单片机交通灯实训报告样本
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机电工程学院课程设计报告
课程名称:单片机课程设计
专业班级:13电本2班
学号:041632
学生姓名:罗炜
指引教师:王清辉、何文丰
完毕时间:
报告成绩:
交通灯设计
一、设计任务与规定
设计基本规定:
(1)车辆通行繁忙十字交叉路口,设计一交通灯控制器,设东西方向通行时间为30秒,当剩余3秒时黄灯亮,南北方向通行时间为20秒,当剩余3秒时黄灯亮。
(2)东西、南北方向各用三个(绿、黄、红)LED表达,并用数码管显示东西、南北方向剩余时间。
(3)可运用按键修改时间参数,可以运用按键切换东西南北交通灯当前状态(即立即东西由红变绿,南北有绿变红,并按设定期间工作)。
二、方案设计与论证
交通灯工作方式及状态设计:
表2-1:交通灯工作状态表
依照表2-1所示可将交通灯工作状态设为如下几种环节:
1、初始状态时即为东西方向绿灯通行27秒+3秒黄灯,此时南北红灯亮。
2、随后是南北方向绿灯通行17秒+3秒黄灯,此时东西红灯亮。
3、通过按模式选取键一次来切换东西南北交通灯当前状态。(通过设立定期计时器T1实现交通灯计时)
4、通过按模式选取键第二次切换至南北方向红绿灯计时设立,通过加减按键来拟定南北方向红绿灯计时数。
5、拟定南北方向计数值后,通过按模式选取键第三次切换至东西方向红绿灯计时设立,通过加减按键来拟定东西方向红绿灯计时数。
6、拟定交通灯计时数后再按下模式选取键后,交通灯便进入工作状态。
时间计时实现:采用定期中断实现秒精准计时(详细方案入下列程序设计所示)。
按键输入实现:通过编写按键读取函数,来实现交通灯状态以及时间值得设定(详细方案入下列程序设计所示)。
图2-1程序设计流程框图
三、硬件电路设计
1、倒计时显示
该系统规定完毕倒计时功能。因只需显示数字,基于上述因素,我完全采用数码管
显示,四个路口分别采用一种二位共阴极数码管即可。
2、状态灯显示
该系统规定完毕状态灯显示功能。采用红绿黄三种LED灯一种路口只需三个个状态灯,绿灯通行,红灯停止,黄灯闪烁。
3、输入方案
该系统规定能手动变化东西与南北通行时间、红绿灯状态紧急互换解决。运用单片机中四个IO口设立三个按键,三个按键功能分别为:增长、减少、状态切换和暂停。
4、复位电路与晶振电路
复位电路:复位方式有各种,本设计采用按键复位。接线图如图3-1所示,当按下复位按键时,RST端产生高电平,使单片机复位。复位后,其片内各寄存器状态变化,片内RAM内容不变。
晶振电路(如图3-2所示):结合单片机内部产生单片机所需时钟频率。
图3-1程序仿真接线图图3-2程序仿真接线图
5、AT89S51简介
AT89S51是一种低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)可重复擦写1000次Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司高密度、非易失性存储技术制造,兼容原则MCS-51指令系统及80C51引脚构造,芯片内集成了通用8位中央解决器和ISP Flash存储单元,AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
图3-3程序仿真接线图
四、软件设计
依照设计规定得完整交通灯程序源代码包具有:1.定期2.数码管显示3.LED状态切换.4按键读取。
#include "reg51.h"
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar code num[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//数码管显示数组
uchar T0_Count=0,East_time=0,North_time=0;//定期变量,东西倒计时变量,南北倒计时变量
sbit DXD_Red=P3^0; //东西方向红灯
sbit DXD_Yellow=P3^1; //东西方向黄灯
sbit DXD_Green=P3^2; //东西方向绿灯
sbit NBD_Red=P3^3; //南北方向红灯
sbit NBD_Yellow=P3^4; //南北方向黄灯
sbit NBD_Green=P3^6; //南北方向绿灯
sbit DXKZ_GE=P2^4; //东西方向个位数码管公共端sbit DXKZ_SHI=P2^5; //东西方向十位数码管公共端sbit NBKZ_GE=P2^6; //南北方向个位数码管公共端sbit NBKZ_SHI=P2^7; //南北方向十位数码管公共端sbit Key_Add=P1^1; //增长按键
sbit Key_Dec=P1^2; //减少按键
sbit Key_OK=P1^3; //拟定按键,兼具状态切换sbit LE=P1^0;
void delayms(uint i) //毫秒级延时
{
uint x,y;
for(x=i;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void t0_init()
{
TMOD=0X01; //16位定期器0
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256; //定期50ms
ET0=1; //启动中断1
EA=1; //启动总中断
TR0=1; //启动定期器0