./單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：基于51單片機(jī)的數(shù)顯交通燈院系：工學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：二〇一七年十二月基于51單片機(jī)的數(shù)顯交通燈摘要近年來隨著科技的飛速發(fā)展,一個(gè)以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為先導(dǎo)的信息革命正在蓬勃發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)作為三者之一,怎樣與實(shí)際應(yīng)用更有效的結(jié)合并發(fā)揮其作用。單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支,正在不斷的應(yīng)用到實(shí)際生活中,同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)的更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的應(yīng)用系統(tǒng)中,單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件使用,針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象的特點(diǎn),配以其它器件來加以完美。十字路口車輛穿梭,行人熙攘,車行車道,人行人道,有條不紊。那么靠什么來實(shí)現(xiàn)交通的井然秩序呢？靠的是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)交通的井然有序。交通信號(hào)燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用美ATMEL公司生產(chǎn)的單片機(jī)AT80S51,以及其它芯片來設(shè)計(jì)交通燈控制。實(shí)現(xiàn)了通過AT89S51芯片的P1口設(shè)置紅、綠燈點(diǎn)亮的功能,輸出設(shè)置顯示時(shí)間。交通燈的點(diǎn)亮采用發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn),時(shí)間的顯示采用七段數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)系統(tǒng)采用的直流供電。關(guān)鍵詞：AT89S51單片機(jī)智能交通燈控制系統(tǒng)Digitaldisplaytrafficlightsbasedon51singlechipmicrocomputerABSTRACTInrecentyears,aninformationrevolutionwiththeleadingofmicroelectronics,computertechnologyandcommunicationtechnologyisbooming.Computertechnologyasoneofthethree,howtoeffectivelyintegratewiththepracticalapplicationandplayitsrole.Asabranchofcomputertechnology,SCMisbeingappliedtoreallife,anditalsodrivestheupdateoftraditionalcontroldetection.Inthereal-timedetectionandautomaticcontrolapplicationsystem,SCMisoftenusedasacorecomponent,aimingatthespecificapplicationofthecharacteristicsoftheobject,withotherdevicestobeperfect.CrossroadsVehicleShuttle,pedestrianbustling,carlane,pedestrianwalkway,methodical.Sowhatistheorderlyordertoachievetraffic?Relyontheautomaticcommandsystemoftrafficlightstoachieveorderlytraffic.Therearemanywaystocontroltrafficlights.ThesystemusestheUnitedStatesAtmelCompanyproductionofSingle-chipmicrocomputerAt80s51,aswellasotherchipstodesigntrafficlightcontrol.ItrealizesthefunctionofsettingredandgreenlightlightthroughtheP1portofSCMchip,andtheoutputsettingshowsthetime.Lightoftrafficlightsusinglight-emittingdiodetoachieve,thedisplayoftimeusingseven-segmentdigitaltube.Thesinglechipmicrocomputersystemusesthedirectcurrentpowersupplykeyword:SCMsingle-chipmicrocomputerIntelligenttrafficlightcontrolsystem目錄第一章概述-4-1.1交通燈設(shè)計(jì)方案選擇與論證：-4-1.2設(shè)計(jì)要求及目的：-4-基本要求：-4-提高要求：-5-設(shè)計(jì)目的：-5-1.3交通燈控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單說明：-5-第二章系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)-6-2.1硬件電路各元件介紹：-6-核心芯片AT89C51單片機(jī)的說明-6-兩位八段式數(shù)碼管-8-其它元件的說明-10-2.2總電路的設(shè)計(jì)及過程說明-11-設(shè)計(jì)基本框架圖：-11-總體電路的工作原理：-11-復(fù)位和時(shí)鐘電路：-12-2.3設(shè)計(jì)思想：-13-第三章軟件設(shè)計(jì)-15-3.1交通燈狀態(tài)的分析：-15-3.2主程序流程圖：-16-3.3中斷程序流程圖：-18-第四章Proteus軟件仿真-19-4.1仿真過程：-19-4.2檢測(cè)與調(diào)試：-22-第五章課程設(shè)計(jì)體會(huì)-23-5.1心得體會(huì)：-23-參考文獻(xiàn)-24-附1：源程序代碼-25-附2：系統(tǒng)原理圖-31-第一章概述1.1交通燈設(shè)計(jì)方案選擇與論證：交通燈控制系統(tǒng),可由多種電路來構(gòu)成,我們這里提供三種方案供選擇：<1>方案一：由普通的數(shù)字電路集成芯片組成這種方案的特點(diǎn)是：硬件設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)單,但用元器件多,電路比較復(fù)雜,焊接調(diào)試容易出錯(cuò),而且不利于智能控制,調(diào)時(shí)電路復(fù)雜。<2>方案二：用VHDL語言編程控制這種方案的特點(diǎn)是：硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,電路結(jié)構(gòu)清晰,電路比較復(fù)雜,VHDL語言編程控制硬件,可方便的進(jìn)行仿真,調(diào)試。<3>方案三：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制采用單片機(jī)控制,可提高電路的可靠性與穩(wěn)定性,硬件電路比較簡(jiǎn)單,主要用軟件來控制,控制方式靈活多樣,能滿足不同情況的控制,可利用中斷等方式通過程序來方便的實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)。綜合以上三種方案的特點(diǎn),結(jié)合我們自身的知識(shí)結(jié)構(gòu),我們采用方案三,選擇常用的51系列單片機(jī)構(gòu)成。1.2設(shè)計(jì)要求及目的：基本要求：〔1采用AT89C51單片機(jī)控制交通信號(hào)燈；〔2以南北方向的交通燈為例,結(jié)合實(shí)際情況,控制紅、黃、綠交通燈的亮和滅；〔3紅、黃、綠交通燈的亮和滅的時(shí)間可調(diào)節(jié)。提高要求：〔1采用LED數(shù)碼管顯示紅或綠交通信號(hào)燈亮的剩余時(shí)間；〔2可由撥盤開關(guān)強(qiáng)制設(shè)置為東西紅,南北綠//東西綠,南北紅//東西南北都為紅；〔3控制東西方向和南北方向的紅、黃、綠交通燈的亮和滅；〔4控制系統(tǒng)的原理圖和接線圖采用PROTEL等專用繪圖軟件繪制。設(shè)計(jì)目的：在該設(shè)計(jì)過學(xué)生自主地設(shè)計(jì)和調(diào)試某一簡(jiǎn)單實(shí)際系統(tǒng),綜合應(yīng)用單片機(jī)原理、微機(jī)原理、微機(jī)接口技術(shù)等課程方面的知識(shí),熟練掌握單片機(jī)仿真系統(tǒng)的使用方法,達(dá)到提高綜合應(yīng)用相關(guān)知識(shí)的能力,掌握單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)全部設(shè)計(jì)過程的目的。1.3交通燈控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單說明：此系統(tǒng)核心元件為單片機(jī)AT89C51,對(duì)其編寫相關(guān)程序來控制交通信號(hào)燈和數(shù)碼管的時(shí)間顯示,并采用外部中斷來控制緊急情況。系統(tǒng)共采用12個(gè)發(fā)光二極管來模擬各路交通信號(hào)燈,2個(gè)LED七段數(shù)碼管以倒計(jì)時(shí)的方式顯示各個(gè)方向上允許通行或禁止通行的信號(hào)燈剩余的時(shí)間。停10S,準(zhǔn)備3S,之后通行10S,在東西和南北兩個(gè)方向上這兩種狀態(tài)不斷循環(huán)。源程序采用C語言編寫,并通過keil軟件進(jìn)行編譯,最后倒入AT89C51單片機(jī)中,運(yùn)行系統(tǒng)。設(shè)計(jì)好后通過PROTUES軟件仿真,并調(diào)試。第二章系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)2.1硬件電路各元件介紹：核心芯片AT89C51單片機(jī)的說明〔1．主要特性：·與MCS-51兼容·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)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-24Hz·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定·128*8位部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·片振蕩器和時(shí)鐘電路〔2．管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。圖1：AT89C51P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí),被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí),P0口作為原碼輸入口,當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí),P0輸出原碼,此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后,被部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時(shí),將輸出電流,這是由于部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí),P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個(gè)TTL門電流,當(dāng)P2口被寫"1"時(shí),其管腳被部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時(shí),P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。這是由于部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),P2口輸出地址的高八位。在給出地址"1"時(shí),它利用部上拉優(yōu)勢(shì),當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí),P2口輸出其特殊功能寄存器的容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入"1"后,它們被部上拉為高電平,并用作輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平,P3口將輸出電流〔ILL這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示：口管腳備選功能P3.0RXD〔串行輸入口P3.1TXD〔串行輸出口P3.2/INT0〔外部中斷0P3.3/INT1〔外部中斷1P3.4T0〔記時(shí)器0外部輸入P3.5T1〔記時(shí)器1外部輸入P3.6/WR〔外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通P3.7/RD〔外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。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)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí),地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí),ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào),此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí),ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間,每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí),則在此期間外部程序存儲(chǔ)器〔0000H-FFFFH,不管是否有部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí),/EA將部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí),此間部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源〔VPP。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出?！?．振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片振蕩器。石晶振蕩和瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件,XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器,因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求,但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度?！?．芯片擦除：整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合,并保持ALE管腳處于低電平10ms來完成。在芯片擦操作中,代碼陣列全被寫"1"且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前,該操作必須被執(zhí)行。此外,AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯,可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯,支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下,CPU停止工作。但RAM,定時(shí)器,計(jì)數(shù)器,串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下,保存RAM的容并且凍結(jié)振蕩器,禁止所用其他芯片功能,直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。兩位八段式數(shù)碼管〔1單位八段式數(shù)碼管介紹：LED數(shù)碼有共陽和共陰兩種,把這些LED發(fā)光二極管的正極接到一塊〔一般是拼成一個(gè)8字加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)而作為一個(gè)引腳,就叫共陽的,相反的,就叫共陰的,那么應(yīng)用時(shí)這個(gè)腳就分別的接VCC和GND。再把多個(gè)這樣的8字裝在一起就成了多位的數(shù)碼管了。LED數(shù)碼有共陽和共陰兩種,把些LED發(fā)光二極管的正極接到一塊〔一般拼成一個(gè)8字加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)而作為一個(gè)引腳,就叫共陽的,相反的,就叫共陰的,那么應(yīng)用時(shí)這個(gè)腳就分別的接VCC和GND。再把多個(gè)這樣的8字裝在一起就成了多位的數(shù)碼管了。圖2：多位數(shù)碼管找公共共陰和公共共陽首先,我們找個(gè)電源〔3到5伏和1個(gè)1K〔幾百的也歐的也行的電阻,VCC串接個(gè)電阻后和GND接在任意2個(gè)腳上,組合有很多,但總有一個(gè)LED會(huì)發(fā)光的找到一個(gè)就夠了,,然后用GND不動(dòng),圖2：多位數(shù)碼管個(gè)LED〔一般是8個(gè),那它就是共陰的了。相反用VCC不動(dòng),GND逐個(gè)碰剩下的腳,如果有多個(gè)LED〔一般是8個(gè),那它就是共陽的了。〔相應(yīng)的圖形如圖2,3,4所示〔2兩位七段式數(shù)碼管介紹：兩位八段式數(shù)碼管其實(shí)就是將兩個(gè)一位八段式數(shù)碼接相應(yīng)的電路組合在一起。并引出兩控制端1和2,同過其電平的高低來控制兩個(gè)數(shù)碼管的高低位工作。其中兩個(gè)數(shù)碼管的八個(gè)端子A,B,C,D,E,F,G,DP為公共所用?！财鋱D形如圖5所示圖3:共陰極二極管圖4:共陽極二極管圖5：兩位八段式數(shù)碼管其它元件的說明交通信號(hào)燈：采用紅,黃,綠三色二極管封裝在一起組成三色交通信號(hào)。接入實(shí)際電路中應(yīng)注意其極性。74HC573:8數(shù)據(jù)鎖存器。主要用于數(shù)碼管、按鍵等等的控。在這是驅(qū)動(dòng)作用。74LS373:<1>1腳是輸出使能<OE>,是低電平有效,當(dāng)1腳是高電平時(shí),不管輸入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11腳<鎖存控制端,G>如何,輸出2<Q0>、5<Q1>、6<Q2>、9<Q3>、12<Q4>、15<Q5>、16<Q6>、19<Q7>全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)<或者叫浮空狀態(tài)>;<2>.當(dāng)1腳是低電平時(shí),只要11腳<鎖存控制端,G>上出現(xiàn)一個(gè)下降沿,輸出2<Q0>、5<Q1>、6<Q2>、9<Q3>、12<Q4>、15<Q5>、16<Q6>、19<Q7>立即呈現(xiàn)輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的狀態(tài).鎖存端LE由高變低時(shí),輸出端8位信息被鎖存,直到LE端再次有效。當(dāng)三態(tài)門使能信號(hào)OE為低電平時(shí),三態(tài)門導(dǎo)通,允許Q0~Q7輸出,OE為高電平時(shí),輸出懸空。當(dāng)74LS373用作地址鎖存器時(shí),應(yīng)使OE為低電平,此時(shí)鎖存使能端C為高電平時(shí),輸出Q0~Q7狀態(tài)與輸入端D1~D7狀態(tài)相同；當(dāng)C發(fā)生負(fù)的跳變時(shí),輸入端D0~D7數(shù)據(jù)鎖入Q0~Q7。51單片機(jī)的ALE信號(hào)可以直接與74LS373的C連接。7805：7805是我們最常用到的穩(wěn)壓芯片了,使用方便,用很簡(jiǎn)單的電路即可以輸入一個(gè)直流穩(wěn)壓電源,他的輸出電壓恰好為5v,剛好是51系列單片機(jī)運(yùn)行所需的電壓,他有很多的系列如ka7805,ads7805,cw7805等。RN1電阻排：普遍的電阻排,在這是限流作用。2.2總電路的設(shè)計(jì)及過程說明設(shè)計(jì)基本框架圖：〔如圖6所示圖6：電路框架圖總體電路的工作原理：南北路處于禁止通行的狀態(tài),東西路處于允許通行的狀態(tài)。南北路亮紅燈時(shí),東西路亮綠燈；南北路亮綠燈時(shí),東西路亮紅燈。南北路亮紅燈時(shí),東西路亮綠燈;當(dāng)綠燈時(shí)間減完之后,東西路換為黃燈,南北路仍為紅燈。這樣?xùn)|西路與南北路的時(shí)間同時(shí)減完。減完之后,東西路換為紅燈,南北路換為綠燈,再經(jīng)過一個(gè)綠燈時(shí)間,南北路換為黃燈,東西路仍為紅燈。這時(shí)東西路與南北路時(shí)間相同,同時(shí)減完。減完后,南北路為紅燈,東西路為綠燈。如此循環(huán)下去。利用89c52單片機(jī)控制交通燈系統(tǒng)工作。其中P0口接數(shù)據(jù)輸出口,與外部數(shù)碼管連接,P2口與數(shù)碼管的COM口連接,用于選擇數(shù)據(jù)輸出的地址,這樣就可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間的動(dòng)態(tài)顯示,并且節(jié)省了端口數(shù)。P1口作為紅黃綠燈的控制口,通過上拉電阻將紅黃綠燈的正極接高電平,負(fù)極接在P1口上,我們可以利用控制單片機(jī)的P1口的輸出數(shù)據(jù)控制紅黃綠燈的亮滅。調(diào)時(shí)可以利用外部中斷INT0申請(qǐng)中斷。當(dāng)INT0為低電平時(shí),單片機(jī)的PC指向INT0的中斷入口地址,從而轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序。此時(shí)我們可以通過判斷外部開關(guān)量的狀態(tài)來對(duì)紅黃綠燈的顯示時(shí)間進(jìn)行修改。同時(shí)當(dāng)INT0為低電平時(shí),東西南北方向的都送紅燈亮,實(shí)現(xiàn)緊急情況下禁止通行。然后通過判斷INT0的狀態(tài)來決定中斷是否返回,當(dāng)INT0為低電平時(shí),說明開關(guān)又一次按下,這是退出中斷服務(wù)程序,繼續(xù)執(zhí)行主程序?？捎蓳鼙P開關(guān)強(qiáng)制設(shè)置為東西紅,南北綠//東西綠,南北紅//東西南北都為紅。由特殊情形恢復(fù)到正常情況后,應(yīng)當(dāng)接著切換到特殊情形前的秒倒計(jì)和交通燈繼續(xù)循環(huán)。系當(dāng)統(tǒng)上電時(shí),實(shí)驗(yàn)電路開始工作。七段數(shù)碼管開始從紅燈和綠燈時(shí)間倒計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)起始信號(hào)由主控電路給出,定時(shí)結(jié)束信號(hào)也輸入到主控芯片,由主控芯片啟、閉三色信號(hào)燈或啟動(dòng)另一計(jì)時(shí)電路。在這里正確的程序是核心,應(yīng)該完成一個(gè)時(shí)序電路的工作。其狀態(tài)表〔1為：東西方向南北方向綠10秒紅10秒黃3秒紅3秒紅12秒綠12秒紅3秒黃3秒緊急情況全部變紅復(fù)位和時(shí)鐘電路：復(fù)位電路：復(fù)位電路如下圖7所示。我們采用上電+按鈕復(fù)位的方式。當(dāng)開關(guān)打開時(shí),RST通過電阻接地,當(dāng)有開關(guān)閉合時(shí)由于電容的作用使電源VCC通過電阻施加在單片機(jī)復(fù)位端RST上,實(shí)現(xiàn)單片機(jī)復(fù)位。電容為47uF,電阻為4.7kR。圖7：復(fù)位電路圖8：時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路如圖8所示。我們采用外接時(shí)鐘源,由兩個(gè)電容串聯(lián)之后并聯(lián)一晶振組成,接入單片機(jī)的XTAL1和XTAL2端。晶振振蕩頻率為12MHZ,兩電容約為20pF,注意電容接地處。2.3設(shè)計(jì)思想：由表<1>,可以看出一個(gè)大周期的時(shí)間為兩個(gè)紅燈的時(shí)間,在程序中設(shè)一個(gè)計(jì)數(shù)器,當(dāng)從0計(jì)至兩個(gè)紅燈時(shí)間時(shí),為一個(gè)周期,對(duì)其清零,從新下一個(gè)周期。從圖上也可以看出,在一個(gè)周期,有四個(gè)特殊時(shí)間點(diǎn),這四個(gè)特殊時(shí)間點(diǎn)是需要換向的,當(dāng)計(jì)數(shù)器里的數(shù)和四個(gè)特殊點(diǎn)相同時(shí),說明至少有一路信號(hào)被減到0,需要重新對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)送數(shù),而且還要把紅綠燈的狀態(tài)換一下。正常工作時(shí)〔既沒有鍵按下時(shí),整個(gè)主程序只有顯示子程序。其它全放在中斷中做。用T0作為秒信號(hào)發(fā)生器,當(dāng)一秒時(shí),計(jì)數(shù)器加一,然后比較計(jì)數(shù)器是否和四個(gè)特殊點(diǎn)的時(shí)間值相同,不相同各數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)減一,相同進(jìn)行相應(yīng)處理。其中,緊急狀態(tài)用了INT0中斷,當(dāng)INT0為低電平時(shí),程序進(jìn)入緊急狀態(tài)。在處理按鍵時(shí),因?yàn)榘存I的一次動(dòng)作不僅包含按下,還包含彈開,所以在處理按鍵,我不僅考慮按下,還考慮彈開,當(dāng)可靠按下,一邊調(diào)顯示子程序,一邊等待鍵松開,當(dāng)可靠松開后,才退出子程序。這樣每按下一次鍵只會(huì)有一次動(dòng)作,而且就是鍵被按下不松開,也不會(huì)也現(xiàn),數(shù)碼管沒有顯示的現(xiàn)象。第三章軟件設(shè)計(jì)3.1交通燈狀態(tài)的分析：十字路口交通燈如下圖所示,將12個(gè)交通燈進(jìn)行編號(hào)這12個(gè)交通燈共有四個(gè)狀態(tài)：狀態(tài)1〔S1：東西紅燈〔4、10亮,南北綠燈〔3、9亮。狀態(tài)2〔S2：南北綠燈〔3、9滅,黃燈〔2、8閃爍,東西仍為紅燈〔4、10亮。狀態(tài)3〔S3：南北紅燈〔1、7亮,東西綠燈〔6、12亮。狀態(tài)4〔S4：東西綠燈〔6、12滅,黃燈〔5、11閃爍,南北仍為紅燈〔1、7亮。3.2主程序流程圖：〔如圖一,圖二所示主程序流程圖〔圖一開始開始初始化時(shí)鐘程序東西綠南北紅東西方向剩余時(shí)間5S？東西黃南北紅東西方向剩余時(shí)間0？南北綠東西紅南北方向剩余間5S？南北黃東西紅南北方向剩余時(shí)間0S？開始否否否否主程序流程圖〔圖二3.3中斷程序流程圖：〔如圖三所示初始化初始化P3.2為低電平P3.5為低電平P3.6低電平調(diào)用顯示程序中斷返回計(jì)時(shí)加1S計(jì)時(shí)減1S東西南北方向全為紅燈P3.2為高電平是是是否否否否中斷程序流程圖〔圖三第四章Proteus軟件仿真4.1仿真過程：〔1南北紅,東西綠東西東西南北東西南北緊急情況設(shè)計(jì)〔2南北紅,東西黃〔3南北綠,東西紅〔4南北黃,東西綠〔5南北黃,東西紅4.2檢測(cè)與調(diào)試：〔1、硬件調(diào)試：硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng)、基本測(cè)試儀器〔萬用表、示波器等,檢查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障。硬件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試與動(dòng)態(tài)調(diào)試兩步進(jìn)行。①靜態(tài)調(diào)試靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時(shí)的一種硬件檢測(cè)。第一步：目測(cè)。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點(diǎn)。第二步：用萬用表測(cè)試。先用萬用表復(fù)核目測(cè)中有疑問的連接點(diǎn),再檢測(cè)各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。第三步：加電檢測(cè)。給板加電,檢測(cè)所有的插座或是器件的電源端是否符合要求的值第四步：是聯(lián)機(jī)檢查。因?yàn)橹挥杏脝纹瑱C(jī)開發(fā)系統(tǒng)才能完成對(duì)用戶系統(tǒng)的調(diào)試。②動(dòng)態(tài)調(diào)試動(dòng)態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除用戶系統(tǒng)硬件中存在的器件部故障、器件連接邏輯錯(cuò)誤等的一種硬件檢查。動(dòng)態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及遠(yuǎn)、由分到合。由分到合是指首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為若干塊,當(dāng)調(diào)試電路時(shí),與該元件無關(guān)的器件全部從用戶系統(tǒng)中去掉,這樣可以將故障圍限定在某個(gè)局部的電路上。當(dāng)各塊電路無故障后,將各電路逐塊加入系統(tǒng)中,在對(duì)各塊電路功能及各電路間可能存在的相互聯(lián)系進(jìn)行調(diào)試。由分到合的調(diào)試既告完成。由近及遠(yuǎn)是將信號(hào)流經(jīng)的各器件按照距離單片機(jī)的邏輯距離進(jìn)行由近及遠(yuǎn)的分層,然后分層調(diào)試。調(diào)試時(shí),仍采用去掉無關(guān)元件的方法,逐層調(diào)試下去,就會(huì)定位故障元件了?！?、軟件調(diào)試：軟件調(diào)試是通過對(duì)擁護(hù)程序的匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除糾正的過程。程序后,編輯,查看程序是否有邏輯的錯(cuò)誤。第五章課程設(shè)計(jì)體會(huì)5.1心得體會(huì)：通過這次單片機(jī)的課程設(shè)計(jì),終于發(fā)現(xiàn)腦海里有了工程的思想。以前單方面的學(xué)習(xí)了電子硬件知識(shí)和軟件知識(shí)。有人說只懂硬件,那是一個(gè)技術(shù)員,只懂軟件的,那是程序員。學(xué)習(xí)單片機(jī),要軟硬兼施,才能真正算是一個(gè)工程師。這次的課程設(shè)計(jì)使我把單片機(jī)的理論知識(shí)用在實(shí)踐中,實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)踐相結(jié)合,從中更懂得理論是實(shí)踐的基礎(chǔ),實(shí)踐又能檢驗(yàn)理論的正確性,讓我受益非淺,對(duì)我以后參加工作或者繼續(xù)學(xué)習(xí)將會(huì)產(chǎn)生巨大的幫助和影響。參考文獻(xiàn)[1]余發(fā)山。單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)[M]。中國礦業(yè)大學(xué)2003[2]何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全[M].：航空航天大學(xué),1994[3]毅剛.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].：工業(yè)大學(xué),1990[4]勇.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].：高等教育,2014附1：源程序代碼#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitRED_A=P0^0;sbitYELLOW_A=P0^1;sbitGREEN_A=P0^2;sbitRED_B=P0^3;sbitYELLOW_B=P0^4;sbitGREEN_B=P0^5;sbitadd=P3^3;sbitsub=P3^4;sbitk1=P3^2;sbitadd2=P3^5;sbitsub2=P3^6;sbitsub11=P1^0;sbitsub22=P1^1;uintflag1=0,flag2=0;uintSMG_Write_Buffer[8];uintLI1=21;uintLI2=25;uinta=<65535-1000>/256;uintb=<65535-1000>%256;uintcodeSMG_Duan[16]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E};uinthaomiao=0;miao=0;Operation_Type=1;voidDelayMS<uintx>;voidTraffic_lignt<>;voidSMG_Display_ser<>;voidSMG_Display_ALLOT<>;voidTimer1Init<void>{TMOD|=0X10;TL1=<65535-1000>/256;TH1=<65535-1000>%256;TF1=0;TR1=1;ET1=1;EA=1;EX1=1;}voidTimer0Init<void>{TMOD&=0xF0;TMOD|=0X01;TL0=0x66;TH0=0xFC;TF0=0;TR0=1;ET0=1;EA=1;EX0=1;IT0=0;}voidmain<>{P3=0xff;Timer0Init<>;Timer1Init<>;while<1>{Traffic_lignt<>;//SMG_Display_ALLOT<>;}}voidTimer1<>interrupt3{TL1=a;TH1=b;SMG_Display_ALLOT<>;}voidDelayMS<uintx>//{uchart;while<x-->{for<t=120;t>0;t-->;}}uinthuangdeng<uintdat1>{uintdat2=1;switch<miao>//{case7:case5:case3:case1:dat2=0;break;case6:case4:case2:dat2=1;break;case0:Operation_Type=dat1;break;}returndat2;}voidTraffic_lignt<>{staticuintcount1=0;count1++;if<count1>66>{count1=0;switch<Operation_Type>{case1:if<flag1==0>{flag1=1;RED