《Proteus仿真平台单片机项目式教程》课件 （李任青）项目4 交通灯

单片机技术主讲：XXX《Proteus平台单片机项目式教程》单片机技术项目4交通灯-外部中断技术课程引入1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。上节课我们讲了8路抢答器的设计，单片机通过检测8路按键的状态判断抢答对象，并数码显示。主要涉及到数码显示技术及按键检测处理方法。前面讲的这些都是属于单片机基本的端口控制功能应用方法与技巧，今天我们开始涉及到单片机智能型体现的关键技术——中断系统。一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：大家知道单片机是单片微型计算机的简称，知道在信息技术日益发达的今天，单片机以它的智能性改变着我们的生活，让我们逐步迈入了信息化的时代。那么，你知道它的智能性，真正体现在哪里吗？又或者说，你知道计算机的智能性体现在哪里吗？(提问)

其实，没有中断系统它谈不上智能，只是说速度比人快上几百万倍、几亿倍。目前计算机顶尖技术水平已经趋于晶体管开关速度的顶峰而已，它靠速度体现出了功能强大，但它的智能性却体现在于它的中断系统。既然大家都说计算机很厉害，大家就简单谈一下计算机的智能性：（老师总结大家的发言）（1）自动上网（2）智能识别（3）智控报警……一、课程引入

这节课我们需要解决以下几个问题：（1）什么叫中断？（2）为什么要引入中断系统？（3）单片机的中断系统怎么用？应用提示：现实生活中的防盗报警器、智能识别系统、微型自动控制系统等等。第三步：提出这节课中心问题：怎样编程应用外部中断INT0实现对P1口发光二极管的状态取反？我希望这时有人敢于质疑：老师，你凭什么这样说？二、Proteus仿真平台应用效果展示（激发学习兴趣）打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）三、基本原理（重点）1、任务说明：我们按动单次脉冲产生电路的按键，触发外部中断0产生中断使发光二极管的状态每按一次就取反一次。2、外部中断的工作原理：首先来回答刚才的三个问题：（1）中断概念：主程序被突发事件打断。（2）中断智能性的体现与其特点。（3）需要对中断相关控制寄存器的设置。（1）什么叫中断？（2）为什么要引入中断系统？（3）单片机的中断系统怎么用？中断的特点：突发性、可以嵌套、有优先级、入口固定、保护现场。

主程序：

看财务报告一级中断：集团会务二级中断：市级会务中断服务子程序断点……中断返回中断返回中断响应中断响应断点三、基本原理（重点）3、外部中断应用方法：以INT0为例。（1）、外部中断的初始化设置共有三项内容：

IE：中断总允许即EA=1，EXi=1（i=0或1）。

TCON：中断触发方式设置：中断方式设置一般有两种方式：电平方式和脉冲方式，本设计选用后者下降沿触发。

INT0：中断请求信号，由引脚INT0(P3.2)和INT1(P3.3)输入触发信号。（2）、中断服务的关键：

a、保护现场。 堆栈有保护断点和保护现场的功能：使用PUSH。 b、必须在中断服务程序中：设定是否允许中断重入，设置EX0位。

c、恢复现场：用POP指令。三、基本原理（重点）

（3）、相关寄存器的设置涉及到中断控制有关的寄存器有：IE、TCON、和IP。我们只用外部中断INT0，设INT0触发方式为下降沿触发，并允许INT0中断。IE：（中断允许控制位为“0”时禁止中断，为“1”时允许中断。）IEEA

ESET1EX1ET0EX0TCON：（定时器控制位为“1”时启动，为“0”时停止。中断控制位为“0”时低电平触发，为“1”时下降沿触发。）TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0总允许00ST1INT1T0INT081H10000001T1标志启动、停止位T0标志启动、停止位X1标志X0触发方式X0标志X0触发方式01H00000001三、基本原理（重点）IP

PSPT1PX1PT0PX000H

00000

我们只用外部中断INT0，设INT0触发方式为下降沿触发，不需要设置中断优先级。IP：（中断优先级控制位为“0”时低级中断，为“1”时高级中断。）中断入口地址：INT0： 0003HT0： 000BHINT1： 0013HT1： 001BH串口S： 0023HST1INT1T0INT0三、基本原理（重点）4、系统设计（1）硬件电路设计如图所示。P1口接8个LED，单片机INT0脚接按键，按一次键输入负脉冲，触发中断一次。三、基本原理（重点）三、基本原理（重点） ORG0000H LJMPSTART ；跳至主程序 ORG0003H LJMPINTERRUPT ；跳至子程序 ORG0030HINTERRUPT: PUSHPSW；保护现场 CPLA ；取反LED MOVP1,A POPPSW ；恢复现场 RETISTART: MOVP1,#00H CLRA MOVTCON,#01H ；外部中断0下降沿触发 MOVIE,#81H ；打开INT0允许位EX0和总中断允许位EA LJMP$ END（2）软件程序编写提问：请大家讨论一下，用外部中断INT1，要怎样修改程序代码实现同样的功能？四、实物效果展示五、思考题与课外拓展1、课外思考题：

（1）.简述中断处理的一般过程。（2）.脉冲方式如何防止重复响应外中断。2、课外作业：基于Proteus软件仿真平台，怎样编写程序用外部中断1完成本节课的实例？3、课外拓展：基于单片机的外部中断技术，使用传感器做信号检测，做一个简易的防盗报警器。ThankYou!单片机技术主讲：XXX《Proteus平台单片机项目式教程》西安电子科技大学出版社江西农业大学南昌商学院单片机技术项目4交通灯课程引入1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。上节课我们讲了外部中断技术应用编程方法，通过编程应用外部中断INT0实现对P1口发光二极管的状态取反。

提问：外部中断技术的应用具有哪些关键点：（1）中断初始化配置：中断使能、工作方式、优先级（2）中断开启。（3）中断服务子程序。一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：

现实生活中，交通事故的发生都是难以预料的，属于典型的中断突发事件，大家出行时应遵守交通规则，勿闯红灯。今天，我们要设计的项目是《交通灯》。交通灯规则有哪些？交通灯设计需要解决哪些问题？(提问)总结：（老师总结大家的发言）（1）“红灯停、绿灯行”。（2）红灯（禁行）、绿灯（通行）、黄灯（警示）。（红绿灯是国际统一的交通信号灯）（3）直行方向：“绿灯-黄灯-红灯-绿灯”正常控制，以及“全路口红灯”的特殊放行机制等等。第三步：提出这节课中心问题：应用外部中断，怎样编程实现交通灯控制？二、Proteus仿真平台应用效果展示（激发学习兴趣）打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）三、基本原理（重点）1、任务说明：基于Proteus仿真平台，利用89C51单片机设计实现一个交通信号灯的模拟控制系统：正常情况下A、B道（A、B道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道）轮流放行，A道放行1分钟（其中5秒用于警告），B道放行30秒（其中5秒用于警告）。一道有车而另一道无车（用按键开关K1、K2模拟）时，使有车车道放行。有紧急车辆通过（用按键开关K0模拟）时，A、B道均为红灯。2、解决的思路：（1）直行方向正常控制：主程序通过延时控制A、B通道轮流放行时间。（2）有车车道放行控制：INT1中断服务，检测车道放行。（3）紧急通行：INT0中断服务。三、基本原理（重点）3、系统设计（1）硬件电路设计如图所示。同一通道两个方向的交通灯是并联的。交通灯是高电平点亮的，低电平熄灭。74LS04作为交通灯驱动器，单片机P1口输出低电平有效。按键K1、K2分别模拟A、B道的车辆检测信号，采用异或门来实现中断的输入。按键K0是用来实现紧急车辆通过的应急开关，利用外部中断0中断实现A、B两个通道都同时为红灯。三、基本原理（重点）三、基本原理（重点）（2）软件设计主程序：输出P1端口数据控制A、B通道红绿灯轮流放行，分配R2寄存器来决定调用0.1秒延时子程序的次数，决定交通灯的各种延时时间。正常时，各口线控制功能及相应控制码（P1端口数据）如下表所示。

P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0控制码(P1端口数据)

状态说明(空)(空)B线绿灯B线黄灯B线红灯A线绿灯A线黄灯A线红灯11110011F3HA线放行，B线禁止11110101F5HA线警告，B线禁止11011110DEHA线禁止，B线放行11101110EEHA线禁止，B线警告三、设计原理（重点）

（3）

程序设计方法：先画出流程图，再写代码。代码分析见教材，或项目配套工程文件中讲解。思考：

请大家讨论，怎样编写程序实现加入“左转弯”或倒计时功能？三、基本原理（重点）初始化： ORG 0000H AJMP MAIN ；指向主程序。 ORG 0003H AJMP INT00 ；指向紧急车辆出现中断程序。 ORG 0013H AJMP INT11 ；指向一道有车另一道无车中断程序。 ORG 0100HMAIN： SETB PX0 ；置外部中断0为高优先级中断。 MOV TCON，#00H ；置外部中断0、1为电平触发。 MOV IE，#85H ；开CPU中断，开外中断0、1中断。DISP： MOV P1，#0F3H ；A绿灯放行，B红灯禁止。 MOV R2，#55 ；延时55S，置1秒循环次数55。DISP1：MOV R