交通灯设计PPT学习课件

1、组员： 魏娟 戚璐 倪鑫艳 于慧琴 孙涛涛 李亚楠,交通灯设计,1,一、系统概述 1.1系统背景 1.2嵌入式简介 1.3飞思卡尔简介 二、总体设计思路 2.1芯片选择 2.2十字路口状态设计图 2.3交通灯说明 三、交通灯设计 3.1交通灯状态设计 3.2流程图 3.3功能模块说明 四、代码分析 五、实验结果图,目 录,2,一、系统概述,3,1.1系统背景,随着计算机互联网行业的飞速发展，单片机的应用愈发广泛，大到卫星，小到家用的电子产品，无处不存在单片机的身影，而且单片机方面的人才稀缺，因而掌握单片机技术对于计算机专业的学生很是重要。,4,1.2嵌入式简介,嵌入式系统一般指非 PC 系统，

2、有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上 PDA 、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、等。 专门的单片微控制器是大多数嵌入式系统的核心。通过把若干个关键的系统组成部分集成到单个芯片上，系统设计者就可以得到小而便宜、可以操作较少外围电子设备的计算机。现在嵌入式开发主要是指用C#语言在微软的.NETFreamwork环境中进行开发。,5,1.3飞思卡尔简介,飞思卡尔专注于嵌入式处理解决方案。面向汽车、网络、工业和消费

3、电子市场，提供的技术包括微处理器、微控制器、传感器、模拟集成电路和连接。飞思卡尔的一些主要应用和终端市场包括汽车安全、混合动力和全电动汽车、下一代无线基础设施、智能能源管理、便携式医疗器件、消费电器以及智能移动器件等。 主要应用有8位微控制器（单片机）、16位微控制器（单片机）、数字信号处理器与控制器、电源管理、RF射频功率放大器、高性能线性功率放大器GPA、音视频家电射频多媒体处理器、传感器等。,6,二、总体设计思路,7,2.1 芯片选择,芯片选择飞思卡尔的kl25芯片 选择使用飞思卡尔kl25芯片的P1口，（P1.0P1.7）分别接上两组八位信号灯 交通信号灯的控制电路中的核心是kl25单

4、片机，其内部带有4KB的FLASH，无须扩展程序存储器；交通灯的控制没有大量的运算和暂存器，KL25芯片内的128B RAM 已能满足要求，所以也不需要外扩RAM,8,2.2十字路口状态设计图,东,西,9,2.3交通灯说明,设计一个单片机控制交通信号灯，使其能模拟城市“十字”路口交通信号灯的功能，并能进行某些特殊控制。 就是以绿，黄，红色三只共两组（因为东、西方向信号灯的变化情况相同，用一组发光二极管；南、北方向信号灯的变化情况相同，用一组发光二极管）发光二极管(LED)表示交通信号灯。,10,在双干线的十字路口上，交通信号灯的变化时定时的，其基本变化规律如下： 1. 绿灯亮放行后，黄灯亮警告

5、，然后红灯亮禁止。 红灯亮禁止一定时间后，绿灯亮放行。 2. 改设计能控制东、西、南、北四个路口的红、黄、绿信号灯正常工作： (1)当东西方向放行、南北方向禁止时，东西方向绿灯亮25s，黄灯5s，南北方向红灯亮30s。 (2)当南北方向放行，东西方向禁止时，南北方向绿灯亮25s ，黄灯5s，东西方向红灯亮30s。 当使两条路线交替地放行或禁止时，就可以实现定时交通控制。,11,串行通信的通信原理图：,12,三、交通灯设计,13,3.1交通灯状态设计,（1）南北绿灯，东西红灯 （2）延时25s （3）南北黄灯，东西红灯 （4）延时5s （5）东西绿灯，南北红灯 （6）延时25s （7）东西黄灯，

6、南北红灯 （8）延时5s （9）循环,14,流程图,15,3.3功能模块说明,16,TPM定时器,功能概述： TPM（定时器/脉宽调制模块）共有三个模块TPM0、TPM1、TPM2。TPM支持输入捕捉、，输出比较，并且能够产生PWM信号来控制电机。通过异步时钟源，可以让计数器、输出比较和输入捕捉寄存器工作在低功耗模式下。TPM的基本定时器部分是一个递增的计数器，通过设定模块的溢出值，当计数器递增到该数值时，产生TPM中断，可以选择时钟源和溢出值设定该计数器的频率。本实验，TPM定时设为1秒。,17,功能思路：,首先，对定时器初始化,禁止定时器1溢出中断,设置为1s发生1次定时器溢出中断 。 再

7、设置定时器状态和控制寄存器，以秒为最小单位递增。,18,整体向串口-发送时间,功能思路： 首先，初始化UART模块，设置串口信息、波特率，然后设置串行发送字节和接收字节等功能函数，实现串口发送当前时间数据。,19,四、代码分析,20,includes.h（应用工程总头文件） #ifndef INCLUDES_H_ #define INCLUDES_H_ #include common.h #include gpio.h #include light.h #include uart.h #include sysinit.h #include tpm.h #include timer.h /定义全

8、局变量 uint_8 g_time3; /记录时间的数组 #define RUN_COUNTER_MAX 1500000ul /定义小灯闪烁频率 /定义使用的调试号 #define UART_TEST UART_1 #define TEST_UART_BAUDRATE 9600UL #endif,21,isr.h（中断底层驱动构件头文件） #ifndef ISR_H /防止重复定义（ISR_H 开头) #define ISR_H /用户中断向量表注册表- #ifdef VECTOR_029 /1 注册串口1中断向量 #undef VECTOR_029 extern void isr_uart1

9、_re(void); #define VECTOR_029 isr_uart1_re #endif #ifdef VECTOR_033 /2 注册TPM0中断向量 #undef VECTOR_033 extern void tpm0_isr(void); #define VECTOR_033 tpm0_isr #endif #endif /防止重复定义（ 结尾),22,中断子程序 isr.c（中断底层驱动构件源文件） #include includes.h 中断函数服务例程- /串口0接收中断服务例程 void isr_uart0_re(void) uint_8 ch; uint_8 flag

10、 = 1; enter_critical(); ch = uart_re1(UART_0, ,23,void isr_uart1_re(void) /串口1接收中断服务例程 static uint_8 index=0; /收到的个数 uint_8 flag = 1; enter_critical(); if(index2)index=0; /三个字节一收,时分秒 g_timeindex=uart_re1(UART_1, ,24,void tpm0_isr(void) /tpm定时中断 static uint_32 TPMCounter = 0; /定时器溢出中断标志 if(TPM_SC_REG

11、(TPM0_BASE_PTR) ,25,主程序 Main.c #include includes.h /包含总头文件 int main(void) uint_32 remember; /1.声明主函数使用的局部变量 /2.关总中断 enter_critical(); / 进入临界区,关中断 /3.初始化底层模块 / light_init(LIGHT_PORT, LIGHT_PIN_BLUE, LIGHT_OFF); /蓝灯初始化 light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_1,LIGHT_ON); /初始化 light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_2

12、,LIGHT_OFF); light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_3,LIGHT_ON); light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_4,LIGHT_OFF); light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_5,LIGHT_OFF); light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_6,LIGHT_ON); light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_7,LIGHT_OFF); light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_8,LIGHT_ON);,26,uart_init (

13、UART_1,BUSCLK, 9600); /串口1初始化, 总线时钟24000Khz,波特率9600 uart_send_string(UART_1, Hello TPM!rn); tpm_init(TPM0,TPM_CLKSRC_PLL,10000); /4.变量赋初值 g_time0=0; / 时分秒缓存初始化(00:00:00) g_time1=0; g_time2=0; remember = g_time2; / 临时变量remember初始化 /5.开中断 uart_enable_re_int(UART_1); /启动串口1接收中断 tpm_enable_int(TPM0); /启动模块中断 init_critical(); /开总中断,27,/进入主循环 /主循环开始 for(;) /if (g_time2%10=0) /判断秒钟是否发生变化 / /* u