红绿灯设计报告Word格式文档下载.docx

1、图3-5（3）程序设计思路，单片机资源分配以及程序流程单片机资源分配单片机 P3 口的 P3.0-P3.1 引脚用作输出，控制发光二极管的显示。在计时模块中，需要定义两个数组变量（init_sn3，init_ew3）来存储东西、南北两个方向在不同状态中倒计时的初始值，题目中每个方向的交通灯共有3种显示状态，因此数组元素个数为3。还需要定义两个变量（ cnt_sn, cnt_ ew）暂存东西、南北两个方向的倒计时剩余时间。在状态的切换中，为了明确当前处于哪种状态，东西、南北方向各设置一个状态变量（state_val_sn,state_val_ew）,当倒计时的剩余时间到零时，状态变量增 1，表示

2、启动下一个状态，当该变量增到3 时变为0，回到序号为 1的状态。程序设计思路在设计中，由于没有键盘功能，因此只涉及定时计数和动态扫描功能。主程序将变量初始化之后，设置单片机定时器和中断特殊功能寄存器的初始值，将定时器T1的工作方式设置为 8位自动装载模式，定时器每隔250us 产生一次溢出。在初始化变量与寄存器后，主程序进入一个循环结构，在循环中只做动态扫描的工作，根据东西、南北两向的剩余时时间进行动态扫描显示。计时以及状态的切换通过定时器的中断服务程序来实现，在中断服务程序中，每计时到一秒时，则各方向当前状态的剩余时间减1，一直减到 0时触发下一个状态的开始，改变交通灯的指示。（4）软硬件调

3、试方案软件调试方案：伟福软件中，在“文件新建文件”中，新建 C语言源程序文件，编写相程序。在“文件新建项目”的菜单中，新建项目并将 C 语言源程序文件包括在项目文件中。在 “项目编译”菜单中将 C 源文件编译，检查语法错误及逻辑错误。在编译成功后，以 “*.hex”和“*.bin” 后缀的目标文件。硬件调试方案：在设计平台中，将单片机的 P3.0-P3.5 分别与独立式键盘的相应位通过插线连接起来。在伟福中将程序文件编译成目标文件后，运行“MCU下载程序”，选择相应的 flash 数据文点击“编程”按钮，将程序文件下载到单片机的Flash 中。然后，上电重新启动单片机，检查所编写的程序是否达到

4、题目的要求，是否全面完整地完成了试题的内容。三系统硬件概述AT89S52单片机简介AT89S52为 ATMEL 所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flsah存储器。（一）、AT89S52主要功能列举如下：1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至 12MHz）3、内部程序存储器（ROM）为 8KB4、内部数据存储器（RAM）为 256字节5、32 个可编程I/O 口线6、8 个中断向量源7、三个 16 位定时器/计数器8、三级加密程序存储器9、全双工UART串行通道（二）、AT89S52各引脚功能介绍：VCC

5、：AT89S52电源正端输入，接+5V。VSS：电源地端。XTAL1：单芯片系统时钟的反相放大器输入端。XTAL2：系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一 20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。RESET：AT89S52的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。EA/Vpp：

6、EA为英文External Access的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。如果是使用 8751 内部程序空间时，此引脚要接成高电平。此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。ALE/PROG：ALE是英文Address Latch Enable的缩写，表示地址锁存器启用信号。AT89S52可以利用这支引脚来触发外部的8位锁存器（如74LS373），将端口0的地址总

7、线（A0A7）锁进锁存器中，因为AT89S52是以多工的方式送出地址及数据。平时在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6，因此可以用来驱动其他周边晶片的时基输入。此外在烧录8751程序代码时，此引脚会被当成程序规划的特殊功能来使用。PSEN：此为Program Store Enable的缩写，其意为程序储存启用，当8051被设成为读取外部程序代码工作模式时（EA=0），会送出此信号以便取得程序代码，通常这支脚是接到EPROM的OE脚。AT89S52可以利用PSEN及RD引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM，使得数据存储器与程序存储器可以合并在一起而共用64K的定址范围。PO

8、RT0（P0.0P0.7）：端口0是一个8位宽的开路汲极（Open Drain）双向输出入端口，共有8个位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此类推。其他三个I/O端口（P1、P2、P3）则不具有此电路组态，而是内部有一提升电路，P0在当做I/O用时可以推动8个LS的TTL负载。如果当EA引脚为低电平时（即取用外部程序代码或数据存储器），P0就以多工方式提供地址总线（A0A7）及数据总线（D0D7）。设计者必须外加一锁存器将端口0送出的地址栓锁住成为A0A7，再配合端口2所送出的A8A15合成一完整的16位地址总线，而定址到64K的外部存储器空间。PORT2（P2.0P2.7）：端口2是具

9、有内部提升电路的双向I/O端口，每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载，若将端口2的输出设为高电平时，此端口便能当成输入端口来使用。P2除了当做一般I/O端口使用外，若是在AT89S52扩充外接程序存储器或数据存储器时，也提供地址总线的高字节A8A15，这个时候P2便不能当做I/O来使用了。PORT1（P1.0P1.7）：端口1也是具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个LS TTL负载，同样地若将端口1的输出设为高电平，便是由此端口来输入数据。如果是使用8052或是8032的话，P1.0又当做定时器2的外部脉冲输入脚，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中断输入的触发脚

10、位。PORT3（P3.0P3.7）：端口3也具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个TTL负载，同时还多工具有其他的额外特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。其引脚分配如下：P3.0：RXD，串行通信输入。P3.1：TXD，串行通信输出。P3.2：INT0，外部中断0输入。P3.3：INT1，外部中断1输入。P3.4：T0，计时计数器0输入。P3.5：T1，计时计数器1输入。P3.6：WR：外部数据存储器的写入信号。P3.7：RD，外部数据存储器的读取信号。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

11、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/PS

12、EN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。来自反向振荡器的输出。74HC244简介74HC244芯片的功能 如果输入的数据可以保持比较长的时间（比如键盘），简单输入接口扩展通常使用的典型芯片为74HC244，由该芯片可构成三态数据缓冲器。7

13、4HC244芯片的引脚排列如图1所示。74HC244芯片内部共有两个四位三态缓冲器，使用时可分别以1C和2G作为它们的选通工作信号。当1C和2G都为低电平时，输出端Y和输入端A状态相同；当1G和2G都为高电平时，输出呈高阻态。八同相三态缓冲器/线驱动器74HC244芯片的功能 74HC244芯片的引脚当1/OE和2/OE都为低电平时，输出端Y和输入端A状态相同；当1/OE和2/OE都为高电平时，输出呈高阻态。数码管简介 内部的四个数码管共用adp这8根数据线，为人们的使用提供了方便，因为里面有四个数码管，所以它有四个公共端，加上adp，共有12个引脚，下面便是一个共阴的四位数码管的内部结构图（

14、共阳的与之相反）。引脚排列依然是从左下角的那个脚（1脚）开始，以逆时针方向依次为112脚，下图中的数字与之一一对应。四程序设计/晶振：11.0592M T1-250微秒溢出一次/*变量的定义:show_val_sn,show_val_ew: 显示的值0-59state_val_sn,state_val_ew: 状态值 南北方向0-绿灯亮;1-黄灯亮;2-红灯亮T1_cnt: 定时器计数溢出数cnt_sn,cnt_ew: 倒计时的数值init_sn3,init_ew3 倒计时led_seg_code：数码管7 段码*/#include reg51.hsbit SN_green=P32 ;/南北方

15、向绿灯sbit SN_yellow=P31 ;/南北方向黄灯sbit SN_red=P30 ;/南北方向红灯sbit EW_green=P35 ;/东西方向绿灯sbit EW_yellow=P34 ;/东西方向黄灯sbit EW_red=P33 ;/东西方向红灯unsigned char data cnt_sn,cnt_ew;unsigned int data T1_cnt;unsigned char data state_val_sn,state_val_ew;char code led_seg_code10=0x3f,0x06,0x05b,0x04f,0x66,0x6d,0x7d,0x07

16、,0x7f,0x6f;char code init_sn3=24,4,29;char code init_ew3=29,24,4;/-void delay（unsigned int i）/延时while（-i）; void led_show（unsigned int u,unsigned int v）unsigned char i;i=u%10; /暂存个位P0=led_seg_codei;P2=0xbf; delay（100）; /延时i=u%100/10; /暂存十位P2=0x7f;delay（100）;i=v%10;P2=0xfe;i=v%100/10;P2=0xfd;/-void ti

17、mer1（） interrupt 3 /T1中断 T1_cnt+;if（T1_cnt3999） /如果计数3999, 计时1s T1_cnt=0;if （cnt_sn!=0） /南北方向计时 cnt_sn-;elsestate_val_sn+;if （state_val_sn2） state_val_sn=0;cnt_sn=init_snstate_val_sn;switch （state_val_sn） /根据状态值，刷新各信号灯的状态case 0: SN_green=0 ;SN_yellow=1 ;SN_red=1 ;break;case 1: SN_green=1 ;SN_yellow=

18、0 ;case 2:SN_green=1 ;SN_red=0 ;if （cnt_ew!=0） /东西方向计时cnt_ew-;state_val_ew+;if （state_val_ew2） state_val_ew=0;cnt_ew=init_ewstate_val_ew;switch （state_val_ew） /根据状态值，刷新各信号灯的状态 EW_green=1 ;EW_yellow=1;EW_red=0 ; EW_green=0 ;EW_yellow=1 ;EW_red=1 ;EW_yellow=0 ;main（）/初始化各变量cnt_sn=init_sn0;cnt_ew=init_

19、ew0;T1_cnt=0;state_val_sn=0; /启动后，默认工作在序号为1 的状态state_val_ew=0;/初始化各灯的状态SN_green=0 ;/南北方向绿灯亮/南北方向黄灯灭/南北方向红灯灭EW_green=1 ;/东西方向绿灯灭/东西方向黄灯灭/东西方向红灯亮/初始化51的寄存器TMOD=0x20;/用T1计时 8位自动装载定时模式TH1=0x19;/0x4b; /500微秒溢出一次; 250=（256-x）*12/11.0592 - x= 230.4TL1=0x19;EA=1; /开中断ET1=1;TR1=1; /开定时器T1while（1） led_show（cnt_sn,cnt_ew）;/主程序结束