第一篇：基于單片機控制的紅外線遙控器設(shè)計_趙健衡.pdf
ISSN 1009-3044 Computer Knowledge and Technology 電腦知識與技術(shù) Vol.5,No.1,January 2009, pp.244-246
E-mail: kfyj@cccc.net.cn http://004km.cn/hongwai/hs6221.pdf.[2] 臺灣義隆電子股份有限公司.EM78P153S 單片機說明書[EB/OL].http://004km.cn/datasheet/EM_mcu/em78p153.pdf.[3] 張愛全.紅外線遙控的基本原理和應(yīng)用范圍[J].山西電子技術(shù)，2003（6）：40-41.趙健衡(1963-)，男，常州工學(xué)院講師，碩士，研究方向：測控技術(shù)與單片機應(yīng) 用技術(shù)。
（上接第 222 頁）
參考文獻(xiàn)： 提高教學(xué)效率。在現(xiàn)實使用中，多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件有很大的適應(yīng)性，但也存在一些使用缺陷，這就需要我們用創(chuàng)新的思維去發(fā)展它 的功能。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的發(fā)展方向，既要滿足廣播教學(xué)的需求，還要滿足交互方式的多樣化需求，更進(jìn)一步還要通過軟件實現(xiàn)電子 教室的高效可管理與高度可控。只要用創(chuàng)新與發(fā)展的眼光去發(fā)展軟件，就能將多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件推向一個更高、更新的臺階。
[1] 魯士文.多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002． [2] 李小平,曲大成.多媒體網(wǎng)絡(luò)通信[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2001． [3] 李克東.新編現(xiàn)代教育技術(shù)基礎(chǔ)[M].上海：華東師范大出版社，2002．
張士剛（1977-），男，湖南武岡人，廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，廣 東工業(yè)大學(xué)工程碩士生，學(xué)士，研 究方向： 計算機教學(xué)、軟件開發(fā)、軟件測試。
246 計算機工程應(yīng)用技術(shù) 本欄目責(zé)任編輯：賈薇薇
第二篇：基于單片機控制的交通燈設(shè)計系統(tǒng)
基于單片機控制的交通燈設(shè)計系統(tǒng)
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姓名：
學(xué)號：
第一章 概述 1.設(shè)計內(nèi)容
本系統(tǒng)需要采用AT89C51單片機AT89C5中心器件來設(shè)計交通燈控制器，實現(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南北路口綠燈亮,南北方向開始通車。1.3延時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)計原理
AT89C51片機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片機模仿制作室外十字路口多功能交通燈，實現(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)計用4個共陽極LED數(shù)碼管的分別表示東、西、南、北四個方向路口，以數(shù)碼管的上、中、下3個橫段分別代表紅、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)碼管和倒計時顯示數(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
1.設(shè)計框圖 如圖2-1所示 此處要有文字說明
圖2-1設(shè)計框圖
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。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。單片機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單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。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16位定時器/計數(shù)器,5個中斷源 ·可編程串行通道
·低功耗的閑置和掉電模式 ·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 3.設(shè)計原理圖
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端口實現(xiàn)紅燈全亮，處理交通意外 按鈕K1連接P2^1端口實現(xiàn)南北方向亮燈時間+1s 按鈕K2連接P2^2端口實現(xiàn)南北方向亮燈時間-1s 按鈕K3連接P2^3端口實現(xiàn)東西方向亮燈時間+1s 按鈕K4連接P2^4端口實現(xiàn)東西方向亮燈時間-1s
圖2-3整體連接電路原理圖
第三章 軟件設(shè)計
1.各個程序段介紹 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 { char h,l;if(j<11)//根據(jù)狀態(tài)判定時間
{
h=Time_EW/10;//EW通行時間十位
l=Time_EW%10;//EW通行時間個位
} else if(j<23){
h=Time_SN/10;//SN通行時間十位
l=Time_SN%10;//SN通行時間個位
} for(i=0;i<4;)//按位顯示通行狀況及時間
{
P0=table1[j];//通行狀況顯示
P3=tab[i];//位選顯示
i++;
j++;
if(i%2)//兩位計時顯示
{
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;)//意外按鈕彈起時恢復(fù)之前狀態(tài)
Display(24);} /*四個時間控制按鈕分別控制SN、EW方向初始通行時間加減，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延長通行時間的仿真結(jié)果如圖4-4所示
圖4-4延長通行時間
2.總結(jié)
通過這次交通燈的課程設(shè)計，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)實問題的能力。使我在單片機的基本原理、單片機應(yīng)用學(xué)習(xí)過程中，以及在常用編程設(shè)計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,使我了解了寫畢業(yè)設(shè)計的流程和方法。為自己以后的畢業(yè)論文的設(shè)計做一次練習(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，能夠為我們以后的工作于學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
由于本人的水平有限，設(shè)計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。
第三篇：單片機控制的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計
摘要
本設(shè)計是單片機控制的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計。由單片機系統(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，還具有倒計時、緊急情況處理、調(diào)整通行時間以及根
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應(yīng)具有如下特點：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AT89S52相連接,通過軟件編程的方法實現(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行模式以及設(shè)置通行時間，顯示裝置是兩位的LED七段數(shù)碼管。該系統(tǒng)是由AT89S52單片機控制的，可以實現(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行，主干道每次通行時間都設(shè)為30秒、支干道每次通行間為20秒，時間可設(shè)置修改。
2.在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運行車道。
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，每一種燈亮的時間都用顯示器進(jìn)行顯示（采
用計時的方法）。
5.一道有車而另一道無車（實驗時用開關(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，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，交通燈，LED顯示，鍵盤開關(guān)電路。
目 錄
1概述…………………………………………………………………………-3-1.1設(shè)計背景 ……………………………………………………………-3-1.2設(shè)計目的 ……………………………………………………………-3-1.3設(shè)計要求 ……………………………………………………………-3-2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計 ………………………………………………-4-2.1 設(shè)計原理……………………………………………………………-4-2.2 各功能模塊設(shè)計……………………………………………………-4-2.2.1單片機AT89S52介紹 …………………………………………-4-2.2.2總體方案 ………………………………………………………-5-2.2.3時鐘電路模塊 …………………………………………………-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 …………………………………………………………………-10-3.1程序流程圖 …………………………………………………………-10-3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計………………………………………………………-11-3.2.1 LED的編程……………………………………………………-11-3.2.2交通燈模塊的編程設(shè)計………………………………………-12-3.2.3定時器程序……………………………………………………-12-3.2.4鍵盤程序………………………………………………………-13-3.2.4.1通行時間設(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, 加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車, 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)實際行車過程中出現(xiàn)的情況, 主要有如下幾個缺點:
1、車道讓車輪流放行時間相同且固定, 在十字路口, 經(jīng)常出現(xiàn)有些車道車輛較多, 放行時間應(yīng)該長些;而有些車道車輛較少,放行時間應(yīng)短些。
2、沒有考慮緊急車通過時, 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, 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，這是一個迫切需要解決的問題。
1.2 設(shè)計目的
1.進(jìn)一步熟悉和掌握單片機的結(jié)構(gòu)及工作原理。
2.掌握單片機的接口技術(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，掌握以單片機核心的電路設(shè)計的基本方法和技術(shù)。4.通過實際程序設(shè)計和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計方法和調(diào)試技術(shù)。5.了解開發(fā)單片機應(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)計要求
1.設(shè)計一個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行，主干道每次通行時間都設(shè)為30秒、支干道每次通行時間為20秒，時間
可設(shè)置修改。
2.在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運行車道；
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，每一種燈亮的時間都用顯示器進(jìn)行顯示（采
用計時的方法）。
5.一道有車而另一道無車（實驗時用開關(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，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
2.1 設(shè)計原理
本設(shè)計使用的是單片機作為核心的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強大，而且可以隨時更新系統(tǒng)，根據(jù)道路情況適時調(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)計是以單片機AT89S52為核心完成的,在硬件電路中采用P1口點亮交通指示燈，采用P0口和P2口作為2位LED數(shù)碼管的驅(qū)動接口，可顯示各個方向的交通燈的持續(xù)時間，單片機外圍接有按鍵開關(guān)電路，可以響應(yīng)外部中斷及鍵盤程序，實現(xiàn)緊急情況處理、調(diào)整交通燈的點亮?xí)r間等功能。芯片選用AT89C51 單片機，電路由下列部分組成：時鐘電路、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 2.2.1 單片機AT89S52介紹
AT89S52是一個低電壓，高性能CMOS型 8位單片機，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的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）。AT89S52是一個低功耗高性能單片機，40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，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，因為PO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。
幾個特殊管腳：
XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。
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，要保持RST腳兩個機器周期的高電平。
2.2.2 總體方案 此交通燈系統(tǒng)位于一個十字路口，此路口為東南西北走向。南北方向為主干道，東西方向為支干道。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 時鐘電路模塊
時鐘電路模塊給單片機提供特定的時鐘周期，以備單片機工作使用。單片機的機器周期有6MHz和12MHz的兩種。這里采用的是12MHZ的晶振，以給單片機提供12MHz的機器周期。另外有兩個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 時鐘電路模塊
2.2.4 復(fù)位電路模塊
單片機系統(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的P1口作信號輸出端來控制12個交通燈的亮滅，交通燈采用的是發(fā)光二極管。因為單片機的輸出電流非常小，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P1口。同時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點亮或熄滅，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方向的紅燈，綠燈，黃燈點亮?xí)r間相同，所以南北方向只需一個數(shù)碼管顯示
相應(yīng)的時間即可，同理東西方向也只需一個。
本次交通燈設(shè)計采用兩位一體的共陰極數(shù)碼管來顯示相應(yīng)的時間。由單片機的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。因為單片機I/O口的驅(qū)動電流很小，一般只有幾個毫安。為了增加驅(qū)動能力，每個LED上都加上一個上拉電阻，接入+5V電源，本次設(shè)計采用的是排阻。當(dāng)P0口輸出低電平時，LED不導(dǎo)通，上拉電阻電流灌進(jìn)單片機，而當(dāng)P0口輸出高電平時，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個開關(guān)實現(xiàn)所有的要求，開關(guān)一端接地，另一端接單片機的P3口。K0接P3^7,當(dāng)主干道有車而支干道無車時，按一下K0鍵，可以實現(xiàn)主干道通行。K1接P3^6,當(dāng)支干道有車而主干道無車時，按一下K1鍵，可以實現(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，即使東南西北四個方向都亮紅燈停車。K4接P3^2，利用中斷0的方式對各個干道的通行時間進(jìn)行設(shè)置。在相應(yīng)中斷0期間，K0，K1起調(diào)整時間的作用。每按一下K0，主干道通行時間加一，每按一下K0，主干道通行時間加一。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 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 本次單片機課程設(shè)計軟件部分利用C語言編程，采用模塊化程序設(shè)計。程序部分由主程序、定時器程序、T0/T1中斷服務(wù)程序、鍵盤掃描程序、交通燈點亮程序、LED數(shù)碼管掃描顯示程序和延時程序構(gòu)成。
3.2.1 LED的編程
本次交通燈設(shè)計采用兩位一體的共陰極數(shù)碼管來顯示相應(yīng)的時間。數(shù)碼管為七段數(shù)碼管，由8個發(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“.”。
本設(shè)計只需要顯示數(shù)字0-9，來表示相應(yīng)的時間。
共陰極數(shù)碼管的8個發(fā)光二極管的陰極連接在一起接位選端。兩個兩位一體的共陰極數(shù)碼管共有4個位選端，分別接在 P2^O-P2^3，低電平有效。數(shù)碼管各個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)計采用逐位掃描的方式實現(xiàn)相應(yīng)時間的動態(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)碼管的個位，此時P0口的數(shù)據(jù)接傳送給它顯示。經(jīng)延時一段時間，將P2^1置低電位選中南北方向數(shù)碼管的十位，此時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
本次設(shè)計的交通燈演示模塊由單片機的P1口作信號輸出端來控制12個交通燈的亮滅。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)交通燈的剩余時間為零時，改變P1口的輸出，進(jìn)而改變交通燈的點亮狀態(tài)。交通燈依次循環(huán)上面的4個狀態(tài)，就可以實現(xiàn)指揮交通的作用。
3.2.3 定時器程序
本次設(shè)計用定時計數(shù)器T1，TMOD是定時計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)計的定時計數(shù)器工作在工作方式1，M1、M0設(shè)定為01。定時計算器采用加1計數(shù)的方式，當(dāng)接收到一個驅(qū)動事件時計數(shù)器加1。工作方式1的內(nèi)部計數(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)動事件之間的時間間隔即為定時計數(shù)器的定時寬度。在定時的工作方式下，定時寬度是單片機的機械周期，也是外部時鐘頻率的1/12。本次設(shè)計的外部時鐘頻率為12MHz?？芍邮?06個驅(qū)動事件的時間為1s。
定是1s的流程圖如圖09所示：
3.2.4 鍵盤程序
為了實現(xiàn)設(shè)置通行時間、緊急情況處理、有車放行等功能，本次設(shè)計中有鍵盤電路。通行時間設(shè)置由外部中斷0實現(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。按鍵實際是一種常用的按鈕，按鍵未按下時，鍵的兩個觸點處于斷開狀態(tài)，按鍵按下時，兩個觸點閉合。按鍵是利用機械觸點來實現(xiàn)鍵的閉合和釋放，由于彈性作用的影響，機械觸點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。
抖動時間一般為5—10ms。本次設(shè)計采用軟件的辦法消抖。在第一次檢測到有鍵按下時不動作，延時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 延時程序如下： /*延時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--)/*由于時鐘脈沖是12MHz，執(zhí)行2000次循環(huán)的時間為1ms*/
{ } } }
3.2.4.1 通行時間設(shè)置程序
本次設(shè)計通過外部中斷0設(shè)置各個干道的通行時間。
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)整時間的作用。采用加1的方式,每按一下K0，主干道通行時間加1，每按一下K1，支干道通行時間加1。通行時間可以直接在數(shù)碼管上顯示出來。按一下K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點處，從下一個狀態(tài)開始執(zhí)行新設(shè)置的通行時間。CPU再開放總中斷。
由于本次設(shè)計使用兩位一體的共陰極數(shù)碼管顯示時間，故設(shè)置各個干道的通行時間的范圍為0—100s?？紤]道路通車的實際情況，時間太短無法通過交通路口，所以本設(shè)計中通行時間下限為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)計通過外部中斷1實現(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，東南西北四個方向均亮紅燈，各個干道都禁止通行。由于不確定要持續(xù)多久，不采用倒計時的方式顯示時間，數(shù)碼管顯示00。緊急情況結(jié)束時，按一下K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點處，CPU再開放總中斷。
3.2.4.3 狀態(tài)調(diào)整程序
在實際交通系統(tǒng)中，很有可能會不時的出現(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，可以實現(xiàn)主干道通行，按一下K1鍵，可以實現(xiàn)支干道通行。
此時交通狀態(tài)的改變是因為另一路無車，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)計的交通燈控制系統(tǒng)共有四個工作狀態(tài)，分別是狀態(tài)0、狀態(tài)
1、狀態(tài)2和狀態(tài)3。開始時先執(zhí)行狀態(tài)0，南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮。歷時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)入通行時間調(diào)整程序。各個干道的通行時間有數(shù)碼管顯
示。如圖14所示：
圖14 時間調(diào)整
按鍵K0，K1起調(diào)整時間的作用,每按一下K0，主干道通行時間加1，每按一下K1，支干道通行時間加1。多次按鍵即可調(diào)整到合理的通行時間。如圖15所示：
圖15 通行時間+1 按一下K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點處，從下一個狀態(tài)開始執(zhí)行新設(shè)置的通行時間。
如圖16、17所示：
圖16 主干道按新設(shè)置的時間執(zhí)行
圖17 支干道按新設(shè)置的時間執(zhí)行
4.3 緊急情況
當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，按一下開關(guān)K2，系統(tǒng)響應(yīng)外部中斷1，各個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，按K0，系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)0，實現(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，南北放行
當(dāng)東西方向有車而南北方向無車時，按K1，系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)2，實現(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，東西放行 課程設(shè)計體會
很榮幸有這次課程設(shè)計的機會，我可以把理論的學(xué)習(xí)與實踐有機的結(jié)合起來。
在設(shè)計過程中，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)計框圖。然后按照自己的設(shè)計思路，利用所給的元器件繪制出設(shè)計圖。在繪制設(shè)計圖連接各個元器件的時候，要盡量使布線合適，從而使所作設(shè)計圖清晰易看。繪制完設(shè)計圖后，接下來就是要根據(jù)設(shè)計所要求的功能和已完成的設(shè)計圖編寫程序，在編程時，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)計的方式，編寫實現(xiàn)各個功能的子程序，再將各個子程序與主程序連接起來。在設(shè)計程序時要不斷對程序進(jìn)行修改，同時在設(shè)計程序的過程中要養(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)圖的單片機上，就可以進(jìn)行系統(tǒng)仿真。通過仿真，檢測所作設(shè)計是否能實現(xiàn)預(yù)期功能。本次課程設(shè)計使我對單片機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。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)系實際的重要性，收益匪淺。
本次課程設(shè)計我參考的三本書。一本是余發(fā)山教授的《單片機原理及其應(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》。在此向編者表示誠摯的謝意。
本次設(shè)計中，我曾多次在課堂上向譚興國老師請教各個模塊設(shè)計的細(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 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2007 [3] 王為青，程國剛.單片機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;/**計數(shù)器用模式1，為16位計數(shù)器*****/
TH1=(65536-50000)/256;/*0x3C*/ TL1=(65536-50000)%256;/*0xB0*//*計50000個數(shù)，用時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;/*計數(shù)器停止工作*/
for(;;)/*無條件循環(huán)*/
{
ledthrough();/*調(diào)用通行時間顯示函數(shù)*/
/*設(shè)置南北方向通行時間*/ if(K0==0)/*P3^7=0*/
{
delay(10);/*延時，把抖動的時間拋掉*/
if(K0==0)
{ while(!K0)/*當(dāng)松開K0開關(guān)時，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/
{
ledthrough();/*調(diào)用通行時間顯示函數(shù)*/
}
SN_G++;/*南北方向綠燈時間+1*/ if((SN_G+Y)==100)/*南北方向通行時間(綠燈加黃燈時間)為100s*/ SN_G=1;/*由于使用的是兩位數(shù)碼管，當(dāng)南北方向通行時間加到100后綠燈時間歸1*/
}
}
/*設(shè)置東西方向通行時間*/ if(K1==0)/*P3^6=0*/
{
delay(10);/*延時，把抖動的時間拋掉*/
if(K1==0)
{ while(!K1)/*當(dāng)松開K1開關(guān)時，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/
{ ledthrough();/*調(diào)用通行時間顯示函數(shù)*/
}
WE_G++;/*東西方向綠燈時間+1*/ if((WE_G+Y)==100)/*東西方向通行時間(綠燈加黃燈時間)為100s*/ WE_G=1;/*由于使用的是兩位數(shù)碼管，當(dāng)東西方向通行時間加到100后綠燈時間歸1*/
} } /*返回*/
if(K3==0)/*P3^5=0*/
{
delay(10);/*延時，把抖動的時間拋掉*/
if(K3==0)
{ while(!K3)/*當(dāng)松開K3開關(guān)時，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/
{
ledthrough();/*調(diào)用通行時間顯示函數(shù)*/
}
TR0=!TR0;/*啟動計數(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，把抖動的時間拋掉*/
if(K3==0)
{ while(!K3)/*當(dāng)松開K3開關(guān)時，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，把抖動的時間拋掉*/
if(K0==0)
{ while(!K0)/*當(dāng)松開K0開關(guān)時，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;/*南北方向顯示時間為南北方向綠燈通行時間，東西方向顯示時間為
南北方向綠燈通行時間加黃燈閃亮?xí)r間*/
} }
/*南北無車而東西有車*/ if(K1==0)/*K1=0*/
{
delay(10);/*延時，把抖動的時間拋掉*/
if(K1==0)
{ while(!K1)/*當(dāng)松開K1開關(guān)時，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;/*南北方向顯示時間為東西方向綠燈通行時間加黃燈閃亮?xí)r間，東
西方向顯示時間為東西方向綠燈通行時間*/
} } } /*定時函數(shù)*/
void time1(void)interrupt 1
{ TH0=0x3c;
TL0=0xb0;/*計50000個數(shù)，用時50ms*/
count++;/*自增運算*/
if(count>=20)/*當(dāng)count大于或等于20時，歷時1s，執(zhí)行程序*/
{
SN--;/*自減運算*/ WE--;/*自減運算*/ count=0;/*清零*/ if(SN==0||WE==0)/*當(dāng)SN=0或者WE=0時，執(zhí)行程序*/
{
k++;/*自增運算*/ if(k>3)/*當(dāng)k>3時，執(zhí)行程序*/
k=0;/*清零*/ switch(k)/*switch 語句*/
{ case 0:SN=SN_G,WE=SN_G+Y;break;/*南北方向顯示時間為南北方向綠燈通行時間，東西方向顯示時間為南北方向綠燈通行時間加黃燈閃亮?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;/*南北方向顯示時間為東西方向綠燈通行時間加黃燈閃亮?xí)r間，東西方向顯示時間為東西方向綠燈通行時間*/ case 3:SN=Y,WE=Y;break;/*東西南北方向顯示時間均為黃燈閃亮?xí)r間*/
} } } } /*延時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--)/*由于時鐘脈沖是12MHz，執(zhí)行2000次循環(huán)的時間為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，執(zhí)行程序*/
{
TH1=(65536-50000)/256;
TL1=(65536-50000)%256;/*延時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，執(zhí)行程序*/
{
TH1=(65536-300000)/256;TL1=(65536-300000)%256;/*延時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];/*顯示南北方向個位*/
delay(5);/*延時*/
P2=b[1],P0=a[SN/10];/*顯示南北方向十位*/
delay(5);/*延時*/
P2=b[2],P0=a[WE%10];/*顯示東西方向個位*/
delay(5);/*延時*/
P2=b[3],P0=a[WE/10];/*顯示東西方向十位*/
delay(5);/*延時*/
}
/*通行時間顯示函數(shù)*/ void ledthrough()
{ P2=b[0],P0=a[(SN_G+Y)%10];/*南北方向數(shù)碼管顯示可通行時間的個位*/
delay(5);/*延時*/
P2=b[1],P0=a[(SN_G+Y)/10];/*南北方向數(shù)碼管顯示可通行時間的十位*/
delay(5);/*延時*/
P2=b[2],P0=a[(WE_G+Y)%10];/*東西方向數(shù)碼管顯示可通行時間的個位*/
delay(5);/*延時*/
P2=b[3],P0=a[(WE_G+Y)/10];/*東西方向數(shù)碼管顯示可通行時間的十位*/
delay(5);/*延時*/
}
/*數(shù)碼管驅(qū)動函數(shù)*/ void leddrive()
{
P2=b[0];/*顯示南北方向個位*/
delay(5);/*延時*/
P2=b[1];/*顯示南北方向十位*/
delay(5);/*延時*/ P2=b[2];/*顯示東西方向個位*/
delay(5);/*延時*/ P2=b[3];/*顯示東西方向十位*/
delay(5);/*延時*/
} /*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：開題報告-基于單片機的風(fēng)扇速度控制設(shè)計
開題報告
電氣工程及自動化
基于單片機的風(fēng)扇速度控制設(shè)計
一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義
單片機因其體積小，抗干擾能力強、而且使用靈活方便，成本低等特點，它的應(yīng)用范圍非常廣泛，尤其是他強大的面向控制能力，已深入工業(yè)控制、軍事裝置、家用電器等各個領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。單片機按照應(yīng)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，可分為總線方式和非總線方式。采用總線方式的應(yīng)用系統(tǒng)多屬于較復(fù)雜的系統(tǒng)，比如智能儀表、工控系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等。非總線方式的應(yīng)用系統(tǒng)多屬于小型控制。按照應(yīng)用范圍的不同，可分為通用型和專用型。
目前我國普遍采用4位、8位或16位，對于單片機還處于低檔的應(yīng)用，而對于那些宏單片機、DSP等高檔的應(yīng)用還是空白。而國外很多公司都推出了自己的單片機系列，如Intel公司推出的MCS-96/196系列，Rockwell公司的6501、6502，日立公司的H8/3048系列等。目前單片機的應(yīng)用領(lǐng)域有以下四大領(lǐng)域：一是家用電器業(yè)。單片機個傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品結(jié)合，構(gòu)成新型的機、電、儀一體化產(chǎn)品，如洗衣機、電腦空調(diào)機等。二是通訊行業(yè)。最有代表性的就是手機。三是智能儀表應(yīng)用。單片機的體積小、成本低、控制力強等特點，使儀器儀表重量大大減輕，又有很高的性價比，如數(shù)字式RLC測量儀。四的在計算機外設(shè)中的應(yīng)用。如在接口中采用單片機進(jìn)行控制管理、數(shù)據(jù)采集、多路分配管理等。
我國在將來很長的一段時間里，8位單片機還將是主流產(chǎn)品，因為8位單片機很好用，有豐富的功能，現(xiàn)在無論是國內(nèi)還是國外，都還是以8位為主。4位單片機由于功耗較低，在國內(nèi)也有一定的市場比例。目前世界各國的單片機發(fā)展各有不同。美國單片機的發(fā)展趨勢主要是從8位到16位和DSP過度，歐洲等國家單片機主要應(yīng)用于工業(yè)，因此仍以8位為主，主要以功能和運行速度的發(fā)展為主。我國對于單片機的需要目前主要是家電類等消費品為主，8位單片機有很大的市場分額和發(fā)展空間。國內(nèi)也急需這方面的人才。
盡管單片機的發(fā)展迅速，其發(fā)展方向不外忽以下幾點：一是微型單片化?，F(xiàn)在的產(chǎn)品普遍向小型化、輕型化發(fā)展，就需要單片機在在原有的多功能、低功耗的前提下，集成更多的元件，如看門狗（Watchdog）、LCD控制器等。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，片上系統(tǒng)（SOC）的發(fā)展前景很好。二是低功耗CMOS化?，F(xiàn)在單片機的功耗普遍在100mW左右，許多生產(chǎn)廠家采用CMOS工藝，使單片機更適合在電池供電場合，今后也是單片機發(fā)展的主要趨勢之一。三是大容量、高性能化。隨著CPU的發(fā)展，單片機的處理數(shù)據(jù)能力大大提高，內(nèi)部時序也加以改善，ROM的存儲容量也大大提高，又加入了低噪聲技術(shù)，加強了中斷、定時控制。四是在接口方向的發(fā)展?，F(xiàn)在許多新型單片機的接口，從類型和數(shù)量上有了很大的發(fā)展，如有些可以直接驅(qū)動液晶顯示管LCD、有些可以直接輸出大電流和高電壓等。
21世紀(jì)是“數(shù)字化”的時代，單片機的發(fā)展有著翻天覆地的變化，各種型號、功能的單片機應(yīng)用于人們生產(chǎn)和生活中的各個領(lǐng)域。單片機的發(fā)展逐漸取代了由傳統(tǒng)模擬電路作為電機的控制器，因此單片機在家電方面的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，比如電風(fēng)扇、洗衣機、空調(diào)等。+電動機是將電能轉(zhuǎn)換成機械能的機電裝置。1821年英國科學(xué)家法拉第首先提出電動機原理。1834年，德國的雅可比第一個發(fā)明了直流電動機。1879年，西門子公司用直流電動機驅(qū)動電車。1888年發(fā)明家特斯拉發(fā)明了交流電動機。1902年瑞典的工程師丹尼爾森首先提出同步電動機構(gòu)想。至今為止，電動機發(fā)展迅速，電機理論、設(shè)計及制造工藝得到逐步的完善和提高，廣泛應(yīng)用與現(xiàn)代的各種機械生產(chǎn)領(lǐng)域。如在機械制造工業(yè)、輕重型制造工業(yè)、運輸行業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域，電動機以不同的種類和功能發(fā)揮著重要的作用。可以這么說，電動機的出現(xiàn)使社會生產(chǎn)力大大提高，促進(jìn)了社會的發(fā)展。
隨著時代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，電機調(diào)速系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸以及日常生活中起著越來越重要的作用，因此，對電機調(diào)速的研究有著積極的意義.長期以來，直流電機被廣泛應(yīng)用于調(diào)速系統(tǒng)中，而且一直在調(diào)速領(lǐng)域占居主導(dǎo)地位，這主要是因為直流電機不僅調(diào)速方便，而且在磁場一定的條件下，轉(zhuǎn)速和電樞電壓成正比，轉(zhuǎn)矩容易被控制；同時具有良好的起動性能，能較平滑和經(jīng)濟地調(diào)節(jié)速度。因此采用直流電機調(diào)速可以得到良好的動態(tài)特性。由于直流電動機具有優(yōu)良的起、制動性能，宜與在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速。在軋鋼機、礦井卷機、挖掘機、金屬切削機床、造紙機、高層電梯等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。近年來交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流控制系統(tǒng)畢竟在理論上和在時間上都比較成熟，而且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，它又是交流系統(tǒng)的基礎(chǔ)，長期以來，由于直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)優(yōu)于交流調(diào)速系統(tǒng)。因此，直流調(diào)速系統(tǒng)一直在調(diào)速系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)占重要位置。
選取本課題的意義在于單片機的發(fā)展極為迅速，以其獨特的結(jié)構(gòu)和性能，滲透到各個領(lǐng)域，產(chǎn)生了極大的影響。研究單片機、學(xué)習(xí)單片機，是社會發(fā)展的必然趨勢，單片機有著其廣闊的發(fā)展空間和社會價值。通過研究用單片機遠(yuǎn)程發(fā)射紅外線來控制電動機的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制風(fēng)扇速度控制，能使使用者操作起來更加方便。
二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：
1、單片機主芯片的選擇；
2、電機控制系統(tǒng)設(shè)計；
3、遙控器的設(shè)計；
4、用數(shù)碼管顯示檔位；
5、PWM的產(chǎn)生；
6、按鍵開關(guān)的設(shè)計。
三、研究步驟、方法及措施：
1、學(xué)校提供硬件材料、有關(guān)工具器件和實驗制作場所；
2、查閱大量的相關(guān)資料和書籍；
3、與同類的論章進(jìn)行對比，完善自己的設(shè)計思路；
4、系統(tǒng)的總體方案設(shè)計：發(fā)射部分和接收部分；
5、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計；
6、系統(tǒng)的軟件設(shè)計
7、論文的修改及潤色。
四、參考文獻(xiàn)
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楊靖.用單片機控制的直流電機調(diào)速系統(tǒng)[J].廣西：機床電器,2008.11:
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樓然苗.胡佳文.李光飛,等.51系列單片機原理及設(shè)計實例[M].北京:高等教育出版社,2004.[6]
蔡美琴,張為民,何金兒,等.MCS-51系列單片機系統(tǒng)及其應(yīng)用[M],第二版.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2010.
第五篇：單片機控制的循環(huán)彩燈控制系統(tǒng)的設(shè)計實習(xí)報告
一、實習(xí)目的 《單片機原理與接口技術(shù)》課程實習(xí)安排在該課程理論教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行。其目的是通過實習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步弄懂所學(xué)到的課本知識，鞏固和深化對單片機的結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、鍵盤/顯示系統(tǒng)、接口技術(shù)、系統(tǒng)擴展、定時/計數(shù)控制、程序設(shè)計、應(yīng)用開發(fā)等基本理論知識的理解，提高單片機應(yīng)用技術(shù)的實踐操作技能，掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、研制方面的一般方法，培養(yǎng)利用單片機進(jìn)行科技革新、開發(fā)和創(chuàng)新的基本能力、為畢業(yè)后從事和單片機相關(guān)的工作打下一定的基礎(chǔ)。
二、實習(xí)內(nèi)容 利用TDN86/51二合一微機實驗教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計一個用8051單片機控制的循環(huán)彩燈控制系統(tǒng)。
三、設(shè)計過程：
1、能輸出4種花型，并能由人工進(jìn)行花型的切換。（按鍵）*利用單片機8031的P1.7做總開關(guān)，P1.0、P1.1做花型控制開關(guān)，P1.5、P1.6做調(diào)速開關(guān)。
實習(xí)花型：（1）使彩燈從右到左逐一循環(huán)點亮。（2）使彩燈交替閃爍。（3）使彩燈從右到左逐一點亮，當(dāng)全部點亮后同時閃爍一次。（4）使彩燈從中間到兩邊順序點亮，直至全部點亮；再將彩燈從兩邊到中間熄滅，直至全部熄滅。
2、循環(huán)彩燈的循環(huán)速度可調(diào)。*P1.5做加速控制開關(guān)，P1.6做減速控制開關(guān)。
3、按鍵要求：（1）啟動/暫停。按動一次啟動，再按一次暫停。是一個雙態(tài)轉(zhuǎn)換鍵 *“1”---啟動，“0”---停止。（2）花型變化。按一次，立即停止當(dāng)前花型的顯示，轉(zhuǎn)換為下一種花型。4種花型可以循環(huán)切換。表1.1 撥動開關(guān)與對應(yīng)的花型 P1.0 P1.1 花型 0 0 花型1 1 0 花型2
花型3 1 1 花型4(3)速度+。按鍵一次，速度略加快一點。速度-。按鍵一次，速度略減慢一點。表1.2 撥動開關(guān)功能表
P1.5 P1.6 P1.7 功能 功能 功能 0 0 0 無加速 無減速 停止 1 1 1 加速 減速 啟動 4在LED顯示器上顯示相應(yīng)的花型號。
5、顯像管顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)
花型 顯像管 A 花型1 B 花型2 C 花型3 D 花型4
6、利用軟件子程序或單片機內(nèi)部的定時/計數(shù)器實現(xiàn)定時功能，以模擬循環(huán)速度的基準(zhǔn)值。
四、實習(xí)器材 TDN86/51二合一微機實驗教學(xué)系統(tǒng)1臺，配套計算機一臺，連接導(dǎo)線若干
五、實驗原理圖： 0 1 如上圖所示，8031的P0口接8155的AD0-7口，P2.7和P2.6分別接了8155的片選線和I0口，而8031的P1口做開關(guān)接口，8155的PA和PC接顯像管的字位和字形，PB接LED。
六、程序及程序流程圖：
開始
字型碼賦值給R6 初始化 字位碼初始值給人R0 總開關(guān) 字位碼 C口
花型控制開關(guān)
顯示數(shù)據(jù)
查表字形碼
C口 花型 顯示字形 顯示 結(jié)束 調(diào)速 P1.7=0? 否 否 P1.6=1? 是 否 P1.5=1? P1.0=0? 是 是 P1.1=0? P1.0=0? 是 否 是 否 花型1 花型2 花型3 花型4
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 1000H MAIN: SETB P2.6;8155初始化 CLR P2.7 ；片選線工作 MOV R0,#00H ；指向命令/狀態(tài)口 MOV A,#07H ；命令字送A MOVX @R0,A ；裝入8155 MOV DPTR,#DTAB ；控制花型的亮滅數(shù)據(jù) MOV R4,#0FEH ；右量 MOV R2,#0FFH ；全滅 CHECK: JNB P1.7,MAIN
；總開關(guān)
JB P1.0,NEXT 控制花型開關(guān) JB P1.1,TWO ONE: MOV R6,#77H ；字形碼“A”（花型1）LCALL SHOW ；調(diào)用顯示程序 MOV A,R4 RL
A
；左移
MOV R4,A
MOV R0,#02H ；PB輸出 MOVX @R0,A LCALL DELAY ；調(diào)用延時程序 LJMP CHECK TWO: MOV R6,#7CH
；字型碼“B”（花型2）LCALL SHOW MOV R3,#0AAH;10101010（0亮）MOV A,R3 MOV R0,#02H
MOVX @R0,A
LCALL DELAY
MOV R3,#55H ；01010101 MOV A,R3 MOVX @R0,A LCALL DELAY LJMP CHECK NEXT: JB P1.1,FOUR THREE: MOV R6,#39H ；字型碼“C”（花型3）LCALL SHOW MOV R0,#02H
MOV A, R2
MOVX @R0,A LCALL DELAY CLR C RLC A ；帶位左移 MOV R2,A CJNE A,#00H,NEXT3 MOVX @R0,A LCALL DELAY MOV A,#0FFH ；全滅 MOVX @R0,A LCALL DELAY MOV A,#00H
；全亮
MOVX @R0,A
LCALL DELAY
LJMP MAIN NEXT3: LJMP CHECK FOUR: MOV R6,#5EH ；字型碼“D”（花型4）
LCALL SHOW MOV R0,#02H CLR A MOVC A,@A+DPTR
；查表
MOVX @R0,A LCALL DELAY
INC DPTR
CJNE A,#0FFH,NEXT4 MOVX @R0,A LCALL DELAY LJMP MAIN NEXT4: LJMP CHECK DTAB: DB 0E7H,0C3H,81H,00H
DB
81H, 0C3H, 0E7H,0FFH SHOW: MOV R0,#03H ；字位碼送PC口
MOV A,#00H
顯示程序 MOVX @R0,A MOV R0,#01H ；字位碼送PA口 MOV A,R6 MOVX @R0,A LCALL DELAY RET DELAY: JB P1.6,DELAY1 ；延時程序 JB P1.5,DELAY2 MOV R7,#5 L0: MOV R6,#100 L1: MOV R5,#100 L2: DJNZ R5,L2 DJNZ R6,L1
DJNZ R7,L0
SJMP LAST
MOV R7,#15
；減速 DELAY1: SJMP L0 MOV R7,#01 ；加速 DELAY2: SJMP L0 RET LAST: END
七、實習(xí)總結(jié)： 學(xué)了一年的單片機，對這門功課一直抱著最害怕的心理，因為總覺得很難的樣子，而且很多知識好像總是不能入腦一樣，這時記得了，轉(zhuǎn)身就會忘記，或許就是學(xué)得不牢固吧。不過它也有讓人覺得有趣的時候，就是在實驗室做實驗的時候。將程序輸入單片機，然后接上硬件電路，成功之后就會顯示出我們要的結(jié)果，那樣是很有趣的事情。這次的實習(xí)是一個循環(huán)燈的實驗。當(dāng)然這次不像以前那樣，總是有程序讓我們照打，然后接線，運行就可以了?，F(xiàn)在的要我們自己的找程序，自己想怎么根據(jù)程序去接電路，一切都是要自己去動腦袋。開始的時候我和很多同學(xué)一樣，由開始不知道怎么做，然后一點一點去失敗，然后終于有了概念，自己要怎樣去想怎樣去做。后來參考了別人的那個程序，然后加上自己的理解，修改了一下那個程序，將花型變化了，還有顯示的數(shù)據(jù)變化，有一個新的模式。不過其實總的結(jié)構(gòu)還是萬變不離其中的。我每一次改變，都會試一下，看看行不行，會不會有影響等等的。最后調(diào)試到我覺得可以之后，才交功課的。學(xué)了一年的單片機，幾乎都要“使盡腦汁“了，完成了還是很高興，有過構(gòu)想，要是就這樣把程序和方針的電路弄在一起，也做個電路板，還是不錯的。
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