交通灯模拟控制系统设计.docx

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交通灯模拟控制系统设计

目录

一、一级标题1

1．二级标题1

2.二级标题1

二、标题1

1．二级标题1

2.二级标题1

三、标题1

1．二级标题1

2.二级标题1

四、标题1

1．二级标题1

2.二级标题1

五、标题2

1．二级标题2

2.二级标题2

一、设计目的

1．知识目标

1.熟悉单片机系统设计流程

2.能力目标

1.具备电路制作能力

2.具备整机调试能力

3.素质目标

1.培养团队协作精神

2.培养创新能力

2、任务描述

用单片机设计以交通信号灯模拟控制系统，晶振采用12ＭＨz，具体要求如下：

（1）在正常情况下，A、B道（A、B道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道）轮流放行60s（其中5s用于警告），B道放行30s（其中5s用于警告）。

（2）一道有车而另一道无车（用按键开关S1、S2模拟）时，使有车车道放行。

（3）有紧急车辆通过（用按键开关S0模拟）时，A、B道均为红灯。

3、知识点归纳与讲解

1．整体设计分析

（1）正常情况下运行主程序，采用0.5s延时子程序的反复调用来实现各种定时时间。

（2）一道有车而另一道无车时，采用外部中断1方式进入与其相应的中断服务程序，并设置该中断为低优先级断。

（3）有紧急车辆通过时，采用外部中断0方式进入相应的中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断，实现中断嵌套。

二、交通信号灯模拟控制系统设计程序流程图

开始

↓

初始化

↓

A绿等、B红灯

↓

延时55秒

↓

A绿灯闪烁3次

↓

A黄灯、B红灯

↓

延时2秒

↓

A红灯、B绿灯

↓

延时25秒

↓

B绿灯闪烁3次

↓

B黄灯、A红灯

↓

延时2秒

1．二级标题

2.二级标题

三、交通信号灯模拟控制系统主程序

ORG0000H

AJMPMAIN4

ORG0003H

AJMPAA0

ORG0013H

AJMPAA1

MAIN4:

SETBPX0

MOVTCON,#00000000B

MOVTMOD,#00010000B

MOVIE,#10000101B

CRY1:

MOVP1,#00001100B

MOVR2,#5

DISP1:

ACALLdelay

DJNZR2,DISP1

MOVR2,#6

LOW2:

CPLP1.2

ACALLdelay

DJNZR2,LOW2

MOVR2,#4

CRY3:

MOVP1,#00001010B

ACALLdelay

DJNZR2,CRY3

MOVP1,#00100001B

MOVR2,#5

DISP2:

ACALLdelay

DJNZR2,DISP2

MOVR2,#6

LOW3:

CPLP1.5

ACALLdelay

DJNZR2,LOW3

MOVR2,#4

CRY6:

MOVP1,#00010001B

ACALLdelay

DJNZR2,CRY6

AJMPCRY1

SJMP$

//MAIN3:

MOVR5,#10

//MAIN2:

MOVR3,#100

//MAIN1:

MOVR1,#100

//LOW1:

NOP

//NOP

//NOP

//DJNZR1,LOW1

//DJNZR3,MAIN1

//DJNZR5,MAIN2

//RET

AA0:

PUSHP1

PUSH03H

PUSHTH1

PUSHTL1

mova,p1

MOVP1,#09H//1111011000001001

MOVR5,#10

DELAY0:

ACALLDELAY

DJNZR5,DELAY0

movp1,a

POPTL1

POPTH1

POP03H

POPP1

RETI

AA1:

CLREA

PUSHP1

PUSH03H

PUSHTH1

PUSHTL1

mova,p1

SETBEA

JNBP3.0,BP

MOVP1,#0CH

SJMPDELAY1

BP:

JNBP3.1,EXIT

MOVP1,#21H

DELAY1:

MOVR6,#0AH

NEXT:

ACALLDELAY

DJNZR6,NEXT

EXIT:

movp1,a

CLREA

POPTL1

POPTH1

POP03H

POPP1

SETBEA

RETI

DELAY:

MOVR3,#0AH

MOVTH1,#3CH

MOVTL1,#0B0H

SETBTR1

LP1:

JBCTF1,LP2

SJMPLP1

LP2:

MOVTH1,#3CH

MOVTL1,#0B0H

DJNZR3,LP1

RET

END

四、交通信号灯模拟控制系统原理图

1.单片机最小系统原理图

2.交通灯示意图

3.紧急开关电路图

五、主要元器件介绍

1．AT89C52单片机

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程

AT89S52引脚图DIP封装

Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89S52具有以下标准功能：

8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

　　P0口：

P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。

作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。

对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。

当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。

在这种模式下，P0不具有内部上拉电阻。

在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。

程序校验时，需要外部上拉电阻。

　　P1口：

P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。

对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。

　　此外，P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）。

在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。

　　引脚号第二功能：

　　P1.0T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出

　　P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）

　　P1.5MOSI（在系统编程用）

　　P1.6MISO（在系统编程用）

　　P1.7SCK（在系统编程用）

　　P2口：

P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动

AT89S52引脚图PLCC封装

4个TTL逻辑电平。

对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。

在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部存储存储器（例如执行MOVX@DPTR）时，P2口送出高八位地址。

在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。

在使用8位地址（如MOVX@RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。

在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

　　P3口：

P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p3输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。

对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。

P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。

在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。

　　端口引脚第二功能：

　　P3.0RXD（串行输入口）

　　P3.1TXD（串行输出口）

　　P3.2INTO（外中断0）

　　P3.3INT1（外中断1）

　　P3.4TO（定时/计数器0）

　　P3.5T1（定时/计数器1）

　　P3.6WR（外部数据存储器写选通）

　　P3.7RD（外部数据存储器读选通）

　　此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。

　　RST：

复位输入。

当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。

　　ALE/PROG：

当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。

一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。

要注意的是：

每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。

对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。

如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。

该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。

此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。

　　PSEN：

程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89S52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。

　　EA/VPP：

外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。

需注意的是：

如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。

如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器的指令。

FLASH存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。

　　XTAL1：

振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

XTAL2：

振荡器反相放大器的输出端。

一、心得体会

在这次单片机实训中，我感谢老师对我的指点和教导，让我受益匪浅学到了很多东西，同时我也认识到要想学好专业知识就需要我们脚踏实地的学习，在实践中我们要严谨，细心，特别是不管怎么样，先感谢学校给我的这么多机会，真正的学到了东西。

随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，我们就学习了单片机这门课程，感觉是有点难。

也不知道整个学习过程是怎么过来得，可是时间不等人。

单片机是一门很好的学问，需要我去钻研它。

时光飞逝，一转眼，一个学期就过了一半，本学期的单片机综合课程设计也在一周内完成了。

俗话说“好的开始是成功的一半”。

说起课程设计，我认为最重要的就是做好设计的预习，认真的研究老师给的题目，选一个自己有兴趣的题目。

其次，老师对实验的讲解要一丝不苟的去听去想，因为只有都明白了，做起设计就会事半功倍，如果没弄明白，就迷迷糊糊的去选题目做设计，到头来一点收获也没有。

最后，要重视程序的模块化，修改的方便，也要注重程序的调试，掌握其方法。

在全组人竭尽全力，老师的精心指导下，程序基本编写成功，这是我们共同努力的结果，在享受我们成果之时，不得不感慨单片机的重要性与高难度性，所以为期一周的单片机课程设计没有浪费我我们学到了很多知识，也让我们对单片机有了更深一步的了解，虽然最后结果是出来了，可这与老师的精心指导是分不开的她引导我们的思路，本来一窍不通的我们经过老师的点拨基本上通了，所以老师是功不可没的。

这次实习我们使用控制电路的单片机是AT89S52。

开始点亮第一个发光二极管就出问题，这对准备大干一场的我是个不小的打击。

老师过来检查发现我用的是P0口，而其他同学用的是P1口，十分欣慰，指正P0口应从第二个端口接线。

之后的实习也是波折起伏，发光二级管，数码管，独立按键，定时计速器，程序调试无数次，从中也总结出不少调试的技巧，写好一个漂亮的程序，首先需要冷静的思考，其次需要细心的排序，排除先后主次的关系。

接着逻辑性要明显，每一句要明确存在的意义。

其中有很多程序是我自己写的，因为一个跟着老师板书的学生是永远没有自己的作品的。

虽然其中存在很多错误，但是我在调试中成长。

一个星期的实习很快就过去了。

在此我感谢老师的教导，感谢同学们的鼓励，感谢自己的独树一帜，让我对这个小小的电路板有了大大的认识。

总而言之，单片机课程设计对于我们有很大的帮助，我们从中受益匪浅。

2.二级标题

若正文部分有图和表：

图1引脚定义（图标题为五号宋体加粗居中）

表1P3口的备选功能（表标题为五号宋体加粗居中）

引脚

第二功能

信号名称

P3.0

P3.1

P3.2

P3.3

P3.4

P3.5

P3.6

P3.7

RXD

TXD

INT0

INT1

T0

T1

WR

RD

串行数据接收

串行数据发送

外部中断0请求

外部中断1请求

定时器/计数器0计数输入

定时器/计数器1计数输入

外部RAM写选通

外部RAM读选通