单片机设计交通灯.docx

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单片机设计交通灯

单片机设计--交通灯

本科生课程实习

题目

课程名称

单片机原理与应用

学生姓名

学生学号

所在专业

电气工程及其自动化

所在班级

日期

指导教师

赵桂艳

成绩

1

1需求分析和设计内容

需求分析：

十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。

那么靠什么来实现这井然秩序呢？

靠的是交通信号灯的自动指挥系统。

交通信号灯控制方式很多。

本设计主要分为五大模块输入：

控制电路、时钟控制电路、片内外程序切换控制、显示电路。

以MSC-51系列单片机IntelAT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了AT89C51芯片的P1口设置红灯、绿灯、黄灯燃亮时间的功能；显示时间直接通过AT89C51的P0口输出，由7段数码管显示交通灯燃亮时间，另外由一个开关介入外部中断0进行暂停交通灯运行。

2总体设计

2.1设计思想

首先，必须熟悉交通灯的变化规律：

交通灯要求:

实现十字路口的交通灯,红,黄,绿三灯的循环显示.交通灯的亮灭分析:

初始态是两个路口的红灯全亮,之后,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯闪烁,东西方向通车,延时10S后,东西路口绿灯灭,黄灯闪烁.闪烁5次后,东西路口红灯亮,而同时南北路口的绿灯亮,南北方向通车,延时10S后,南北路口绿灯灭,黄灯开始闪烁,闪烁5次后,再切换到东西路口方向,重复以上操作.

这次设计是《单片机原理与接口技术》课程的综合训练，我们通过理论学习，课题选择，资料查阅，软、硬件设计，系统调试等环节，巩固所学的知识及提高应用水平．在此我们要学会从提出问题，观察与分析问题，到最终解决问题科学方法．提高自己的思维能力和动手能力，在设计中获得一些实操经验，更是要培养我们的工作作风和工作态度。

为今后的毕业设计、及从事单片机控制系统的设计与维护奠定坚实的基础。

这次课题设计的意义在于通过具体的控制系统的设计，掌握单片机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段。

使我们能在实践教学环境中累积设计经验，开拓思维空间，全面提高个人的综合能力。

2.2系统框图

东西路口和南北路口交通灯

7段数码管

AT89C52

3详细设计

3.1硬件设计

3.11开关：

按钮开关通过一个上拉电阻接在P3.2口（外部中断0）以中断的方式暂停交通灯运行。

电路如下：

3.12交通灯：

交通灯用发光二极管表示，通过一个反向器连接到IO口，交通灯低电平有效，南北路口显示相同，即合南北路口交通灯为一，东西路口也是如此。

3.137段LCD显示电路：

7段数码管通过反向器7404接到P0口，位选接到P2.0，则7段数码管低电平有效，以下是0到9的编码：

TAB:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H

3.14.8952最小应用系统

管脚说明：

VCC：

供电电压。

　　GND：

接地。

　　P0口：

P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

　　P1口：

P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：

P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

　　P3口：

P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

　　P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：

　　口管脚备选功能

　　P3.0RXD（串行输入口）

　　P3.1TXD（串行输出口）

P3.2/INT0（外部中断0）

　　P3.3/INT1（外部中断1）

　　P3.4T0（记时器0外部输入）

　P3.5T1（记时器1外部输入）

　　P3.6/WR（外部数据存储器写选通）

　　P3.7/RD（外部数据存储器读选通）

　　P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

　　RST：

复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

　　ALE/PROG：

当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：

每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

　　/PSEN：

外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

　　/EA/VPP：

当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

　XTAL1：

反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：

来自反向振荡器的输出。

3.2流程图设计

3.3设计源程序

ORG0000H

SJMPSTART

ORG0003H

LJMPIN0

ORG0030H

START:

MOVP0,#00H

MOVP1,#0ccH;亮两红灯

MOVP2,#00H

LCALLDELAY

MOVP1,#00H

MOVTMOD,#01H;t0模式116位计数器

MOVIE,#83H;开外部中断0定时中断0

MOVIP,#01H;定时中断0高优先级

MOVA,#0FFH

MOVP0,A

SETBIT0

SETBP2.0

SETBTR0;开t0

LOOP:

MOVTH0,#3CH;65536-15536=50000

MOVTL0,#0B0H

MOVA,#6cH

MOVP1,A//东西绿灯亮延时10秒

MOVR5,#09H

MOVR7,#0AH

L1:

LCALLLED

L2:

MOVR6,#14H

HERE1:

JNBTF0,HERE1//等待T0溢出

CLRTF0

MOVTH0,#3CH

MOVTL0,#0B0H

DJNZR6,HERE1

DECR5//9减一秒直到0

DJNZR7,L1

NEXT1:

MOVR5,#04H

MOVR7,#05H

L3:

LCALLLED//显示4

MOVA,#0FCH//

MOVP1,A

L4:

MOVR6,#0AH

WAIT1:

JNBTF0,WAIT1

CLRTF0

MOVTH0,#3CH

MOVTL0,#0B0H

DJNZR6,WAIT1

MOVA,#0BCH//黄灯亮

MOVP1,A//东西黄灯闪烁5次

MOVR6,#0AH

WAIT2:

JNBTF0,WAIT2

CLRTF0

MOVTH0,#3CH

MOVTL0,#0B0H

DJNZR6,WAIT2

DECR5

DJNZR7,L3

NEXT2:

MOVA,#0C7H//南北绿灯亮，东西红灯亮

MOVP1,A

MOVR5,#09H

MOVR7,#0AH

LP1:

LCALLLED

LP2:

MOVR6,#14H

HERE2:

JNBTF0,HERE2

MOVTH0,#3CH

MOVTL0,#0B0H

CLRTF0

DJNZR6,HERE2

DECR5

DJNZR7,LP1

NEXT3:

MOVR5,#04H

MOVR7,#05H

LP3:

LCALLLED

MOVA,#0CFH

MOVP1,A

LP4:

MOVR6,#0AH

WAIT3:

JNBTF0,WAIT3

CLRTF0

MOVTH0,#3CH

MOVTL0,#0B0H

DJNZR6,WAIT3

MOVA,#0CBH//南北黄灯闪烁5次

MOVP1,A

MOVR6,#0AH

WAIT4:

JNBTF0,WAIT4

CLRTF0

MOVTH0,#3CH

MOVTL0,#0B0H

DJNZR6,WAIT4

DECR5

DJNZR7,LP3

LJMPLOOP

IN0:

MOVR3,A

MOVA,R7

PUSHACC

MOVA,R6

PUSHACC

MOVA,R5

PUSHACC

MOVA,R3

PUSHACC

MOVA,#0ddH

MOVP1,A

MOVA,#0c0H

MOVP0,A

JU:

JNBINT0,JU

CLRA

POPACC

MOVP1,A

POPACC

MOVR5,A

MOVA,R3

POPACC

MOVR6,A

MOVA,R3

POPACC

MOVR7,A

MOVA,R3

RETI

LED:

MOVR2,A

MOVA,#0FFH

MOVP0,A//lcd清屏显示8

MOVA,R2

MOVA,R5

MOVDPTR,#TAB

MOVCA,@A+DPTR//lcd显示r5

MOVP0,A

MOVA,R2//还原a=6c

RET

DELAY:

MOVR5,#100

D1:

MOVR6,#100

D2:

MOVR7,#150

D3:

DJNZR7,D3

DJNZR6,D2

DJNZR5,D1

RET

TAB:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H

END

3.4仿真电路图

4设计总结

在这次实验中，我体会到了合作的重要性。

一个人也可能实现这一系列的过程，但是要花费很多精力和时间。

群策群力，分工明确，可以使我们更好、更快地完成我们的工作。

在此期间，你可以更好知道自己的不足和缺陷，来得到改正。

还可以知道自己的优势所在，把握好自己的优势。

参考文献

[1]康华光.电子技术基础：

数字部分.4版.北京：

高等教育出版社.2000

[2]阎石.数字电子技术基础高等教育出版社2006.5

[3]郑家龙.集成电子技术基础教程.北京：

高等教育出版社2002.