交通灯控制系统课程设计论文.docx

目 录1课程设计目的32课程设计题目描述和要求33课程设计报告内容33.1总体设计方案33.2交通灯控制系统的流程图43.2.设计原理分析43.3软（硬）件调试过程及问题54总结5参考文献 5附录1系统完整软件原理图 6附录2系统完整程序 7111课程设计目的（1）通过本次课程设计进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理，巩固和加深“单片机原理应用”课程的基本知识。 （2）通过交通信号灯控制系统的设计，掌握定时/计数器及中断的使用方法，和模块化的程序编写，最终提高我们的逻辑思维能力。掌握并行多任务。（3）把理论知识与实践相结合，充分发挥个人能力，并在实践中锻炼。2课程设计题目描述和要求1.用红、绿色发光二极管作信号灯指示灯。2.状态一：南北直行，东西停止；允许南北通行和南北人行道亮绿灯，东西停止和东西人行道亮红灯，同时显示15s倒计时。3.状态二：南北左拐，东西停止; 允许南北左拐亮绿灯，其余亮红灯，同时显示6s倒计时。4. 状态三：东西直行，南北停止；允许东西通行和东西人行道亮绿灯时，南北停止和南北人行道亮红灯，同时显示15s倒计时。5.状态四：东西左拐，南北停止; 允许东西左拐亮绿灯，其余亮红灯，同时显示6s倒计时。6.在每次倒计时小于3s时，数码管闪烁和红绿灯闪烁。7通过按键来设置四种交通灯状态的倒计时时间。3课程设计报告内容3.1总体设计方案3.2交通灯控制系统的流程图3.2.设计原理分析整个系统设计以AT89c51单片机为核心，由键盘模块，数码管显示模块，交通灯模块等组成当倒计时时间小于0时，交通灯状态切换；当1s的时候，倒计时减1；两位数码管4ms动态扫描一次；当倒计时小于4时，交通灯闪烁和数码管闪烁。4ms扫描一次按键，可设置一标志位，在倒计时小于0和倒计时减1之前做判断，当设置键按下时，标志位置为1，状态切换和倒计时减1停止，从而进入倒计时时间的调整。按键模块设置了3个键，分别为设置键（set），加键（up），减键（down）。当设置键按下时，keyflag=1，倒计时和交通灯状态切换停止，交通灯状态调到第一种状态，这时可通过up键和down键来调整倒计时的时间并且储存起来，便于设置完后读取。设置键第二次按下时，交通灯的状态跳到第二种状态，同样通过up键和dowm键调整倒计时的时间。当设置键第五次按下时，keyflag=0，倒计时置为-1，重新开始交通灯状态切换和通过按键设置的倒计时时间。（注意按键的消抖和判断按键是否放开）3.3软（硬）件调试过程及问题软件调试过程：先把每一个要实现的功能，编写成小模块，进行调试，之后在整合起来调试。硬件调试过程：按照开发板的原理图，把线接好，跳线帽该断开的要断开。查看开发板数码管是共阴的，还是共阳的。复制一份程序，直接进行修改，在下载到单片机上。4总结为期一周的单片机课程设计结束了，在老师的讲解下，加深了之前对多任务的理解以及时间片的概念，最重要的是编程思路和逻辑思维，只要思路理清了，仿真过程的问题改下程序就行了，所以说最重要的编程思路，理解自己写的每一条语句，当语法没错误时，仿真没有达到我们想要的效果时，这时就要我们自己去执行一遍程序，去发现其中的一些问题。还有硬件调试的也有很多问题，仿真是理想的状态，而硬件却不是。总之，要软硬件结合才能学到更多。参考文献1 朱定华，戴汝平 单片微机原理与应用 北京：清华大学出版社，2003.08；2 李晓林，苏淑靖，许鸥，牛昱光. 单片机原理与接口技术（第三版）. 北京：电子工业出版社，2015.01；3 蔡振江. 单片机原理及应用. 北京：电子工业出版社，2011.08；4 万隆. 单片机原理及应用技术. 北京：清华大学出版社，2010.03；附录1系统完整软件原理图附录2 系统完整程序#include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define LW_dat P3 /定义两位数码管端口 #define JTD_dat P0 /定义交通灯端口 sbit set = P11 ; /按键 sbit up = P12 ; sbit down = P13 ; sbit s1 = P16 ;/定义两位数码管控制端口s1，s2端口 sbit s2 = P17 ; uchar DJS_buffer = 0x3E,6,0x31,5,0xE3,6,0x13,5,0xff ;/交通灯状态切换,倒计时时间 uchar code tab_CA = 0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90 ; /数码管09 CA uchar sec4ms,sec1s,count,mark_0,i,a,p,m; uchar keynum,keyflag,keydisplay; /按键按下后，设定的标志位 char DJS=-1; /倒计时时间 /-void ddelay(uint ms) uint i; uchar j; for(i=0;ims;i+) for(j=0;j250;j+) _nop_(); /一个机器周期，1us _nop_(); /适用于精度高的_nop_(); _nop_(); /-void Timer0_Init(void) /定时器0初始化TMOD=0x01;TH0=(65536-4000)/256;TL0=(65536-4000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;void Timer0(void) interrupt 1 /进中断TH0=(65536-4000)/256;TL0=(65536-4000)%256;sec4ms=1;/标记count+;if(sec4ms=1)if(count=200) count=0;sec1s=1; /-void JTD() /定义交通灯 if(DJS_bufferi!=0xff) JTD_dat=DJS_bufferi+; / 状态切换 DJS=DJS_bufferi+; /状态切换=倒计时间m+; /交通灯闪烁，状态切换标志位if(m=5) m=1; else i = 0;/-void smg_display() /定义两位数码管 mark_0=mark_0; /标记 s1 = 0;s2 = 0; if(mark_0=0) s1 = 1; s2 = 0;/动态显示 LW_dat= tab_CADJS/10; else s1 = 0; s2 = 1; LW_dat = tab_CADJS%10; void read_key() if(!set)/设置键按下 ddelay(5);/延时5ms if(!set) keynum+; /标志位 if(keynum=6) keynum=1;/返回 keyflag=1; /标志位keyflag置1，倒计时暂停 keydisplay=1; /防止在调节倒计时时间时，倒计时小于3时，交通灯闪烁 while(!set);/判断键是否放开 ddelay(5); while(!set); switch(keynum) case 1: /第一种状态为keynum=1， JTD_dat=DJS_buffera; break;case 2:a=a+2; /第二种状态为keynum=2， JTD_dat=DJS_buffera; break;case 3:a=a+2; JTD_dat=DJS_buffera; /第三种状态为keynum=3， break;case 4:a=a+2; JTD_dat=DJS_buffera;/第四种状态为keynum=4， break;case 5: keyflag=0; /返回倒计时 a=0; /清零 DJS=-1; /按键设置完后，进入交通灯状态切换 i=0; /按键设置完后，交通灯从第一种状态开始 keydisplay=0; /清零，防止在调节倒计时时间时，倒计时小于3时，交通灯闪烁 break; if(keynum!=0)/当设置键按下时才能操作 if(!up)/加键 ddelay(5);/消抖ddelay(5);/消抖 if(!up) while(!up);/按键松开ddelay(5);while(!up); switch(keynum) case 1: DJS+;if(DJS=100) DJS=0;DJS_buffer1=DJS; /存储设定值 break; case 2: DJS+;if(DJS=100) DJS=0;DJS_buffer3=DJS; break ; case 3: DJS+;if(DJS=100) DJS=0;DJS_buffer5=DJS; break ; case 4: DJS+;if(DJS=100) DJS=0;DJS_buffer7=DJS; break ; /以下是减的函数 if(!down) /减键 ddelay(5); if(!down) while(!down);ddelay(5);while(!down); switch(keynum) case 1:DJS-;if(DJS0) DJS=99; DJS_buffer1=DJS; break ; case 2:DJS-;if(DJS0) DJS=99; DJS_buffer3=DJS; break ; case 3:DJS-;if(DJS0) DJS=99; DJS_buffer5=DJS; break ; case 4:DJS-;if(DJS0) DJS=99;DJS_buffer7=DJS; break ; void main() uchar t1,t2; Timer0_Init();/定时器 while(1) if(!keyflag)/标志位keyflag=0,倒计时开始 if(DJS0) JTD(); if(sec1s=1)/P3两位数码管倒计时间隔 sec1s=0 ; DJS- ; if(sec4ms=1) /4ms扫描一次按键和数码管 sec4ms=0 ; smg_display(); read_key(); if(!keydisplay) /标志位，防止在调节倒计时时间时，倒计时小于3时，交通灯闪烁 if(DJS=0) t1+,t2+; if(t1=125) t1=0;JTD_dat=0xFF; /交通灯全灭 if(