班级:04电专2
学号:200402547
姓名:黄桂萍。
指导老师: 涂二生王清辉沈汉鑫黄朝良。
一、设计目的。
1、通过单片机课程设计,熟练掌握汇编语言的编程方法,将理论联系到实践中去,提高我们的动脑和动手的能力。
2、通过交通信号灯控制系统的设计,掌握定时/计数哭的使用方法,和简单程序的编写,最终提高我们的逻辑抽象能力。
二、设计任务和要求。
任务:设计一个能够控制十二盏交通信号灯的模拟系统。
要求: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,并用led灯显示倒计时间。
三、设计原理分析。
1、首先了解实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口如上图所以,为东南西北走向。初始状态0为东西南北都红灯亮。
然后转状态1东西绿灯通车,南北红灯亮。过一段时间后,转状态2,东西绿灯灭,黄灯闪几下,南北还是红灯。再转状态3,南北绿灯通车,东西红灯亮。
过一段时间后转状态4,南北绿灯灭,闪几个黄灯,东西还是为红灯亮,一段时间后,又循环至状态1。
列出交通信号灯的状态表如下:(其中,1代表灯亮,0代表灯灭)
2、对于交通信号灯来说,应该有东西南北共四组灯,但由于同一道上的两组的信号灯的显示情况是相同的,所以只要用两组就行了,因此,采用单片机内部的i/o口上的p1口中的6个引脚即可来控制6个信号灯。
3、通过编写程序,实现对发光二极管的控制,来模拟交通信号灯的管理。每延时一段时间,灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换。
4、通过延时时间送显,可以在原有的交通信号灯系统的基础上,增添其倒计时间的显示功能,实现其功能的扩展。
四、硬件资源及其分配。
主要用到的硬件:p1口、p3口、led数码管、led发光二级管、定时器t0
硬件分配:1、p1口:做为输出口,与发光二极管相连接,其状态及对应的十六进制值如下:
2、p3口中的p3.0(rxd)和p3.1(txd)作特殊用途,数据(倒计时时间)从rxd端输入,txd端输出。
ls240和led发光二极管用来显示灯亮情况。
4、定时/计数器t0用来产生1秒的定时。
ls240和数码管用来显示时间。
五、硬件图。
六、程序框图。
七、程序流程图及程序。
程序流程图:
主程序:程序清单:
;主程序:org 0000h
ajmp main
org 0030h
main: mov sp,#60h
mov scon,#00h设置串行口工作方式为方式0
clr ti
clr ri
mov a,#09h置初态,东南西北都为红灯亮。
mov p1,a
mov r2,#
lcall delay调用4次1秒的延时子程序
h1:mov a,#0ch东西绿灯亮,南北红灯亮。
mov p1,a
mov r2,#
lcall delay调用10次1秒的延时子程序。
mov r7,#03h黄灯闪烁次数为3次。
h2:mov a,#0ah东西黄灯闪,南北红灯亮。
mov p1,a
mov r2,#
lcall delay每1秒闪烁一次。
mov a,#18h南北红灯亮,南北黄灯也闪。
mov p1,a
mov r2,#
lcall delay调用1秒的延时子程序。
djnz r7,h2判断闪烁次数是否达到。
mov a,#21h东西红灯亮,南北绿灯亮。
mov p1,a
mov r2,#
lcall delay延时10秒。
mov r7,#03h
h3:mov a,#11h东西红灯亮,南北黄灯闪。
mov p1,a
mov r2,#
lcall delay
mov a,#03h东西红灯亮,东西黄灯闪。
mov p1,a
mov r2,#
lcall delay
djnz r7,h3判断黄灯闪的次数是否达到。
ljmp h1循环。
1秒的延时子程序:
delay: mov r3,#20 ;定时1秒。
mov tmod,#10h ;t1定时器,方式1
mov th1,#3ch
mov tl1,#0b0h
setb tr1
loop: jbc tf1,next
sjmp loop
next: mov tl1,#080h
mov th1,#3ch
djnz r3,loop
;数据传送:
dec r2r2自动减1
mov dptr,#cdata置表初地址。
mov a,r2屏蔽r2的高位。
swap a
anl a,#0fh
movc a,@a+dptr读**数据。
cpl a取反。
mov sbuf ,a串行发送数据。
aa1: jbc ti,a1
sjmp aa1
a1: mov a,r2
anl a,#0fh
movc a ,@a+dptr
cpl amov sbuf ,a
aab1: jbc ti,ab1
sjmp aab1
ab1: cjne r2,#00h,delay ;当r2为0时返回,不为0时,则跳转
ret cdata: db 03h,9fh,25h,0dh,99h,49h,41h,1fh,01h,09h
end八、调试运行。
1、接硬件图接线,为了确保东西南北红黄绿灯能够对应显示,实验时,对p1口的接线做了调整。即,p1.0接l3,p1.
1接l2,p1.2接l1,p1.3接l6,p1.
4接l5,p1.5接l3
2、s/p区data插孔接bus 3区p3。0
s/p区clk插孔接bus 3区p3。1
s/p区 clr接/sp插孔。
3、从0030h单元开始连续运行,观察六个led灯是否与交通显示情况对应,如果有偏差,则单步运行或断点运行,进行调试,直至满足设计要求。
5、调试完灯的显示后,从0030h开始连续运行,观察数码管显示的是否正常,如果不正常,则运用单步运行或断点运行进行分析和调试,直至满足要求。
6、整体运行,观察灯显示和时间显示是否都符合要求,如果不符合,则再调试。直至满足要求。
九、参考文献。
单片机原理与应用技术》主编:苏家健等高等教育出版社出版
十、设计心得体会。
通过单片机课程设计,我不仅加深了对单片机理论的理解,将理论很好地应用到实际当中去,而且我还学会了如何去培养我们的创新精神,从而不断地战胜自己,超越自己。创新,是要我们学会将理论很好地联系实际,并不断地去开动自己的大脑,从为人类造福的意愿出发,做自己力所能及的,别人却没想到的事。使之不断地战胜别人,超越前人。
同时,更重要的是,我在这一设计过程中,学会了坚持不懈,不轻易言弃。设计过程,也好比是我们人类成长的历程,常有一些不如意,也许这就是在对我们提出了挑战,勇敢过,也战胜了,胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。
这个设计过程中,我遇到过许多次失败的考验,就比如,自己对实际生活中的交通秩序的不了解给整个设计带来的困扰,真想要就此罢休,然而,就在想要放弃的那一刻,我明白了,原来结果并不那么重要,我们更应该注重的是这一整个过程。于是,我坚持了下来。当然最终,这个设计很成功,主要体现在,这一整个系统,几乎没有参考任何书,程序由自己独立完成,与用8255来制作的交通灯控制系统相比,程序简单易读,结构清楚,最重要的是成本低。
在设计一个系统,除了达到所要求的性能指标以外,成本也是很重要的一个指标。成本的高低也决定了产品的适用性。
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