RED1=0;RED2=1;

YELLOW1=0;YELLOW2=0;

GREEN1=1;GREEN2=0;

time1=GTime;

}

if（Status==2&&time1==0）{//Status=2时黄灯闪烁

RED1=0;RED2=0;

YELLOW1=1;YELLOW2=1;

GREEN1=0;GREEN2=0;

time1=YTime;

}

if（Status==3&&time1==0）{//Status=3时东西向红绿灯亮

RED1=1;RED2=0;

YELLOW1=0;YELLOW2=0;

GREEN1=0;GREEN2=1;

time1=RTime;

}

if（Status==4&&time1==0）{//Status=4时黄灯闪烁

RED1=0;RED2=0;

YELLOW1=1;YELLOW2=1;

GREEN1=0;GREEN2=0;

time1=YTime;

}

if（yellow==50&&key1）{//Status=2或4时为黄灯，实现闪烁

if（Status==2||Status==4）{

yellow=0;

YELLOW1=~YELLOW1;YELLOW2=~YELLOW2;

}

}

if（keyflag==1）{

xianshi2（）;

}else

break;

}

}

voidchoose（void）{

switch（keyflag）{

case1:

TraLight（）;break;//按键1

case2:

Count（）;break;//按键2

default:

break;

}

}

//主函数

voidmain（）{

//初始化定时器0

EA=1;

ET0=1;

TMOD=0x01;

TH0=0x4c;

TL0=0x00;

P2=0x80;

if（KEY_A==0）{//按键扫描实现暂停和切换

Delay（5）;

if（KEY_A==0）{

key1=~key1;

keyflag=1;

while（!

KEY_A）;

}

}

if（KEY_B==0）{

Delay（5）;

if（KEY_B==0）{

key2=~key2;

keyflag=2;

while（!

KEY_B）;

}

}

TR0=1;

while

（1）{

choose（）;

}

}

六、已实现的功能

1.KEYA：

交通灯

灯和数码管结合，模拟十字路口的交通灯的点亮与熄灭，数码管倒计时显示时间。

亮灯方式：

红（20s）黄（闪烁5s）绿（20s）

黄（闪烁5s）红（20s）

数码管显示方式：

南北向红绿灯20s黄灯闪烁5s

东西向红绿灯20s黄灯闪烁5s

南北向红绿灯20s

按下KEYA可实现计时与红绿灯暂停

2.KEYB:

计时器

四只数码管低二位0~59计数后给高二位0~59计数（即分秒计时）

按下KEYB可实现计时器暂停

七、调试过程

步骤1：

运行KeiluVision3新建工程并将程序代码输入，编译无错误后生成HEX文件。

步骤2：

将HEX文件通过专业烧录软件烧录到AT89S51芯片中。

步骤3：

上电按键操作，看是否符合设计要求。

步骤4：

根据上电操作结果修改程序，并再次烧录调试，直至满足设计要求为止。

八、心得小结

在焊接电路板的时候需要认真仔细，焊接时要先焊接体积较小的元器件，再焊接较大的元器件，这样比较方便，同时要看清三极管，排阻，二极管等带有方向性元器件，不要搞错方向，对于焊锡的把握适量即可，太多或太少都会导致虚焊。

在编写程序的过程中，最重要的是想好框架，然后从小处入手，先完成每个按键的功能，均能实现后，再将各个功能统筹在一起，这样程序不但简单易读还不容易出错。

当然在写程序的过程中也遇到了一些问题，比如在实现计时器功能时，每次计时到4分15秒时就归零了，后来发现原来是计时器中的计时变量time2用的是char型，而char型的计数范围为0——255，后来将char改为int型后，这个问题就得到了解决。

总之对于程序的调试最重要的还是反复的去尝试和分析问题的可能性，一步步的解决它，这样总是能完成任务的。