机电接口技术课程设计报告

下载可编辑 .专业.整理. 省广播电视大学 机电接口技术课程设计

设计题目：定时器控制交通灯(带故障报警)

学生： 专 业：机械制造及其自动化 学 号：

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.专业.整理. 课 程 设 计 任 务 书 题目 定时器控制交通灯(带故障报警)

主要容、基本要求、主要参考资料等： 1. 课程设计目的 (1) 加强对所学理论知识的理解，提高综合应用、分析能力； (2) 掌握MCS51单片机开发系统的使用； (3) 学习与掌握程序设计方法及硬件电路的设计还有联调仿真最终成所选择课题的设计; (4) 利用简单的应用系统，培养应用系统的开发能力。 2. 课程设计要求 （1）完成LED灯的显示、按键识别、电铃发出响声等，并完成模拟交通灯的功能； （2）从源程序、软件模拟、调试方面完成软件系统； （3）利用开发系统完成系统的总体调试、程序烧写，实现应用系统功能，并能对系统运行中的问题进行分析。 3. 参考资料 （1）单片机典型系统设计实例精讲 彭为，黄科，雷道仲编著 电子工业出版发行 2006.5（3，4）； （2）单片机原理及应用 建忠编著 电子科技大学； （3）AT89系列单片机原理与接口技术 王幸之,钟爱琴等编著 北京航空航天大学出版发行 2004； （4）51单片机编程基础与开发实例详解 岂兴明，唐杰等编著 人民邮电出版发行。

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.专业.整理. 目 录

第一章 设计容与要求 ....................................... 4 第二章 设计原理 .......................................... 4 1．单片机概述 .......................................... 4 2．STC89C52芯片简介 ................................... 4 3．定时器/计数器 ....................................... 6 4．设计思路 ............................................ 7 第三章 程序流程图 ......................................... 7 第四章 源程序清单 ......................................... 8 第五章 硬件电路图及仿真结果 ............................. 11 第六章 课程设计体会 ...................................... 11 第七章 参考资料 .......................................... 12 下载可编辑

.专业.整理. 第一章 设计容与要求 1. 设计题目：定时器控制交通灯(带故障报警) 2. 课程设计目的 (1) 加强对所学理论知识的理解，提高综合应用、分析能力； (2) 掌握MCS51单片机开发系统的使用； (3) 学习与掌握程序设计方法及硬件电路的设计还有联调仿真最终成所选择课题的设计; (4) 利用简单的应用系统，培养应用系统的开发能力。

3. 课程设计要求 （1）完成LED灯的显示、按键识别、电铃发出响声等，并完成模拟交通灯的功能； （2）从源程序、软件模拟、调试方面完成软件系统； （3）利用开发系统完成系统的总体调试、程序烧写，实现应用系统功能，并能对系统运行中的问题进行分析。

第二章 设计原理

1．单片机概述 单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成的。单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。

2．STC89C52芯片简介 STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处下载可编辑 .专业.整理. 理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。 STC89C52具体介绍如下： ① 主电源引脚（2根） VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源 GND(Pin20)：接地线 ②外接晶振引脚（2根） XTAL1(Pin19)：片振荡电路的输入端 XTAL2(Pin20)：片振荡电路的输出端 ③控制引脚（4根） RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。 ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号 PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号 EA/VPP(Pin31)：程序存储器的外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从部程序存储器读指令。 ④可编程输入/输出引脚（32根） STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。 PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7 P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7 P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7 P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7 单片机总控制电路如下图4—1： 下载可编辑

.专业.整理. 3．定时器/计数器 定时器／计数器工作方式寄存器（TMOD），字节地址89H，不可进行位寻址。 定时器／计数器工作方式寄存器（TMOD）的8位分为两组，高4位控制T1，低4位控制T0。TMOD每一位的功能如下。 GATE：门控位。 GATE＝0，仅由运行控制位TRX（X＝0，1）＝1来启动定时器／计数器运行； GATE＝1，由运行控制位TRX（X＝0，1）＝1和外部中断引脚上的高电平共同来启动定时器／计数器运行。 C／T：定时器模式和计数器模式选择位。 C／T＝0，为定时器模式； C／T＝1，为计数器模式。 M1、M0：工作方式选择位。M1、M0的4中编码对应4种工作方式。 定时器／计数器的4种工作方式下的逻辑结构如表所示。 下载可编辑 .专业.整理. M1 M2 工作方式 0 0 方式0，为13位定时器/计数器 0 1 方式1，为16位定时器/计数器 1 0 方式2，为初值自动重装的8位定时器/计数器 1 1 方式3，仅T0有效，将T0分为两个8位定时器/计数器

4．设计思路

首先了解实际交通灯的变化情况及规律，假设一个十字路口如上图所示，为东南西北走向。初始状态1东西绿灯通车，南北红灯亮。经过一段时间后，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，闪几下黄灯，东西还是为红灯亮，一段时间后，又循环至状态1。

第三章 程序流程图 下载可编辑

.专业.整理. 第四章 源程序清单 #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char

sbit RED_A = P1^0; sbit YELLOW_A = P1^1; sbit GREEN_A = P1^2; sbit RED_B = P1^3; sbit YELLOW_B = P1^4; sbit GREEN_B = P1^5;

开始 定时器及中断初始预置

开始执行红绿灯指示

是不是有按键按下？

否， 继续执行红绿灯指示 是， 播放报警铃声，同时熄灭所有灯 下载可编辑

.专业.整理. sbit K2 = P3^5; sbit BEEP = P2^3;

uchar Time_Count = 0, Flash_Count = 0, Operation_Type = 1; void T0_INT() interrupt 1 { TH0 = -195; TL0 = -80; switch(Operation_Type) { case 1: RED_A=1;YELLOW_A=1;GREEN_A=0; RED_B=0;YELLOW_B=1;GREEN_B=1; if(++Time_Count != 100) return; Time_Count=0; Operation_Type = 2; break; case 2: if(++Time_Count != 8) return; Time_Count=0; YELLOW_A=!YELLOW_A; GREEN_A=1; if(++Flash_Count != 10) return; Flash_Count=0; Operation_Type = 3; break; case 3: RED_A=0;YELLOW_A=1;GREEN_A=1; RED_B=1;YELLOW_B=1;GREEN_B=0; if(++Time_Count != 100) return; Time_Count=0; Operation_Type = 4; break; case 4: if(++Time_Count != 8) return; Time_Count=0; YELLOW_B=!YELLOW_B; GREEN_B=1; if(++Flash_Count !=10) return; Flash_Count=0; Operation_Type = 1; break;