高级工单片机交通灯控制说明书

1、机电一体化强化训练机电一体化强化训练 单片机系统设计说明书单片机系统设计说明书 交通灯控制设计 院（系）院（系） 机电系 专专 业业 机械电子工程 班班 级级 学生姓名学生姓名 指导老师指导老师 2012 年 6 月 14 日 单 片 机 系 统 设 计 任 务 书 兹发给 学生 课程设计任务书，内容如下： 1设计题目：交通灯控制设计 2应完成的项目： （1）在 led 数码管上显示倒计时秒的时间。 （2）通过 led 模拟信号灯，信号灯分东西、南北两组，分别有“绿”、 “黄”、 “红”三种颜色。在 44 行列式键盘设置四个功能键， “启动”、 “停止”按钮分别控 制信号的启动和停止。 “白天

2、”、 “黑夜”按钮控制信号灯白天和黑夜工作状态的转 换，白天按时序图工作，黑夜只有黄灯闪烁。 （3）完成系统硬件电路设计和系统软件设计。 3参考资料以及说明： （1） 单片机原理及应用教程第二版 机械工业出版社 （2） 单片机课程设计指导书 北京理工大学出版社 （3） 单片机课程设计指导 北京航空航天大学出版社 4本设计任务书于 20 年 月 日发出，应于 20 年 月 日前完成，然后进行答辩。 专业教研室、研究所负责人 审核 年 月 日 指导教师 签发 年 月 日 课程设计评语： 课程设计总评成绩： 课程设计答辩负责人签字： 年 月 日 摘摘 要要 本系统能够真实模拟双干线交通信号的管理。交

3、通信号灯的控制电路中的核心是 80c51 单片机。系统设置两组红、黄、绿灯，并配置两个三位 led 数码管分别显示东 西、南北方向的时间，led 数码管使用动态显示方式显示倒计时间。 硬件上由 mcs51 系列单片机、44 行列式键盘、两个 2 位 led 管、74ls573 芯片、 排阻和若干电阻组成。led 显示器通过 p0 和 p2 口以共阴极接法连接，p0 口作字形口， 输出段码；p2 口作字位口，输出位码。p1 口接 44 行列式键盘。p3 口外接 12 个发光 二极管模拟交通指示灯，采用共阳极接法，相应口线输出高电平则“信号灯”灭，相应 口线输出低电平则“信号灯”亮。单片机通过 x

4、tal1 和 xtal2 引脚外接 12mhz 晶振。 软件设计分为以下几个模块： (1) 键盘管理程序(包括键扫描、键处理程序) (2) led 数码管显示程序 (3) 控制交通灯程序 通过动态扫描法对键盘按键进行识别，当有功能键按下时执行相应的子程序。按 键抖动会引起按键命令的错误执行或重复执行，为确保对键的一次闭合仅处理一次， 采用软件延时的办法避开抖动阶段，即检测到键闭合后延时 5ms，只有再次检测到按 键闭合才转入该键的处理程序。 系统使用 t0、t1 的模式 1 实现 10ms 定时，t0 用于白天模式，t1 用于黑夜模式。 在定时器中断程序里，先进行按键扫描，有键按下则转入相应子

5、程序，无键按下时调 用数码管显示子程序，并改变相应寄存器数值，定时 1s 时，令数码管显示时间减一， 实现定时计数功能。 关键词关键词：交通信号灯控制，行列式键盘扫描，led 数码管动态显示，按键抖动 目目 录录 摘摘 要要.0 第一章第一章 绪论绪论.1 1.1 交通灯控制概述.1 1.2 主要研究工作.1 第二章第二章 基础知识介绍基础知识介绍.2 2.1 主控制器 at89c52.2 2.2 led 数码管模块.3 2.3 键盘模块.4 2.4 74ls343.5 第三章第三章 系统硬件电路设计系统硬件电路设计.7 3.1 主控制系统电路.8 3.2 信号灯显示电路.10 3.3 数码管

6、时间显示电路.11 3.4 矩阵式键盘电路.12 第四章第四章 系统软件设计系统软件设计.14 第五章第五章 proteus 仿真仿真.24 5.1 proteus 简介.24 5.2 仿真过程.24 第六章第六章 单片机系统设计结束语单片机系统设计结束语.28 参考文献参考文献.31 第一章第一章 绪论绪论 1.1 交通灯控制概述交通灯控制概述 单片机的基本结构是将微型计算机的基本功能部件全部集成在一个半导体芯片上。 单片机结构上的设计，在硬件、指令系统及 i/o 能力等方面都有独到之处，具有较强 而有效的控制功能。另一方面，单片机毕竟是一个芯片，只有外加所需的输入、输出 设备，才可以构成实

7、用的单片机应用系统1。 单片机由于体积小、功耗低、价格低廉，且具有逻辑判断、定时计数、程序控制 等多种功能，广泛应用于智能仪表、可编程序控制器、家用电器、医用设备、航空航 天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域2。 本课程设计交通灯控制系统采用单片机作为主控制器，外接必要的设备，模拟十 字路口的车辆及行人的交通管理，有东西、南北方向的交通指示灯及用于倒计时的数 码管，整个系统简单，价格低廉，并能真实模拟现实情况。 1.2 主要研究工作主要研究工作 1 完成系统硬件电路设计 (1) 单片机采用 mcs51 系列 (2) 键盘为 44 行列式键盘，按键设有启动、停止、白天、黑夜功能键。 (3)

8、两个 2 位的 led 数码管，南北方向和东西方向个一个，用来显示时间。 2. 完成系统软件设计 (1) 键盘管理程序(包括键扫描、键处理程序)。 (2) led 数码管显示程序。 (3) 控制交通灯程序 3. 实现系统要求的功能： (1) 在 led 数码管上显示倒计时秒的时间。 (2) 采用 led 模拟信号灯，信号灯分东西、南北二组，分别有“红”“黄”“绿”三种颜 色。其工作状态由单片机程序控制， “启动”、 “停止”按钮分别控制信号灯的启动 和停止。 “白天/黑夜”开关控制信号灯白天/黑夜转换。按下“启动”按钮开始工作， 按下“停止”按钮停止工作， “白天/黑夜”开关按下闭合时为黑夜工

9、作状态，这时 只有黄灯闪烁，断开时按时序控制图工作。 第二章第二章 基础知识介绍基础知识介绍 2.1 主控制器主控制器 at89c52 主控制器采用 mcs51 系列单片机 at89c52，at89c52 是一个低电压，高性能 cmos 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 flash 只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器（ram） ，器件采用 atmel 公司的高密度、非易失性存储技术 生产，兼容标准 mcs-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 flash 存储单元3。 mcs51 单片机的内部基本结构框图如图 2-1 所示，由以下部分组成

10、4： （1） 一个 8 位的微处理器（cpu） 。 （2） 片内数据存储器 ram（128b） ，用以存放可以读写的数据，如运算的中间 结果、最终结果以及状态标志位等。 （3） 片内程序存储器 rom（4kb） ，用以存放已编制好的程序及程序中用到的 常数。 （4） 四个 8 位并行 io 接口 p0p3，每个口既可以用作输入，也可以用作输 出使用。 （5） 两个定时器计数器，每个定时器计数器都可以设置成计数方式，用以 对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时的结果实现计 算机控制。 （6） 五个中断源的中断控制系统，提供两个中断优先级，能实现两级中断嵌套。 （7） 一个

11、全双工串行异步通信接口，用于实现单片机之间或单机与微机之间的 串行通信。 （8） 片内振荡器和时钟产生电路，但需要外接石英晶体和微调电容，最高允许 振荡频率为 12mhz。 单片机内部各功能部件通过内部总线连接，传送地址信息、数据信息和控制信息， 各功能部件分时使用总线，即所谓的内部单总线结构。 at89c52 与其他 mcs51 单片机的不同之处在于具有 8kb 可反复擦写(大于 1000 次）flash rom 以及 3 个 16 位可编程定时/计数器中断。可反复擦写的 flash rom 使 得单片机能反复写入程序，使用更加地方便。 2.2 led 数码管模块数码管模块 led 数码管是

12、由若干个发光二级管组成显示字段的显示器件，有七段和“米”字 段之分。led 数码管有共阴极和共阳极两种，发光二极管的阳极接在一起的称为共阳 极数码管，阴极接在一起的称为共阴极数码管。一个数码管由 8 个发光二极管组成， 其中，7 个发光二极管 ag 构成字型“8”的各个笔划，另一个 dp 发光二极管为小数点。 当某段发光二极管上施加一定的正向电压时，该段比划就亮；不加电压就暗。另外， 为了保护各段 led 不被损坏，应该使其工作在安全电流下，故必须外加限流电阻。 图 2-1 图 2-2 在实际应用中，led 数码管有静态显示和动态显示两种显示方式。 静态显示方式，即七段 led 数码管在显示某

13、一个字符时，相应的段恒定的导通 或截止，直至换显其他字符为止。 led 的静态显示虽然有编程容易、管理简单等优点，但是静态显示所要占的 i/o 口资源很多，所以在显示的 led 点较多的情况下，一般都采用动态显示方式，即 在多位七段 led 显示中，将所有位的段选线并联在一起，由 8 个 i/o 口来控制 8 个 段。而公共端（共阳极/共阴极）则分别由相应的 i/o 口控制，以实现各个位的分时选 通。 由于所有的段选线并联到同一个 i/o，由这个 i/o 口来控制，因此，若是所有的 4 位 7 段 led 都选通的话，4 位 7 段 led 将会显示相同的字符。要使各个位的 7 段 led 显

14、示不同的字符，就必须采用动态扫描方法来轮流点亮每一位 7 段 led，即 在每一瞬间只选通一位 7 段 led 进行显示单独的字符。在此段点亮时间内，段选控 制 i/o 口输出要显示的相应字符的段选码，而位选控制 i/o 口则输出位选信号，向要 显示的位送出选通电平（共阴极则送出低电平，共阳极则送出高电平） ，使得该位显示 相应字符。这样将四位 7 段 led 轮流去点亮，使得每位分时显示该位应显示的字符。 由于人眼的视觉暂留时间为 0.1 秒，当每位显示的间隔未超过 33ms 时，并在显示时 保持直到下一位显示，则由于人眼的视觉暂留效果眼睛看上去就像是 4 位 7 段 led 都在点亮。设计

15、时，要注意每位显示的间隔时间，由于一位 7 段 led 的熄灭时间不 能超过 100ms，也就是说点亮其它位所用的时间不能超过 100ms，这样当有 n 位的 7 段 led 用来显示时，每一位间隔的时间 t 就必须符合下面的式子： t100ms/(n-1) 比如，现在使用 3 位，也就是 n3，则由式子可以算出 t50ms，就是每一位 的间隔时间不能超过 33ms。实际应用中，时间可以设得短一些，比如 5ms5。 2.3 键盘模块键盘模块 在单片机应用系统中，用户要向计算机输入数据和命令，这些任务主要由键盘来 完成。键盘由若干个按键按一定规则组合而成，根据按键的识别方法分类，可分为编 码键盘

16、和非编码键盘，在单片机系统中多用非编码键盘。 键盘中的按键都是一个常开开关电路，是利用机械触点来实现按键的闭合和释放。 由于机械触点的弹性作用，触点在闭合和断开瞬间的电接触情况不稳定，造成了电压 信号的抖动现象。键的抖动时间一般为 510ms。这种现象会引起单片机对于一次键操 作进行多次处理，因此须设法消除键接通或断时的抖动现象。去抖动的方法有硬件和 软件两种方法，本系统采用软件延时的方法来避开抖动阶段。 采用软件去抖动的方法是在单片机检测到有键按下时执行一个 510ms 的延时程 序后再次检查该键电平是否仍保持闭合状态如保持闭合状态，则确认为有键按下， 否则按无键按下处理。当检测到按键释放后

17、，也同样要延时 510ms，等待后沿抖动 消失后才能转入该键的处理程序，只有这样才能保证当按键一次时，cpu 仅做一次相 应处理。 无论是编码键盘还是非编码键盘键盘都可分为独立连接式和矩阵式两类。独立式 键盘是每一个键对应 i/o 口的一根口线，各键是相互独立的。独立式按键虽编程简单， 但占用 i/o 口资源较多，不适合在按键较多的场合应用。矩阵式键盘按矩阵方式连接， 每条行线与列线的交叉处通过一个按键来连通，则只需 n 条行线和 m 条列线，即可组 成 nm 个键的键盘。 对于矩阵式的非编码键盘，常用的按键识别方法有两种：扫描法和线翻转法，通 常采用扫描法。下面介绍一种“行扫描法”，行扫描法

18、又称为逐行（或列）扫描查询法， 是一种最常用的按键识别方法，过程如下： 1. 判断键盘中有无键按下，将全部行线置低电平，然后检测列线的状态。只要有 一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与 4 根行线 相交叉的 4 个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。 2. 判断闭合键所在的位置，在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。 其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。 在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该 列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键6。 2.4 74ls34

19、3 74ls343 的原理：74ls343 的八个锁存器都是透明的 d 型锁存器，当使能（g） 为高时，q 输出将随数据（d）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据 电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭 时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统 总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，i/o 通道，双向总 线驱动器和工作寄存器7。 74ls343 的引脚功能表如下： 管脚号功能 d0-d7 数据输入 le 锁存使能输入（高电平有效） oe 3 态输出使能输入（低电平有效） q0-q7 3 态锁存

20、输出 第三章第三章 系统硬件电路设计系统硬件电路设计 整套电路系统由主控制系统电路、信号灯显示电路、数码管时间显示电路和矩阵 式键盘电路等组成。采用 led 动态扫描的交通灯控制系统总电路原理图（pcb）如下 所示： 图 3-1 图 3-2 3.1 主控制系统电路主控制系统电路 主控制器采用 mcs51 系列单片机 at89c52，是一款性能稳定的 8 位单片机。 at89c52 单片机内部由 cpu、8kb 的 flash rom、256b 的 ram、4 个 8 位的 i/o 并 行端口、一个串行口、三个 16 位定时/计数器及中断系统等组成。at89c52 外部需接 时钟电路和复位电路，

21、单片机才能正常工作。此外，vcc 引脚需接电源，gnd 引脚需 接地，ea/vpp 引脚需接上拉电阻连接到电源。 3.1.1 时钟电路时钟电路 时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准，时钟信号通常用两种电 路形式得到:内部振荡和外部振荡。mcs-51 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益 反向放大器，引脚 xtall 和 xtal2 分别是此放大电器的输入端和输出端，由于采用内 部方式时，电路简单，所得的时钟信号比较稳定，实际使用中常采用这种方式，如图 3-1 所示。在其外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器就构成了内部振荡方式，片内 高增益反向放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶

22、瓷谐振器一起可构成一个自激 振荡器并产生振荡时钟脉冲8。图 3-3 中，外接晶体以及电容 c2 和 c3 构成并联谐振 电路，它们起稳定振荡频率、快速起振的作用，其值为 30pf 左右，晶振频率约为 12mhz 。 图 3-3 3.1.2 复位电路复位电路 为了初始化单片机内部的某些特殊功能寄存器，必须利用复位电路，复位后可 使 cpu 及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始正常工作。单片机的复 位是靠外电路来实现的，在正常运行情况下，只要 rst 引脚上出现两个机器周期时间 以上的高电平，即可引起系统复位，但如果 rst 引脚上持续为高电平，单片机就处于 循环复位状态。复位后系统将

23、输入/输出(1/0)端口寄存器置为 ffh，堆栈指针 sp 置为 07h, sbuf 内置为不定值，其余的寄存器全部清 0，内部 ram 的状态不受复位的影响， 在系统上电时 ram 的内容是不定的。复位操作有两种情况，即上电复位和手动(开关) 复位。本系统采用上电复位方式9。图 3-4 中 r1 和 cl 组成上电复位电路，其值 r 取 为 1k, c 取为 10pf。 3.2 信号灯显示电路信号灯显示电路 p3 口外接 6 个发光二极管模拟交通指示灯，采用共阳极接法，相应口线输出高 电平则“信号灯”灭，相应口线输出低电平则“信号灯”亮。为了保护发光二极管不被损坏， 应该使其工作在安全电流下

24、，故必须外加限流电阻，选用 1k 的电阻，如图 3-5 所 图 3-5 图 3-4 3.3 数码管时间显示电路数码管时间显示电路 led 数码管通过 p0 和 p2 口以共阴极接法连接，如图 3-6 所示，p0 作字形口， 输出段码，故两个数码管的段码线对应并联在一起，由 p0 口控制数码管的显示。p2 口作字位口，输出位码。其中，p2.0p2.3 分别控制两个数码管的个、十位显示，以实 现各位的分时选通。 p0 口是一个 8 位漏极开路型双向 i/o 口，在驱动 nmos 或其他拉电流负载时， 需外接上拉电阻，才能使该位高电平输出有效，故电路设计时，p0 口需先接一个排阻， 才能再连接其他部

25、件。 p0 口经排阻后，连接 74ls343 芯片，用于锁存数码管显示数字的信息，再连接 到两个三位共阴数码管。使用锁存器的原因是：在数码管显示时，要维持一个数据的 显示，往往要持续的快速的刷新。在人类能够接受的刷新频率之内，大概每三十毫秒 就要刷新一次。这就大大占用了处理器的处理时间，消耗了处理器的处理能力，还浪 费了处理器的功耗。锁存器的使用可以大大的缓解处理器在这方面的压力。当处理器 把数据传输到锁存器并将其锁存后，锁存器的输出引脚便会一直保持数据状态直到下 一次锁存新的数据为止。这样在数码管的显示内容不变之前，处理器的处理时间和 io 引脚便可以释放。可以看出，处理器处理的时间仅限于显

26、示内容发生变化的时候，这 在整个显示时间上只是非常少的一个部分。而处理器在处理完后可以有更多的时间来 执行其他的任务。这就是锁存器在数码管显示方面的作用:节省了宝贵的 mcu 时间10。 图 3-6 3.4 矩阵式键盘电路矩阵式键盘电路 80c51 单片机的并行口 p1 接 44 行列式键盘，其中 p1.0p1.3 接列线， p1.4p1.7 接行线。实际使用的功能键为：“/”为启动功能按键， “*”为停止功能按 键， “-”为白天功能按键， “+”为黑夜功能按键。开机通电后，需按下“启动”键才 能进入正常工作，默认为白天工作模式，在此之后按下“停止”键，则数码管和指示 灯均不再显示，只有重新

27、按下“启动”键才能重新正常工作；按下“黑夜”键，则由 白天模式切换为黑夜模式，此时黄灯不停闪烁，再按下“白天”键，则切换到白天模 式。 图 3-7 东 西 向 南 北 向 第四章第四章 系统软件设计系统软件设计 程序的设计说明如下： 白天模式使用定时器 t0（同时关闭定时器 t1） ，选择模式 1，定时时间为 10ms，计算可得初值为：tl0=#0f0h，th0=#0d8h。 黑夜模式使用定时器 t1（同时关闭定时器 t0） ，选择模式 1，定时时间为 10ms，计算可得初值为：tl0=#0f0h，th0=#0d8h。 程序中使用的寄存器含义说明：r3，用于南北方向计时；r4，用于东西方向计

28、时；r5，用于黄灯闪烁计时 1.2s；r6，用于计时 1s；r7，用于延迟程序。 系统的信号灯控制时序如下图所示： 绿 1 黄 1 红 1 绿 2 黄 2 红 2 20s 6s 40s 6s 东西线、南北线的交通指示灯状态及相应的控制码如下表所示： 南北线东西线控制码 绿灯黄灯红灯绿灯黄灯红灯状态 持续时 间/s p3.5p3.6p3.7p3.0p3.1p3.4 p3 120亮灭灭灭灭亮 11001111（#0cfh ） 26灭闪亮灭灭灭亮 10101111（#0afh ） 340灭灭亮亮灭灭01111110（#07eh） 46灭灭亮灭闪亮灭 01111101（#07dh ） 5（1 ） 20

29、亮灭灭灭灭亮 11001111（#0cfh ） 黑夜不定灭闪亮灭灭闪亮灭 10111101（#0bdh ） 本程序主要分为三个部分： 1、 主程序：交通信号灯的控制程序，默认按白天模式运行。 2、 led 数码管显示程序：采用动态显示模式，调用定时器 t0，每 10ms 动态显示一次； 3、 键盘管理程序：分为键盘扫描程序以及键盘处理程序，其中，在每次动态显示与黑 夜黄灯闪烁的间隔间不断调用键盘扫描程序。 各程序的流程图及程序代码如下： org 0000h ajmp main1 ；转主程序 org 000bh ljmp dshi1 ；转定时器 0 服务子程序 org 001bh ljmp ds

30、hi2 ；转定时器 1 服务子程序 org 0100h main1: mov p1,#0f7h ；按键扫描，有键按下则延时消抖 mov a,p1 orl a,#0fh cpl a jnz d5 sjmp main1 d5: mov r7,#20h ；消抖处理，确有键按下则转判断按键程序 d6: djnz r7,d6 mov p1,#0f7h mov a,p1 orl a,#0fh cpl a jnz pduan3 sjmp main1 pduan3: mov p1,#0f7h ；判断启动键是否按下，是则开始工作，否则继续扫描 mov a,p1 jnb acc.4,main ajmp main1

31、 1、键盘管理程序： 键盘处理程序： a)“启动”处理程序：跳转至主程序 main； b)“停止”处理程序： stop: clr tr0 ；“停止”按键子程序 clr tr1 mov p3,#0ffh mov p0,#11111111b mov p2,#11111111b mov p1,#0f7h stop1: mov a,p1 orl a,#0fh cpl a jnz d3 sjmp stop1 d3: mov r7,#20h d4: djnz r7,d4 mov p1,#0f7h mov a,p1 orl a,#0fh cpl a jnz pduan2 sjmp stop1 pduan2:

32、 mov p1,#0f7h mov a,p1 jnb acc.4,main sjmp stop1 c)“白天”处理程序：跳转至主程序 main； d)“黑夜”处理程序： night: clr tr0 ；黑夜子程序 mov p0,#11111111b mov tl1,#0f0h mov th1,#0d8h setb tr1 mov p3,#0bdh night1: mov r5,#00h night2: lcall jpan cjne r5,#64h,night2 cpl p3.1 cpl p3.6 sjmp night1 键盘扫描程序： jpan: mov p1,#0f7h ；键盘扫描子程序

33、mov a,p1 orl a,#0fh cpl a jnz d1 ret d1: mov r7,#20h d2: djnz r7,d2 mov p1,#0f7h mov a,p1 orl a,#0fh cpl a jnz pduan ret pduan: mov p1,#0f7h ；判断按键 mov a,p1 jnb acc.4,main jnb acc.5,stop jnb acc.6,main jnb acc.7,night ret 2、主程序： main: mov sp,#50h ；主程序 mov ie,#8ah ；允许中断 mov tmod,#11h ；设置定时方式 1 mov tl0

34、,#0f0h ；定时 10ms mov th0,#0d8h clr tr1 ；关闭黑夜模式定时器 setb tr0 ；打开白天模式定时器 ztai1: mov r3,#20 ；东西向红灯亮，南北向绿灯亮 mov r4,#26 mov p3,#0cfh ztai12: lcall jpan cjne r3,#00,ztai12 ；是否够 20s ztai2: mov r3,#6 ；东西向红灯亮，南北向黄灯闪 mov p3,#0afh ztai21: mov r5,#00h ztai22: lcall jpan cjne r5,#64h,ztai22 ；是否够 6s cpl p3.6 cjne r

35、3,#00h,ztai21 ztai3: mov r3,#46 ；东西向绿灯亮，南北向红灯亮 mov r4,#40 mov p3,#07eh ztai32: lcall jpan cjne r3,#06,ztai32 ；是否够 40s ztai4: mov r4,#6 ；东西向黄灯闪，南北向红灯亮 mov p3,#07dh ztai41: mov r5,#00h ztai42: lcall jpan cjne r5,#64h,ztai42 ；是否够 6s cpl p3.1 cjne r4,#00h,ztai41 sjmp ztai1 ；返回，继续执行主程序 3、数码管显示程序： disp: m

36、ov b,#0ah ；显示子程序 mov a,r3 div ab mov 79h,a mov 7ah,b mov a,79h mov dptr,#ledmap movc a,a+dptr mov p0,a mov p2,#11110111b call delay mov p2,#11111111b mov a,7ah mov dptr,#ledmap movc a,a+dptr mov p0,a mov p2,#11111011b call delay mov p2,#11111111b mov b,#0ah mov a,r4 div ab mov 79h,a mov 7ah,b mov a,

37、79h mov dptr,#ledmap movc a,a+dptr mov p0,a mov p2,#11111101b call delay mov p2,#11111111b mov a,7ah mov dptr,#ledmap movc a,a+dptr mov p0,a mov p2,#11111110b call delay mov p2,#11111111b ret delay: mov r7,#0f0h ；延时子程序 deloop: nop nop nop djnz r7,deloop ret 定时器中断子程序如下： dshi1: mov tl0,#0f0h ；定时器 0 中断

38、子程序 mov th0,#0d8h inc r5 inc r6 cjne r6,#64h,ds1 mov r6,#00h dec r3 dec r4 ds1: acall disp ；调用显示子程序 reti dshi2: mov tl1,#0f0h ；定时器 1 中断子程序 mov th1,#0d8h inc r5 reti ledmap: db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h ；字形码表 db 7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71h end 第五章第五章 proteus 仿真仿真 5.1 proteus 简介简介 proteus 是英

39、国 labcenter 公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于 windows 操作系统上，可以仿真、分析(spice)各种模拟器件和集成电路，该软 件的特点是： （1） 实现了单片机仿真和 spice 电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路 仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、rs232 动态仿真、i2c 调试 器、 spi 调试器、键盘和 lcd 系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻 辑分析仪、信号发生器等 （2） 支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：arm7(lpc21xx)、 8051/52 系列、avr 系列、pic10/12/16/18 系列、h

40、c11 系列以及多种外围芯 片。 （3） 提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功 能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统 中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如 keil c51 uvision2、mplab 等软件 （4） 具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和 spice 分析于 一身的仿真软件，功能极其强大。 5.2 仿真过程仿真过程 接通电源，按下启动键，系统开始工作。系统初始状态设置为南北干道无车，南 北干道绿灯从初始时间 20 秒开始计时，东西干道红灯从初始时间 26 秒开始计时。 图

41、4-1 （1） 20 秒之后，开始变换车道，南北干道黄灯闪烁，东西干道亮红灯，倒计时 为 6 秒。 图 4-2 （2） 6 秒后，东西干道通车，南北干道红灯，东西干道绿灯，倒计时为 40 秒. （3） 40 秒之后，开始变换车道，东西干道黄灯闪烁，南北干道亮红灯，倒计时 为 6 秒。 图 4-3 （4） 按下停止键，系统回复到初始状态设置，信号灯全灭，停止工作 图 4-4 图 4-5 （5） 按下“白天/黑夜”开关，闭合时为黑夜工作状态，黄灯闪烁。 第六章第六章 单片机系统设计结束语单片机系统设计结束语 图 4-6 参考文献参考文献 1 赵全利、肖兴达，单片机原理及应用教程，北京：机械工业出版

42、社，2011.3 2 赵全利、肖兴达，单片机原理及应用教程，北京：机械工业出版社，2011.3 3 作者不详，百度百科 at89c52，http:/ 4 作者不详，互动百科8051 单片机， http:/ 5 作者不详，led 显示及动态显示原理， http:/ 6 赵全利、肖兴达，单片机原理及应用教程，北京：机械工业出版社，2011.3 7 作者不详，74ls573 中文资料，http:/ 8 姜铮铮,44 矩阵式键盘识别显示电路的设计， http:/ 9 姜铮铮,44 矩阵式键盘识别显示电路的设计， http:/ 10作者不详，edn 电子设计技术锁存器的作用， http:/ 附件附件 1

43、：原理图，：原理图，pcb 板图板图 图 1 附件附件 2：电路图：电路图 图 2 附件附件 3： 图 3 完整的程序：完整的程序： org 0000h ajmp main1 org 000bh ljmp dshi1 org 001bh ljmp dshi2 org 0100h main1: mov p1,#0f7h mov a,p1 orl a,#0fh cpl a jnz d5 sjmp main1 d5: mov r7,#20h d6: djnz r7,d6 mov p1,#0f7h mov a,p1 orl a,#0fh cpl a jnz pduan3 sjmp main1 pdua

44、n3: mov p1,#0f7h mov a,p1 jnb acc.4,main ajmp main1 stop: clr tr0 clr tr1 mov p3,#0ffh mov p0,#11111111b mov p2,#11111111b mov p1,#0f7h stop1: mov a,p1 orl a,#0fh cpl a jnz d3 sjmp stop1 d3: mov r7,#20h d4: djnz r7,d4 mov p1,#0f7h mov a,p1 orl a,#0fh cpl a jnz pduan2 sjmp stop1 pduan2: mov p1,#0f7h mov a,p1 jnb acc.4,main sjmp stop1 night: clr tr0 mov p0,#11111111b mov tl1,#0f0h mov th1,#0d8h setb tr1 mov p3,#0bdh night1: mov r5,#00h night2: lcall jpan cjne r5,#64h,night2 cpl p3.1 cpl p3.6 sjmp night1 jpan: mov p1,#0f7h mov a,p1 or