單片機(jī)控制交通燈課程設(shè)計(jì)

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2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題（含答案詳解+作文范文）_第1頁

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文檔簡(jiǎn)介

1、　　課程設(shè)計(jì)說明書　?。?011 /2012學(xué)年第二學(xué)期）　　課程名稱：單片機(jī)應(yīng)用 　　題目：交通燈控制器 　　2012年6月11日

2、　　目錄　　課程設(shè)計(jì)目的…………………………………………………………… 2　　課程設(shè)計(jì)正文…………………………………………………………… 2　　2.1軟件設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 2

3、;　　2.1.1系統(tǒng)分析……………………………………………………………… 2　　2.1.2繪制交通控制器原理圖……………………………………………… 2　　2.1.3軟件仿真……………………………………………………………… 5　　2.2硬件設(shè)計(jì)…………………………………………………………………5

4、　　2.2.1核心器件簡(jiǎn)介…………………………………………………………5　　2.2.2小系統(tǒng)板原理圖和器件清單…………………………………………8　　2.2.3大板器件清單………………………………………………………… 8　　2.2.4單元電路設(shè)計(jì)………………………………………………………… 9

5、　　2.2.5電路板焊接…………………………………………………………… 11　　2.3軟件程序設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 12　　3課程設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………………………………… 24　　4參考文獻(xiàn)………………………………………………

6、…………………… 25　　1.課程設(shè)計(jì)目的　　加強(qiáng)對(duì)單片機(jī)和其編程語言的認(rèn)識(shí)，充分掌握和理解設(shè)計(jì)各部分的工作原理、設(shè)計(jì)過程、選擇芯片器件、模塊化編程等多項(xiàng)知識(shí)。用單片機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)具體應(yīng)用，使個(gè)人設(shè)計(jì)能夠真正使用。把理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，充分發(fā)揮個(gè)人能力，并在實(shí)踐中鍛煉。提高利用已學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。提高實(shí)踐動(dòng)手

7、能力。　　2.課程設(shè)計(jì)正文　　2.1軟件設(shè)計(jì)　　2.1.1系統(tǒng)分析　　設(shè)計(jì)交通燈控制器，要求：（1）A道和B道上均有車輛要求通過時(shí)，A，B道輪流放行。即A道放

8、行時(shí)，B道禁行；（2）用2個(gè)數(shù)碼管顯示秒數(shù)，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，不同時(shí)段顯示放行時(shí)間和禁行時(shí)間。（3）有緊急車輛要求通過時(shí)，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行，A，B道均為紅燈，緊急車由K1開關(guān)模擬。（4）東西和南北各用3個(gè)發(fā)光二極管，分別是紅燈，黃燈，綠燈。（5）上電時(shí)，默認(rèn)紅燈時(shí)間為10秒，綠燈時(shí)間為15秒。設(shè)置5個(gè)按鍵，分別為加1，減1，調(diào)節(jié)切換，緊急狀態(tài)，開始運(yùn)行。　　2.1.2繪制交通控制器原理圖<

9、/p>　　在拿到設(shè)計(jì)說明書后，和同組同學(xué)討論設(shè)計(jì)方案，通過在美食林門前交差路口觀察交通燈原理，通過網(wǎng)上查資料初步設(shè)計(jì)好原理圖，使用altium designer6　　繪制好原理圖。繪制原理圖期間，由于altium designer6中沒有STC90C52AD器件圖，所以首先繪制其器件圖，如下所示：　　根據(jù)單片機(jī)課設(shè)資料，設(shè)計(jì)好

10、最小系統(tǒng)和外圍設(shè)備的連接圖原理圖及PCB：　　原理圖：　　PCB:　　2.1.3軟件仿真　　為了更快更好的設(shè)計(jì)成功，我們需要在硬件設(shè)計(jì)前進(jìn)行一些與實(shí)際差不多的

11、軟件仿真，這樣做可以減少器件的損壞，在電路板焊接前初步了解電路的原理和所實(shí)現(xiàn)的功能，軟件仿真圖如下：　　2.2硬件設(shè)計(jì)　　2.2.1核心器件簡(jiǎn)介　　STC90C52AD　　管腳功能</p&g

12、t;　　STC90C52單片機(jī)為40引腳芯片如圖2－3所示。　?、買/O口線: P0、P1、P2、P3共四個(gè)八位P0口是三態(tài)雙向口, 通稱數(shù)據(jù)總線口, 因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯?duì)外部存儲(chǔ)器的讀?寫操作。P0口也用以輸出外部存儲(chǔ)器的低8位地址。由于是分時(shí)輸出, 故應(yīng)在外部加鎖存器將此地址數(shù)據(jù)鎖存, 地址鎖存信號(hào)用ALE。P1口是專門供用戶使用的I/O口, 是準(zhǔn)雙向口。P2口是從

13、系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)作高8位地址線用。不擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí), P口也可以作為用戶I/O口線使用, P2口也是準(zhǔn)雙向口。P3口是雙功能口, 該口的每一位均可獨(dú)立地定義為第一I/O 功能或第二I/O功能。作為第一功能使用時(shí)操作同P1口。　　P3口的第二功能如表2－1。　　圖2-3 90C52引腳圖　?、诳刂瓶诰€: PSEN (片

14、外取控制)、AL E( 地址鎖存控制)、EA (片外儲(chǔ)器選擇)、RE2SET (復(fù)位控制) ;　　③電源及時(shí)鐘: CCC、VSS; XTAL 1, XTAL 2　　表2-1 引腳功能表　　74LS245　　雙向總線發(fā)送器/接收器(3S

15、)　　簡(jiǎn)要說明:　　245 為三態(tài)輸出的八組總線收發(fā)器,其主要電器特性的典型值如下(不同廠家具體值有差別):　　引出端符號(hào):　　AA 總線端</p&

16、gt;　　BB 總線端　　/G三態(tài)允許端(低電平有效) DIR方向控制端　　邏輯圖:　　2.2.2小系統(tǒng)板原理圖和器件清單　　2.2.3大板器件清單

17、;　　4個(gè)共陰極數(shù)碼管　　4個(gè)NPN三極管　　8個(gè)1K電阻　　8個(gè)550歐電阻

18、　7個(gè)330歐電阻　　5個(gè)按鍵　　1個(gè)74LS245　　3個(gè)綠色發(fā)光二極管　　3個(gè)紅色發(fā)光二極管&l

19、t;/p>　　2個(gè)黃色發(fā)光二極管　　2.2.4單元電路設(shè)計(jì)　　晶振電路　　復(fù)位電路　　顯示電路

20、;　　2.2.5電路板焊接　　焊接小板時(shí)按老師給的資料焊接，大板按自己設(shè)計(jì)的原理圖焊接，焊接時(shí)應(yīng)注意利用大板的結(jié)構(gòu)，利用好板上的接地和電源。焊接時(shí)注意按照器件引腳圖焊接而不要按原理圖的引腳焊接。焊接好的實(shí)物圖如下： 　　2.3軟件程序設(shè)計(jì)<p&

21、gt;　　#include<reg52.h>　　#define uchar unsigned char　　#define uint unsigned int　　sbit we0=P1^0;　　sbit we1=P1^1;

22、;　　sbit we2=P1^2;　　sbit we3=P1^3;　　sbit s0=P1^4;//調(diào)時(shí)模式開關(guān)　　sbit s1=P1^5;//加1開關(guān)　　sbit s2=P1^6;//減1開關(guān)　　sbit s3=P1^7;//

23、南北向轉(zhuǎn)換開關(guān)　　sbit k1=P3^2;//緊急車輛通過開關(guān)　　uchar b,aa,ge,shi,ge1,shi1;　　uint t1,t2,t3,i,red,green;　　int check,yellow;　　uchar

24、 code table[]={　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,　　0x39,0x5e,0x79,0x71};　　void init

25、();　　void checkdisplay();　　void delay(uint z);　　void display(uchar shi,uchar ge,uchar shi1,uchar ge1);　　void main()

26、　　{　　init();　　while(1)　　{　　change:if(s0==0)//進(jìn)入調(diào)時(shí)模式</p&g

27、t;　　{　　delay(5);　　if(s0==0)　　{　　i=1;<

28、/b>　　P0=0xbf;　　TR0=0;　　green=t1;　　red=t2;<

29、p>　　while(!s0);　　delay(5);　　while(!s0);　　while(i==1)　　{　　if(s0==0

30、)　　{　　delay(5);　　if(s0==0)　　{

31、　　i=0;　　}　　}　　if(s1==0)　　{<

32、;p>　　delay(5);　　if(s1==0)　　{　　if(t3%2!=1)　　{&

33、lt;p>　　t1++;　　green=t1;　　}　　if(t3%2==1)　　{<

34、;p>　　t2++;　　red=t2;　　}　　}　　while(!s1);<p&

35、gt;　　delay(5);　　while(!s1);　　}　　if(s2==0)　　{<

36、p>　　delay(5);　　if(s2==0)　　{　　if(t3%2!=1)　　{&l

37、t;p>　　t1--;　　green=t1;　　}　　if(t3%2==1)　　{<

38、p>　　t2--;　　red=t2;　　}　　}　　while(!s2);

39、;　　delay(5);　　while(!s2);　　}　　if(s3==0)　　{<p&

40、gt;　　delay(5);　　if(s3==0)　　{　　t3++;　　if(t3%2==1)

41、　　P0=0x7f;　　else　　P0=0xbf;　　}　　while(!s3);</p&

42、gt;　　delay(5);　　while(!s3);　　}　　shi=green/10;　　ge=green%10;　　shi1=

43、red/10;　　ge1=red%10;　　display(shi,ge,shi1,ge1);　　check=t1-t2;　　if(check<0)　　{<

44、p>　　check=-check;　　}　　if(check>=10)//檢查黃燈時(shí)間是否超出10s范圍　　{　　while(1)</p&g

45、t;　　{　　checkdisplay();　　}　　}　　}

46、　　TR0=1;　　}　　while(!s0);　　delay(5);　　while(!s0);

47、　　} //到此調(diào)時(shí)程序結(jié)束　　shi=green/10;　　ge=green%10;　　shi1=red/10;　　ge1=red%10;　　display(shi,ge,shi1,ge1);<p

48、>　　P0=0xde;　　if(aa==10)　　{　　aa=0;　　green--;&l

49、t;p>　　red--;　　if(red==0||green==0)//紅燈時(shí)間走完進(jìn)入黃燈倒計(jì)時(shí)狀態(tài)　　{　　yellow=t1-t2;　　if(yellow<0)

50、;　　{　　yellow=-yellow;　　}　　while(yellow!=0)　　{&l

51、t;b>　　P0=0xdd;　　if(s0==0)　　goto change;//跳回調(diào)試模式　　if(red==0)　　{

52、P2=table[yellow];　　we3=0;　　delay(1);　　we3=1;　　}&

53、lt;p>　　if(green==0)　　{　　P2=table[yellow];　　we1=0;　　delay(1);<

54、p>　　we1=1;　　}　　if(aa==10)　　{　　aa=0;

55、　if(red==0)　　{　　yellow--;　　green--;　　}

56、　if(green==0&&yellow!=0)　　{　　yellow--;　　red--;　　}<

57、;/p>　　}　　P2=0xff;　　shi=green/10;　　ge=green%10;　　shi1=red/10;　　g

58、e1=red%10;　　display(shi,ge,shi1,ge1);　　}　　}　　shi=green/10;　　ge=green%10;</

59、p>　　shi1=red/10;　　ge1=red%10;　　display(shi,ge,shi1,ge1);　　if(green==0&&yellow==0)//東西方向和南北方向紅綠燈換路　　{</

60、b>　　green=t1;　　red=t2;　　if(green==t1&&red==t2)　　{<p&g

61、t;　　while(green!=0&&red!=0)　　{　　P0=0xf3;　　if(s0==0)　　goto change;</p

62、>　　shi=red/10;　　ge=red%10;　　shi1=green/10;　　ge1=green%10;　　display(shi,ge,shi1,ge1);　　if(aa==10)</

63、p>　　{　　aa=0;　　green--;　　red--;　　if(red==0||gre

64、en==0)//紅燈時(shí)間走完進(jìn)入黃燈倒計(jì)時(shí)狀態(tài)　　{　　yellow=t1-t2;　　if(yellow<0)　　{　　yellow=-yellow

65、;　　}　　while(yellow!=0)　　{　　P0=0xeb;　　if(s0==0)<

66、;/b>　　goto change;　　if(red==0)　　{　　P2=table[yellow];　　we1=0;&l

67、t;p>　　delay(1);　　we1=1;　　}　　if(green==0)　　{&l

68、t;p>　　P2=table[yellow];　　we3=0;　　delay(1);　　we3=1;　　}<

69、/p>　　if(aa==10)　　{　　aa=0;　　if(red==0)　　{<

70、b>　　yellow--;　　green--;　　}　　if(green==0&&yellow!=0)　　{<

71、/p>　　yellow--;　　red--;　　}　　}　　P2=0xff

72、;　　shi=red/10;　　ge=red%10;　　shi1=green/10;　　ge1=green%10;　　display(shi,ge,shi1,ge1);<p

73、>　　}　　}　　shi=green/10;　　ge=green%10;　　shi1=red/10;　　ge1=red%10;

74、　　display(shi,ge,shi1,ge1);　　}　　}　　red=t2;　　green=t1;</b&

75、gt;　　}　　}　　}　　}　　}</b&

76、gt;　　void init()　　{　　t1=15;　　t2=10;　　t3=0;</b

77、>　　red=t2;　　yellow=0;　　green=t1;　　P1=0xff;//有可能導(dǎo)致仿真出錯(cuò)&l

78、t;b>　　P3=0xff;　　TMOD=0x01;　　TH0=(65536-50000)/256;　　TL0=(65536-50000)%256; 　　EA=1;&

79、lt;b>　　EX0=1;　　ET0=1;　　TR0=1;　　IT0=1;　　}</p

80、>　　void checkdisplay()//黃燈超時(shí)檢查子程序　　{　　P2=0x40;　　we0=0;

81、delay(1);　　we0=1;　　P2=0xff;　　P2=0x40;　　we1=0;</

82、p>　　delay(1);　　we1=1;　　P2=0xff;　　P2=0x40;<b

83、>　　we2=0;　　delay(1);　　we2=1;　　P2=0xff;　　P2=0x40;

84、;　　we3=0;　　delay(1);　　we3=1;　　P2=0xff;&

85、lt;b>　　}　　void display(uchar shi,uchar ge,uchar shi1,uchar ge1)//數(shù)碼管顯示子程序　　{　　if(shi!=0)　　{<

86、/b>　　P2=table[shi];　　we0=0;　　delay(1);　　we0=1;

87、　　}　　else　　we0=1;　　P2=0xff;　　if(ge!=0||shi!=0)&l

88、t;b>　　{　　P2=table[ge];　　we1=0;　　delay(1);　　we1=1;<p

89、>　　}　　else　　we1=1;　　P2=0xff;　　if(shi1!=0)<

90、p>　　{　　P2=table[shi1];　　we2=0;　　delay(1);　　we2=1;</p&g

91、t;　　}　　else　　we2=1;　　P2=0xff;　　if(ge1!=0||shi1!=0

92、)　　{　　P2=table[ge1];　　we3=0;　　delay(1);　　we3=1;&l

93、t;/b>　　}　　else　　we3=1;　　P2=0xff;<

94、b>　　}　　void delay(uint z)　　{　　uint x,y;　　for(x=z;x>0;x--)　　fo

95、r(y=55;y>0;y--);　　}　　void timer0() interrupt 1　　{　　TH0=(65536-50000)/256;

96、　TL0=(65536-50000)%256;　　aa++;　　}　　void exter0() interrupt 0//緊急車輛通過中斷程序　　{<

97、/p>　　if(k1==0)　　{　　delay(5);　　if(k1==0)<b&g

98、t;　　{　　b=1;　　TR0=0;　　while(!k1);　　delay(5);　　whi

99、le(!k1);　　while(b)　　{if(k1==0)　　b=0;　　P0=0xf6;

100、we0=1;　　we1=1;　　we2=1;　　we3=1;　　}<p

101、>　　}　　while(!k1);　　delay(5);　　while(!k1);　　TR0=1;<b&

102、gt;　　}　　}　　3課程設(shè)計(jì)總結(jié)　　轉(zhuǎn)眼間兩周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)又過去了，在這兩周的課程設(shè)計(jì)中我們忙碌且充實(shí)著，從對(duì)單片機(jī)當(dāng)時(shí)的懵懵懂懂，到現(xiàn)在熟練運(yùn)用，我們都覺得受益頗多，每當(dāng)有同學(xué)經(jīng)過辛勤的努力，在單片機(jī)課題的設(shè)

103、計(jì)上有了一個(gè)又一個(gè)小小的進(jìn)步時(shí)我都看到，他們的臉上流露出的興奮喜悅，同時(shí)我也會(huì)同他們一道分享那種突破困難的喜悅。　　在這兩周的設(shè)計(jì)中我們不僅學(xué)到了關(guān)于自己課程設(shè)計(jì)題目方面的東西。同時(shí)我們也從課程設(shè)計(jì)中的相互交流和互幫互助中學(xué)到了很多關(guān)于單片機(jī)應(yīng)用方面的其它知識(shí)，這下知識(shí)都是我們?cè)谶@次實(shí)踐中一點(diǎn)一滴的積累下來的。　　至于我們的課程設(shè)計(jì)，我就有更多深切的體會(huì)

104、了，我們組制作的是《交通燈控制器》，從最初的實(shí)地考察到原理圖設(shè)計(jì)，再到程序編程，最后的焊接調(diào)試我都有參與和同組人的合作，從這些制作過程中我體會(huì)到了一套完整系統(tǒng)實(shí)施下來的不易，這況且是一套小小的交通燈控制器裝置，如果是整個(gè)交通系統(tǒng)控制又會(huì)是什么樣呢？由此我又不得不被人類的勤勞與智慧所折服了！好了言歸正傳，先從原理圖的最初設(shè)計(jì)開始說起，起初我們也都是只對(duì)交通這個(gè)天天見到的東西半知半解，也沒有想到交通燈這東西還有這么多名堂，于是我們組的幾個(gè)同

105、學(xué)來了一次親臨實(shí)地的考察活動(dòng)，我們?cè)趯W(xué)校東門的美食林旁的十字路口足足看了有半個(gè)小時(shí)的交通燈變化情況才對(duì)其的運(yùn)作方式才有了一個(gè)較為全面的了解，如關(guān)于其時(shí)間變換方式、黃燈的作用等等。之后我們就回到宿舍開始了原理圖的設(shè)計(jì)了，根據(jù)我們之前觀察的實(shí)際情況和我們的現(xiàn)有電子元器件，在我們的細(xì)心討論下最終我們我們?cè)O(shè)計(jì)出了一份滿意的能夠?qū)崿F(xiàn)我們所有要求的原理圖來，接著就是我的主要任務(wù)了“程序的設(shè)計(jì)”，在這一步中我借鑒了許多他人在這方面的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，同時(shí)也克

106、服了許多別人沒法幫我解決的問題，如:如何進(jìn)行交通燈的東西和南北方向的轉(zhuǎn)換、中斷程　　在這一步中我們都是伴著松香和焊錫的味道度過的，由于準(zhǔn)備和焊接時(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度在這一不中我們并沒有出現(xiàn)太多的問題，但也許這就是我們唯一擔(dān)心的，因?yàn)槲覀儾]有在自己的這一步中學(xué)到太多的東西是一個(gè)遺憾，不過在這一步中我們還是通過去積極幫助其它組解決問題從而學(xué)到了不少，在最后的完成之際看到自己這兩個(gè)星期的辛勤勞動(dòng)得到了收獲不

107、知有多么的高興！　　最終我們圓滿的完成了這次非常有意義的課程設(shè)計(jì)，在最后我想說的是通過這次課程設(shè)計(jì)我們學(xué)到的不僅僅是那些知識(shí)，同時(shí)我們還學(xué)到了很多關(guān)于同學(xué)之間合作的重要性，同時(shí)也加深了我們今后，齊心協(xié)力一起解決問題的意識(shí)。　　4參考文獻(xiàn)　　[1] 李朝青. 單片機(jī)原理及接口技

108、術(shù)（第3版）. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005　　[2] 馬忠梅等. 單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007　　[3] 趙新民. 智能儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999　　[4] 何立民. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994<

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