畢業(yè)設計報告單片機控制的交通燈控制系統(tǒng)設計

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文檔簡介

1、　　單片機控制的交通燈控制系統(tǒng)設計　　題目單片機控制的交通燈 　　控制系統(tǒng)設計 　　專業(yè) 應用電子 　　班級 0802

2、 　　學號 k2008610236 　　姓名 　　指導教師 　　2014

3、年 01 月 13 日 　　摘要　　本設計是單片機控制的交通燈控制系統(tǒng)設計。由單片機系統(tǒng)、LED顯示、交通燈演示系統(tǒng)、鍵盤電路及其控制電路組成。該系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具有倒計時、緊急情況處理、調(diào)整通行時間以及根據(jù)具體情況手動控制等功能。　　十字路口的交通燈在工作時應具有

4、如下特點：紅燈表示該條道路禁止通性；黃燈表示該條道路上未過停車線的車輛禁止通行，已過停車線的車輛繼續(xù)通性；綠燈亮表示該條道路允許通行。　　該系統(tǒng)使用12MHZ晶振與單片機AT89S52相連接,通過軟件編程的方法實現(xiàn)十字路口的交通燈控制，輸入裝置是鍵盤開關，用于控制交通燈的運行模式以及設置通行時間，顯示裝置是兩位的LED七段數(shù)碼管。該系統(tǒng)是由AT89S52單片機控制的，可以實現(xiàn)以下功能：</

5、p>　　1. 南北方向（主干道）車道和東西方向（支干道）兩條交叉道路上的車輛交替運行，主干道每次通行時間都設為30秒、支干道每次通行間為20秒，時間可設置修改。　　2. 在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運行車道。　　3. 黃燈亮時，要求每秒閃亮一次。　　4. 東西方向、南

6、北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用顯示器進行顯示（采用計時的方法）。　　5. 一道有車而另一道無車（實驗時用開關 K0 和 K1 控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行。　　6. 有緊急車輛要求通過時，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行，A、B道均為紅燈。　　關鍵字：AT89S52單片機，交通燈，L

7、ED顯示，鍵盤開關電路。　　目錄　　1概述…………………………………………………………………………-3-　　1.1設計背景 ……………………………………………………………-3-　　1.2設計目的 …………………………………………

8、…………………-3-　　1.3設計要求 ……………………………………………………………-3-　　2 系統(tǒng)總體方案及硬件設計 ………………………………………………-4-　　2.1 設計原理……………………………………………………………-4-　　2.2 各功能模塊設計…………

9、…………………………………………-4-　　2.2.1單片機AT89S52介紹 …………………………………………-4-　　2.2.2總體方案 ………………………………………………………-5-　　2.2.3時鐘電路模塊 …………………………………………………-6-　　2.2.

10、4復位電路模塊 …………………………………………………-6-　　2.2.5交通燈演示模塊 ………………………………………………-7-　　2.2.6 LED顯示模塊 …………………………………………………-7-　　2.2.7鍵盤開關模塊 …………………………………………………-8-<p

11、>　　3 軟件設計 …………………………………………………………………-10-　　3.1程序流程圖…………………………………………………………-10-　　3.2系統(tǒng)軟件設計………………………………………………………-11-　　3.2.1 LED的編程……………………………………………………-11-<

12、/p>　　3.2.2交通燈模塊的編程設計………………………………………-12-　　3.2.3定時器程序……………………………………………………-12-　　3.2.4鍵盤程序………………………………………………………-13-　　3.2.4.1通行時間設置程序………………………………………

13、-13-　　3.2.4.2緊急情況處理程序………………………………………-14-　　3.2.4.3狀態(tài)調(diào)整程序……………………………………………-14-　　4 Proreus仿真 ……………………………………………………………-15-　　4.1正常工作狀態(tài)……………………

14、…………………………………-15-　　4.2時間調(diào)整……………………………………………………………-17-　　4.3緊急狀況……………………………………………………………-19-　　4.4狀態(tài)調(diào)整……………………………………………………………-20-　　5課程設計體會 …

15、…………………………………………………………-22-　　參考文獻……………………………………………………………………-23-　　附1：源程序代碼 …………………………………………………………-24-　　附2：系統(tǒng)原理圖 …………………………………………………………-32-

16、　　1 概述　　1.1 設計背景　　人們越來越關注城市交通問題，而交通燈在安全行車過程中起十分重要的作用, 現(xiàn)在交通燈一般設在十字路口，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈, 加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車, 對于一般情況下的安全行車、車輛分流發(fā)揮著作用, 但根據(jù)實際行

17、車過程中出現(xiàn)的情況, 主要有如下幾個缺點: 1、車道讓車輪流放行時間相同且固定, 在十字路口, 經(jīng)常出現(xiàn)有些車道車輛較多, 放行時間應該長些;而有些車道車輛較少,放行時間應短些。2、沒有考慮緊急車通過時, 兩車道應采取的措施, 譬如, 有消防車通過執(zhí)行緊急任務時, 兩車道的車都應停止, 讓緊急車輛通過。根據(jù)行車過程中出現(xiàn)的實際情況, 如何合理高效地利用交通燈指示交通情況，這是一個迫切需要解決的問題。<p&

18、gt;　　1.2 設計目的　　1. 進一步熟悉和掌握單片機的結(jié)構(gòu)及工作原理。　　2. 掌握單片機的接口技術及相關外圍芯片的外特性，控制方法。　　3. 通過課程設計，掌握以單片機核心的電路設計的基本方法和技術。　　4. 通過實際程序設

19、計和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設計方法和調(diào)試技術。　　5. 了解開發(fā)單片機應用系統(tǒng)的全過程，為今后從事相關事業(yè)打下基礎。　　1.3 設計要求　　1. 設計一個十字路口的交通燈控制電路，要求南北方向（主干道）車道和東西方向（支干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運行，主干道每次通

20、行時間都設為30秒、支干道每次通行時間為20秒，時間可設置修改。　　2. 在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運行車道；　　3. 黃燈亮時，要求每秒閃亮一次。　　4. 東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用顯示器進行顯示（采用計時的方法）。<p

21、>　　5. 一道有車而另一道無車（實驗時用開關 K0 和 K1 控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行。 　　6. 有緊急車輛要求通過時，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行，A、B道均為紅燈。　　2 系統(tǒng)總體方案及硬件設計　　2.1 設計原理<p&

22、gt;　　本設計使用的是單片機作為核心的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強大，而且可以隨時更新系統(tǒng)，根據(jù)道路情況適時調(diào)整交通燈的狀態(tài)，全面有效地利用交通燈指示交通情況。　　該設計是以單片機AT89S52為核心完成的,在硬件電路中采用P1口點亮交通指示燈，采用P0口和P2口作為2位LED數(shù)碼管的驅(qū)動接口，可顯示各個方向的交通燈的持續(xù)時間，單片機外圍接有按鍵開關電路，可以響應外部中斷及鍵

23、盤程序，實現(xiàn)緊急情況處理、調(diào)整交通燈的點亮時間等功能。　　芯片選用AT89C51 單片機，電路由下列部分組成：時鐘電路、復位電路、鍵盤電路、交通燈演示電路、LED顯示電路。　　2.2 各功能模塊設計　　2.2.1 單片機AT89S52介紹　　AT89S52是一個低電壓，高

24、性能CMOS型 8位單片機，片內(nèi)含8KB的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器（ROM）和256 B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）。 AT89S52是一個低功耗高性能單片機，40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，AT89S52可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的Flash

25、存儲器可有效地降低開發(fā)成本。　　引腳使用說明：　　I/O端口的編程實際上就是根據(jù)應用電路的具體功能和要求對I/O寄存器進行編程。具體步驟如下：　　l. 根據(jù)實際電路的要求，選擇要使用哪些I/O端口。　　2. 初始化端口的數(shù)據(jù)輸出寄存器

26、，應避免端口作為輸出時的開始階段出現(xiàn)不確定狀態(tài)，影響外圍電路正常工作。　　3. 根據(jù)外圍電路功能，確定PO端口的方向，初始化端口的數(shù)據(jù)方向寄存器。對于用作輸入的端口可以不考慮方向初始化，因為PO的復位缺省值為輸入。　　4. 用作輸入的PO管腳，需上拉電阻。　　5. 最后對I/O端口進行輸出(寫數(shù)據(jù)輸出寄存器)和輸

27、入(讀端口)編程，完成對外圍電路的相應功能。　　幾個特殊管腳：　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平。<

28、;/p>　　2.2.2 總體方案　　此交通燈系統(tǒng)位于一個十字路口，此路口為東南西北走向。南北方向為主干道，東西方向為支干道。各干道有一組紅、綠、黃三色的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。　　此交通燈系統(tǒng)工作過程分為4個狀態(tài)。狀態(tài)0南北方向綠燈亮，東西方向紅

29、燈亮。過25秒后轉(zhuǎn)為狀態(tài)1，南北方向綠燈滅，黃燈每秒閃亮一次，東西方向還是紅燈亮。歷時5秒鐘再轉(zhuǎn)為狀態(tài)2，南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮。過15秒后轉(zhuǎn)為狀態(tài)3，南北方向還是紅燈亮，東西方向綠燈滅，黃燈每秒閃亮一次。歷時5秒鐘又循環(huán)至狀態(tài)0。　　交通燈的狀態(tài)表如下：　　表01 交通燈的狀態(tài)表　　注

30、：　　1：SN：南北方向。WE：東西方向。　　2：狀態(tài)：0：熄。1：亮。1/0：閃。　　2.2.3 時鐘電路模塊　　時鐘電路模塊給單片機提供特定的時鐘周期，以備單片機工作使用。單片機的機器周期有6MHz和12MHz的兩種。這里采用的是12MHZ的晶振，

31、以給單片機提供12MHz的機器周期。另外有兩個30P的電容，兩晶振引腳分別連到XTAL1和XTAL2振蕩脈沖輸入引腳。　　其電路圖如圖02所示： 　　圖02 時鐘電路模塊　　2.2.4 復位電路模塊　　單片機系統(tǒng)的復位電路采用的是上電+按鈕復位電路形式，其中電阻R采用10

32、KΩ的阻值，電容采用電容值為10μF的電解電容。　　其具體連接電路如圖03所示：　　圖03 復位電路模塊　　2.2.5 交通燈演示模塊　　此交通燈演示模塊由單片機的P1口作信號輸出端來控制12個交通燈的亮滅，交通燈采用的是發(fā)光二極管。因為單片機的輸出電流非常小，為了使發(fā)光

33、二極管能夠發(fā)光或者更亮，二極管采用共陽極接法。即陽極通過470Ω電阻接+5V直流電源，陰極接單片機P1口。同時南北方向同色燈連同上拉電阻一起并聯(lián)，東西方向也是一樣，以保證同一干道上的同色燈同時點亮或熄滅，并且流過二極管的電流不會因并聯(lián)而減半。　　其具體連接電路如圖04所示: 　　圖04交通燈演示電路　　2.2.6

34、 LED顯示模塊　　由于同一干道上的兩個方向的紅燈，綠燈，黃燈點亮時間相同，所以南北方向只需一個數(shù)碼管顯示相應的時間即可，同理東西方向也只需一個。　　本次交通燈設計采用兩位一體的共陰極數(shù)碼管來顯示相應的時間。由單片機的P0口輸出字型碼，P2口的前四位P2.0~P2.3作位選端。位選端接LED的共陰極，故低電位有效。因為單片機I/O口的驅(qū)動電流很小，一般

35、只有幾個毫安。為了增加驅(qū)動能力，每個LED上都加上一個上拉電阻，接入+5V電源，本次設計采用的是排阻。當P0口輸出低電平時，LED不導通，上拉電阻電流灌進單片機，而當P0口輸出高電平時，LED導通。而且上拉電阻的電流也通過LED,這自然就增加了LED的發(fā)光亮度。 　　其具體連接電路如圖05所示：　　圖05 LED顯示電路<

36、p>　　2.2.7 鍵盤開關模塊　　此系統(tǒng)通過5個開關實現(xiàn)所有的要求，開關一端接地，另一端接單片機的P3口。K0接P3^7,當主干道有車而支干道無車時，按一下K0鍵，可以實現(xiàn)主干道通行。K1接P3^6,當支干道有車而主干道無車時，按一下K1鍵，可以實現(xiàn)支干道通行。K2接P3^3,利用中斷1的方式對緊急情況進行處理，即使東南西北四個方向都亮紅燈停車。K4接P3^2，利用中斷0的方式對各個干道

37、的通行時間進行設置。在相應中斷0期間，K0，K1起調(diào)整時間的作用。每按一下K0，主干道通行時間加一，每按一下K0，主干道通行時間加一。K3接P3^5，按一下K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序。　　其具體連接電路如06圖示: 　　圖06 鍵盤開關電路　　3 軟件設計<

38、/p>　　3.1 系統(tǒng)流程圖　　3.2 系統(tǒng)軟件設計　　本次單片機課程設計軟件部分利用C語言編程，采用模塊化程序設計。程序部分由主程序、定時器程序、T0/T1中斷服務程序、鍵盤掃描程序、交通燈點亮程序、LED數(shù)碼管掃描顯示程序和延時程序構(gòu)成。　　3

39、.2.1 LED的編程　　本次交通燈設計采用兩位一體的共陰極數(shù)碼管來顯示相應的時間。數(shù)碼管為七段數(shù)碼管，由8個發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字0-9，字符A-F、H、L、P、R、U、Y、符號“-”及小數(shù)點“.”。本設計只需要顯示數(shù)字0-9，來表示相應的時間。　　共陰極數(shù)碼管的8個發(fā)光二極管的陰極連接在一起接位選端。兩個兩位一體的共陰極數(shù)碼管共

40、有4個位選端，分別接在P2^O-P2^3，低電平有效。數(shù)碼管各個陽極管腳接各段的驅(qū)動電路輸出端，既P0口。P0^0接a,P0^1接b，……P0^6接g，P0^7接dp，高電平有效。　　本設計采用逐位掃描的方式實現(xiàn)相應時間的動態(tài)顯示。先將P2^1置低電平，P2^0、P2^2、P2^3置高電平，來選中南北方向數(shù)碼管的個位，此時P0口的數(shù)據(jù)接傳送給它顯示。經(jīng)延時一段時間，將P2^1置低電位選中南北方

41、向數(shù)碼管的十位，此時P0口的數(shù)據(jù)接傳送給它顯示。再用同樣的方法依次驅(qū)動東西方向數(shù)碼管。通過不斷改變P0口、P2口的輸出，用循環(huán)掃描的方式，即可實現(xiàn)LED的動態(tài)顯示。　　LED動態(tài)顯示的流程圖如圖08：　　3.2.2交通燈模塊的編寫設計　　本次設計的交通燈演示模塊由單片機的P1口作信號輸出端來控制12個交通燈的亮滅

42、。P1^1-P1^6依次連接南北的紅燈、綠燈、黃燈,東西的紅燈、綠燈，黃燈。所以4種狀態(tài)依次為0x6A,0x66,0x5C,0x3C。當交通燈的剩余時間為零時，改變P1口的輸出，進而改變交通燈的點亮狀態(tài)。交通燈依次循環(huán)上面的4個狀態(tài)，就可以實現(xiàn)指揮交通的作用。　　3.2.3 定時器程序　　本次設計用定時計數(shù)器T1，TMOD是定時計算器的工作方式控制寄存器

43、，通過對該寄存器的操作可以改變T1的工作方式。T1有4種工作方式，由TMOD寄存器中間的M1、M0這兩位來決定。本次設計的定時計數(shù)器工作在工作方式1，M1、M0設定為01。定時計算器采用加1計數(shù)的方式，當接收到一個驅(qū)動事件時計數(shù)器加1。工作方式1的內(nèi)部計數(shù)器寬度為16位，由TH1的8位和TL1的8位組成。當TL1溢出時將向TH1進位，當TH1溢出后會產(chǎn)生相應的溢出中斷。　　驅(qū)動事件之間的時間間隔

44、即為定時計數(shù)器的定時寬度。在定時的工作方式下，定時寬度是單片機的機械周期，也是外部時鐘頻率的1/12。本次設計的外部時鐘頻率為12MHz?？芍?，接收106個驅(qū)動事件的時間為1s。　　定是1s的流程圖如圖09所示：　　3.2.4 鍵盤程序　　為了實現(xiàn)設置通行時間、緊急情況處理、有車放行等功能，本次設計中有鍵盤電路。

45、通行時間設置由外部中斷0實現(xiàn)，緊急情況由外部中斷1處理，有車放行是用普通的鍵盤程序?qū)崿F(xiàn)的。　　按鍵實際是一種常用的按鈕，按鍵未按下時，鍵的兩個觸點處于斷開狀態(tài)，按鍵按下時，兩個觸點閉合。按鍵是利用機械觸點來實現(xiàn)鍵的閉合和釋放，由于彈性作用的影響，機械觸點在閉合及斷開瞬間均有抖動過程，從而使鍵輸入也出現(xiàn)抖動。　　抖動時間一般為5—10ms。本次設計采用軟件

46、的辦法消抖。在第一次檢測到有鍵按下時不動作，延時10ms，再次檢測按鍵的狀態(tài)，如果仍保持閉合狀態(tài)，則確定真的有鍵按下。當按鍵釋放后，轉(zhuǎn)入按鍵的處理程序　　延時程序如下：　　/*延時t毫秒*/　　void delay(uchar t)<

47、;/p>　　{　　uchar i; /*定義無符號字符常量*/　　for(t;t>0;t--) /*執(zhí)行t次循環(huán)*/　　{　　for(i=2000;i>

48、0;i--) /*由于時鐘脈沖是12MHz，執(zhí)行2000次循環(huán)的時間為1ms*/　　{　　}　　}　　} </p

49、>　　3.2.4.1 通行時間設置程序　　本次設計通過外部中斷0設置各個干道的通行時間。　　外部中斷0的請求信號由P3^2引腳輸入，采用低電平有效的方式響應中斷，即IT0=1。響應中斷0期間，CPU禁止響應其他中斷，按鍵K0，K1起調(diào)整時間的作用。采用加1的方式,每按一下K0，主干道通行時間加1，每按一下K1，支干道通行時間加

50、1。通行時間可以直接在數(shù)碼管上顯示出來。按一下K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點處，從下一個狀態(tài)開始執(zhí)行新設置的通行時間。CPU再開放總中斷。　　由于本次設計使用兩位一體的共陰極數(shù)碼管顯示時間，故設置各個干道的通行時間的范圍為0—100s。考慮道路通車的實際情況，時間太短無法通過交通路口，所以本設計中通行時間下限為6s（綠燈1s，黃燈5s）。在6—99s之間可以任意設置通行時間，更合理高效

51、的指揮交通。　　3.2.4.2 緊急情況處理程序　　本次設計通過外部中斷1實現(xiàn)對緊急情況的處理。　　與外部中斷0相仿。外部中斷1的請求信號有P3^3引腳輸入，采用低電平有效的方式相應中斷，即IT0=1。響應中斷1期間，CPU禁止響應其他中斷，東南西北四個方向均亮紅燈，各個干道都禁止通行。由于不確定要持續(xù)多久，不采

52、用倒計時的方式顯示時間，數(shù)碼管顯示00。緊急情況結(jié)束時，按一下K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點處，CPU再開放總中斷。　　3.2.4.3 狀態(tài)調(diào)整程序　　在實際交通系統(tǒng)中，很有可能會不時的出現(xiàn)一道有車而另一道無車的情況，為了更合理高效的指揮交通，本次設計的交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放。由開關 K0 和 K1 控制。采用查詢的方式不斷掃描K0、K

53、1，看有沒有鍵按下。按一下K0鍵，可以實現(xiàn)主干道通行，按一下K1鍵，可以實現(xiàn)支干道通行。　　此時交通狀態(tài)的改變是因為另一路無車，所以不需要設置返回，直接按主程序循環(huán)指揮。也有可能較長時間出現(xiàn)一道有車另一道無車的情況，只需多次按K0或K1鍵即可。　　4 Proteus仿真　　4.1 正常工作狀態(tài)

54、　　本次設計的交通燈控制系統(tǒng)共有四個工作狀態(tài)，分別是狀態(tài)0、狀態(tài)1、狀態(tài)2和狀態(tài)3。　　開始時先執(zhí)行狀態(tài)0，南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮。歷時25秒。如圖10所示：　　圖10 狀態(tài)0　　25秒后轉(zhuǎn)為狀態(tài)1，南北方向綠燈滅，黃燈每秒閃亮一次，東西方向還是

55、紅燈亮。歷時5秒。如圖11所示：　　圖11 狀態(tài)1　　5秒后再轉(zhuǎn)狀態(tài)2，南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮。歷時15秒。如圖12所示：　　圖12 狀態(tài)2　　15秒后轉(zhuǎn)狀態(tài)3，南北方向還是紅燈亮，東

56、西方向綠燈滅，黃燈每秒閃亮一次。歷時5秒。如圖13所示：　　圖13 狀態(tài)3　　此狀態(tài)結(jié)束后再回到狀態(tài)0，如此循環(huán)進行。　　4.2 時間調(diào)整　　按一下開關K4，系統(tǒng)響應外部中斷0，進入通行時間調(diào)整

57、程序。各個干道的通行時間有數(shù)碼管顯示。如圖14所示：　　圖14 時間調(diào)整　　按鍵K0，K1起調(diào)整時間的作用,每按一下K0，主干道通行時間加1，每按一下K1，支干道通行時間加1。多次按鍵即可調(diào)整到合理的通行時間。如圖15所示：　　圖15 通行時間+1

58、　　按一下K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點處，從下一個狀態(tài)開始執(zhí)行新設置的通行時間。如圖16、17所示：　　圖16 主干道按新設置的時間執(zhí)行　　圖17 支干道按新設置的時間執(zhí)行　　4.3 緊急情況　　當出

59、現(xiàn)緊急情況時，按一下開關K2，系統(tǒng)響應外部中斷1，各個方向均亮紅燈禁止通行，數(shù)碼管均顯示0。按一下K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點處。如圖18所示　　圖18 緊急情況　　4.4 狀態(tài)調(diào)整　　為了更合理高效的指揮交通，當南北方向有

60、車而東西方向無車時，按K0，系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)0，實現(xiàn)南北方向通行。如圖19所示：　　圖19 南北方向有車而東西方向無車時，南北放行　　當東西方向有車而南北方向無車時，按K1，系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)2，實現(xiàn)東西方向通行。如圖20所示：　　圖20 東西方向有車而南北方向無車時，東西放行&

61、lt;p>　　5 課程設計體會　　很榮幸有這次課程設計的機會，我可以把理論的學習與實踐有機的結(jié)合起來。　　在設計過程中，首先要分析課題，根據(jù)所學知識繪制出系統(tǒng)總體設計框圖。然后按照自己的設計思路，利用所給的元器件繪制出設計圖。在繪制設計圖連接各個元器件的時候，要盡量使布線合適，從而使所作設計圖清晰易看。繪制完設

62、計圖后，接下來就是要根據(jù)設計所要求的功能和已完成的設計圖編寫程序，在編程時，首先應該繪制出主程序流程圖，然后采用模塊化程序設計的方式，編寫實現(xiàn)各個功能的子程序，再將各個子程序與主程序連接起來。在設計程序時要不斷對程序進行修改，同時在設計程序的過程中要養(yǎng)成注釋程序的習慣，在對程序進行修改的時候，可以通過注釋很容易的看出各句程序的功能，清晰明朗。當程序設計出來之后，就可以通過仿真軟件對其進行編譯，生成仿真所需要的HEX文件。將生成的文件加

63、載到系統(tǒng)圖的單片機上，就可以進行系統(tǒng)仿真。通過仿真，檢測所作設計是否能實現(xiàn)預期功能。　　本次課程設計使我對單片機的工作原理有了更深刻的認識，掌握了許多在以前學習中混淆不清的知識點。在翻閱相關書籍和查詢相關資料過程中學到了豐富的單片機知識，開闊了眼界，增廣了知識面。在編輯程序中，對C語言又有了新的認識和理解。實物焊接中不僅鍛煉了自己的動手能力，而且真正作到了理論聯(lián)系實際的重要性，收益匪淺。 <

64、;/p>　　本次課程設計我參考的三本書。一本是余發(fā)山教授的《單片機原理及其應用技術》，一本是在圖書館借的王為青老師編寫的《單片機Keil Cx51應用開發(fā)技術》，還有一本就是賈宗璞老師的《C語言程序設計》。在此向編者表示誠摯的謝意。　　本次設計中，我曾多次向老師請教各個模塊設計的細節(jié)問題，得到了老師的大力幫助，在此深表感謝！<

65、p>　　參考文獻　　[1] 余發(fā)山，王福忠.單片機原理及應用技術徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2008 　　[2] 賈宗璞，許合利.C語言程序設計徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2007 　　[3] 王為青，程國剛.單片機Keil Cx51應用開發(fā)技術北京：人民郵電出版

66、社，2007 　　附1 源程序代碼　　#include<AT89X52.H> /*對單片機的口進行了定義********/　　#define uchar unsigned char /*定義字符串類型為無符號型*/

67、　　uchar code a[10]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};/*段碼組合,P0口,高有效*/　　uchar code b[4]={0x0D,0x0E,0x07,0x0B}; /****P2口,低有效*/　　uchar code c[4]={0x6A,0x66,0x5C,0

68、x3C}; /****P1口.低有效*/　　char SN=25,WE=30; /*SN表示南北方向——主干道，WE表示東西方向——支干道*/　　char SN_G=25,WE_G=15,Y=5; /*SN_G表示南北方向的綠燈，WE_G表示東西方向的綠燈，Y表示黃燈*/　　uchar i

69、,k=0,count=0; /*定義無符號字符串變量*/　　void delay(uchar t);/*定義函數(shù)*/　　void light();/*定義函數(shù)*/　　void led(); /*定義函數(shù)*/　　void ledthrough();/*定義函數(shù)

70、*/　　void leddrive(); /*定義函數(shù)*/　　sbit K0=P3^7;/*開關K0接P3^7管腳*/　　sbit K1=P3^6;/*開關K1接P3^6管腳*/　　sbit K2=P3^3;/*開關K2接P3^3管腳*/&

71、lt;p>　　sbit K3=P3^5;/*開關K3接P3^5管腳*/　　sbit K4=P3^2;/*開關K4接P3^2管腳*/　　/*程序初始化*/　　void init(void)　　{ <

72、/b>　　/*12MHz */　　TMOD=0x01; /**計數(shù)器用模式1，為16位計數(shù)器*****/　　TH1=(65536-50000)/256; /*0x3C*/　　TL1=(65536-50000)%256; /*0xB0*//*計50000個數(shù)，用時

73、50ms*/　　IT0=1;/*外部中斷為低電平觸發(fā)方式*/　　ET0=1;/*允許T0中斷*/　　TR0=1;/*啟動計數(shù)器*/　　EA=1;/*CPU開放總中斷*/　　EX0=1;/*允許外部中斷0中斷，即允許響應端口P3^2

74、(K4)中斷*/　　EX1=1;/*允許外部中斷1中斷，即允許響應端口P3^3(K2)中斷*/　　}　　/*中斷0處理程序*/　　void int0(void) interrupt 0<

75、b>　　{ 　　EA=0;/*CPU禁止響應一切中斷*/　　P1=0x6C;/*東西南北方向均紅燈亮*/　　TR0=!TR0;/*計數(shù)器停止工作*/　　for(;;)/*無條件循環(huán)*/<b&g

76、t;　　{　　ledthrough(); /*調(diào)用通行時間顯示函數(shù)*/　　/*設置南北方向通行時間*/　　if(K0==0) /*P3^7=0*/　　{ 　　del

77、ay(10);/*延時，把抖動的時間拋掉*/　　if(K0==0)　　{　　while(!K0)/*當松開K0開關時，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/　　{<

78、;/p>　　ledthrough(); /*調(diào)用通行時間顯示函數(shù)*/　　}　　SN_G++;/*南北方向綠燈時間+1*/　　if((SN_G+Y)==100)/*南北方向通行時間(綠燈加黃燈時間)為100s*/<p&

79、gt;　　SN_G=1;/*由于使用的是兩位數(shù)碼管，當南北方向通行時間加到100后綠燈時間歸1*/　　}　　}　　/*設置東西方向通行時間*/　　if(K1==0) /*P3^6=0*/<

80、;/p>　　{ 　　delay(10);/*延時，把抖動的時間拋掉*/　　if(K1==0)　　{　　while(!K1)/*當

81、松開K1開關時，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/　　{　　ledthrough(); /*調(diào)用通行時間顯示函數(shù)*/ 　　}　　WE_G++;/*東西方向綠燈時間+

82、1*/　　if((WE_G+Y)==100)/*東西方向通行時間(綠燈加黃燈時間)為100s*/　　WE_G=1;/*由于使用的是兩位數(shù)碼管，當東西方向通行時間加到100后綠燈時間歸1*/　　}　　}</b&g

83、t;　　/*返回*/　　if(K3==0) /*P3^5=0*/ 　　{ 　　delay(10);/*延時，把抖動的時間拋掉*/

84、　if(K3==0)　　{　　while(!K3)/*當松開K3開關時，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/　　{　　ledthrough(); /*調(diào)用通行時間顯示函數(shù)*/ &

85、lt;/p>　　}　　TR0=!TR0;/*啟動計數(shù)器*/　　EA=1; /*CPU開放總中斷*/　　break;/*跳出*/　　} <p&

86、gt;　　}　　}　　}　　/*中斷1處理程序*/　　void int1(void) interrupt 2<

87、;b>　　{　　P1=0x6C,P0=a[0];/*東西南北方向均紅燈亮，P0口輸出0*/　　EA=0;/*CPU禁止響應一切中斷*/　　TR0=!TR0;/*計數(shù)器停止工作*/　　for(;;)/*無條件循環(huán)*/<

88、;p>　　{　　leddrive(); /*數(shù)碼管驅(qū)動程序*/　　/*返回*/ 　　if(K3==0) /*P3^5=0*/　　{ <

89、/p>　　delay(10);/*延時，把抖動的時間拋掉*/　　if(K3==0)　　{　　while(!K3)/*當松開K3開關時，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/<

90、;b>　　{　　leddrive(); /*數(shù)碼管驅(qū)動程序*/　　}　　EA=1;/*CPU開放總中斷*/　　TR0=!TR0;/*啟動計數(shù)器*/　　break;

91、/*跳出*/　　} 　　}　　}　　}　　/*鍵盤程序*/<

92、/b>　　void key()　　{　　/*南北有車而東西無車*/　　if(K0==0) /*K0=0*/　　{ &

93、lt;p>　　delay(10);/*延時，把抖動的時間拋掉*/　　if(K0==0) 　　{ 　　while(!K0)/*當松開K0開關時，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/　　{ &l

94、t;/p>　　light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/　　led(); /*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/　　}　　count=0;/*清零*/　　k=0;/*南北方向通車，東西方向不通車*/&l

95、t;p>　　SN=SN_G,WE=SN_G+Y;/*南北方向顯示時間為南北方向綠燈通行時間，東西方向顯示時間為南北方向綠燈通行時間加黃燈閃亮時間*/　　}　　}　　/*南北無車而東西有車*/

96、　　if(K1==0) /*K1=0*/　　{ 　　delay(10);/*延時，把抖動的時間拋掉*/　　if(K1==0)　　{

97、　　while(!K1)/*當松開K1開關時，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/　　{　　light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/　　led(); /*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/　　}<

98、/p>　　count=0;/*清零*/　　k=2;/*南北方向不通車，東西方向通車*/　　SN=WE_G+Y,WE=WE_G;/*南北方向顯示時間為東西方向綠燈通行時間加黃燈閃亮時間，東西方向顯示時間為東西方向綠燈通行時間*/　　}</p&g

99、t;　　}　　}　　/*定時函數(shù)*/　　void time1(void) interrupt 1　　{</b&g

100、t;　　TH0=0x3c;　　TL0=0xb0;/*計50000個數(shù)，用時50ms*/　　count++; /*自增運算*/　　if(count>=20)/*當count大于或等于20時，歷時1s，執(zhí)行程序*/</p&

101、gt;　　{　　SN--;/*自減運算*/　　WE--;/*自減運算*/　　count=0;/*清零*/　　if(SN==0||WE==0)/*當SN=0或者WE=0時，執(zhí)行程序*/<

102、;p>　　{　　k++;/*自增運算*/　　if(k>3)/*當k>3時，執(zhí)行程序*/　　k=0;/*清零*/　　switch(k)/*switch語句*/

103、;　　{ 　　case 0:SN=SN_G,WE=SN_G+Y;break;/*南北方向顯示時間為南北方向綠燈通行時間，東西方向顯示時間為南北方向綠燈通行時間加黃燈閃亮時間*/　　case 1:SN=Y,WE=Y;break; /*東西南北方向顯示時間均為黃燈閃亮時間*/

104、case 2:SN=WE_G+Y,WE=WE_G;break;/*南北方向顯示時間為東西方向綠燈通行時間加黃燈閃亮時間，東西方向顯示時間為東西方向綠燈通行時間*/　　case 3:SN=Y,WE=Y;break; /*東西南北方向顯示時間均為黃燈閃亮時間*/　　}

105、;　　}　　}　　}　　/*延時t毫秒*/　　void delay(uchar t)<p&

106、gt;　　{　　uchar i; /*定義無符號字符常量*/　　for(t;t>0;t--) /*執(zhí)行t次循環(huán)*/　　{　　for(i=2000;i>0;i--) /*由于時鐘脈沖

107、是12MHz，執(zhí)行2000次循環(huán)的時間為1ms*/　　{　　}　　}　　}

108、　　/*交通燈函數(shù)*/　　void light()　　{ 　　P1=c[k];/*交通燈對應著k的值變化*/　　if(P1==c[1]&&count==0)/*當南北方向亮黃

109、燈且count=0時，執(zhí)行程序*/　　{　　TH1=(65536-50000)/256; 　　TL1=(65536-50000)%256;/*延時50ms*/ 　　P1=0x6E;/*南北方向黃燈熄滅，東西方向亮紅燈*/<

110、;/p>　　} 　　else　　if(P1==c[3]&&count==0)/*當東西方向亮黃燈且count=0時，執(zhí)行程序*/　　{

111、　　TH1=(65536-300000)/256; 　　TL1=(65536-300000)%256;/*延時50ms*/　　P1=0x7C;/*南北方向亮紅燈，東西方向黃燈熄滅*/　　}

112、　}　　/*數(shù)碼管函數(shù)*/　　void led()　　{　　P2=b[0],P0=a[SN%10];/*顯示南北方向個位*/　　del

113、ay(5);/*延時*/　　P2=b[1],P0=a[SN/10];/*顯示南北方向十位*/　　delay(5);/*延時*/　　P2=b[2],P0=a[WE%10];/*顯示東西方向個位*/　　delay(5);/*延時*/

114、　P2=b[3],P0=a[WE/10];/*顯示東西方向十位*/　　delay(5); /*延時*/　　}　　/*通行時間顯示函數(shù)*/　　void ledthrough()

115、　　{　　P2=b[0],P0=a[(SN_G+Y)%10];/*南北方向數(shù)碼管顯示可通行時間的個位*/　　delay(5); /*延時*/　　P2=b[1],P0=a[(SN_G+Y)/10];/*南北方向數(shù)碼管顯示可通行時間的十位*/　　delay

116、(5); /*延時*/　　P2=b[2],P0=a[(WE_G+Y)%10];/*東西方向數(shù)碼管顯示可通行時間的個位*/　　delay(5); /*延時*/　　P2=b[3],P0=a[(WE_G+Y)/10];/*東西方向數(shù)碼管顯示可通行時間的十位*/　　delay(5

117、); /*延時*/　　}　　/*數(shù)碼管驅(qū)動函數(shù)*/　　void leddrive()　　{　　P2=b[0];/*顯示南北方向個位*/

118、　　delay(5);/*延時*/　　P2=b[1];/*顯示南北方向十位*/　　delay(5);/*延時*/　　P2=b[2];/*顯示東西方向個位*/　　delay(5);/*延時*/　　P2=b[3]

119、;/*顯示東西方向十位*/　　delay(5);/*延時*/　　}　　/*主函數(shù)*/　　void main(void)　　{</b

120、>　　init();/*調(diào)用程序初始化函數(shù)*/　　for(;;)/*無條件循環(huán)*/　　{　　key();/*調(diào)用鍵盤程序*/　　light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/

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