单片机实训汇编.docx
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单片机实训汇编
桂林电子科技大学信息科技学院
《单片机原理及应用》实训报告
实训题目：
交通灯控制系统
1系统设计
1.1设计要求
1.1.1设计任务
利用51单片机控制各个路口红绿灯及时间显示。
模拟交通灯示意图：
设计的重点：
1、各个路口红绿灯亮灭的规则，暂不考虑左转方向；
2、倒计时的实现，利用单片机的定时器进行计数得到秒信号；
3、时间显示：
东西南北四个方向的时间一致，当东西方向为60秒绿灯通行时间，同时南北方向为60秒红灯禁止时间，因此硬件连接时可考虑东西南北方向可采用同一接法；最后相当于2个数码管动态显示，具体见参考电路框图。
4、按键设置（扩展要求）：
设置键按一次，设置主干道通信时间（即次干道禁止时间），按第二次，设置主干道禁止时间（即次干道通信时间），按第三次，可作为紧急通信键。
设置时间需要确定，可通过确定键实现，也可通过延时确定，如10秒。
当然也可根据需要增加相应的按键。
1.1.2性能指标要求
1、各方向的红、绿色信号灯能按照设定规则运行；
2、绿灯亮之前，黄灯闪烁5次；
3、红灯和绿灯倒计时间能够正确显示；
4、两干道的车辆不会会车冲突。
5、可以扩展其他功能（如按键设置时间，按键模拟警车。
1.2设计思路及设计框图
1.2.1设计思路
设计需要用到12个发光二极管中，颜色红、绿、黄。
将其中的红，黄，绿（各两盏）作为东西方向的指示灯，将红，黄，绿（各两盏）作为南北方向的指示灯。
交通灯的亮灭规律为：
南北路口的绿灯亮，东西路口的红灯亮，南北方向通车，延时一段时间后，南北路口绿灯灭，黄灯开始闪烁，而南北方向人行道的绿灯闪烁亮。
闪烁若干次后，南北路口红灯亮，而同时东西路口的绿灯亮，东西方向开始通车，延时一段时间后，东西路口的绿灯灭，黄灯开始闪烁，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，因此使其点亮使相应输入端为低电平。
1.2.2总体设计框图
2各个模块电路的设计
2.1单片机AT89S52模块
核心部分
2.2时钟电路模块
时钟电路模块给单片机提供特定的时钟周期，以备单片机工作使用。
单片机的机器周期12MHz。
2.3复位电路模块
采用上电+按键电平复位，复位电容用10UF用10k的电阻。
为了让RST脚持续两个高电平的机器周期就复位。
2.4按键模块
P3.0为总按键，P3.1为加按键，P3.2为减按键，P3.3为紧急情况按键；
2.5LED灯模块
南北方向通行，东西方向禁止通行
红绿灯改变之前黄灯亮5S；
东西方向通行，南北方向禁止通行；
3开发软件简介及程序的设计
3.1单片机AT89S52介绍
AT89S52是一个低电压，高性能CMOS型8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器（ROM）和256B的随机存取数据存储器（RAM）。
AT89S52是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，AT89S52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
引脚使用说明：
I/O端口的编程实际上就是根据应用电路的具体功能和要求对I/O寄存器进行编程。
具体步骤如下：
l.根据实际电路的要求，选择要使用哪些I/O端口。
2.初始化端口的数据输出寄存器，应避免端口作为输出时的开始阶段出现不确定状态，影响外围电路正常工作。
3.根据外围电路功能，确定PO端口的方向，初始化端口的数据方向寄存器。
对于用作输入的端口可以不考虑方向初始化，因为PO的复位缺省值为输入。
4.用作输入的PO管脚，需上拉电阻。
5.最后对I/O端口进行输出（写数据输出寄存器）和输入（读端口）编程，完成对外围电路的相应功能。
几个特殊管脚：
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。
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。
3.2KeilC编程软件
KeilC51µVision2集成开发环境是KeilSoftware，Inc/KeilElektronikGmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台，内嵌多种符合当前工业标准的开发工具，可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程尤其是C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平，而且可以附加灵活的控制选项，在开发大型项目时非常理想。
KeilC51集成开发环境的主要功能有以下几点：
（1）µVision2forWindows：
是一个集成开发环境，它将项目管理、源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的环境中；
（2）C51国际标准化C交叉编译器：
从C源代码产生可重定位的目标模块；
（3）A51宏汇编器：
从80C51汇编源代码产生可重定位的目标模块；
（4）BL51链接器/定位器：
组合由C51和A51产生的可重定位的目标模块，生成绝对目标模块；
（5）LIB51库管理器：
从目标模块生成连接器可以使用的库文件；
（6）OH51目标文件至HEX格式的转换器，从绝对目标模块生成IntelHex文件；
（7）RTX-51实时操作系统：
简化了复杂的实时应用软件项目的设计。
3.3双龙烧录软件
一款功能全面、操作简易的烧录软件，使用该软件可以从电脑用数据线直接将C程序或汇编程序通过并口直接下载烧录到Ateml的单片机芯片，也可以进行反复擦写的操作。
3.4C语言
C语言是一种计算机程序设计语言。
它既有高级语言的特点，又具有汇编语言的点。
它可以作为系统设计语言，编写工作系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。
因此，它的应用范围广泛。
C语言对操作系统和系统使用程序以及需要对硬件进行操作的场合，用C语言明显优于其它解释型高级语言，有一些大型应用软件也是用C语言编写的。
C语言具有绘图能力强，可移植性，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件，三维，二维图形和动画。
它是数值计算的高级语言。
常用的C语言IDE（集成开发环境）有MicrosoftVisualC++，BorlandC++，Watcom
C++,BorlandC++，BorlandC++Builder,BorlandC++3.1forDOS,WatcomC++11.0
forDOS,GNUDJGPPC++，Lccwin32CCompiler3.1,MicrosoftC,HighC,Turbo
C,Dev-C++,C-Free等等。
4调试过程
首先拿到元器件先检查各个元器件的性能和类型，比如数码管的类型共阴还是共阳。
两组发光管（一组红、一组绿）实现红停绿走的状态。
电阻串联的二极管的作用是为了分压，防止因上下两组发光管分压不同导状态变化。
将下载好的程序下载在芯片内，开电源即可。
为了实现倒计时状态，添加数码管，将串口的和电路板上的下载口连接，将写好的测试程序下载到芯片内，开电源即可测试。
刚焊接好电路板以及编写好程序后，就是进行调试。
刚开始，我插上电源，发现板子上的LED全都没有反应，数码管也没有进行动态扫描，进过检查，发现单片机的GND脚连接错了地方，便进行了修改。
之后接电之后发现通电正常，可是板子有些接触不良，时亮时不亮，我便再次检查板子。
因为我的板子有许多通路是用焊锡连上的，所以可能是焊锡之间有段路，所以我对每条通路都检查了一遍，便成功的解决了这个问题。
做好板以后插上电源，把下载好的程序下载到芯片上即可开始测试，观测一个周期（共计东南西北四个方向的灯的四个状态和突发事件功能）灯的显示状态是否正常，同时观察倒计的计数是否正常，并且看看突发事件的功能是否正常。
LED灯的亮灭与我预期的有些不一样，并且数码管显示的数值有些错乱，我又从程序下手，对每个管脚仔细的检查，最后把整个电路成功的调试了出来。
5功能测试
5.1测试仪器与设备
Keil软件、Proteus仿真软件、提供的5V电源；
5.2性能指标测试
1、各方向的红、绿色信号灯能按照设定规则运行；
2、绿灯亮之前，黄灯闪烁5次；
3、红灯和绿灯倒计时间能够正确显示；
4、两干道的车辆不会会车冲突。
5、通过按键实现紧急情况东西南北均为红灯；
6实训心得体会
这次的单片机实训对于我来说不是很容易，因为单片机的理论课我学的不是很好。
因此我选择了这次实训中比较容易的一个：
交通灯。
因为是生活中比较常见的所以我觉得自己思路还是比较清晰的，对于实训有很大的帮助。
软件方面，程序用我们所学的C语言就能编写出来，大部分是书中提到的内容，由于学的不好，即便书上提到也用不出，所以借鉴别人的程序，请教于同学讲解及查阅相关资料。
最重要的就是制作工程中的细节要认真掌握好。
接线不再是靠PCB印刷版了，所以每一条线都要认真的找好位置，还有就是焊点有时候会比较集中，所以得注意焊点与焊点之间的距离，避免短路。
这次的焊接对于整个实训来说我认为是至关重要的一环，没有良好的耐心还是比较困难的，尤其对男生来说。
可是每一件事都不会是很轻松的就让你完成，其中的艰难困苦都需要你自己去面对和征服，这也告诉我们一个道理，在生活中遇到困难我们不能一味的只知道躲避，而是迎难而上，正阳你才有成功的可能！
通过这次实训，让我更熟悉掌握了KeiluVision3,这些应用程序的运用，和完整的操作，现在我自己开始懂得了如何编写一些简单的程序，虽然我们上过单片机试验，通过这次实战使我更深了解并学会了如何制作单片机应用程序，更加巩固了我的焊接和程序这方面的知识。
错误是难免的，重要的是改正。
训暴露出来的种种问题，有助于提高我们在以后的工作和学习中对此类问题的认识，确保不在同一问题上再次犯错。
这也同时告诉我们，在生活中我们不要害怕失败，只要及时改正不在同一个地方摔倒两次，那么我们的失败就不算真正意义上的失败。
这次的实训不仅让我从中学到了东西，锻炼了自己，更重要的是我还从中体会到了一些道理，因此这次的实训对我来说收获是巨大的。
最后也要感谢老师以及同学的帮助，让我成功的完成了这次实训。
7参考文献
（1）《单片机中级教程》张迎新主编北京航空航天大学出版社。
（2）《单片机原理与应用》丁元杰主编机械工业出版社。
（3）《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》孙育才主编东南大学出版社。
（4）《单片机原理与应用技术》李建民、喻晗西安电子科技大学出版社。
（5）《MCS-51系列单片机应用系统设计》何立民北京航空航天大学出版社。
（6）《单片机原理与应用》孙俊逸张铮清华大学出版社。
附录
附录1：
电路原理图
附录2:
程序清单
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharmstcnt;//定义时间
charseconde,time_max;//定义秒
ucharrun;//行走方向
ucharcross_flag;
ucharcodeTab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f};
ucharslnum;
sbits1=P3^0;
sbits2=P3^1;
sbits3=P3^2;
sbits4=P3^3;
sbitr1=P1^2;
sbity1=P1^1;
sbitg1=P1^0;
sbitr2=P1^5;
sbity2=P1^4;
sbitg2=P1^3;
sbitsmg1=P2^0;//个位
sbitsmg2=P2^1;//十位
voidDelay1ms（uintxms）;
voidInit（）;//初始化
voidLight（）;//灯
voidDispaly（）;
voidNBCross（）;
voidDXCross（）;
voidWait（）;
voidAllRed（）;
voidKeyScan（）;
voidInit（）//初始化
{
TMOD=0x11;//T0方式3
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
TR0=1;//T0停控制位
ET0=1;
EA=1;
time_max=17;
seconde=time_max;
run=0;
}
voidDisplay（void）//显示
{
smg1=0;
smg2=1;
P0=Tab[seconde%10];
Delay1ms
（1）;
smg1=1;
smg2=0;
P0=Tab[seconde/10];
Delay1ms
（1）;
}
voidNBCross（）
{
r1=0;
r2=1;
g1=1;
g2=0;
y1=1;
y2=1;
}
voidDXCross（）
{
r1=1;
r2=0;
g1=0;
g2=1;
y1=1;
y2=1;
}
voidWait（）
{
uchari;
r1=1;
r2=1;
g1=1;
g2=1;
smg1=1;
smg2=1;
for（i=0;i<5;i++）
{
y1=0;
y2=0;
Delay1ms（100）;
y1=1;
y2=1;
Delay1ms（100）;
}
}
voidAllRed（）//紧急通道
{
r1=0;
r2=0;
g1=1;
g2=1;
y1=1;
y2=1;
}
voidLight（）
{
if（run==0）//南北方向通行
{
NBCross（）;
}
if（run==1）//黄灯闪烁
{
EA=0;
run=2;
Wait（）;
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
EA=1;
}
if（run==2）//东西方向通行
{
DXCross（）;
}
if（run==3）//黄灯闪烁
{
EA=0;
run=0;
Wait（）;
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
EA=1;
}
if（run==4）//全部红灯
{
AllRed（）;
}
}
voidKeyScan（）
{
if（s1==0）
{
Delay1ms（5）;
{
if（s1==0）
{
while（!
s1）;
if（slnum==1）
{
slnum=0;
EA=1;
}
else
{
slnum=1;
EA=0;
seconde=time_max;
}
}
}
}
if（slnum==1）
{
if（s2==0）
{
Delay1ms（5）;
{
if（s2==0）
{
while（!
s2）;
time_max++;
seconde=time_max;
}
}
}
}
if（slnum==1）
{
if（s3==0）
{
Delay1ms（5）;
{
if（s3==0）
{
while（!
s3）;
time_max--;
seconde=time_max;
}
}
}
}
if（s4==0）
{
Delay1ms（5）;
{
if（s4==0）
{
while（!
s4）;
if（run==4）
{
EA=1;
run=0;
}
else
{
EA=0;
run=4;
}
}
}
}
}
/*定时器0程序用于显示时间*/
voidtimer0（void）interrupt1using0
{
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;//50ms
mstcnt++;
if（mstcnt==20）//循环20次，50*20ms=1s
{
seconde--;//递减
mstcnt=0;
if（seconde==-1）
{
run++;
seconde=time_max;
}
}
}
voidMain（）
{
Init（）;
while
（1）
{
Display（）;
Light（）;
KeyScan（）;
}
}
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