基于单片机的简易流水灯.docx
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基于单片机的简易流水灯
单片机课程设计报告
学生姓名
学 号
教学院系
电气信息学院
专业年级
指导教师
李杰
完成日期
2011
年
6
月
25
日
目录
第一章基础设计报告-2-
1.1设计题目-2-
1.2流程图-2-
1.3设计任务-2-
1.4创建新工程和文件-2-
1.4.1创建Keil4新工程-2-
1.4.2创建Proteus新文件-6-
1.5运行及调试-8-
第二章提高设计报告-10-
2.1设计题目-10-
2.2流程图-10-
2.3设计任务-11-
2.4编写程序，设计单片机电路图-11-
2.5交通灯各部分功能-12-
2.5.1晶体振荡和复位电路-12-
2.5.2上拉电阻-12-
2.5.3数码管显示和发光二极管-12-
2.5.4按键-13-
2.5.5单片机模块-14-
2.6程序运行及调试-14-
2.6.1仿真-17-
第三章提高设计报告任务说明书-19-
3.1小组成员及学号-19-
3.2本人工作任务详细说明-19-
第四章课程设计心得-20-
参考文献：
-20-
第一章基础设计报告
1.1设计题目基于单片机的简易流水灯
1.2流程图
1.3设计任务
利用单片机的端口输出，自己设计流水灯电路图和程序，点亮8个发光二极管。
1.4创建新工程和文件
1.4.1创建Keil4新工程
1.启动keil4软件，点击project
图1.4.1启动工程图
2.选择NewuVisionProject，创建新工程，如下图所示：
图1.4.2新建工程图
3.选择单片机类型AT89C51,点击建立工程，如下图所示：
图1.4.3选择单片机类型
图1.4.4工程建立完成
4.新建文件，如下图所示：
图1.4.5建立新文件
5.新文件命名，因为用的是C语言编程，所以新文件后缀名为.c，如下图所示：
图1.4.6新文件保存
6.将新文件加入工程，添加方法如下图所示：
图1.4.7将新建文件添加的工程
7.点击“targetoptions”，选择output，选中生成hex文件，如下图所示：
图1.4.8选择生成hex文件选项
8.Keil4新工程和文件建立完成，在操作窗口进行编程操作。
如下图所示：
图1.4.9编程操作图
1.4.2创建Proteus新文件
1.打开Proteus,进入操作界面，创建新文件。
进入开发环境Proteus后，选择“文件/新建”命令出现“新建设计”窗口属性对话框，选择A4，如图所示：
图1.4.10窗口属性图
2.进入元件库，在元件库中查找所需元件，并双击添加，入下图所示：
选择“库/拾取元件”，进入元件库。
图1.4.11元件库图
添加所需元件。
图1.4.12图库（51单片机）
3.双击将从元件库中查找到的元件，添加到设计图上，如图所示：
图1.4.13添加元件图
4.完成后的图如下：
图1.4.14流水灯电路图
1.5运行及调试
<1>编程程序：
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
voiddelay（uinta）;
voidmain（）
{
while
（1）
{
P0=0xfe;delay（1000）;
P0=0xfd;delay（1000）;
P0=0xfb;delay（1000）;
P0=0xf7;delay（1000）;
P0=0xef;delay（1000）;
P0=0xdf;delay（1000）;
P0=0xbf;delay（1000）;
P0=0x7f;delay（1000）;
}
}
voiddelay（uinta）
{
uinti,j;
for（i=a;i>0;i--）
for（j=123;j>0;j--）
;
}
<2>调试与运行：
程序写好后，点击keil的编译运行调试，生成hex文件，如下图所示：
图1.5.1运行界面图
在Proteus中双击图中的单片机，选中所生成的hex文件，点击确定，单片机开始仿真，如下图所示：
图1.5.2仿真图
第二章提高设计报告
2.1设计题目基于单片机的简易交通灯
2.2流程图
图2.2.1交通灯流程图
2.3设计任务
（1）收集资料，了解交通灯的大致变化规律
（2）确定I/O口的功能
（3）用Keil软件编写程序，用Proteus软件设计电路图
（4）实现交通灯的简单仿真
2.4编写程序，设计单片机电路图
建立Keil工程文件，开始编写程序；打开Proteus，按要求画好单片机仿真电路图。
2.5交通灯各部分功能
2.5.1晶体振荡和复位电路
电路如图所示：
下图上边为复位电路，下边为晶振电路。
图2.5.1晶体振荡和复位电路图
2.5.2上拉电阻
单片机的P0口外接时要接上拉电阻，如下图所示：
图2.5.2上拉电阻图
2.5.3数码管显示和发光二极管
交通十字路口红绿灯变换，是根据数码管上显示的数来变换的，当数码管上显示的数小于5时，数码管和十字路口的红绿灯开始闪烁，提示红绿要开始变换了，来往车辆做好准备。
图2.5.3.1数码管
图2.5.3.2发光二极管
2.5.4按键
十字路口的红绿灯正常变换时，当按下“开始调数”触发中断，进入调数状态，此时可以分别按下“加1”、“减1”来改变红绿灯每次变换的时间，当调数完成后，按下“调数完成”结束中断，返回程序断点继续执行原程序，只是此时红绿灯每次变换的时间更改为中断中所调的数。
如下图所示：
图2.5.4按键
2.5.5单片机模块
图2.5.551单片机
2.6程序运行及调试
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
voiddisplay（intm）;
voiddelay1（uinta）;
voiddelay（uinta）;
sbitkey1=P3^5;
sbitkey2=P3^3;
sbitkey3=P3^4;
bitg;
inta,time=11;
voidmain（）
{inti,m=time;
EA=1;//开总中断
EX0=1;//开外部中断0
IT0=0;//外部中断0边沿触发，下降沿触发
while
（1）
{
while（m>0）
{
P0_0=0;P0_1=1;P0_2=1;P0_3=0;
if（m<=3）
{
switch（m）
{
case3:
{for（i=0;i<120;i++）
{display（m）;delay（500）;}
P0_0=1;P0_3=1;delay1（250）;P0_0=0;P0_3=0;m--;delay（250）;}
break;
case2:
{for（i=0;i<120;i++）
{display（m）;delay（500）;}
P0_0=1;P0_3=1;delay1（250）;P0_0=0;P0_3=0;m--;delay（250）;}
break;
case1:
{for（i=0;i<120;i++）
{display（m）;delay（500）;}
P0_0=1;P0_3=1;delay1（250）;P0_0=0;P0_3=0;m--;delay（250）;}
break;
}}
}
if（m>3）
{
for（i=0;i<120;i++）
{display（m）;delay（500）;}
m--;
}
}
m=time;
while（m>0）
{
P0_0=1;P0_1=0;P0_2=0;P0_3=1;
if（m<=3）
{
switch（m）
{
case3:
{for（i=0;i<120;i++）
{display（m）;delay（500）;}
P0_1=1;P0_2=1;delay1（500）;P0_1=0;P0_2=0;m--;delay1（500）;}
break;
case2:
{for（i=0;i<120;i++）
{display（m）;delay（500）;}
P0_1=1;P0_2=1;delay1（500）;P0_1=0;P0_2=0;m--;delay1（500）;}
break;
case1:
{for（i=0;i<120;i++）
{display（m）;delay（500）;}
P0_1=1;P0_2=1;delay1（500）;P0_1=0;P0_2=0;m--;delay1（500）;}
break;
}
}
if（m>3）
{
for（i=0;i<120;i++）
{display（m）;delay1（500）;}
m--;
}
}m=time;
}
//---------------------数码管输出显示---------------------------
voiddisplay（intm）
{
charstring[10]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0x7D,0X07,0X7F,0X6F};
intL1,L2;
L1=m/10;L2=m%10;
g=~g;
if（g）{P1=0xff;P2=string[L1];P1=0xfe;}
else{P1=0xff;P2=string[L2];P1=0xfd;}
}
//延时
voiddelay（uinta）
{while（a>0）
a--;
}
//------------------延时-----------------------
voiddelay1（intN）
{
inti,j;
for（i=N;i>0;i--）
for（j=123;j>0;j--）;
}
//-------------------中断-----------------------
voidexter0（）interrupt0
{
EX0=0;
a=1;
display（time）;
delay1（100）;
while（a）
{
display（time）;
if（key2==0）
{
delay1（100）;
if（key2==0）
{
while（key2==0）{}
time++;
display（time）;
}
}
if（key3==0）
{
delay1（100）;
if（key3==0）
{
while（key3==0）{}
time--;
display（time）;
}
}
if（key1==0）
{
delay1（100）;
if（key1==0）
{
while（key1==0）{}
a=0;
EX0=1;
}
}
}
}
2.6.1仿真
程序经过编译后生成hex文件，双击单片机元件，选中生成的hex文件，开始仿真。
仿真结果如下图所示：
图2.6.1东西绿灯，南北红灯
图2.6.2东西红灯，南北绿灯
第三章提高设计报告任务说明书
3.1小组成员及学号
姓名
学号
屈直
0807040114
王林建
0807040225
3.2本人工作任务详细说明
根据选题《基于单片机的交通灯》我首先在网上查找相关设计资料，了解实验内容以及基本的任务，这是为了让这次设计更加完善。
交通灯的设计中主要完成的是电路图的绘制，以及与同伴讨论联系程序与电路的结合问题。
设计完成后，根据实验电路图和程序以及过程中的结论完成实验报告。
第四章课程设计心得
本次课程设计使我认识到了单片机这门学科的重要性，以及根据它产生的延伸知识。
通过本次课程的设计，不但加深我对在课程上所学到的单片机理论知识的认识和理解，重新让我认识到了这门学科的在应用方面的广阔前景，并且通过实践与操作更加丰富了自己的知识。
扩展了知识面，了解了理论知识与实际操作相结合的意义，懂得了如何分析电路与解决实际问题，提高了自己吃力问题的能力，从各方面提高了自己的综合素质。
在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。
在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督，学会了如何合作，也为以后的工作学习打下基础。
参考文献：
[1]黄迪明、余勤.C语言程序设计教程[M].国防工业出版社出版，2007
[2]李建忠.单片机原理及应用[M].西安电子科技大学出版社出版，2010
[3]仝迪、顾三春.电子设计指导书成都[M].西南石油大学电子信息工程学院，2010
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