单片机简单交通灯课程设计

1、单片机原理及其接口技术课程设计报告题 目： 简单交通灯控制系统设计 专 业： xxxxxxxxxxxxxx 班 级： xxxxxxxxxxxxx 学 号： xxxxxxx 姓 名： xxxx xxxxxxxxxx20xx年x月x日摘 要1 引言世界上最先使用交通信号灯的是英国伦敦。1868年12月10日，在伦敦布里奇大街和警察厅拐角处一根7米高的钢柱上，装上了一套交通信号灯，这套装置是由铁路信号工程师奈特发明的。它有红绿两种颜色，红色示意“停止”，绿色示意“当心”。由于这种信号灯燃烧煤气，因而很不安全，在它安装使用后的第23天就发生了爆炸，负责转灯的警察也因此丧生。 1879年爱迪生发明了白炽

2、灯，从此，电气照明迅速进入到各个领域。第一个电动红绿交通信号灯于1914年8月5日在美国的俄亥俄州投入使用。灯柱上还安装了一个电铃，当红绿灯转换颜色时会自动鸣响。 现代的红、黄、绿三色交通信号灯于1918年出现在美国纽约，它安装在交通岗亭上，用人工控制。20世纪20年代后，自动变换颜色的交通信号灯开始在全世界的大小市镇安家落户。 现在，世界各国一般都采用红、黄、绿三种颜色作为交通信号。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。目 录第1章 交通管理的方案论证1第2章 课程设计的题目及要求12.1设计目的12.2设计任务及要求1第3章 控制系统

3、的硬件设计13.1系统设计总框图13.2系统引脚图1第4章 控制系统变的软件设计24.1程序流程图34.2程序清单3第5章 调试及性能分析8第6章 课程设计心得9参考文献91交通管理的方案论证东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。设东西道比南北道的车流量大，指示灯燃亮的方案2. 课程设计的题目及要求（1）设计目的1.熟悉单片机控制系统，并了解系统设计的一般规律。2.掌握8255芯片的结构及编程方法。3.熟悉模拟交通灯控

4、制的实现方法。（2）设计任务及要求设计一个交通灯控制系统，该控制系统工作后，交通灯按照下列规律变化：初始态东南西北均为红灯，持续时间为2s；然后转为状态1(10s)，为东西红、南北绿；状态2(3s)东西红灯不变、南北绿灯灭、黄灯闪烁三次；状态3(15s)，为东西绿、南北红；状态4(3s)，为东西绿灯灭、黄灯闪烁三次、南北红灯不变；最后回到状态1，依此循环。如遇到特殊情况，可拨动应急开关，使各向均为红灯，特殊车辆不受红灯限制，待其顺利通过后将开关拨回原位，系统恢复原状态运行。3.硬件设计（1）系统设计总框图图1 系统硬件框图（2）系统引脚图图2 系统引脚图图4.软件设计（1）程序流程图根据设计要

5、求，程序框图如图3所示。软件可由汇编语言完成。软件设计可以分为以下几个功能模块：1.主程序：初始化及键盘监控。2.计时程序模块：为定时器的中断服务子程序，完成时间定时。3.如遇到特殊情况，可拨动应急开关，使各向均为红灯，特殊车辆不受红灯限制，待其顺利通过后将开关拨回原位，系统恢复原状态运行。图3 程序流程图（2）程序清单org 0000h ;主程序的入口地址 ljmp main ;跳转到主程序的开始处 org 0003h ;外部中断0的中断程序入口地址 org 000bh ;定时器0的中断程序入口地址 ljmp t0_int ;跳转到中断服务程序处 org 0013h ;外部中断1的中断程序入

6、口地址 main : mov sp,#50h mov ie,#8eh ;cpu开中断，允许t0中断，t1中断和外部中断1中断 mov tmod,#51h ;设置t1为计数方式,t0为定时方式，且都工作于模式1 mov th1,#00h ;t1计数器清零 mov tl1,#00h setb tr1 ;启动t1计时器 setb ex1 ;允许int1中断 setb it1 ;选择边沿触发方式 mov dptr ,#0003h mov a, #80h ;给8255赋初值，8255工作于方式0 movx dptr, aagain: jb p3.1,n0 ;判断是否要设定东西方向红绿灯时间的初值，若p3

7、.1为1 则跳转 mov a,p1 jb p1.7,red ;判断p1.7是否为1，若为1则设定红灯时间，否则设定绿灯时间 mov r0,#00h ;r0清零 mov r0,a ;存入东西方向绿灯初始时间 mov r3,a lcall disp1 lcall delay ajmp againred: mov a,p1 anl a,#7fh ;p1.7置0 mov r7,#00h ;r7清零 mov r7,a ;存入东西方向红灯初始时间 mov r3,a lcall disp1 lcall delay ajmp again;-n0: setb tr0 ;启动t0计时器 mov 76h,r7 ;红

8、灯时间存入76hn00: mov a,76h ;东西方向禁止，南北方向通行 mov r3,a mov dptr,#0000h ;置8255a口，东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮 mov a,#0ddh movx dptr, an01: jb p2.0,b0n02: setb p3.0 cjne r3,#00h,n01 ;比较r3中的值是否为0，不为0转到当前指令处执行;-黄灯闪烁5秒程序-n1: setb p3.0 mov r3,#05h mov dptr,#0000h ;置8255a口，东西，南北方向黄灯亮 mov a,#0d4h movx dptr,an11: mov r4,#00hn12:

9、 cjne r4,#7dh,$ ;黄灯持续亮0.5秒n13: mov dptr,#0000h ; 置8255a口，南北方向黄灯灭 mov a,#0ddh movx dptr,an14: mov r4,#00h cjne r4,#7dh,$ ;黄灯持续灭0.5秒 cjne r3,#00h,n1 ;闪烁时间达5秒则退出;-n2: mov r7,#00h mov a,r0 ;东西通行，南北禁止 mov r3,a mov dptr,#0000h ; 置8255a口，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮 mov a,#0ebh movx dptr,an21: jb p2.0,t03 n22: cjne r3,

10、#00h,n21;-黄灯闪烁5秒程序-n3: mov r3,#05h mov dptr,#0000h ;置8255a口，东西，南北方向黄灯亮 mov a,#0e2h movx dptr,an31: mov r4,#00h cjne r4,#7dh,$ ;黄灯持续亮0.5秒n32: mov dptr,#0000h ; 置8255a口，南北方向黄灯灭 mov a,#0ebh movx dptr,an33: mov r4,#00h cjne r4,#7dh,$ ;黄灯持续灭0.5秒 cjne r3,#00h,n3 ;闪烁时间达5秒则退出 sjmp n00;-闯红灯报警程序-b0: mov r2,#0

11、3h ;报警持续时间3秒b01: mov a,r3 jz n1 ;若倒计时完毕，不再报警 clr p3.0 ;报警 cjne r2,#00h,b01 ;判断3秒是否结束 sjmp n02;-1秒延时子程序-n7: retit0_int:mov tl0,#9ah ;给定时器t0送定时10ms的初值 mov th0,#0f1h inc r4 inc r5 cjne r5,#0fah,t01 ;判断延时是否够一秒，不够则调用显示子程序 mov r5,#00h ;r5清零 dec r3 ;倒计时初值减一 dec r2 ;报警初值减一t01: acall disp ;调用显示子程序 reti ;中断返回

12、;-显示子程序-disp: jnb p2.4,t02disp1: mov b,#0ah mov a,r3 ;r3中值二转十显示转换 div ab mov 79h,a mov 7ah,bdis: mov a,79h ;显示十位 mov dptr,#tab movc a,a+dptr mov dptr,#0002h movx dptr,a mov dptr,#0001h mov a,#0f7h movx dptr,a lcall delayds2: mov a,7ah ;显示个位 mov dptr,#tab movc a,a+dptr mov dptr,#0002h movx dptr,a mov

13、 dptr,#0001h mov a,#0fbh movx dptr,a ret;-东西方向车流量检测程序-t03: mov a,r3 subb a,#00h ;若绿灯倒计时完毕，不再检测车流量 jz n3 jb p2.0,t03 inc r7 cjne r7,#64h,e1 mov r7,#00h ;中断到100次则清零e1: sjmp n22;-东西方向车流量显示程序-t02: mov b,#0ahmov a,r7 ;r7中值二转十显示转换 div ab mov 79h,a mov 7ah,bdis3: mov a,79h ;显示十位 mov dptr,#tab movc a,a+dptr

14、 mov dptr,#0002h movx dptr,a mov dptr,#0001h mov a,#0f7h movx dptr,a lcall delayds4: mov a,7ah ;显示个位 mov dptr,#tab movc a,a+dptr mov dptr,#0002h movx dptr,a mov dptr,#0001h mov a,#0fbh movx dptr,a ljmp n7;-延时4ms子程序-delay: mov r1,#0ahloop: mov r6,#64h noploop1: djnz r6,loop1 djnz r1,loop ret ;-字符表-ta

15、b: db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh end5.调试及性能分析(1)软件调试 软件调试主要是利用proteus仿真软件完成电路的搭建，运行以发现设计中的错误及时改正。(2)硬件调试硬件调试主要是检测硬件电路是否有短路、断路、虚焊等。具体步骤及测试结果如下：（1）检查电源与地线是否全部连接上，用万用表对照电路原理图测试各导线是否完全连接，对未连接的进行修复。（2）参照原理图，检查各个器件之间的连接是否连接正确，是否存在虚焊，经测试，各连接不存在问题。（3）以上两项检查并修复完后，给该硬件电路上电，电源指示灯点亮。6.课程设计心得这次单片机课程设计历时一个学期的时间，在这次设计过程里我们体验了从设计、画板、编程、焊板到调试的整个过程。 对于交通灯这个题目，由于以前学单片机这个课程时，做过类似相关的实验，觉得这个比较简单而且做出的东西也比较直观，在确定题目之后，查阅了大量的资料，初步完成了电路设计方案。通过这次课设，对以前学过的知识进行了巩固，加深