51单片机模拟交通信号灯

word文档可自由复制编辑《单片机实验》设计报告交通信号灯模拟系统设计交通信号灯模拟系统设计摘要：本系统以单片机为核心，主要应用单片机中定时器计数器，IO接口，中断系统等，结合8279键盘控制电路，数码管显示以及LED灯实现对十字路口交通信号灯的智能控制。成功实现了利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，通过按键对红绿灯点亮和熄灭时间进行调整及设置以及对红绿灯点亮和熄灭时间进行倒计时时间显示等基本功能。并在此基础上进一步扩展，实现了对某些特殊功能的操作，如：突发紧急情况，所有路线全部红灯，或南北向（主干道）强制绿灯通行，以及东西向（次干道）强制绿灯等，并且可在交通高峰期（系统默认上午7：00-8：00，下午17：00-18：00）自动修改绿灯时间。系统功能完善，可操控性好，代码通俗易懂。关键字：51单片机交通信号灯智能控制8279主要功能：分析题目可知，有两种方案设计的方法，也即两条不同的主干分别对应不同的方案，方案一以键盘控制为主干，穿插对系统时钟的检测，倒计时的检测等，系统主干为循环检测键盘是否被按下并作出相应操作。方案二以交通信号灯不同的点亮与熄灭状态为主干，即系统的主干是交通灯状态的循环，在循环中检测按键并作出相应调整。此次试验选择的是方案二，因为对方案一的代码实现比较复杂。信号灯的状态依次为：南北绿灯，东西红灯->南北黄灯，东西红灯->南北红灯，东西绿灯->南北红灯，东西黄灯。解决这部分问题的关键在于8279键盘扫描和相应的数码管显示，在实验帮助里有详细代码，另一个难点在于内置时钟和倒计时显示，这一部分内容通过使用单片机内的定时器能很好的解决，实验帮助五有详细的代码，通过定时器T1产生中断来定时，从而完成一秒的时间。具体详见附录代码。设计的主要内容：第一部分，系统开机界面，设置及人机互动的按键控制，流程图如下：（相应的功能流程图中已给出）第二部分，系统主干部分，即交通信号灯4个大循环以及循环内部检测按键完成拓展功能的实现，在循环内检测按键，实现相应功能，流程如下：具体细节，例如定时器的设计等在纸质档报告中有详细分析，在这里就不赘述总结：总的来说这次试验比较成功，题目要求的功能基本都实现了，对于单片机汇编程序语言的理解也更深刻了，课本上的知识比较分散，每部分之间都没有什么联系，通过实验很好的把各部分之间联系起来，加深记忆，更便于理解。唯一不足的是对于题目的考虑不周，特殊功能采用键盘扫描子程序解决了，而没有采用终端，使得程序应激性不好，没有很好的应变性。在以后的编程中会注意这方面的内容。附录：（详细代码）;-------------------------------------------------------Z8279EQU0FF82H;8279状态/命令口地址D8279EQU0FF80H;8279数据口地址LEDMODEQU00H;左边输入八位字符显示;外部译码键扫描方式,双键互锁LEDFEQEQU2FH;扫描速率LEDCLSEQU0C1H;清除显示RAMLEDWR0EQU80H;设定的将要写入的显示RAM地址READKBEQU40H;读FIFORAM地址0的命令字;-------------------------------------------------------ORG0000HAJMPSTARTORG001BH;INTT1入口地址AJMPINT_T1ORG0040HSTART:MOVSP,#60HLCALLINIT8279;初始化8279MOVR3,#0H;时MOVR2,#0H;分MOVR1,#0H;秒MOVR7,#0H;倒计时时间MOVR0,#20;50毫秒MOV40H,#0;用于改变主次干道时长比MOVR6,#0FFH;标志MOVTMOD,#10HMOVTL1,#00H;50毫秒的时间常数MOVTH1,#4CHSETBEX0SETBET1SETBEA;允许中断;初始状态，全红灯MOVDPTR,#8300HMOVA,#0FHMOVX@DPTR,A;键盘操作WAIT:LCALLGETKEY;读键盘CJNEA,#0FFH,CONT;判断是否有键输入MOVA,BCJNEA,#3CH,KEY_C;输入键是'C',转CLEAR_TLCALLCLEAR_TKEY_C:CJNEA,#3AH,KEY_A;输入键是'A',转START_TLCALLSTART_TKEY_A:CJNEA,#3DH,KEY_D;输入键是'D',转STOP_TLCALLSTOP_TKEY_D:CJNEA,#3BH,KEY_E;输入键是'B',转SET_TLCALLSET_T;设置系统时间KEY_E: CJNEA,#3FH,KEY_B;输入键是'F',转SET_COUTLCALLSET_COUT;设置倒计时间KEY_B: CJNEA,#3EH,CONT;输入键是'E',转MONITORAJMPMONITORCONT:CJNER6,#0FFH,WAIT;若无秒标志则循环LCALLDISPLAY;显示时间MOVR6,#0;清标志SJMPWAIT;循环MONITOR:NOPSJMP$;等待回到监控;按键对应的功能CLEAR_T:;时间清零子程序CLRTR1;关计数器MOVR3,#0H;小时清零MOVR2,#0H;分钟清零MOVR1,#0H;秒清零MOVR0,#20;10毫秒清零MOVR7,#0H;倒计时时间清零MOVR6,#0FFH;置秒标志RETSTART_T:;电子钟计时子程序;程序主要部分;程序开始执行后将循环在这部分CIRCLE:LCALLSTATION1;南北绿灯,东西红灯LCALLSTATION2;南北绿灯闪转黄灯,东西红灯LCALLSTATION3;南北红灯,东西绿灯LCALLSTATION4;南北红灯,东西绿灯闪转黄灯LJMPCIRCLERET;STATION1STATION1:;南北绿灯,东西红灯MOVR7,30HMOVA,R7ADDA,40HMOVR7,AMOVDPTR,#8300HMOVA,#96H;南北绿灯,东西红灯MOVX@DPTR,ASETBTR1;扫描键盘WO1:LCALLGETKEY;读键盘CJNEA,#0FFH,JB1;判断是否有键输入MOVA,BCJNEA,#3FH,PUSHB1;若是按下F，则清零并且返回MOVR4,#1LCALLGETWORD;读倒计时时间数MOVA,BMOVB,#10DIVABSWAPAADDA,BMOVR7,A;保存输入的值INCAMOV30H,ALCALLDISPLAY;显示时间PUSHB1:CJNEA,#3BH,PUSHC1;若是按下B，则清零并且返回WAITCLRTR1;关计数器MOVR3,#0H;小时清零MOVR2,#0H;分钟清零MOVR1,#0H;秒清零MOVR0,#20;10毫秒清零MOVR7,#0H;倒计时时间清零MOVR6,#0FFH;置秒标志AJMPWAITPUSHC1:CJNEA,#3CH,PUSHD1MOVR7,#3;若按下C，输出3秒红灯MOVDPTR,#8300HMOVA,#0FHMOVX@DPTR,APUSHD1: CJNEA,#3DH,PUSHE1;若按下D，南北绿灯5秒MOVR7,#5MOVA,#96HMOVX@DPTR,APUSHE1: CJNEA,#3EH,JB1MOVR7,#5MOVA,#69HMOVX@DPTR,AJB1:CJNER7,#0H,WO1RET;STATION2STATION2:MOVR7,#3MOVDPTR,#8300HMOVA,#06HMOVX@DPTR,ASETBTR1WO2:LCALLGETKEY;读键盘CJNEA,#0FFH,JB2;判断是否有键输入MOVA,BCJNEA,#3FH,PUSHB2;若是按下F，则清零并且返回 MOVR4,#1LCALLGETWORD;读倒计时时间数MOVA,BMOVB,#10DIVABSWAPAADDA,BMOVR7,A;保存输入的值INCAMOV30H,ALCALLDISPLAY;显示时间PUSHB2:CJNEA,#3BH,PUSHC2;若是按下B，则清零并且返回WAITCLRTR1;关计数器MOVR3,#0H;小时清零MOVR2,#0H;分钟清零MOVR1,#0H;秒清零MOVR0,#20;10毫秒清零MOVR7,#0H;倒计时时间清零MOVR6,#0FFH;置秒标志AJMPWAITPUSHC2:CJNEA,#3CH,PUSHD2MOVR7,#3;若按下C，输出3秒红灯MOVDPTR,#8300HMOVA,#0FHMOVX@DPTR,APUSHD2:CJNEA,#3DH,PUSHE2;若按下D，南北绿灯5秒MOVR7,#5MOVA,#96HMOVX@DPTR,APUSHE2:CJNEA,#3EH,JB2MOVR7,#5MOVA,#69HMOVX@DPTR,AJB2:CJNER7,#0H,WO2RET;STATION3STATION3:;南北红灯,东西绿灯MOVR7,30HMOVDPTR,#8300HMOVA,#69HMOVX@DPTR,ASETBTR1WO3:LCALLGETKEY;读键盘CJNEA,#0FFH,JB3;判断是否有键输入MOVA,BCJNEA,#3FH,PUSHB3;若是按下F，则清零并且返回MOVR4,#1LCALLGETWORD;读倒计时时间数MOVA,BMOVB,#10DIVABSWAPAADDA,BMOVR7,A;保存输入的值INCAMOV30H,ALCALLDISPLAY;显示时间PUSHB3:CJNEA,#3BH,PUSHC3;若是按下B，则清零并且返回WAITCLRTR1;关计数器MOVR3,#0H;小时清零MOVR2,#0H;分钟清零MOVR1,#0H;秒清零MOVR0,#20;10毫秒清零MOVR7,#0H;倒计时时间清零MOVR6,#0FFH;置秒标志AJMPWAITPUSHC3:CJNEA,#3CH,PUSHD3MOVR7,#3;若按下C，输出3秒红灯MOVDPTR,#8300HMOVA,#0FHMOVX@DPTR,APUSHD3:CJNEA,#3DH,PUSHE3;若按下D，南北绿灯5秒MOVR7,#5MOVA,#96HMOVX@DPTR,APUSHE3:CJNEA,#3EH,JB3MOVR7,#5MOVA,#69HMOVX@DPTR,AJB3:CJNER7,#0H,WO3RET;STATION4STATION4:MOVR7,#3MOVDPTR,#8300HMOVA,#09HMOVX@DPTR,ASETBTR1WO4:LCALLGETKEY;读键盘CJNEA,#0FFH,JB4;判断是否有键输入MOVA,BCJNEA,#3FH,PUSHB4;若是按下F，则清零并且返回 MOVR4,#1LCALLGETWORD;读倒计时时间数MOVA,BMOVB,#10DIVABSWAPAADDA,BMOVR7,A;保存输入的值INCAMOV30H,ALCALLDISPLAY;显示时间PUSHB4:CJNEA,#3BH,PUSHC4;若是按下B，则清零并且返回WAITCLRTR1;关计数器MOVR3,#0H;小时清零MOVR2,#0H;分钟清零MOVR1,#0H;秒清零MOVR0,#20;10毫秒清零MOVR7,#0H;倒计时时间清零MOVR6,#0FFH;置秒标志AJMPWAITPUSHC4:CJNEA,#3CH,PUSHD4MOVR7,#3;若按下C，输出3秒红灯MOVDPTR,#8300HMOVA,#0FHMOVX@DPTR,APUSHD4:CJNEA,#3DH,PUSHE4;若按下D，南北绿灯5秒MOVR7,#5MOVA,#96HMOVX@DPTR,APUSHE4:CJNEA,#3EH,JB4MOVR7,#5MOVA,#69HMOVX@DPTR,AJB4:CJNER7,#0H,WO4RET;电子钟停止的部分STOP_T:;电子钟停止计时子程序CLRTR1RET;时钟设置部分SET_T:;设置初值子程序CLRTR1;关计数器MOVR4,#7LCALLGETWORD;读小时数CJNEA,#0FFH,INVALID;判断输入合法性MOVA,BADDA,#232JCINVALID;判断输入小时值<24MOVA,BMOVB,#10DIVABSWAPAADDA,BMOVR3,A;保存输入的值MOVR4,#5LCALLGETWORD;读分钟数CJNEA,#0FFH,INVALID;判断输入合法性MOVA,BADDA,#196JCINVALID;判断输入分钟数<60MOVA,BMOVB,#10DIVABSWAPAADDA,BMOVR2,A;保存输入的值MOVR4,#3LCALLGETWORD;读秒钟数CJNEA,#0FFH,INVALID;判断输入合法性MOVA,BADDA,#196JCINVALID;判断输入分钟值<60MOVA,BMOVB,#10DIVABSWAPAADDA,BMOVR1,A;保存输入的值AJMPSET_TOKSET_COUT:MOVR4,#1LCALLGETWORD;读倒计时时间数CJNEA,#0FFH,INVALID;判断输入合法性MOVA,BMOVB,#10DIVABSWAPAADDA,BMOVR7,A;保存输入的值INCAMOV30H,AAJMPSET_TOKINVALID:LCALLCLEAR_T;时间清零SET_TOK:LCALLDISPLAY;显示时间RET;读取输入按键的部分GETWORD:;读数子程序WKEY1:LCALLGETKEY;读键盘CJNEA,#0FFH,WKEY1;无键输入,则再读MOVA,BADDA,#0C6HJCERROR1;判断输入是否大于9MOVA,BSUBBA,#30HJCERROR1;判断输入是否小于0MOVR5,ALCALLDISLED;显示输入的字符MOVB,#10MULABPUSHACC;保存输入的值WKEY2:LCALLGETKEY;读键盘CJNEA,#0FFH,WKEY2;无键输入则再读MOVA,BADDA,#0C6H;判断输入是否大于9JCERROR2MOVA,BSUBBA,#30H;判断输入是否小于0JCERROR2DECR4MOVR5,ALCALLDISLED;显示输入的字符MOVB,APOPACCADDA,BMOVB,A;把得到的值存在BMOVA,#0FFH;置合法输入标志AJMPKEYOKERROR2:POPACCERROR1:MOVA,#0;置非法输入标志KEYOK:RET;8279初始化INIT8279:;8279初始化子程序PUSHDPH;保存现场PUSHDPLPUSHACCLCALLDELAY;延时MOVDPTR,#Z8279MOVA,#LEDMOD;置8279工作方式MOVX@DPTR,AMOVA,#LEDFEQ;置键盘扫描速率MOVX@DPTR,AMOVA,#LEDCLS;清除LED显示MOVX@DPTR,APOPACC;恢复现场POPDPLPOPDPHRET;读取键盘子程序GETKEY:;输入:无;输出:B:读到的键码A:按键的标志PUSHDPH;保存现场PUSHDPLPUSHPSWMOVDPTR,#Z8279MOVXA,@DPTR;读8279状态ANLA,#07H;屏蔽D7-D3JNZGETVAL;判断是否有键输入MOVA,#0H;置标志(无键输入)SJMPNKBHITGETVAL:MOVA,#READKB;读FIFORAM命令MOVX@DPTR,AMOVDPTR,#D8279MOVXA,@DPTR;读键ANLA,#3FH;屏蔽SHIFT和CTRL键MOVDPTR,#KEYCODE;键码表起始地址MOVCA,@A+DPTR;查表MOVB,A;置返回键值MOVA,#0FFH;置标志(有键输入)NKBHIT:POPPSW;恢复现场POPDPLPOPDPHRET;T1定时器中断控制部分，INT_T1:;INT_T1中断服务子程序PUSHDPH;保护现场PUSHDPLPUSHACCPUSHPSWMOVTL1,#00H;50毫秒定时常数MOVTH1,#4CHDJNZR0,EXIT;判断毫秒=0MOVR0,#20;DELAY1SECONDMOVR6,#0FFH;置秒标志COUNT1:MOVA,R7ADDA,#99HDAAMOVR7,A;减1CJNER1,#59H,SECOND;判断秒=59MOVR1,#99HCJNER2,#59H,MINUTE;判断分=59MOVR2,#99HCJNER3,#23H,HOUR;判断时=23MOVR3,#99HHOUR:MOVA,R3ADDA,#1;时加1DAAMOVR3,AMINUTE:MOVA,R2ADDA,#1;分加1DAAMOVR2,ASECOND:MOVA,R1ADDA,#1;秒加1DAAMOVR1,A;判断是否到了特定时间7~8，17~18点CJNER3,#7,EXIT1MOV40H,#5SJMPSHOWT CJNER3,#00010111B,EXIT1MOV40H,#5SJMPSHOWTEXIT1:MOV40H,#0SHOWT:CJNER6,#0FFH,EXIT;若无秒标志则循环LCALLDISPLAY;显示时间MOVR6,#0;清标志EXIT:POPPSW;恢复现场POPACCPOPDPLPOPDPHRETI;中断返回;实验帮助11延时部分，不太清楚具体功能是什么，可能是键盘消抖DELAY:;延时子程序PUSH0;保存现场PUSH1MOV0,#0HDELAY1:MOV1,#0HDJNZ1,$DJNZ0,DELAY1POP1;恢复现场POP0RET;显示控制部分，但不是具体显示部分DISPLAY:MOVA,R3ANLA,#0FHADDA,#10HMOVR5,AMOVR4,#6LCALLDISLED;显示小时低位MOVA,R3SWAPAANLA,#0FHMOVR5,AMOVR4,#7LCALLDISLED;显示小时高位MOVA,R2ANLA,#0FHADDA,#10HMOVR5,AMOVR4,#4LCALLDISLED;显示分钟低位MOVA,R2SWAPAANLA,#0F