1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì) - 紅綠燈 第一章介紹隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，道路交通擁堵問題越來越嚴(yán)重。如何合理管理和調(diào)度交通，盡可能減少交通擁堵，已成為我國(guó)許多地區(qū)特別是特大城市迫切需要解決的問題。問題，顯然交通信號(hào)燈在其中起著不可或缺的作用。本文討論了控制紅綠燈的方法，分析了各種方案的成本效益，并通過軟件和硬件實(shí)現(xiàn)了它們。然后，對(duì)6車道以上道路的“路口紅綠燈控制”進(jìn)行了分析。最后對(duì)城市交通信號(hào)燈網(wǎng)絡(luò)的控制進(jìn)行了展望。希望能給相關(guān)政府部門一些參考，更好的改善我們的城市交通。今天的交通發(fā)展迅速，車輛大量增加，道路拓寬，人行橫道相對(duì)較少。即使在車流量大的地方有人行橫道，行人也很難過馬路。行人

2、自動(dòng)控制指示系統(tǒng)可以有效改善這種狀況。尤其是像這樣的大都市，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，車輛多，人口稠密。緩解交通問題已成為重中之重。比如我們新校區(qū)西門（塔南路）就是這種情況。每天進(jìn)出校門的學(xué)生很多，而且大部分要穿過這條繁忙的高速公路，給師生帶來了很大的好處。不便。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域，具有很高的實(shí)用價(jià)值。該系統(tǒng)利用紅燈、黃燈、綠燈來引導(dǎo)車輛和行人，以達(dá)到使車輛和行人停下來，減少交通擁堵，為行人節(jié)省時(shí)間的目的，即保證行人過馬路時(shí)的安全，也減輕了交管部門的負(fù)擔(dān)。面向公共交通設(shè)施，該產(chǎn)品不注重經(jīng)濟(jì)效益，而是著眼于未來的發(fā)展?jié)摿Γ瑥亩鴰?dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)。用戶可以完全掌握行人自動(dòng)控制指示系統(tǒng)的操作方法，并配合每個(gè)

3、按鈕的功能，科技的飛速進(jìn)步直接將我們帶入了信息社會(huì)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用在各個(gè)方面得到了普及。經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活領(lǐng)域。第二章設(shè)計(jì)要求和任務(wù)第一個(gè)程序的要求和要求：一、實(shí)驗(yàn)要求：編寫一個(gè)程序，以89c端口52作為輸出端口，控制4個(gè)雙色LED燈（可以發(fā)出紅綠黃燈），模擬路口紅綠燈的管理。2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1)學(xué)習(xí)I/O口的擴(kuò)展方法；掌握89c52的工作原理和編程方法，了解軟硬件調(diào)試技術(shù)。（2）學(xué)習(xí)模擬紅綠燈控制方法；（3）學(xué)習(xí)雙色LED燈的使用；Section 2設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容：（CPU使用89c52）軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)模擬路口紅綠燈控制：（圖1）實(shí)驗(yàn)效果：軟件延時(shí)控制A、C路口紅燈，B、D路口綠燈亮60秒；則A

4、、C路口不變，B、D路口綠燈閃爍5次，B、D路口黃燈亮； A、C路口綠燈，B、D路口紅燈延時(shí)3秒；然后A和C路口的綠燈閃爍5次，然后黃燈亮，B和D保持不變。再循環(huán)并且綠燈的剩余時(shí)間顯示在LED上（程序可以將結(jié)果顯示在電腦屏幕上）。初始化初始化設(shè)置89c為輸出C口為輸出清LEDBD,AC四個(gè)方向全為紅短延時(shí)BD方向亮綠燈60秒AC方向亮紅燈BD方向綠燈閃五次，AC方向燈不變BD方向?yàn)辄S燈延時(shí)AC方向燈不變有鍵按下？有鍵按下？BD方向亮紅燈并延時(shí)3秒，AC方向亮綠燈有鍵按下？有鍵按下？狀態(tài)0狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3有鍵按下？BD方向燈不變，AC方向綠燈閃五次狀態(tài)4BD方向燈不變，AC方向黃燈延時(shí)狀態(tài)4返

5、回DOS狀態(tài)1狀態(tài)3狀態(tài)4狀態(tài)2循環(huán) 運(yùn)行（圖2 流程圖）89c52個(gè)定時(shí)器控制模擬紅綠燈：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：軟件延遲控制A、C路口紅燈、B、D路口綠燈50秒；其余要求與第 1 點(diǎn)相同。第三章設(shè)計(jì)方案與評(píng)價(jià)論證第一部分題目分析：雖然標(biāo)題是四個(gè)十字路口，但這實(shí)際上是用于人行橫道的交通信號(hào)燈也可以在不允許轉(zhuǎn)彎的主要街道和次要街道的交叉路口使用。如圖1所示，B 、 D方向?yàn)殡p向車道； A和C方向是人行橫道?；蛘邔D 視為主要街道，將AC 視為次要街道，這很好。第二節(jié)解釋工作原理：一、工作原理說明：該方案通過并行接口芯片89c52A計(jì)算機(jī)的硬件連接，通過軟件延遲與軟件進(jìn)行通信編程實(shí)現(xiàn)路口紅綠燈的仿真控制。如

6、圖2（89c52A芯片）所示， 1.主控單片機(jī)采用AT52 89C。根據(jù)課題要求，充分發(fā)揮單片機(jī)靈活控制的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)功能。單片機(jī)產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)用于控制紅綠燈，達(dá)到控制路口通行時(shí)間的效果。AT 89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8K 字節(jié)閃存、256 字節(jié) RAM、40 條 I/O 線、3 個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、一個(gè) 6 向量雙極中斷結(jié)構(gòu)、一個(gè)全雙工串行通信端口、芯片振蕩器和時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT 89C52 可以低至 0Hz 的靜態(tài)邏輯運(yùn)行，并支持兩種軟件可選的省電運(yùn)行模式?？臻e模式停止 CPU 的工作，但允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行通信端口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作，掉電模式保存 RAM

7、 的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止所有其他組件工作，直到下一次硬件復(fù)位。 AT 52微控制器的引腳配置89C如圖2所示：（圖289c52A圖 2LED顯示裝置的工作原理LED顯示器件是通過發(fā)光二極管顯示場(chǎng)的器件。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，常用的是7段LED數(shù)碼管。它的顯示塊中有8個(gè)發(fā)光二極管， 7個(gè)發(fā)光二極管組成一個(gè)字符， 1個(gè)8”發(fā)光二極管組成一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。因此，有人把7段LED數(shù)碼管稱為8段顯示器。 . LED數(shù)碼管的管腳配置如圖3所示。LED數(shù)碼管：共陰共陽(yáng)，如圖4所示。共陰LED數(shù)碼管的發(fā)光二極管的陰極共地，如圖4( a )所示，當(dāng)陽(yáng)極電壓發(fā)光二極管的高電平，二極管發(fā)光；共陽(yáng)極LED數(shù)碼管是將發(fā)

8、光二極管的陽(yáng)極連接在一起，如圖4( b )所示，當(dāng)某個(gè)二極管的陰極電壓低時(shí)，該二極管發(fā)光。圖3 LED數(shù)碼管引腳配置圖 ( a ) 共陰極 ( b ) 共陽(yáng)極圖4 兩種LED數(shù)碼管第 3 節(jié)，組裝和調(diào)試按照設(shè)計(jì)好的電路原理圖焊接電路板，用萬用表檢查接線是否有誤。當(dāng)焊接電路板無誤后，使用WAVE模擬器進(jìn)行調(diào)試，檢查紅綠燈控制系統(tǒng)是否與設(shè)計(jì)思路一致，并測(cè)試程序運(yùn)行結(jié)果的正確性，使每個(gè)按鍵功能滿足預(yù)定要求。7. 組件列表姓名模型數(shù)量反抗51023反抗5.1K7電容30PF/22PF2/1二極管12數(shù)碼管4轉(zhuǎn)變8三極管4晶體振蕩器1第 4 章 軟件支持與編程第 1 節(jié) 編程流程圖：如圖 2 所示，在某

9、些書籍中，沒有選擇語(yǔ)句“是否按下了鍵？”直到最后一步，但我覺得應(yīng)該在每個(gè)狀態(tài)之后都有這樣的判斷，方便處理特殊緊急情況，比如后面的源碼所示。調(diào)試記錄及結(jié)果分析：調(diào)試結(jié)果如圖7所示：圖（7）車載調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)這個(gè)軟件的延遲時(shí)間都是估計(jì)的時(shí)間，不是特別準(zhǔn)確，不應(yīng)該在流量要求特別高的地方使用。如果放置在大型紅綠燈系統(tǒng)中，會(huì)影響每個(gè)紅綠燈的運(yùn)行時(shí)間，整個(gè)系統(tǒng)的指揮調(diào)度可能與理論計(jì)算有很大偏差，不能有效預(yù)防和消除交通擁堵；當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，當(dāng)特種車輛（如消防車、救護(hù)車）即將通過時(shí)，此軟件延時(shí)方式無法完成；可以看出，該方案使用了12個(gè)發(fā)光LED。如果有六個(gè)車道以上的交通路口，則需要 36 個(gè)燈。這不是十字路口，

10、沒有轉(zhuǎn)彎。但是，您可以看到上述方案的普遍性。只要對(duì)程序中的數(shù)據(jù)排列或規(guī)律稍作修改，就可以應(yīng)用于任意路口某個(gè)方向的紅綠燈。這就是軟件實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)。它非常便攜。第五章小結(jié)經(jīng)過這周的課程設(shè)計(jì)，我決定了一個(gè)方向-關(guān)于紅綠燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我仔細(xì)查閱資料，了解了這方面的知識(shí)，例如，了解89c52芯片中每個(gè)超前角的作用，如何使用89c52 這個(gè)可編程并行接口芯片，如何使用89c52 地址鎖存器來存儲(chǔ)高位地址和低位地址以滿足交通規(guī)則。在上學(xué)期理論學(xué)習(xí)編制依據(jù)上，我又努力了，我明白了。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程；也讓我意識(shí)到，要想設(shè)計(jì)出一個(gè)成功的東西，光有光學(xué)專業(yè)知識(shí)是不夠的，還需要系統(tǒng)知識(shí)，無論從哪個(gè)方面，都必須有一個(gè)清晰的

11、概念。至于設(shè)計(jì)過程中的困惑，知道要查哪些材料，還有一點(diǎn)，我想我在芯片編程，尤其是初始化方面最大的困難，可能是我學(xué)不會(huì)匯編語(yǔ)言。還好，我只能用參考資料檢查每條指令的功能和作用，鞏固了我對(duì)匯編語(yǔ)言的理解。這樣一來，我意識(shí)到學(xué)習(xí)理論知識(shí)很重要，但是學(xué)完之后，你并沒有將所學(xué)應(yīng)用于實(shí)踐。我認(rèn)為學(xué)習(xí)是徒勞的。一段時(shí)間后，你可能什么都不記得了。 ，也許我腦子里只有一個(gè)概念，我覺得這方面的知識(shí)我學(xué)的很好，為什么現(xiàn)在記不住，想靠課本；如果我們用實(shí)踐來學(xué)習(xí)知識(shí)，你會(huì)努力去尋找你想要和需要的東西，即使過了一段時(shí)間，你也會(huì)記得你曾經(jīng)不明白這一點(diǎn)，仔細(xì)檢查過，你不會(huì)忘記的！總之，課程設(shè)計(jì)對(duì)我們來說非常重要！第 6 章參

12、考文獻(xiàn)：余法山主編。單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)。 : 中國(guó)礦業(yè)大學(xué), 2003.12蔡美琴，衛(wèi)民主編。 MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用。 : 高等教育，1994敖楚，竇振中主編。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐。 : 航空航天大學(xué)，1991顧斌等。單片機(jī)原理、開發(fā)與應(yīng)用：高等教育，2000.8（2002年重印）付款程序：組織機(jī)構(gòu) 0000HLJMPMAIN組織機(jī)構(gòu) 0003HLJMP TIME1ORG 000BHLJMP 時(shí)間2組織機(jī)構(gòu) 0013HLJMP促甲狀腺激素組織機(jī)構(gòu) 0030HMAIN:MOV SP,#40HMOV P2,#00HMOV P1,#0FFH移動(dòng) 20H, #08H移動(dòng) 21H,

13、 #02H移動(dòng) 22H, #00H移動(dòng) 23H，#12H移動(dòng) 24H, #02H移動(dòng) 25H, #00HCLR CMOV A, 20HSUBB A,24HMOV 25H,ACLR CMOV A,23HSUBB A,21HMOV 22H,A移動(dòng) 26H,#00H移動(dòng) 27H,#00H移動(dòng) 28H,#00H移動(dòng) 29H,#00HMOV 2AH,#00HMOV 2BH,#00HMOV 2CH,#00HMOV 2DH,#00HMOV 2EH,#00H移動(dòng) 30H,#00H移動(dòng) 31H,#00H移動(dòng) 32H,#00H移動(dòng) 33H,#00HMOV TCON,#00HMOV IE,#87HMOV TMOD,

14、#01HMOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HMOV R7,#20SETB TR0HHF0:MOV 26H,20HMOV 2BH,25HMOV P1,#9EHHHF1:呼叫 DISP1MOV A,2BHCJNE A,#0,HHF1MOV 2AH,24HMOV P1,#0AEHHHF2:呼叫 DISP2MOV A,2AHCJNE A,#0,HHF2移動(dòng) 28H,22H移動(dòng) 29H,23HMOV P1,#0B3HHHF3:呼叫 DISP3MOV A,28HCJNE A,#0,HHF3移動(dòng) 27H,21HMOV P1,#0B5HHHF4:呼叫 DISP4MOV A,27HCJNE A,#

15、0,HHF4LJMP HHF0DISP1:MOV A,2BHMOV B,#10DIV ABMOV 30H,BMOV 31H,AMOV A,26HMOV B,#10DIV ABMOV 32H,BMOV 33H,A呼叫顯示RETDISP2:MOV A,2AHMOV B,#10DIV ABMOV 30H,BMOV 31H,AMOV A,26HMOV B,#10DIV ABMOV 32H,BMOV 33H,A呼叫顯示RETDISP3:MOV A,29HMOV B,#10DIV ABMOV 30H,BMOV 31H,AMOV A,28HMOV B,#10DIV ABMOV 32H,BMOV 33H,A呼

16、叫顯示RETDISP4:MOV A,29HMOV B,#10DIV ABMOV 30H,BMOV 31H,AMOV A,27HMOV B,#10DIV ABMOV 32H,BMOV 33H,A呼叫顯示RETDISP5:MOV 2BH,21H移動(dòng) 26H,20H呼叫顯示 1RETDISP6:MOV 2AH,24H移動(dòng) 26H,23H呼叫 DISP2RET顯示：MOV R2，#4MOV R0,#30HMOV R3,#08HHHF5:MOV A,R3MOV P2,A移動(dòng) DPTR,#表MOV A,R0MOVC A,A+DPTRMOV P0,A呼叫延遲MOV A,R3RR AMOV R3,AINC R

17、0DJNZ R2,HHF5RET表：DB 3FH、06H、5BH、4FH、66HDB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH延遲：MOV R4,#2FHHHF32:MOV R5,#0AHHHF6:DJNZ R5,HHF6DJNZ R4,HHF32RET時(shí)間1：推加速推送 PSWINC 2DHINC 2EHHHF33：P2.4，HHF15HHF16:JNB P2.4,HHF16INC 2DHHHF15：P2.5，HHF17HHF18:JNB P2.5,HHF18INC 2EHHHF17:MOV A,2DHCJNE A,#1,HHF19HHF23:呼叫 DISP5P2.6,HHF20HHF21：J

18、NB P2.6，HHF21MOV A,2EHCJNE A,#1,HHF22INC 20HSJMP HHF23HHF22:MOV 2EH,#00H公司 21 小時(shí)SJMP HHF23HHF20：P2.7，HHF24HHF25：JNB P2.7、HHF25MOV A,2EHCJNE A,#1,HHF2612 月 20 日SJMP HHF23HHF26:MOV 2EH,#00H12 月 21 日SJMP HHF23HHF19:MOV 2DH,#00H呼叫顯示6P2.6,HHF27HHF28：JNB P2.6，HHF28MOV A,2EHCJNE A,#1,HHF29公司 23 小時(shí)SJMP HHF1

19、9HHF29:MOV 2EH,#00H公司 24 小時(shí)SJMP HHF19HHF27：P2.7，HHF24HHF30：JNB P2.7，HHF30MOV A,2EHCJNE A,#1,HHF3112 月 23 日SJMP HHF19HHF31:MOV 2EH,#00H12 月 24 日SJMP HHF19HHF24：P1.7，HHF33HHF34：JNB P1.7，HHF34CLR CMOV A,20HSUBB A,24HMOV 25H,ACLR CMOV A,23HSUBB A,21HMOV 22H,A移動(dòng) 26H,20H移動(dòng) 27H,21H移動(dòng) 28H,22H移動(dòng) 29H,23HMOV 2

20、AH,24HMOV 2BH,25HMOV 2DH,#00HMOV 2EH,#00HPOP PSW流行音樂節(jié)視網(wǎng)膜病變時(shí)間2：推加速推送 PSWMOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HDJNZ R7,HHF7MOV R7,#2012 月 26 日12 月 27 日12 月 28 日12 月 29 日12 月 2 日12 月 2 日HHF7:POP PSW流行音樂節(jié)視網(wǎng)膜病變TSH:推加速推送 PSWMOV P2,#00HHHF14:INC 2CHMOV A,2CHCJNE A,#1,HHF8MOV P1,#0B3HSJMP HHF11HHF8:CJNE A,#2,HHF9MOV P1,

21、#0B6HSJMP HHF11HHF9:CJNE A,#3,HHF10MOV P1,#9BHHHF10:MOV 2CH,#00HHHF11:JNB P3.3,HHF13SJMP HHF12HHF13：P3.3，HHF14SJMP HHF13HHF12：P1.7，HHF11HHF35:JNB P1.7,HHF35MOV 2CH,#00HPOP PSW流行音樂節(jié)視網(wǎng)膜病變結(jié)尾組織機(jī)構(gòu) 0000HLJMPMAIN組織機(jī)構(gòu) 0003HLJMP TIME1ORG 000BHLJMP 時(shí)間2組織機(jī)構(gòu) 0013HLJMP促甲狀腺激素組織機(jī)構(gòu) 0030HMAIN:MOV SP,#40HMOV P2,#00HM

22、OV P1,#0FFH移動(dòng) 20H,#08H移動(dòng) 21H,#02H移動(dòng) 22H,#00H移動(dòng) 23H,#12H移動(dòng) 24H,#02H移動(dòng) 25H,#00HCLR CMOV A,20HSUBB A,24HMOV 25H,ACLR CMOV A,23HSUBB A,21HMOV 22H,A移動(dòng) 26H,#00H移動(dòng) 27H,#00H移動(dòng) 28H,#00H移動(dòng) 29H,#00HMOV 2AH,#00HMOV 2BH,#00HMOV 2CH,#00HMOV 2DH,#00HMOV 2EH,#00H移動(dòng) 30H,#00H移動(dòng) 31H,#00H移動(dòng) 32H,#00H移動(dòng) 33H,#00HMOV TCON,

23、#00HMOV IE,#87HMOV TMOD,#01HMOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HMOV R7,#20SETB TR0HHF0:MOV 26H,20HMOV 2BH,25HMOV P1,#9EHHHF1:呼叫 DISP1MOV A,2BHCJNE A,#0,HHF1MOV 2AH,24HMOV P1,#0AEHHHF2:呼叫 DISP2MOV A,2AHCJNE A,#0,HHF2移動(dòng) 28H,22H移動(dòng) 29H,23HMOV P1,#0B3HHHF3:呼叫 DISP3MOV A,28HCJNE A,#0,HHF3移動(dòng) 27H,21HMOV P1,#0B5HHHF4:呼

24、叫 DISP4MOV A,27HCJNE A,#0,HHF4LJMP HHF0DISP1:MOV A,2BHMOV B,#10DIV ABMOV 30H,BMOV 31H,AMOV A,26HMOV B,#10DIV ABMOV 32H,BMOV 33H,A呼叫顯示RETDISP2:MOV A,2AHMOV B,#10DIV ABMOV 30H,BMOV 31H,AMOV A,26HMOV B,#10DIV ABMOV 32H,BMOV 33H,A呼叫顯示RETDISP3:MOV A,29HMOV B,#10DIV ABMOV 30H,BMOV 31H,AMOV A,28HMOV B,#10D

25、IV ABMOV 32H,BMOV 33H,A呼叫顯示RETDISP4:MOV A,29HMOV B,#10DIV ABMOV 30H,BMOV 31H,AMOV A,27HMOV B,#10DIV ABMOV 32H,BMOV 33H,A呼叫顯示RETDISP5:MOV 2BH,21H移動(dòng) 26H,20H呼叫顯示 1RETDISP6:MOV 2AH,24H移動(dòng) 26H,23H呼叫 DISP2RET顯示：MOV R2，#4MOV R0,#30HMOV R3,#08HHHF5:MOV A,R3MOV P2,A移動(dòng) DPTR,#表MOV A,R0MOVC A,A+DPTRMOV P0,A呼叫延遲M

26、OV A,R3RR AMOV R3,AINC R0DJNZ R2,HHF5RET表：DB 3FH、06H、5BH、4FH、66HDB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH延遲：MOV R4,#2FHHHF32:MOV R5,#0AHHHF6:DJNZ R5,HHF6DJNZ R4,HHF32RET時(shí)間1：推加速推送 PSWINC 2DHINC 2EHHHF33：P2.4，HHF15HHF16:JNB P2.4,HHF16INC 2DHHHF15：P2.5，HHF17HHF18:JNB P2.5,HHF18INC 2EHHHF17:MOV A,2DHCJNE A,#1,HHF19HHF23:呼叫 DISP5P2.6,HHF20HHF21：JNB P2.6，HHF21MOV A,2EHCJNE A,#1,HHF22INC 20HSJMP HHF23HHF22:MOV 2EH,#00H公司 21 小時(shí)SJMP HHF23HHF20：P2.7，HHF24HHF25：JNB P2.7、HHF25MOV A,2EHCJNE A,#1,HHF2612 月 20 日SJMP HHF23HHF26:MOV 2EH,#00H12 月 21 日SJMP HH