第一篇:基于單片機(jī)控制的交通燈設(shè)計(jì)系統(tǒng)
基于單片機(jī)控制的交通燈設(shè)計(jì)系統(tǒng)
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第一章 概述 1.設(shè)計(jì)內(nèi)容
本系統(tǒng)需要采用AT89C51單片機(jī)AT89C5中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器,實(shí)現(xiàn)以下功能: 1.1初始東西綠燈亮,南北紅燈亮,東西方向通車。1.2黃燈閃爍后,東西路口紅燈亮同時(shí)南北路口綠燈亮,南北方向開始通車。1.3延時(shí)27s,南北方向綠燈滅,黃燈閃爍3次,然后又切換成東西方向通車,如此重復(fù)。
設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)硬件電路與軟件控制程序,對硬件電路與軟件程序分別進(jìn)行調(diào)試,并進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào),要求獲得調(diào)試成功的仿真圖。2.設(shè)計(jì)目的
2.1 了解交通燈管理的基本工作原理。2.2 熟悉AT89C51工作原理和應(yīng)用編程。
2.3 熟悉AT89C51行接口的各種工作方式和應(yīng)用。
2.4 熟悉AT89C51數(shù)器/定時(shí)器的工作方式和應(yīng)用編程外部中斷的方法。2.5 掌握多位LED顯示問題的解決。3.設(shè)計(jì)原理
AT89C51片機(jī)具有控制二連體共陰極數(shù)碼管和發(fā)光二極管的輸出顯示以及檢測按鍵輸入的功能。利用AT89C51片機(jī)模仿制作室外十字路口多功能交通燈,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)控制與室外顯示的功能。合理控制交通繁忙,交通特殊情況和恢復(fù)交通正常的三種情況。
本設(shè)計(jì)用4個(gè)共陽極LED數(shù)碼管的分別表示東、西、南、北四個(gè)方向路口,以數(shù)碼管的上、中、下3個(gè)橫段分別代表紅、黃、綠3盞燈,用P0、P1口分別輸出控制模擬交通燈的狀態(tài)顯示的數(shù)碼管和倒計(jì)時(shí)顯示數(shù)碼管的狀態(tài)碼,P3^
1、P3^
2、P3^4-P3^7控制數(shù)碼管的位選,P2^0-P2^4接收中斷信號并反饋給INT0接口進(jìn)行中斷處理。
第二章 硬件設(shè)計(jì)
1.設(shè)計(jì)框圖 如圖2-1所示 此處要有文字說明
圖2-1設(shè)計(jì)框圖
2.元器件選擇及其功能介紹
AT89C51是一種帶4K字節(jié)LASH存儲器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器,俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器,AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。AT89C51片引腳圖如下圖2-2所示。
圖2-2 AT89C51片引腳圖
主要特性:
·與MCS-51 兼容
·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 ·壽命:1000寫/擦循環(huán) ·數(shù)據(jù)保留時(shí)間:10年 ·全靜態(tài)工作:0Hz-24MHz ·三級程序存儲器鎖定 ·128×8位內(nèi)部RAM ·32可編程I/O線
·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,5個(gè)中斷源 ·可編程串行通道
·低功耗的閑置和掉電模式 ·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 3.設(shè)計(jì)原理圖
硬件電路圖通過Proteus 仿真之后如圖2-3所示,其中: 按鈕K0連接P2^0端口實(shí)現(xiàn)紅燈全亮,處理交通意外 按鈕K1連接P2^1端口實(shí)現(xiàn)南北方向亮燈時(shí)間+1s 按鈕K2連接P2^2端口實(shí)現(xiàn)南北方向亮燈時(shí)間-1s 按鈕K3連接P2^3端口實(shí)現(xiàn)東西方向亮燈時(shí)間+1s 按鈕K4連接P2^4端口實(shí)現(xiàn)東西方向亮燈時(shí)間-1s
圖2-3整體連接電路原理圖
第三章 軟件設(shè)計(jì)
1.各個(gè)程序段介紹 1.1數(shù)碼管顯示
void Display(uchar j)//j控制顯示table中連續(xù)位的起始點(diǎn) { char h,l;if(j<11)//根據(jù)狀態(tài)判定時(shí)間
{
h=Time_EW/10;//EW通行時(shí)間十位
l=Time_EW%10;//EW通行時(shí)間個(gè)位
} else if(j<23){
h=Time_SN/10;//SN通行時(shí)間十位
l=Time_SN%10;//SN通行時(shí)間個(gè)位
} for(i=0;i<4;)//按位顯示通行狀況及時(shí)間
{
P0=table1[j];//通行狀況顯示
P3=tab[i];//位選顯示
i++;
j++;
if(i%2)//兩位計(jì)時(shí)顯示
{
P1=table[l];
Delay(400);
}
else
{
P1=table[h];
Delay(400);
} } Delay(5);} 1.2 INT0外部中斷服務(wù)程序
void EXINT0(void)interrupt 0//INT0外部中斷 { EX0=0;//關(guān)中斷
if(Busy_Button==0){
P0=0xFE;//意外按鈕按下全顯示紅燈
for(;Busy_Button!=1;)//意外按鈕彈起時(shí)恢復(fù)之前狀態(tài)
Display(24);} /*四個(gè)時(shí)間控制按鈕分別控制SN、EW方向初始通行時(shí)間加減,最長不超過s,最少不低于s*/ if(SN_Add==0)//SN+1 {
SN1+=1;
if(SN1>99)
SN1=99;} if(SN_Red==0)//SN-1 {
SN1-=1;
if(SN1<20)
SN1=20;} if(EW_Add==0)//EW+1 {
EW1+=1;
if(EW1>99)
EW1=99;} if(EW_Red==0)//EW-1 {
EW1-=1;
if(EW1<20)
EW1=20;} EX0=1;//開中斷 } 1.3延時(shí)子程序
void Delay(uchar a)//循環(huán)a次 { uchar x;x=a;while(x--){;} } 2.程序
#define uchar unsigned char #include
uchar x;x=a;while(x--){;} } void Display(uchar j){ char h,l;if(j<11){
h=Time_EW/10;
l=Time_EW%10;} else if(j<23){
h=Time_SN/10;
l=Time_SN%10;} for(i=0;i<4;){
P0=table1[j];
P3=tab[i];
i++;
j++;
if(i%2)
{
P1=table[l];
Delay(400);
}
else
{
P1=table[h];
Delay(400);
} } Delay(5);} void EXINT0(void)interrupt 0 { EX0=0;if(Busy_Button==0){
P0=0xFE;
for(;Busy_Button!=1;)Display(24);} if(SN_Add==0){
SN1+=1;
if(SN1>99)
SN1=99;} if(SN_Red==0){
SN1-=1;
if(SN1<20)
SN1=20;} if(EW_Add==0){
EW1+=1;
if(EW1>99)
EW1=99;} if(EW_Red==0){
EW1-=1;
if(EW1<20)
EW1=20;} EX0=1;
} void timer0(void)interrupt 1 using 1 { TH0=0x3C;TL0=0xB0;count++;if(count==20){
Time_EW--;
Time_SN--;
count=0;} } 第四章 仿真結(jié)果及其總結(jié)
1.仿真結(jié)果圖
1.1正常狀態(tài)的仿真結(jié)果如圖4-1所示
圖4-1正常狀態(tài)
1.2黃燈狀態(tài)的仿真結(jié)果如圖4-2所示
圖4-2黃燈狀態(tài)
1.3緊急狀態(tài)的仿真結(jié)果如圖4-3所示
圖4-3 緊急狀態(tài)
1.4延長通行時(shí)間的仿真結(jié)果如圖4-4所示
圖4-4延長通行時(shí)間
2.總結(jié)
通過這次交通燈的課程設(shè)計(jì),使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用學(xué)習(xí)過程中,以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步,為日后成為一名合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。綜合課程設(shè)計(jì)讓我把以前學(xué)習(xí)到的知識得到鞏固和進(jìn)一步的提高認(rèn)識,對已有知識有了更深層次的理解和認(rèn)識。在此,由于自身能力有限,在課程設(shè)計(jì)中碰到了很多的問題,我通過查閱相關(guān)書籍、資料以及和周圍同學(xué)交流得到解決。
通過這次交通燈的課程設(shè)計(jì),使我了解了寫畢業(yè)設(shè)計(jì)的流程和方法。為自己以后的畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)做一次練習(xí),具有積極的意義。還有交通燈是我們生活中非常常見的一種東西,對于我們學(xué)以致用的這種能力得到了很好鍛煉,能夠?yàn)槲覀円院蟮墓ぷ饔趯W(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
由于本人的水平有限,設(shè)計(jì)中難免會有一些不合理的部分,系統(tǒng)的穩(wěn)定性還有待提高,望批評更正。
第二篇:單片機(jī)控制交通燈的案例
單片機(jī)控制交通燈
AT89C51單片機(jī)及由Keil 軟件編寫單片機(jī)程序,并且通過Proteus仿真測試,設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)簡單的交通燈的管理功能。在交通燈系統(tǒng)的管理中,用發(fā)光二極管模擬交通信號燈,用邏輯電平開關(guān)模擬控制開關(guān)。在交通繁忙時(shí),交通信號燈控制系統(tǒng)應(yīng)有手控開關(guān),可人為地改變信號燈的狀態(tài),以緩解交通擁擠狀況。
工作內(nèi)容及最終成果:
十字路口的交通指揮信號燈控制要求如下:
(1)信號燈受一個(gè)起動開關(guān)控制,當(dāng)起動開關(guān)接通時(shí),信號系統(tǒng)開始工作,且先南北紅燈亮,東西綠燈亮。當(dāng)起動開關(guān)斷開時(shí),所有信號燈都熄滅。(2)南北綠燈和東西綠燈不能同時(shí)亮,如果同時(shí)亮?xí)r應(yīng)關(guān)閉信號燈系統(tǒng),并報(bào)警。
(3)南北紅燈亮維持25S。在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮,并維持20S。到20S時(shí),東西綠燈閃爍,閃爍3S后熄滅。在東西綠燈熄滅時(shí),東西黃燈亮,并維持2S。到2S時(shí),東西黃燈熄,東西紅燈亮。同時(shí),南北紅燈熄滅,南北綠燈亮。
(4)東西紅燈亮維持30S。南北綠燈亮維持25S。然后閃爍3S,熄滅。同時(shí)南北黃燈亮,維持2S后熄滅,這時(shí)南北紅燈亮,東西綠燈亮。(5)周而復(fù)始。
ORG
0000H
LJMP START
ORG
0040H START:
MOV
SP,#60H
LCALL STATUS0;初始狀態(tài)(都是紅燈)CIRCLE:
LCALL STATUS1;南北綠燈,東西紅燈
LCALL STATUS2;南北綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈,東西紅燈
LCALL STATUS3;南北紅燈,東西綠燈
LCALL STATUS4;南北紅燈,東西綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈
LJMP CIRCLE STATUS0:
;南北紅燈,東西紅燈
MOV DPTR,#8300H
MOV A,#0FH
MOVX @DPTR,A
MOV R2,#10
;延時(shí)1秒
LCALL DELAY
RET STATUS1:
;南北綠燈,東西紅燈
MOV DPTR,#08300H
MOV A,#96H
;南北綠燈,東西紅燈
MOVX @DPTR,A
MOV R2,#200
;延時(shí)20秒
LCALL DELAY
RET STATUS2:
;南北綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈,東西紅燈
MOV DPTR,#8300H
MOV R3,#03H
;綠燈閃3次 FLASH:
MOV A,#9FH
MOVX @DPTR,A
MOV R2,#03H
LCALL DELAY
MOV A,#96H
MOVX @DPTR,A
MOV R2,#03H
LCALL DELAY
DJNZ R3,FLASH
MOV A,#06H
;南北黃燈,東西紅燈
MOVX @DPTR,A
MOV R2,#10
;延時(shí)1秒
LCALL DELAY
RET STATUS3:
;南北紅燈,東西綠燈
MOV DPTR,#8300H
MOV A,#69H
MOVX @DPTR,A
MOV R2,#200
;延時(shí)20秒
LCALL DELAY
RET STATUS4:
;南北紅燈,東西綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈
MOV DPTR,#8300H
MOV R3,#03H
;綠燈閃3次 FLASH1:
MOV A,#6FH
MOVX @DPTR,A
MOV R2,#03H
LCALL DELAY
MOV A,#69H
MOVX @DPTR,A
MOV R2,#03H
LCALL DELAY
DJNZ R3,FLASH1
MOV A,#09H
;南北紅燈,東西黃燈
MOVX @DPTR,A
MOV R2,#10
;延時(shí)1秒
LCALL DELAY
NOP
RET DELAY:
;延時(shí)子程序
PUSH 2
PUSH 1
PUSH 0 DELAY1:
MOV 1,#00H DELAY2:
MOV 0,#0B2H
DJNZ 0,$
DJNZ 1,DELAY2;延時(shí) 100 mS
DJNZ 2,DELAY1
POP 0
POP 1
POP 2
RET
END
第三篇:單片機(jī)控制的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
摘要
本設(shè)計(jì)是單片機(jī)控制的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由單片機(jī)系統(tǒng)、LED顯示、交通燈演示系統(tǒng)、鍵盤電路及其控制電路組成。該系統(tǒng)除基本交通燈功能外,還具有倒計(jì)時(shí)、緊急情況處理、調(diào)整通行時(shí)間以及根
據(jù)具體情況手動控制等功能。
十字路口的交通燈在工作時(shí)應(yīng)具有如下特點(diǎn):紅燈表示該條道路禁止通性;黃燈表示該條道路上未過停車線的車輛禁止通行,已過停車線的車輛繼續(xù)通性;綠燈亮表示該條道路允許通行。該系統(tǒng)使用12MHZ晶振與單片機(jī)AT89S52相連接,通過軟件編程的方法實(shí)現(xiàn)十字路口的交通燈控制,輸入裝置是鍵盤開關(guān),用于控制交通燈的運(yùn)行模式以及設(shè)置通行時(shí)間,顯示裝置是兩位的LED七段數(shù)碼管。該系統(tǒng)是由AT89S52單片機(jī)控制的,可以實(shí)現(xiàn)以下功能:
1.南北方向(主干道)車道和東西方向(支干道)兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行,主干道每次通行時(shí)間都設(shè)為30秒、支干道每次通行間為20秒,時(shí)間可設(shè)置修改。
2.在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí),要求黃燈先亮5秒鐘,才能變換運(yùn)行車道。
3.黃燈亮?xí)r,要求每秒閃亮一次。
4.東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外,每一種燈亮的時(shí)間都用顯示器進(jìn)行顯示(采
用計(jì)時(shí)的方法)。
5.一道有車而另一道無車(實(shí)驗(yàn)時(shí)用開關(guān) K0 和 K1 控制),交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行。
6.有緊急車輛要求通過時(shí),系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行,A、B道均為紅燈。
關(guān)鍵字:AT89S52單片機(jī),交通燈,LED顯示,鍵盤開關(guān)電路。
目 錄
1概述…………………………………………………………………………-3-1.1設(shè)計(jì)背景 ……………………………………………………………-3-1.2設(shè)計(jì)目的 ……………………………………………………………-3-1.3設(shè)計(jì)要求 ……………………………………………………………-3-2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) ………………………………………………-4-2.1 設(shè)計(jì)原理……………………………………………………………-4-2.2 各功能模塊設(shè)計(jì)……………………………………………………-4-2.2.1單片機(jī)AT89S52介紹 …………………………………………-4-2.2.2總體方案 ………………………………………………………-5-2.2.3時(shí)鐘電路模塊 …………………………………………………-6-2.2.4復(fù)位電路模塊 …………………………………………………-6-2.2.5交通燈演示模塊 ………………………………………………-7-2.2.6 LED顯示模塊 …………………………………………………-7-2.2.7鍵盤開關(guān)模塊 …………………………………………………-8-3 軟件設(shè)計(jì) …………………………………………………………………-10-3.1程序流程圖 …………………………………………………………-10-3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)………………………………………………………-11-3.2.1 LED的編程……………………………………………………-11-3.2.2交通燈模塊的編程設(shè)計(jì)………………………………………-12-3.2.3定時(shí)器程序……………………………………………………-12-3.2.4鍵盤程序………………………………………………………-13-3.2.4.1通行時(shí)間設(shè)置程序………………………………………-13-3.2.4.2緊急情況處理程序………………………………………-14-3.2.4.3狀態(tài)調(diào)整程序……………………………………………-14-4 Proreus仿真 ……………………………………………………………-15-4.1正常工作狀態(tài)………………………………………………………-15-4.2時(shí)間調(diào)整……………………………………………………………-17-4.3緊急狀況……………………………………………………………-19-4.4狀態(tài)調(diào)整……………………………………………………………-20-5課程設(shè)計(jì)體會 ……………………………………………………………-22-參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………-23-附1:源程序代碼 …………………………………………………………-24-附2:系統(tǒng)原理圖 …………………………………………………………-32-概述 1.1 設(shè)計(jì)背景
人們越來越關(guān)注城市交通問題,而交通燈在安全行車過程中起十分重要的作用, 現(xiàn)在交通燈一般設(shè)在十字路口,在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈, 加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來控制行車, 對于一般情況下的安全行車、車輛分流發(fā)揮著作用, 但根據(jù)實(shí)際行車過程中出現(xiàn)的情況, 主要有如下幾個(gè)缺點(diǎn):
1、車道讓車輪流放行時(shí)間相同且固定, 在十字路口, 經(jīng)常出現(xiàn)有些車道車輛較多, 放行時(shí)間應(yīng)該長些;而有些車道車輛較少,放行時(shí)間應(yīng)短些。
2、沒有考慮緊急車通過時(shí), 兩車道應(yīng)采取的措施, 譬如, 有消防車通過執(zhí)行緊急任務(wù)時(shí), 兩車道的車都應(yīng)停止, 讓緊急車輛通過。根據(jù)行車過程中出現(xiàn)的實(shí)際情況, 如何合理高效地利用交通燈指示交通情況,這是一個(gè)迫切需要解決的問題。
1.2 設(shè)計(jì)目的
1.進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理。
2.掌握單片機(jī)的接口技術(shù)及相關(guān)外圍芯片的外特性,控制方法。3.通過課程設(shè)計(jì),掌握以單片機(jī)核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)。4.通過實(shí)際程序設(shè)計(jì)和調(diào)試,逐步掌握模塊化程序設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技術(shù)。5.了解開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的全過程,為今后從事相關(guān)事業(yè)打下基礎(chǔ)。
1.3 設(shè)計(jì)要求
1.設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的交通燈控制電路,要求南北方向(主干道)車道和東西方向(支干道)車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行,主干道每次通行時(shí)間都設(shè)為30秒、支干道每次通行時(shí)間為20秒,時(shí)間
可設(shè)置修改。
2.在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí),要求黃燈先亮5秒鐘,才能變換運(yùn)行車道;
3.黃燈亮?xí)r,要求每秒閃亮一次。
4.東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外,每一種燈亮的時(shí)間都用顯示器進(jìn)行顯示(采
用計(jì)時(shí)的方法)。
5.一道有車而另一道無車(實(shí)驗(yàn)時(shí)用開關(guān) K0 和 K1 控制),交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行。
6.有緊急車輛要求通過時(shí),系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行,A、B道均為紅燈。系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)原理
本設(shè)計(jì)使用的是單片機(jī)作為核心的控制元件,使得電路的可靠性比較高,功能也比較強(qiáng)大,而且可以隨時(shí)更新系統(tǒng),根據(jù)道路情況適時(shí)調(diào)整交通燈的狀態(tài),全面有效地利用交通燈指示交通情況。該設(shè)計(jì)是以單片機(jī)AT89S52為核心完成的,在硬件電路中采用P1口點(diǎn)亮交通指示燈,采用P0口和P2口作為2位LED數(shù)碼管的驅(qū)動接口,可顯示各個(gè)方向的交通燈的持續(xù)時(shí)間,單片機(jī)外圍接有按鍵開關(guān)電路,可以響應(yīng)外部中斷及鍵盤程序,實(shí)現(xiàn)緊急情況處理、調(diào)整交通燈的點(diǎn)亮?xí)r間等功能。芯片選用AT89C51 單片機(jī),電路由下列部分組成:時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、交通燈演示電
路、LED顯示電路。
2.2 各功能模塊設(shè)計(jì) 2.2.1 單片機(jī)AT89S52介紹
AT89S52是一個(gè)低電壓,高性能CMOS型 8位單片機(jī),片內(nèi)含8KB的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器(ROM)和256 B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)。AT89S52是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī),40個(gè)引腳,32個(gè)外部雙向輸入/輸出(I/O)端口,同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口,2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口,AT89S52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起,特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。
引腳使用說明:
I/O端口的編程實(shí)際上就是根據(jù)應(yīng)用電路的具體功能和要求對I/O寄存器進(jìn)行編程。具體步驟如下:
l.根據(jù)實(shí)際電路的要求,選擇要使用哪些I/O端口。
2.初始化端口的數(shù)據(jù)輸出寄存器,應(yīng)避免端口作為輸出時(shí)的開始階段出現(xiàn)不確定狀態(tài),影響外圍電
路正常工作。
3.根據(jù)外圍電路功能,確定PO端口的方向,初始化端口的數(shù)據(jù)方向寄存器。對于用作輸入的端口可以不考慮方向初始化,因?yàn)镻O的復(fù)位缺省值為輸入。
4.用作輸入的PO管腳,需上拉電阻。
5.最后對I/O端口進(jìn)行輸出(寫數(shù)據(jù)輸出寄存器)和輸入(讀端口)編程,完成對外圍電路的相應(yīng)功能。
幾個(gè)特殊管腳:
XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。
XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。
RST: 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí),要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平。
2.2.2 總體方案 此交通燈系統(tǒng)位于一個(gè)十字路口,此路口為東南西北走向。南北方向?yàn)橹鞲傻溃瑬|西方向?yàn)橹Ц傻?。各干道有一組紅、綠、黃三色的指示燈,指揮車輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行,綠燈亮允許通行,黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。
此交通燈系統(tǒng)工作過程分為4個(gè)狀態(tài)。狀態(tài)0南北方向綠燈亮,東西方向紅燈亮。過25秒后轉(zhuǎn)為狀態(tài)1,南北方向綠燈滅,黃燈每秒閃亮一次,東西方向還是紅燈亮。歷時(shí)5秒鐘再轉(zhuǎn)為狀態(tài)2,南北方向紅燈亮,東西方向綠燈亮。過15秒后轉(zhuǎn)為狀態(tài)3,南北方向還是紅燈亮,東西方向綠燈滅,黃燈每秒閃亮
一次。歷時(shí)5秒鐘又循環(huán)至狀態(tài)0。
交通燈的狀態(tài)表如下:
狀態(tài)(時(shí)間)主干道—SN 紅—R 0 1 2 3 0 0 1 1
綠—G 1 0 0 0
黃—Y 0 1/0 0 0
表01 交通燈的狀態(tài)表
注:
1:SN:南北方向。WE:東西方向。2:狀態(tài):0:熄。1:亮。1/0:閃。
2.2.3 時(shí)鐘電路模塊
時(shí)鐘電路模塊給單片機(jī)提供特定的時(shí)鐘周期,以備單片機(jī)工作使用。單片機(jī)的機(jī)器周期有6MHz和12MHz的兩種。這里采用的是12MHZ的晶振,以給單片機(jī)提供12MHz的機(jī)器周期。另外有兩個(gè)30P的電容,兩晶振引腳分別連到XTAL1和XTAL2振蕩脈沖輸入引腳。
其電路圖如圖02所示:
支干道—WE 紅—R 1 1 0 0
綠—G 0 0 1 0
黃—Y 0 0 0 1/0
圖02 時(shí)鐘電路模塊
2.2.4 復(fù)位電路模塊
單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位電路采用的是上電+按鈕復(fù)位電路形式,其中電阻R采用10KΩ的阻值,電容采用
電容值為10μF的電解電容。其具體連接電路如圖03所示:
圖03 復(fù)位電路模塊 2.2.5 交通燈演示模塊
此交通燈演示模塊由單片機(jī)的P1口作信號輸出端來控制12個(gè)交通燈的亮滅,交通燈采用的是發(fā)光二極管。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的輸出電流非常小,為了使發(fā)光二極管能夠發(fā)光或者更亮,二極管采用共陽極接法。即陽極通過470Ω電阻接+5V直流電源,陰極接單片機(jī)P1口。同時(shí)南北方向同色燈連同上拉電阻一起并聯(lián),東西方向也是一樣,以保證同一干道上的同色燈同時(shí)點(diǎn)亮或熄滅,并且流過二極管的電流不會因并聯(lián)
而減半。
其具體連接電路如圖04所示:
圖04交通燈演示電路 2.2.6 LED顯示模塊 由于同一干道上的兩個(gè)方向的紅燈,綠燈,黃燈點(diǎn)亮?xí)r間相同,所以南北方向只需一個(gè)數(shù)碼管顯示
相應(yīng)的時(shí)間即可,同理東西方向也只需一個(gè)。
本次交通燈設(shè)計(jì)采用兩位一體的共陰極數(shù)碼管來顯示相應(yīng)的時(shí)間。由單片機(jī)的P0口輸出字型碼,P2口的前四位P2.0~P2.3作位選端。位選端接LED的共陰極,故低電位有效。因?yàn)閱纹瑱C(jī)I/O口的驅(qū)動電流很小,一般只有幾個(gè)毫安。為了增加驅(qū)動能力,每個(gè)LED上都加上一個(gè)上拉電阻,接入+5V電源,本次設(shè)計(jì)采用的是排阻。當(dāng)P0口輸出低電平時(shí),LED不導(dǎo)通,上拉電阻電流灌進(jìn)單片機(jī),而當(dāng)P0口輸出高電平時(shí),LED導(dǎo)通。而且上拉電阻的電流也通過LED,這自然就增加了LED的發(fā)光亮度。
其具體連接電路如圖05所示:
圖05 LED顯示電路 2.2.7 鍵盤開關(guān)模塊
此系統(tǒng)通過5個(gè)開關(guān)實(shí)現(xiàn)所有的要求,開關(guān)一端接地,另一端接單片機(jī)的P3口。K0接P3^7,當(dāng)主干道有車而支干道無車時(shí),按一下K0鍵,可以實(shí)現(xiàn)主干道通行。K1接P3^6,當(dāng)支干道有車而主干道無車時(shí),按一下K1鍵,可以實(shí)現(xiàn)支干道通行。K2接P3^3,利用中斷1的方式對緊急情況進(jìn)行處理,即使東南西北四個(gè)方向都亮紅燈停車。K4接P3^2,利用中斷0的方式對各個(gè)干道的通行時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。在相應(yīng)中斷0期間,K0,K1起調(diào)整時(shí)間的作用。每按一下K0,主干道通行時(shí)間加一,每按一下K0,主干道通行時(shí)間加一。K3接P3^5,按一下K3,可以使系統(tǒng)退出中斷,回到主程序。
其具體連接電路如06圖示:
圖06 鍵盤開關(guān)電路 軟件設(shè)計(jì) 3.1 系統(tǒng)流程圖
(注:判斷框SN=0,WE=0處的Y,N位置標(biāo)反了,讀者自己改正。)
3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)軟件部分利用C語言編程,采用模塊化程序設(shè)計(jì)。程序部分由主程序、定時(shí)器程序、T0/T1中斷服務(wù)程序、鍵盤掃描程序、交通燈點(diǎn)亮程序、LED數(shù)碼管掃描顯示程序和延時(shí)程序構(gòu)成。
3.2.1 LED的編程
本次交通燈設(shè)計(jì)采用兩位一體的共陰極數(shù)碼管來顯示相應(yīng)的時(shí)間。數(shù)碼管為七段數(shù)碼管,由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成,通過不同的組合可用來顯示數(shù)字0-9,字符A-F、H、L、P、R、U、Y、符號“-”及小數(shù)點(diǎn)“.”。
本設(shè)計(jì)只需要顯示數(shù)字0-9,來表示相應(yīng)的時(shí)間。
共陰極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陰極連接在一起接位選端。兩個(gè)兩位一體的共陰極數(shù)碼管共有4個(gè)位選端,分別接在 P2^O-P2^3,低電平有效。數(shù)碼管各個(gè)陽極管腳接各段的驅(qū)動電路輸出端,既P0口。P0^0接a,P0^1接b,……P0^6接g,P0^7接dp,高電平有效。
本設(shè)計(jì)采用逐位掃描的方式實(shí)現(xiàn)相應(yīng)時(shí)間的動態(tài)顯示。先將P2^1置低電平,P2^0、P2^
2、P2^3置高電平,來選中南北方向數(shù)碼管的個(gè)位,此時(shí)P0口的數(shù)據(jù)接傳送給它顯示。經(jīng)延時(shí)一段時(shí)間,將P2^1置低電位選中南北方向數(shù)碼管的十位,此時(shí)P0口的數(shù)據(jù)接傳送給它顯示。再用同樣的方法依次驅(qū)動?xùn)|西方向數(shù)碼管。通過不斷改變P0口、P2口的輸出,用循環(huán)掃描的方式,即可實(shí)現(xiàn)LED的動態(tài)顯示。
LED動態(tài)顯示的流程圖如圖08:
3.2.2交通燈模塊的編寫設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)的交通燈演示模塊由單片機(jī)的P1口作信號輸出端來控制12個(gè)交通燈的亮滅。P1^1-P1^6依次連接南北的紅燈、綠燈、黃燈,東西的紅燈、綠燈,黃燈。所以4種狀態(tài)依次為0x6A,0x66,0x5C,0x3C。當(dāng)交通燈的剩余時(shí)間為零時(shí),改變P1口的輸出,進(jìn)而改變交通燈的點(diǎn)亮狀態(tài)。交通燈依次循環(huán)上面的4個(gè)狀態(tài),就可以實(shí)現(xiàn)指揮交通的作用。
3.2.3 定時(shí)器程序
本次設(shè)計(jì)用定時(shí)計(jì)數(shù)器T1,TMOD是定時(shí)計(jì)算器的工作方式控制寄存器,通過對該寄存器的操作可以改變T1的工作方式。T1有4種工作方式,由TMOD寄存器中間的M1、M0這兩位來決定。本次設(shè)計(jì)的定時(shí)計(jì)數(shù)器工作在工作方式1,M1、M0設(shè)定為01。定時(shí)計(jì)算器采用加1計(jì)數(shù)的方式,當(dāng)接收到一個(gè)驅(qū)動事件時(shí)計(jì)數(shù)器加1。工作方式1的內(nèi)部計(jì)數(shù)器寬度為16位,由TH1的8位和TL1的8位組成。當(dāng)TL1溢出時(shí)將向TH1進(jìn)位,當(dāng)TH1溢出后會產(chǎn)生相應(yīng)的溢出中斷。
驅(qū)動事件之間的時(shí)間間隔即為定時(shí)計(jì)數(shù)器的定時(shí)寬度。在定時(shí)的工作方式下,定時(shí)寬度是單片機(jī)的機(jī)械周期,也是外部時(shí)鐘頻率的1/12。本次設(shè)計(jì)的外部時(shí)鐘頻率為12MHz??芍?,接收106個(gè)驅(qū)動事件的時(shí)間為1s。
定是1s的流程圖如圖09所示:
3.2.4 鍵盤程序
為了實(shí)現(xiàn)設(shè)置通行時(shí)間、緊急情況處理、有車放行等功能,本次設(shè)計(jì)中有鍵盤電路。通行時(shí)間設(shè)置由外部中斷0實(shí)現(xiàn),緊急情況由外部中斷1處理,有車放行是用普通的鍵盤程序?qū)崿F(xiàn)的。按鍵實(shí)際是一種常用的按鈕,按鍵未按下時(shí),鍵的兩個(gè)觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài),按鍵按下時(shí),兩個(gè)觸點(diǎn)閉合。按鍵是利用機(jī)械觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)鍵的閉合和釋放,由于彈性作用的影響,機(jī)械觸點(diǎn)在閉合及斷開瞬間均
有抖動過程,從而使鍵輸入也出現(xiàn)抖動。
抖動時(shí)間一般為5—10ms。本次設(shè)計(jì)采用軟件的辦法消抖。在第一次檢測到有鍵按下時(shí)不動作,延時(shí)10ms,再次檢測按鍵的狀態(tài),如果仍保持閉合狀態(tài),則確定真的有鍵按下。當(dāng)按鍵釋放后,轉(zhuǎn)入按鍵的處理程序 延時(shí)程序如下: /*延時(shí)t毫秒*/ void delay(uchar t)
{
uchar i;/*定義無符號字符常量*/ for(t;t>0;t--)/*執(zhí)行t次循環(huán)*/
{ for(i=2000;i>0;i--)/*由于時(shí)鐘脈沖是12MHz,執(zhí)行2000次循環(huán)的時(shí)間為1ms*/
{ } } }
3.2.4.1 通行時(shí)間設(shè)置程序
本次設(shè)計(jì)通過外部中斷0設(shè)置各個(gè)干道的通行時(shí)間。
外部中斷0的請求信號由P3^2引腳輸入,采用低電平有效的方式響應(yīng)中斷,即IT0=1。響應(yīng)中斷0期間,CPU禁止響應(yīng)其他中斷,按鍵K0,K1起調(diào)整時(shí)間的作用。采用加1的方式,每按一下K0,主干道通行時(shí)間加1,每按一下K1,支干道通行時(shí)間加1。通行時(shí)間可以直接在數(shù)碼管上顯示出來。按一下K3,可以使系統(tǒng)退出中斷,回到主程序斷點(diǎn)處,從下一個(gè)狀態(tài)開始執(zhí)行新設(shè)置的通行時(shí)間。CPU再開放總中斷。
由于本次設(shè)計(jì)使用兩位一體的共陰極數(shù)碼管顯示時(shí)間,故設(shè)置各個(gè)干道的通行時(shí)間的范圍為0—100s??紤]道路通車的實(shí)際情況,時(shí)間太短無法通過交通路口,所以本設(shè)計(jì)中通行時(shí)間下限為6s(綠燈1s,黃燈5s)。在6—99s之間可以任意設(shè)置通行時(shí)間,更合理高效的指揮交通。
3.2.4.2 緊急情況處理程序
本次設(shè)計(jì)通過外部中斷1實(shí)現(xiàn)對緊急情況的處理。
與外部中斷0相仿。外部中斷1的請求信號有P3^3引腳輸入,采用低電平有效的方式相應(yīng)中斷,即IT0=1。響應(yīng)中斷1期間,CPU禁止響應(yīng)其他中斷,東南西北四個(gè)方向均亮紅燈,各個(gè)干道都禁止通行。由于不確定要持續(xù)多久,不采用倒計(jì)時(shí)的方式顯示時(shí)間,數(shù)碼管顯示00。緊急情況結(jié)束時(shí),按一下K3,可以使系統(tǒng)退出中斷,回到主程序斷點(diǎn)處,CPU再開放總中斷。
3.2.4.3 狀態(tài)調(diào)整程序
在實(shí)際交通系統(tǒng)中,很有可能會不時(shí)的出現(xiàn)一道有車而另一道無車的情況,為了更合理高效的指揮交通,本次設(shè)計(jì)的交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放。由開關(guān) K0 和 K1 控制。采用查詢的方式不斷掃描K0、K1,看有沒有鍵按下。按一下K0鍵,可以實(shí)現(xiàn)主干道通行,按一下K1鍵,可以實(shí)現(xiàn)支干道通行。
此時(shí)交通狀態(tài)的改變是因?yàn)榱硪宦窡o車,所以不需要設(shè)置返回,直接按主程序循環(huán)指揮。也有可能較長時(shí)間出現(xiàn)一道有車另一道無車的情況,只需多次按K0或K1鍵即可。Proteus仿真 4.1 正常工作狀態(tài)
本次設(shè)計(jì)的交通燈控制系統(tǒng)共有四個(gè)工作狀態(tài),分別是狀態(tài)0、狀態(tài)
1、狀態(tài)2和狀態(tài)3。開始時(shí)先執(zhí)行狀態(tài)0,南北方向綠燈亮,東西方向紅燈亮。歷時(shí)25秒。如圖10所示:
圖10 狀態(tài)0 25秒后轉(zhuǎn)為狀態(tài)1,南北方向綠燈滅,黃燈每秒閃亮一次,東西方向還是紅燈亮。歷時(shí)5秒。如圖
11所示:
圖11 狀態(tài)1 5秒后再轉(zhuǎn)狀態(tài)2,南北方向紅燈亮,東西方向綠燈亮。歷時(shí)15秒。如圖12所示:
圖12 狀態(tài)2 15秒后轉(zhuǎn)狀態(tài)3,南北方向還是紅燈亮,東西方向綠燈滅,黃燈每秒閃亮一次。歷時(shí)5秒。如圖1
3所示:
圖13 狀態(tài)3
此狀態(tài)結(jié)束后再回到狀態(tài)0,如此循環(huán)進(jìn)行。
4.2 時(shí)間調(diào)整
按一下開關(guān)K4,系統(tǒng)響應(yīng)外部中斷0,進(jìn)入通行時(shí)間調(diào)整程序。各個(gè)干道的通行時(shí)間有數(shù)碼管顯
示。如圖14所示:
圖14 時(shí)間調(diào)整
按鍵K0,K1起調(diào)整時(shí)間的作用,每按一下K0,主干道通行時(shí)間加1,每按一下K1,支干道通行時(shí)間加1。多次按鍵即可調(diào)整到合理的通行時(shí)間。如圖15所示:
圖15 通行時(shí)間+1 按一下K3,可以使系統(tǒng)退出中斷,回到主程序斷點(diǎn)處,從下一個(gè)狀態(tài)開始執(zhí)行新設(shè)置的通行時(shí)間。
如圖16、17所示:
圖16 主干道按新設(shè)置的時(shí)間執(zhí)行
圖17 支干道按新設(shè)置的時(shí)間執(zhí)行
4.3 緊急情況
當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí),按一下開關(guān)K2,系統(tǒng)響應(yīng)外部中斷1,各個(gè)方向均亮紅燈禁止通行,數(shù)碼管均顯示0。按一下K3,可以使系統(tǒng)退出中斷,回到主程序斷點(diǎn)處。如圖18所示
圖18 緊急情況 4.4 狀態(tài)調(diào)整
為了更合理高效的指揮交通,當(dāng)南北方向有車而東西方向無車時(shí),按K0,系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)0,實(shí)現(xiàn)南北方向通行。如圖19所示:
圖19 南北方向有車而東西方向無車時(shí),南北放行
當(dāng)東西方向有車而南北方向無車時(shí),按K1,系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)2,實(shí)現(xiàn)東西方向通行。如圖20
所示:
圖20 東西方向有車而南北方向無車時(shí),東西放行 課程設(shè)計(jì)體會
很榮幸有這次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會,我可以把理論的學(xué)習(xí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來。
在設(shè)計(jì)過程中,首先要分析課題,根據(jù)所學(xué)知識繪制出系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖。然后按照自己的設(shè)計(jì)思路,利用所給的元器件繪制出設(shè)計(jì)圖。在繪制設(shè)計(jì)圖連接各個(gè)元器件的時(shí)候,要盡量使布線合適,從而使所作設(shè)計(jì)圖清晰易看。繪制完設(shè)計(jì)圖后,接下來就是要根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的功能和已完成的設(shè)計(jì)圖編寫程序,在編程時(shí),首先應(yīng)該繪制出主程序流程圖,然后采用模塊化程序設(shè)計(jì)的方式,編寫實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的子程序,再將各個(gè)子程序與主程序連接起來。在設(shè)計(jì)程序時(shí)要不斷對程序進(jìn)行修改,同時(shí)在設(shè)計(jì)程序的過程中要養(yǎng)成注釋程序的習(xí)慣,在對程序進(jìn)行修改的時(shí)候,可以通過注釋很容易的看出各句程序的功能,清晰明朗。當(dāng)程序設(shè)計(jì)出來之后,就可以通過仿真軟件對其進(jìn)行編譯,生成仿真所需要的HEX文件。將生成的文件加載到系統(tǒng)圖的單片機(jī)上,就可以進(jìn)行系統(tǒng)仿真。通過仿真,檢測所作設(shè)計(jì)是否能實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。本次課程設(shè)計(jì)使我對單片機(jī)的工作原理有了更深刻的認(rèn)識,掌握了許多在以前學(xué)習(xí)中混淆不清的知識點(diǎn)。在翻閱相關(guān)書籍和查詢相關(guān)資料過程中學(xué)到了豐富的單片機(jī)知識,開闊了眼界,增廣了知識面。在編輯程序中,對C語言又有了新的認(rèn)識和理解。實(shí)物焊接中不僅鍛煉了自己的動手能力,而且真正作到了
理論聯(lián)系實(shí)際的重要性,收益匪淺。
本次課程設(shè)計(jì)我參考的三本書。一本是余發(fā)山教授的《單片機(jī)原理及其應(yīng)用技術(shù)》,一本是在圖書館借的王為青老師編寫的《單片機(jī)Keil Cx51應(yīng)用開發(fā)技術(shù)》,還有一本就是賈宗璞老師的《C語言程序
設(shè)計(jì)》。在此向編者表示誠摯的謝意。
本次設(shè)計(jì)中,我曾多次在課堂上向譚興國老師請教各個(gè)模塊設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)問題,得到了譚老師的大力
幫助,在此深表感謝!
參考文獻(xiàn) [1] 余發(fā)山,王福忠.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) 徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2008 [2] 賈宗璞,許合利.C語言程序設(shè)計(jì) 徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2007 [3] 王為青,程國剛.單片機(jī)Keil Cx51應(yīng)用開發(fā)技術(shù) 北京:人民郵電出版社,2007
附1 源程序代碼
#include
有效*/ uchar code b[4]={0x0D,0x0E,0x07,0x0B};/****P2口,低有效*/ uchar code c[4]={0x6A,0x66,0x5C,0x3C};/****P1口.低有效*/ char SN=25,WE=30;/*SN表示南北方向——主干道,WE表示東西方向——支干道*/ char SN_G=25,WE_G=15,Y=5;/*SN_G表示南北方向的綠燈,WE_G表示東西方向的綠燈,Y表
示黃燈*/
uchar i,k=0,count=0;/*定義無符號字符串變量*/
void delay(uchar t);/*定義函數(shù)*/
void light();/*定義函數(shù)*/ void led();/*定義函數(shù)*/ void ledthrough();/*定義函數(shù)*/ void leddrive();/*定義函數(shù)*/ sbit K0=P3^7;/*開關(guān)K0接P3^7管腳*/ sbit K1=P3^6;/*開關(guān)K1接P3^6管腳*/ sbit K2=P3^3;/*開關(guān)K2接P3^3管腳*/ sbit K3=P3^5;/*開關(guān)K3接P3^5管腳*/ sbit K4=P3^2;/*開關(guān)K4接P3^2管腳*/
/*程序初始化*/ void init(void)
{ /*12MHz */ TMOD=0x01;/**計(jì)數(shù)器用模式1,為16位計(jì)數(shù)器*****/
TH1=(65536-50000)/256;/*0x3C*/ TL1=(65536-50000)%256;/*0xB0*//*計(jì)50000個(gè)數(shù),用時(shí)50ms*/
IT0=1;/*外部中斷為低電平觸發(fā)方式*/
ET0=1;/*允許T0中斷*/ TR0=1;/*啟動計(jì)數(shù)器*/ EA=1;/*CPU開放總中斷*/ EX0=1;/*允許外部中斷0中斷,即允許響應(yīng)端口P3^2(K4)中斷*/ EX1=1;/*允許外部中斷1中斷,即允許響應(yīng)端口P3^3(K2)中斷*/
}
/*中斷0處理程序*/ void int0(void)interrupt 0
{
EA=0;/*CPU禁止響應(yīng)一切中斷*/ P1=0x6C;/*東西南北方向均紅燈亮*/
TR0=!TR0;/*計(jì)數(shù)器停止工作*/
for(;;)/*無條件循環(huán)*/
{
ledthrough();/*調(diào)用通行時(shí)間顯示函數(shù)*/
/*設(shè)置南北方向通行時(shí)間*/ if(K0==0)/*P3^7=0*/
{
delay(10);/*延時(shí),把抖動的時(shí)間拋掉*/
if(K0==0)
{ while(!K0)/*當(dāng)松開K0開關(guān)時(shí),跳出循環(huán),執(zhí)行后面的程序*/
{
ledthrough();/*調(diào)用通行時(shí)間顯示函數(shù)*/
}
SN_G++;/*南北方向綠燈時(shí)間+1*/ if((SN_G+Y)==100)/*南北方向通行時(shí)間(綠燈加黃燈時(shí)間)為100s*/ SN_G=1;/*由于使用的是兩位數(shù)碼管,當(dāng)南北方向通行時(shí)間加到100后綠燈時(shí)間歸1*/
}
}
/*設(shè)置東西方向通行時(shí)間*/ if(K1==0)/*P3^6=0*/
{
delay(10);/*延時(shí),把抖動的時(shí)間拋掉*/
if(K1==0)
{ while(!K1)/*當(dāng)松開K1開關(guān)時(shí),跳出循環(huán),執(zhí)行后面的程序*/
{ ledthrough();/*調(diào)用通行時(shí)間顯示函數(shù)*/
}
WE_G++;/*東西方向綠燈時(shí)間+1*/ if((WE_G+Y)==100)/*東西方向通行時(shí)間(綠燈加黃燈時(shí)間)為100s*/ WE_G=1;/*由于使用的是兩位數(shù)碼管,當(dāng)東西方向通行時(shí)間加到100后綠燈時(shí)間歸1*/
} } /*返回*/
if(K3==0)/*P3^5=0*/
{
delay(10);/*延時(shí),把抖動的時(shí)間拋掉*/
if(K3==0)
{ while(!K3)/*當(dāng)松開K3開關(guān)時(shí),跳出循環(huán),執(zhí)行后面的程序*/
{
ledthrough();/*調(diào)用通行時(shí)間顯示函數(shù)*/
}
TR0=!TR0;/*啟動計(jì)數(shù)器*/ EA=1;/*CPU開放總中斷*/
break;/*跳出*/
}
} } }
/*中斷1處理程序*/ void int1(void)interrupt 2
{ P1=0x6C,P0=a[0];/*東西南北方向均紅燈亮,P0口輸出0*/
EA=0;/*CPU禁止響應(yīng)一切中斷*/ TR0=!TR0;/*計(jì)數(shù)器停止工作*/
for(;;)/*無條件循環(huán)*/
{
leddrive();/*數(shù)碼管驅(qū)動程序*/
/*返回*/
if(K3==0)/*P3^5=0*/
{
delay(10);/*延時(shí),把抖動的時(shí)間拋掉*/
if(K3==0)
{ while(!K3)/*當(dāng)松開K3開關(guān)時(shí),跳出循環(huán),執(zhí)行后面的程序*/
{
leddrive();/*數(shù)碼管驅(qū)動程序*/
}
EA=1;/*CPU開放總中斷*/ TR0=!TR0;/*啟動計(jì)數(shù)器*/ break;/*跳出*/ }
} }
} /*鍵盤程序*/ void key()
{
/*南北有車而東西無車*/ if(K0==0)/*K0=0*/
{
delay(10);/*延時(shí),把抖動的時(shí)間拋掉*/
if(K0==0)
{ while(!K0)/*當(dāng)松開K0開關(guān)時(shí),跳出循環(huán),執(zhí)行后面的程序*/
{
light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/
led();/*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/
} count=0;/*清零*/
k=0;/*南北方向通車,東西方向不通車*/ SN=SN_G,WE=SN_G+Y;/*南北方向顯示時(shí)間為南北方向綠燈通行時(shí)間,東西方向顯示時(shí)間為
南北方向綠燈通行時(shí)間加黃燈閃亮?xí)r間*/
} }
/*南北無車而東西有車*/ if(K1==0)/*K1=0*/
{
delay(10);/*延時(shí),把抖動的時(shí)間拋掉*/
if(K1==0)
{ while(!K1)/*當(dāng)松開K1開關(guān)時(shí),跳出循環(huán),執(zhí)行后面的程序*/
{
light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/
led();/*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/
} count=0;/*清零*/
k=2;/*南北方向不通車,東西方向通車*/ SN=WE_G+Y,WE=WE_G;/*南北方向顯示時(shí)間為東西方向綠燈通行時(shí)間加黃燈閃亮?xí)r間,東
西方向顯示時(shí)間為東西方向綠燈通行時(shí)間*/
} } } /*定時(shí)函數(shù)*/
void time1(void)interrupt 1
{ TH0=0x3c;
TL0=0xb0;/*計(jì)50000個(gè)數(shù),用時(shí)50ms*/
count++;/*自增運(yùn)算*/
if(count>=20)/*當(dāng)count大于或等于20時(shí),歷時(shí)1s,執(zhí)行程序*/
{
SN--;/*自減運(yùn)算*/ WE--;/*自減運(yùn)算*/ count=0;/*清零*/ if(SN==0||WE==0)/*當(dāng)SN=0或者WE=0時(shí),執(zhí)行程序*/
{
k++;/*自增運(yùn)算*/ if(k>3)/*當(dāng)k>3時(shí),執(zhí)行程序*/
k=0;/*清零*/ switch(k)/*switch 語句*/
{ case 0:SN=SN_G,WE=SN_G+Y;break;/*南北方向顯示時(shí)間為南北方向綠燈通行時(shí)間,東西方向顯示時(shí)間為南北方向綠燈通行時(shí)間加黃燈閃亮?xí)r間*/ case 1:SN=Y,WE=Y;break;/*東西南北方向顯示時(shí)間均為黃燈閃亮?xí)r間*/ case 2:SN=WE_G+Y,WE=WE_G;break;/*南北方向顯示時(shí)間為東西方向綠燈通行時(shí)間加黃燈閃亮?xí)r間,東西方向顯示時(shí)間為東西方向綠燈通行時(shí)間*/ case 3:SN=Y,WE=Y;break;/*東西南北方向顯示時(shí)間均為黃燈閃亮?xí)r間*/
} } } } /*延時(shí)t毫秒*/ void delay(uchar t)
{
uchar i;/*定義無符號字符常量*/ for(t;t>0;t--)/*執(zhí)行t次循環(huán)*/
{ for(i=2000;i>0;i--)/*由于時(shí)鐘脈沖是12MHz,執(zhí)行2000次循環(huán)的時(shí)間為1ms*/
{ } } } /*交通燈函數(shù)*/ void light()
{
P1=c[k];/*交通燈對應(yīng)著k的值變化*/ if(P1==c[1]&&count==0)/*當(dāng)南北方向亮黃燈且count=0時(shí),執(zhí)行程序*/
{
TH1=(65536-50000)/256;
TL1=(65536-50000)%256;/*延時(shí)50ms*/ P1=0x6E;/*南北方向黃燈熄滅,東西方向亮紅燈*/
} else if(P1==c[3]&&count==0)/*當(dāng)東西方向亮黃燈且count=0時(shí),執(zhí)行程序*/
{
TH1=(65536-300000)/256;TL1=(65536-300000)%256;/*延時(shí)50ms*/ P1=0x7C;/*南北方向亮紅燈,東西方向黃燈熄滅*/
} } /*數(shù)碼管函數(shù)*/ void led()
{
P2=b[0],P0=a[SN%10];/*顯示南北方向個(gè)位*/
delay(5);/*延時(shí)*/
P2=b[1],P0=a[SN/10];/*顯示南北方向十位*/
delay(5);/*延時(shí)*/
P2=b[2],P0=a[WE%10];/*顯示東西方向個(gè)位*/
delay(5);/*延時(shí)*/
P2=b[3],P0=a[WE/10];/*顯示東西方向十位*/
delay(5);/*延時(shí)*/
}
/*通行時(shí)間顯示函數(shù)*/ void ledthrough()
{ P2=b[0],P0=a[(SN_G+Y)%10];/*南北方向數(shù)碼管顯示可通行時(shí)間的個(gè)位*/
delay(5);/*延時(shí)*/
P2=b[1],P0=a[(SN_G+Y)/10];/*南北方向數(shù)碼管顯示可通行時(shí)間的十位*/
delay(5);/*延時(shí)*/
P2=b[2],P0=a[(WE_G+Y)%10];/*東西方向數(shù)碼管顯示可通行時(shí)間的個(gè)位*/
delay(5);/*延時(shí)*/
P2=b[3],P0=a[(WE_G+Y)/10];/*東西方向數(shù)碼管顯示可通行時(shí)間的十位*/
delay(5);/*延時(shí)*/
}
/*數(shù)碼管驅(qū)動函數(shù)*/ void leddrive()
{
P2=b[0];/*顯示南北方向個(gè)位*/
delay(5);/*延時(shí)*/
P2=b[1];/*顯示南北方向十位*/
delay(5);/*延時(shí)*/ P2=b[2];/*顯示東西方向個(gè)位*/
delay(5);/*延時(shí)*/ P2=b[3];/*顯示東西方向十位*/
delay(5);/*延時(shí)*/
} /*主函數(shù)*/ void main(void)
{
init();/*調(diào)用程序初始化函數(shù)*/
for(;;)/*無條件循環(huán)*/
{
key();/*調(diào)用鍵盤程序*/ light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/ led();/*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/
} }
附2 系統(tǒng)原理圖
第四篇:單片機(jī):交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
摘要:本系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤、LED 顯示、交通燈演示系統(tǒng)組成。系統(tǒng)包括人行道、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、以及基本的交通燈的功能。系統(tǒng)除基本交通燈功能外,還具有倒計(jì)時(shí)、時(shí)間設(shè)置、緊急情況處理、分時(shí)段調(diào)整信號燈的點(diǎn)亮?xí)r間以及根據(jù)具體情況手動控制等功能。關(guān)鍵詞:AT89S51,交通規(guī)則
一、方案比較、設(shè)計(jì)與論證 1 電源提供方案
為使模塊穩(wěn)定工作,須有可靠電源。我們考慮了兩種電源方案
方案一:采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。此方案的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠,且有各種成熟電路可供選用;缺點(diǎn)是各模塊都采用獨(dú)立電源,會使系統(tǒng)復(fù)雜,且可能影響電路電平。方案二:采用單片機(jī)控制模塊提供電源。改方案的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡明扼要,節(jié)約成本;缺點(diǎn)是輸出功率不高。綜上所述,我們選擇第二種方案。2 顯示界面方案
該系統(tǒng)要求完成倒計(jì)時(shí)、狀態(tài)燈等功能?;谏鲜鲈?,我們考慮了三種方案: 方案一:完全采用數(shù)碼管顯示。這種方案只顯示有限的符號和數(shù)碼字苻,無法勝任題目要求。
方案二:完全采用點(diǎn)陣式LED 顯示。這種方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,且須完成大量的軟件工作;但功能強(qiáng)大,可方便的顯示各種英文字符,漢字,圖形等。
方案三:采用數(shù)碼管與點(diǎn)陣LED 相結(jié)合的方法因?yàn)樵O(shè)計(jì)既要求倒計(jì)時(shí)數(shù)字輸出,又要求有狀態(tài)燈輸出等,為方便觀看并考慮到現(xiàn)實(shí)情況,用數(shù)碼管與LED燈分別顯示時(shí)間與提示信息。這種方案既滿足系統(tǒng)功能要求,又減少了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。權(quán)衡利弊,第三種方案可互補(bǔ)一二方案的優(yōu)缺,我們決定采用方案三以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。3 輸入方案:
題目要求系統(tǒng)能手動設(shè)燈亮?xí)r間、緊急情況處理,我們討論了兩種方案: 方案一:采用8155擴(kuò)展I/O 口及鍵盤,顯示等。該方案的優(yōu)點(diǎn)是:
使用靈活可編程,并且有RAM,及計(jì)數(shù)器。若用該方案,可提供較多I/O 口,但操作起來稍顯復(fù)雜。
方案二: 直接在IO口線上接上按鍵開關(guān)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)精簡和優(yōu)化了電路,所以剩余的口資源還比較多,我們使用四個(gè)按鍵,分別是K1、K2、K3、K4。由于該系統(tǒng)對于交通燈及數(shù)碼管的控制,只用單片機(jī)本身的I/O 口就可實(shí)現(xiàn),且本身的計(jì)數(shù)器及RAM已經(jīng)夠用,故選擇方案二。
二、理論分析與計(jì)算
1.交通燈顯示時(shí)序的理論分析與計(jì)算
對于一個(gè)交通路口來說,能在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大的車流量,就算是達(dá)到了最佳的性能,我們稱在單位時(shí)間內(nèi)多能達(dá)到的最大車流為車流量,用公式:車流量= 車流 / 時(shí)間 來表示。
先設(shè)定一些標(biāo)號如圖2-1 所示。
說明:此圖為直方圖,上邊為北路口燈,右邊為東路口燈,下邊為南路口燈,左邊為西 路口燈。
圖2-2 所示為一種紅綠燈規(guī)則的狀態(tài)圖,分別設(shè)定為S1、S2、S3、S4,交通燈以這四 的狀態(tài)為一個(gè)周期,循環(huán)執(zhí)行(見圖2-3)。
請注意圖2-1b和圖2-1d,它們在一個(gè)時(shí)間段中四個(gè)方向都可以通車,這種狀態(tài)能在
一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較大的車流量,效率特別高。
依據(jù)上述的車輛行駛的狀態(tài)圖,可以列出各個(gè)路口燈的邏輯表,由于相向的燈的狀態(tài)圖
是一樣的,所以只需寫出相鄰路口的燈的邏輯表;根據(jù)圖2-3 可以看出,相鄰路口的燈它
們的狀態(tài)在相位上相差180°。因此最終只需寫出一組S1、S2、S3、S4的邏輯狀態(tài)表。
如表2-1 所示。
表中的“×”代表是紅燈亮(也代表邏輯上的0),“√”是代表綠燈亮(也代表邏輯上 的1),依上表,就可以向相應(yīng)的端口送邏輯值。2.交通燈顯示時(shí)間的理論分析與計(jì)算
東西和南北方向的放行時(shí)間的長短是依據(jù)路口的各個(gè)方向平時(shí)的車流量來設(shè)定,并且
S1、S2、S3、S4各個(gè)狀態(tài)保持的時(shí)間之有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系,其公式如下所示。T-S1+T-S2=T-S3 T-S2=T-S4 T-S1=T-S3 我們可以依據(jù)上述的標(biāo)準(zhǔn)來改變車輛的放行時(shí)間。按照一般的規(guī)則,一個(gè)十字路口可分
為主干道和次干道,主干道的放行時(shí)間大于次干道的放行時(shí)間,我們設(shè)定值時(shí)也應(yīng)以此為參 考。
三、電路圖及設(shè)計(jì)文件 1.燈控制電路設(shè)計(jì)
由于32個(gè)LED 來實(shí)現(xiàn)紅綠燈狀態(tài),若直接接在單片機(jī)的口線,路口倒計(jì)時(shí)的顯示就不
能實(shí)現(xiàn),所以本次設(shè)計(jì)中采用一種新型的電路如圖3-1 所示。
圖中74LS04的作用是倒相和驅(qū)動,它輸出的電流大約48mA,實(shí)際測試發(fā)現(xiàn)足以滿足要
求,而且發(fā)光管也能達(dá)到足夠的亮度。
觀察圖可以看出:兩組發(fā)光管(一組紅、一組綠)由于反相器的作用,其邏輯狀態(tài)恰恰 相反。
圖中和電阻串聯(lián)的二極管的作用是為了分壓,防止因上下兩組發(fā)光管分壓不同導(dǎo)致邏輯 的錯(cuò)誤。
共四組和上述相同的電路分別代表東西南北四個(gè)方向的紅綠燈,使用兩片74LS04 作為 驅(qū)動。
2.倒計(jì)時(shí)顯示電路設(shè)計(jì)
前面已經(jīng)分析過相向的燈的狀態(tài)和倒計(jì)時(shí)都是相同的,所以為了節(jié)省,采用兩組四個(gè)數(shù)碼管
作為倒計(jì)時(shí)的顯示;同時(shí)為了節(jié)省口資源,采用串口顯示的方式驅(qū)動數(shù)碼管。見圖3-2 所 示。
四、程序設(shè)計(jì)思路與流程圖 1.主程序流程圖
主程序中主要是一個(gè)死循環(huán),不停的循環(huán)四個(gè)狀態(tài),如圖4-1 所示。
2.按鍵子程序流程圖
它包含倒計(jì)時(shí)調(diào)整和緊急狀態(tài)兩個(gè)狀態(tài)。
主程序中放了一個(gè)按鍵的判斷指令,當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候,程序就自動的跳轉(zhuǎn)到按鍵子
程序處理。當(dāng)檢測到K2鍵按下的時(shí)候就自動返回到主程序。當(dāng)出現(xiàn)緊急的情況的時(shí)候,按下K3或者K4 就切換到緊急狀態(tài),當(dāng)緊急事件處理完畢 的時(shí)候,按下K2,就可以返回正常狀態(tài)。
五、測試、數(shù)據(jù)及結(jié)果分析 1.狀態(tài)燈顯示測試
當(dāng)電路連接完畢后,將寫好的測試程序刷寫到芯片內(nèi),K1 和K2分別給端口送高電平和
低電平,通電即可檢測。2.?dāng)?shù)碼管的測試
將串口的和電路板上的接口連接,將寫好的測試程序刷寫到芯片內(nèi),開電源即可測試。
3.整體電路測試
系統(tǒng)上電,刷寫好程序即可開始測試,觀測一個(gè)周期(共計(jì)S1~S4四個(gè)狀態(tài),默認(rèn)140 秒)燈的顯示狀態(tài)是否正常,同時(shí)觀察倒計(jì)的計(jì)數(shù)是否正常。
六、總結(jié)
由于使用的是單片機(jī)作為核心的控制元件,使得電路的可靠性比較高,功能也比較強(qiáng)大,而且可以隨時(shí)的更新系統(tǒng),進(jìn)行不同狀態(tài)的組合。
但是在我們設(shè)計(jì)和調(diào)試的過程中,也發(fā)現(xiàn)了一些問題,譬如紅燈和綠燈的切換還不夠迅
速,紅綠燈規(guī)則不效率還不是很高等等,這需要在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。附錄 系統(tǒng)總體電路圖
1.滿足南北向紅綠燈亮,東西向紅燈亮,占25秒——南北向黃燈亮,東西向紅燈亮,占5秒——南北向紅燈亮,東西向綠燈亮,占25秒——南北向紅燈亮,東西向黃燈亮,占5秒。如此循環(huán),周而復(fù)始。2.十字路口要有數(shù)字顯示,提示行人把握時(shí)間:當(dāng)某方向綠燈亮?xí)r,置顯示器為24,然后以每秒減1計(jì)數(shù)方式工作,直到減為0,綠燈滅,黃燈亮。黃燈滅,紅燈亮?xí)r,再次置顯示器為29,并開始減計(jì)數(shù),直到為0,十字路口紅綠燈交換,完成一次工作循環(huán)。
3.可手動調(diào)整和自動調(diào)整,夜間為黃燈閃耀。下面是一個(gè)單片機(jī)交通燈程序 /*
****************************************************************************************** * *
* Keil C 89S51 交通信號控制程序 * *(C)版權(quán)所有 Dai_Weis@hotmail.com * * *
****************************************************************************************** */
#include “reg51.h” #define UINT unsigned int #define ULONG unsigned long #define UCHAR unsigned char /*
信號燈變量
南北方向綠燈
sbit n_bike_g = P1^0;//自行車
sbit n_right_g = P1^1;//右轉(zhuǎn)
sbit n_up_g = P1^2;//直行
sbit n_left_g = P1^3;//左轉(zhuǎn) 調(diào)頭
南北方向紅燈
sbit n_bike_r = P1^4;//自行車
sbit n_right_r = P1^5;//右轉(zhuǎn)
sbit n_up_r = P1^6;//直行
sbit n_left_r = P1^7;//左轉(zhuǎn) 調(diào)頭 南北方向黃燈
sbit n_bike_y = P3^0;//自行車
sbit n_right_y = P3^1;//右轉(zhuǎn)
sbit n_up_y = P3^2;//直行
sbit n_left_y = P3^3;//左轉(zhuǎn) 調(diào)頭
東西方向綠燈
sbit e_bike_g = P2^0;//自行車
sbit e_right_g = P2^1;//右轉(zhuǎn)
sbit e_up_g = P2^2;//直行
東西方向紅燈
sbit e_bike_r = P2^4;//自行車
sbit e_right_r = P2^5;//右轉(zhuǎn)
sbit e_up_r = P2^6;//直行
東西方向黃燈
sbit e_bike_y = P3^4;//自行車
sbit e_right_y = P3^5;//右轉(zhuǎn)
sbit e_up_y = P3^6;//直行
*/ //延時(shí)
void delay(UINT t, UINT s){ while(t){ UINT i;
for(i = 0;i < s;i++){ } t--;} }
//信號燈狀態(tài)
void time_x(UCHAR P_P1, UCHAR P_P2, UCHAR P_P3){
P1 = P_P1;P2 = P_P2;P3 = P_P3;delay(150, 65535);}
void time_s(UCHAR P_P1, UCHAR P_P2, UCHAR P_P3, UCHAR P_P11, UCHAR P_P22){ UINT i;
for(i = 0;i < 3;i ++){
P1 = P_P1;P2 = P_P2;delay(5, 65535);P1 = P_P11;P2 = P_P22;delay(5, 65535);}
P1 = P_P1;P2 = P_P2;P3 = P_P3;delay(10, 65535);} //主程序
void main(){
P1 = P2 = P3 = 0x0;while(1){
time_x(0xA5, 0x38, 0x0);
time_s(0xA4, 0x38, 0x1, 0xA5, 0x38);time_x(0x96, 0x52, 0x0);
time_s(0x92, 0x52, 0x4, 0x96, 0x52);time_x(0x5A, 0x52, 0x0);
time_s(0x50, 0x50, 0x2A, 0x5A, 0x52);time_x(0xF0, 0x25, 0x0);
time_s(0xF0, 0x24, 0x20, 0xF0, 0x25);time_x(0xD2, 0x16, 0x0);
time_s(0xD0, 0x10, 0x62, 0xD2, 0x16);} }
給你一個(gè)定時(shí)控制的信號系統(tǒng),我只做的簡單的測試,至于延時(shí)我用的軟件,你自己想辦法。^_^
Dai_Weis 于 2005-5-4 13:43:23 重新給你說明
/*
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* Keil C AT89S51 交通信號控制程序 * *(C)版權(quán)所有 Dai_Weis@hotmail.com * * *
*********************************************************************************** 開發(fā)說明:
固定時(shí)間信號變換,南北設(shè)置調(diào)頭、左傳、直行、右轉(zhuǎn)、自行車。
東西設(shè)置左傳、直行、右轉(zhuǎn)、自行車。
時(shí)序狀態(tài):
紅 綠 紅 綠
序號 左 前 右 自 左 前 右 自 前 右 自 前 右 自1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 2 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 3 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 4 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 5 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 */
另外修正個(gè)錯(cuò)誤
while(1){
time_x(0xA5, 0x70, 0x0);time_s(0xA4, 0x70, 0x1, 0xA5, 0x70);
材料: 1、89S51 11.0592M 晶振
1K電阻、10UF電容
12個(gè)燈,紅、黃、綠各四個(gè),12個(gè)1K電阻
,十字路口嘛。蜂鳴器一個(gè)。
按鍵一個(gè),按鍵復(fù)位
采用AT89s51型號的單片機(jī),由于交通十字路口的對稱性,所以一個(gè)引腳可以同時(shí)控制兩個(gè)燈,將發(fā)光二極管分別接到P1各個(gè)引腳,在其中加入一個(gè)時(shí)振蕩當(dāng)電路,來控制時(shí)間,在P3.0引腳接入蜂鳴器只黃燈亮的時(shí)候發(fā)出聲響,這里我們讓每次黃燈亮的時(shí)候發(fā)出六聲響,通過C程序的控制就可以實(shí)現(xiàn),每次循環(huán)是10秒。2、9cm*15cm萬用板 1片 單片機(jī)及IC座 1套 12M晶振 1只 22P電容 2只 10uF電容 1只 10K電阻 1只 1K排阻 1只 兩位一體數(shù)碼管 2只 DC座 1只 自鎖開關(guān) 1只
發(fā)光二極管紅綠黃
各4只 按鍵 7只 USB電源線 1條 導(dǎo)線
若干
1、基于51系列單片機(jī)(型號:STC89C52、AT89C51/C52、AT89S51/S52,隨機(jī)選擇,如有特
殊要求請與店主討論)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。(以上幾種單片機(jī)全部為51系列單片機(jī),除了名字不一樣外,功能及應(yīng)用完全一樣,互相
兼容)
2、兩個(gè)兩位一體數(shù)碼管顯示東西、南北方向時(shí)間。
3、四方向各有紅綠黃三顆燈。
4、七個(gè)按鍵操作,分別是:禁止通行、東西通行、南北通行、時(shí)間加、時(shí)間減、切換方向、確認(rèn)。
第五篇:基于單片機(jī)的交通燈設(shè)計(jì)
基于單片機(jī)的交通燈設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)程序:
#include
//共陽極
uchar
code table1[5]={0xf3,0xf5,0xde,0xee,0xf6};/*各種狀態(tài)下紅綠燈段選碼, 狀態(tài)1:A綠燈,B紅燈;狀態(tài)2:A黃燈亮,B紅燈;狀態(tài)3:A紅燈,B綠燈;狀態(tài)4:A紅燈,B黃燈亮;狀態(tài)5:A紅燈,B紅燈;*/ uchar
code tab[4]={0x1E,0x2D,0x4E,0x8D};//數(shù)碼管顯示位選碼 sbit key1=P1^0;//放行A sbit key2=P1^1;//放行B sbit key3=P1^2;//禁止通行
uchar EW=40,SN=30,K1_T=15,K2_T=15,K3_T=20;//初始化交通燈時(shí)間 uchar count;//計(jì)時(shí)中斷次數(shù) uchar i,j;//循環(huán)控制變量 char Timer;//子程序說明語句 void Process();void Display(uchar j);void Delay(uchar a);/**************************主程序**************************/ main(){ IP=0X02;//設(shè)置定時(shí)器中斷為高優(yōu)先級//成為中斷嵌套
TMOD=0x01;//定時(shí)器工作方式
TH0=0x3C;//定時(shí)器初始化
TL0=0xB0;IT0=1;//中斷觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)
EA=1;//CPU開中斷
ET0=1;//開定時(shí)中斷
TR0=1;//啟動定時(shí)
EX0=1;//啟動外部中斷0 while(1)
{
Process();
} } /*************************交通燈顯示子程序*************************/ void Display(uchar j)//j控制顯示table中連續(xù)位的起始點(diǎn) {
char h,l;
h=Timer/10;//EW通行時(shí)間十位
l=Timer%10;//EW通行時(shí)間個(gè)位
for(i=0;i<4;)//按位顯示通行狀況及時(shí)間 {
P0=table1[j];//通行狀況顯示
P3=tab[i];//位選顯示
i++;
//j++;
if(i%2)//兩位計(jì)時(shí)顯示
{
P2=table[l];
Delay(400);
}
else
{
P2=table[h];
Delay(400);
} } Delay(5);
//設(shè)置掃描時(shí)間
} /*********鍵控*******/ void Keyboard()interrupt 0 using 0 {
if(key1==0)
{ Timer=K1_T;
while(Timer>0)
{
j=0;
Display(0);
//顯示一次
}
if(key2==0)
{
Timer=K2_T;
while(Timer>0)
{
j=2;
Display(j);
}
if(key3==0)
{
Timer=K3_T;
while(Timer>0)
{
j=4;
Display(j);
}
} } /**************************延時(shí)子程序**************************/ void Delay(uchar a)//循環(huán)a次 { uchar x;x=a;while(x--){;} }
/************************TO計(jì)時(shí)中斷服務(wù)程序************************/ void timer0(void)interrupt 1 using 1//T0中斷 { TH0=0x3C;TL0=0xB0;//定時(shí)計(jì)數(shù)初值
count++;//中斷溢出一次count+1 if(count==20){
Timer--;
count=0;//中斷次計(jì)數(shù),count回,倒計(jì)時(shí)時(shí)間
} } /**************************亮燈控制**************************/ void Process(){ Timer=EW;//初始化方向通行時(shí)間
while(Timer>3)//狀態(tài):A綠燈,B紅燈;{
j=0;
Display(j);//調(diào)用顯示函數(shù)
} while(Timer>0)//狀態(tài):A黃燈亮,B紅燈;{
j=1;
Display(j);
} Timer=SN;while(Timer>3)//狀態(tài):A紅燈,B綠燈;{
j=2;
Display(j);} while(Timer>0)//狀態(tài):A紅燈,B黃燈亮;{
j=3;
Display(j);
}
}
電路圖如下: