1、班級： 電氣工程及其自動化 學(xué)號： 姓名： 指導(dǎo)教師： 成績：嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計報告設(shè)計任務(wù)一 十字路口交通燈控制一、設(shè)計目的：1了解基于ARM7核的LPC2106的管腳功能和特點，掌握I/O控制寄存器的設(shè)置方法；2掌握ARM7應(yīng)用系統(tǒng)編程開發(fā)方法，能用C語言編寫應(yīng)用程序；3熟練掌握ADS1.2軟件的使用以及PROTEUS仿真調(diào)試的方法；二、具體任務(wù)：1采用PROTEUS完成十字路口交通燈控制的硬件電路設(shè)計，要求單片機選型為飛利浦公司的LPC2106，東西南北方向分別設(shè)置紅黃綠3個指示燈，東西方向和南北方向各用2個數(shù)碼管顯示通行時間；2用ADS1.2編寫C語言應(yīng)用程序，完成十字路口交通燈控制；

2、3采用PROTEUS將應(yīng)用程序裝載在LPC2106中，進(jìn)行仿真驗證。要求東西方向和南北方向的數(shù)碼管顯示通行時間并倒計時，可以設(shè)置成一樣，例如都是15秒倒計時；每當(dāng)?shù)褂嫊r時間到，完成紅黃綠指示燈的狀態(tài)切換，模擬實現(xiàn)十字路口的交通燈管理控制。3、 硬件電路設(shè)計。（參考下圖完成硬件電路設(shè)計，用屏幕抓圖的方式將自己設(shè)計的PROTEUS電路圖粘貼在下面，并用文字對所設(shè)計的電路功能、原理進(jìn)一步說明）參考圖如下：1、無左轉(zhuǎn)彎proteus電路圖：2、有左轉(zhuǎn)彎proteus電路圖：硬件電路說明：1、無左轉(zhuǎn)彎電路圖說明：該電路是一個兩位數(shù)碼管顯示的十字交通燈控制proteus硬件仿真圖。功能介紹如下：啟動后首先

3、東西綠燈和南北紅燈都亮15秒（第一個狀態(tài)），然后東西方向綠燈變閃爍黃燈（每0.5秒交替一次）南北方向紅燈保持亮態(tài)，該狀態(tài)5秒后，轉(zhuǎn)變?yōu)闁|西向紅燈和南北向綠燈同時亮15秒，然后南北方向綠燈變閃爍黃燈（每0.5秒交替一次）,東西方向紅燈保持亮態(tài)，持續(xù)5秒后，再轉(zhuǎn)為第一個狀態(tài)，如此循環(huán)往復(fù)。2、有左轉(zhuǎn)彎電路圖說明：該電路在上電路基礎(chǔ)上加一個東西與南北方向左轉(zhuǎn)彎燈的控制，功能介紹如下：首先是只有東西方向直行綠燈亮（第一個狀態(tài)），10秒后開始東西黃燈閃爍，維持5秒后轉(zhuǎn)為東西方向左轉(zhuǎn)綠燈亮，其他均為紅燈，10秒后綠燈開始閃爍，持續(xù)5秒后轉(zhuǎn)為南北方向直行綠燈亮，其他均紅燈，10秒后開始南北直行黃燈閃爍，維持

4、5秒后轉(zhuǎn)為南北左轉(zhuǎn)綠燈亮，其他均轉(zhuǎn)紅燈，再過10秒后南北左轉(zhuǎn)綠燈開始閃爍，維持5秒后轉(zhuǎn)為第一個狀態(tài)，如此往復(fù)。以上兩個程序各狀態(tài)時間均可由程序參數(shù)調(diào)節(jié)，便可改變交通路口的高峰期時段的各方向流通狀態(tài)，很簡潔方便，在此不詳述。四、源程序1、十字路口無左轉(zhuǎn)彎交通燈控制源程序：#include "config.h"#include"LPC2106.h"void delay(unsigned int x) /延遲0.xMS while(x-) unsigned char j; for(j=0;j<125;j+) ; uint8 led=0x3f,0x06,0

5、x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/共陰數(shù)碼管段選值void display()/數(shù)碼管顯示uint8 i=15;while(i)IOSET = (led i / 10 << 13) | (led i % 10 << 6);delay(5000);IOCLR = (led i / 10 << 13) | (led i % 10 << 6); i-;int main(void)uint8 k;int8 type=1;PINSEL0=0x00000000; /將管腳設(shè)置為通用IO端口GPIOPINSEL1=

6、0x00000000;IODIR=0xFFFFFFFF; /將方向寄存器IODIR全設(shè)為輸出=1 while(1) switch(type)case 1: /東西綠燈亮，南北紅燈亮，15秒。IOSET=0x00000021;display();type=2;break;case 2: /東西黃燈閃爍，南北紅燈亮，5秒。 IOCLR=0xFFFFFFFF; k=5; while(k) IOSET=0x00000011;IOSET = (led k / 10 << 13) | (led k % 10 << 6);delay(3000);IOCLR=0x00000010;IO

7、CLR = (led k / 10 << 13) | (led k % 10 << 6);delay(3000);k-; type=3;break; case 3:/南北綠燈亮，東西紅燈亮，15秒。 IOCLR=0x00000001;IOSET=0x0000000C;display();type=4;break; case 4: /南北黃燈閃爍，東西紅燈亮，5秒。 IOCLR=0xFFFFFFFF; k=5; while(k) IOSET=0x0000000A;IOSET = (led k / 10 << 13) | (led k % 10 <<

8、 6);delay(3000);IOCLR=0x00000002;IOCLR = (led k / 10 << 13) | (led k % 10 << 6);delay(3000);k-; type=1;IOCLR=0x00000008; 2、十字路口有左轉(zhuǎn)彎交通燈控制源程序：#include "config.h"#include"LPC2106.h"void delay(unsigned int x) /延遲0.xMS while(x-) unsigned char j; for(j=0;j<125;j+) ; uint

9、8 led=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/共陰數(shù)碼管段選值void display() /數(shù)碼管顯示uint8 i=15;while(i-5)IOSET = (led i / 10 << 13) | (led i % 10 << 6);delay(5000);IOCLR = (led i / 10 << 13) | (led i % 10 << 6); i-;int main(void)uint8 k;int8 type=1;PINSEL0=0x00000000; /將管腳設(shè)

10、置為通用IO端口GPIOPINSEL1=0x00000000;IODIR=0xFFFFFFFF; /將方向寄存器IODIR全設(shè)為輸出=1 while(1) switch(type)case 1: /東西綠燈亮，南北紅燈亮 IOSET=0x00600021;display();k=5; /東西黃燈閃爍while(k)IOCLR=0x00000020;IOSET=0x00000010;IOSET = (led k / 10 << 13) | (led k % 10 << 6);delay(3000);IOCLR=0x00000010;IOCLR = (led k / 10

11、<< 13) | (led k % 10 << 6);delay(3000);k-;/*東西左轉(zhuǎn)彎綠燈亮*/IOCLR=0x00600021;IOSET=0X00500009;display();type=2;break;case 2: /東西左轉(zhuǎn)彎綠燈閃爍 k=5; while(k) IOSET=0x00100000;IOSET = (led k / 10 << 13) | (led k % 10 << 6);delay(3000);IOCLR=0x00100000;IOCLR = (led k / 10 << 13) | (led

12、 k % 10 << 6);delay(3000);k-; type=3;break; case 3:/南北綠燈亮，東西紅燈亮 IOCLR=0x00000001; IOSET=0x0060000C;display();k=5;/南北黃燈閃爍while(k)IOCLR=0x00000004;IOSET=0x00000002;IOSET = (led k / 10 << 13) | (led k % 10 << 6);delay(3000);IOCLR=0x00000002;IOCLR = (led k / 10 << 13) | (led k %

13、10 << 6);delay(3000);k-;/*南北左轉(zhuǎn)彎綠燈亮*/IOCLR=0X0060000C;IOSET=0x00A00009;display();type=4;break; case 4: /南北左轉(zhuǎn)彎綠燈閃爍 k=5; while(k) IOSET=0x00800000;IOSET = (led k / 10 << 13) | (led k % 10 << 6);delay(3000);IOCLR=0x00800000;IOCLR = (led k / 10 << 13) | (led k % 10 << 6);del

14、ay(3000);k-; type=1;IOCLR=0xFFFFFFFF; /全部清零 五、仿真效果。（用屏幕抓圖的方式將PROTEUS運行仿真效果圖粘貼在下面）1、無左轉(zhuǎn)彎仿真效果圖。2、 有左轉(zhuǎn)彎仿真效果圖。設(shè)計任務(wù)二 uC/OS-的移植與應(yīng)用一、設(shè)計目的：1了解嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-可移植、可裁剪等性能特點，正確理解實時操作系統(tǒng)中任務(wù)、信號、消息、中斷等基本概念以及uC/OS-多任務(wù)管理的調(diào)度算法；2掌握uC/OS-在ARM7上移植的方法；3能將uC/OS-移植在LPC2106中，并根據(jù)具體要求創(chuàng)建用戶任務(wù)，解決實際問題；二、具體任務(wù)：1uC/OS-移植在LPC2106中。2編寫

15、用戶任務(wù)程序，完成實時溫度的采集控制。硬件電路見參考硬件電路圖，圖中用滑動變阻器代替溫度傳感器轉(zhuǎn)換后的電壓，用ADC0809完成A/D轉(zhuǎn)換，并用數(shù)碼管顯示出來。三、參考硬件電路。（用文字對所設(shè)計的電路功能、原理做詳細(xì)說明）DIY設(shè)計圖：硬件電路說明：該電路是有LPC2106芯片控制的A/D轉(zhuǎn)換實時采集溫度并顯示的控制，通過創(chuàng)建多用戶任務(wù)，解決實際問題的裝置。工作原理及流程如下：裝在hex文件后點擊運行，按采樣開關(guān)按鈕后由標(biāo)號12線的開關(guān)信號輸入LPC2106芯片后輸出啟動A/D轉(zhuǎn)換的使能端OE（標(biāo)號11），使溫度采樣的模擬信號通過ADC0808轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后經(jīng)標(biāo)號15至22八線傳給控制芯片，

16、控制芯片將接收的數(shù)字信號經(jīng)控制轉(zhuǎn)換后再通過標(biāo)號0到7八線輸出至數(shù)碼管進(jìn)行動態(tài)顯示，顯示出相應(yīng)的溫度值。倘若突然改變溫度采樣值，數(shù)碼管會迅速實時地顯示出相應(yīng)的變化，這真是程序中的精髓，也是最難之處，本人設(shè)計的硬件和軟件結(jié)合就解決了此問題，實時控制性能好。四、源程序#include "config.h"#define TASK_STK_SIZE 64#define key 0x00001000 /按鍵#define adstart 0x00002000 /AD采樣開始#define adend 0x00004000 /AD結(jié)束const uint32 led_code16= 0

17、x0000003F,0x00000006,0x0000005B,0x0000004F, 0x00000066,0x0000006D,0x0000007D,0x00000007, 0x0000007F,0x0000006F,0x00000077,0x0000007C, 0x00000039,0x0000005E,0x00000079,0x00000071 ; OS_STK Task0StkTASK_STK_SIZE;OS_STK Task1StkTASK_STK_SIZE;OS_STK Task2StkTASK_STK_SIZE;INT32U i; void Task0(void *data);

18、void Task1(void *data);void Task2(void *data);/* 函數(shù)名稱: main 功能描述: c語言的主函數(shù)，由它啟動多任務(wù)環(huán)境*/int main (void) OSInit(); /初始化 OSTaskCreate(Task0, (void *)0, &Task0StkTASK_STK_SIZE - 1,1); OSTaskCreate(Task1, (void *)0, &Task1StkTASK_STK_SIZE - 1,2); OSTaskCreate(Task2, (void *)0, &Task2StkTASK_STK

19、_SIZE - 1,3); OSStart(); return 0;void delay(INT32U t) /延時子程序uint32 x,y;for(x=t;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);void L_Init (void) /初始化 PINSEL0=0x00000000; PINSEL1=0x00000000; IODIR|= 0x00002fFF; /* 函數(shù)名稱:Task0 功能描述: 第一個任務(wù)，進(jìn)行初始化目標(biāo)板和建立其它任務(wù)。*/ void Task0(void *p_arg) p_arg = p_arg; TargetInit(); L_Init(

20、); for(;) /無限for循環(huán) while(IOPIN&key)!=0);/假如按鍵沒有按下，則一直循環(huán)在這里 L_Init(); while(IOPIN&key)=0);/按鍵被按下又彈起，程序順序執(zhí)行 IOCLR= 0x0000ffFF; /清零低16位 OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF); /* 函數(shù)名稱:Task1 功能描述: 第2個任務(wù)，AD轉(zhuǎn)換。*/ void Task1(void *p_arg) p_arg = p_arg; L_Init(); for(;) IOCLR=adstart; /輸入高低的脈沖電平 delay(100); IOSET=adstart; delay(100); IOCLR=adstart; delay(100); L_Init(); while(IOPIN&adend)=0); IOSET=1<<11; /11位為AD的OE使能端 i=IOPIN; i=i>>15; /AD的輸出OUT8到OUT1分別由15到22位控制 OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF); /* 函數(shù)名稱:Task2 功能描述: 第3個任務(wù)，LED顯示。*/ void Task2(void *p_arg) INT32U gw,sw,bw; p_arg