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文檔簡介
1、<p> 基于單片機(jī)控制的交通燈設(shè)計(jì)</p><p> 專 業(yè): 電氣工程及其自動化 </p><p> 學(xué) 生 姓 名: </p><p> 學(xué) 號: 1041201135 </p><p> 指 導(dǎo) 教 師: XXXX
2、 XXXX </p><p> 完成日期:2012年5月15日</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 一.選題背景1</b></p><p> 2.1 課題背景1</p><p> 2.2 交通燈的歷史1&
3、lt;/p><p><b> 二設(shè)計(jì)思路1</b></p><p> 2.1 電源提供方案1</p><p> 2.2 顯示界面方案2</p><p> 2.3 輸入方案:2</p><p> 三單片機(jī)交通控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2</p><p> 3.1單片機(jī)
4、交通控制系統(tǒng)的通行方案設(shè)計(jì)2</p><p> 3.2 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求3</p><p> 3.3單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理4</p><p> 四智能交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4</p><p> 4.1 AT89C51單片機(jī)簡介4</p><p> 4.1.1 AT89C51
5、單片機(jī)的主要特性5</p><p> 4.1.2 主要引腳功能 5</p><p> 4.2 交通燈中的中斷處理流程7</p><p> 4.3 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成及原理8</p><p> 4.3.1系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成8</p>
6、;<p> 4.3.2系統(tǒng)工作原理8</p><p> 4.4其它硬件介紹及連接9</p><p> 4.4.1八段LED數(shù)碼管9</p><p> 5 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)11</p><p><b> 1. 設(shè)計(jì)思路1</b></p><p> 2.1 電源提
7、供方案1</p><p> 2.2 顯示界面方案2</p><p> 2.3 輸入方案:2</p><p> 3 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2</p><p> 3.1單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的通行方案設(shè)計(jì)2</p><p> 3.2 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求3</p><p&g
8、t; 3.3單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理4</p><p> 4智能交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4</p><p> 4.1 AT89C51單片機(jī)簡介4</p><p> 4.1.1 AT89C51單片機(jī)的主要特性5</p><p> 4.1.2 主要引腳功能5</p><p> 4.2 交通燈
9、中的中斷處理流程7</p><p> 4.3 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成及原理8</p><p> 4.3.1系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成8</p><p> 4.3.2系統(tǒng)工作原理8</p><p> 4.4其它硬件介紹及連接9</p><p> 4.4.1八段LED數(shù)碼管9</p><p>
10、; 5 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)11</p><p> 5.1 程序主體設(shè)計(jì)流程11</p><p> 5.2 理論基礎(chǔ)知識12</p><p> 5.2.1定時器原理12</p><p> 5.2.2軟件延時原理13</p><p> 5.2.3 中斷原理13</p><p>
11、; 5.3子程序模塊設(shè)計(jì)13</p><p> 5.3.1狀態(tài)燈顯示及判斷13</p><p> 5.3.2 LED倒計(jì)時顯示14</p><p> 5.3.3 緊停及調(diào)整時間中斷子程序14</p><p> 5.3.4 紅綠燈時間調(diào)整程序15</p><p> 5.4 系統(tǒng)軟件調(diào)試17&
12、lt;/p><p> 5.4.1 TKS仿真器17</p><p> 5.4.2 集成開發(fā)環(huán)境KEIL17</p><p> 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………………..17</p><p> 設(shè)計(jì)心得體會………………………………………………………………………………………...18</p&g
13、t;<p> 附錄……………………………………………………………………………………………………19</p><p> 基于單片機(jī)的交通控制系統(tǒng)模擬設(shè)計(jì)</p><p> 摘要: 自從1858年英國人,發(fā)明了原始的機(jī)械扳手交通燈之后,隨后的一百多年里,交通燈改變了交通路況,也在人們?nèi)粘I钪姓紦?jù)了重要地位,隨著人們社會活動日益增加,經(jīng)濟(jì)發(fā)展,汽車數(shù)量急劇增加,城市道路日
14、漸擁擠,交通燈更加顯示出了它的功能,使得交通得到有效管制,對于交通疏導(dǎo),提高道路導(dǎo)通能力,減少交通事故有顯著的效果。</p><p> 近年來,隨著科技的飛速發(fā)展,電子器件也隨之廣泛應(yīng)用,其中單片機(jī)也不斷深入人民的生活當(dāng)中。本模擬交通燈系統(tǒng)利用單片機(jī)AT89C51作為核心元件,實(shí)現(xiàn)了通過信號燈對路面狀況的智能控制。從一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時間不合理、急車強(qiáng)通等問題。系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高
15、、成本低、實(shí)時性好、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),有廣泛的應(yīng)用前景。</p><p> 本模擬系統(tǒng)由單片機(jī)硬/軟件系統(tǒng),兩位8段數(shù)碼管和LED燈顯示系統(tǒng)。和復(fù)位電路控制電路等組成,較好的模擬了交通路面的控制。</p><p> 關(guān)鍵詞:交通燈 單片機(jī) 數(shù)碼管</p><p><b> 1. 設(shè)計(jì)思路</b></p><p>
16、 ?。?)分析目前交通路口的基本控制技術(shù)以及各種通行方案,并以此為基礎(chǔ)提出自己的交通控制的初步方案。</p><p> ?。?)確定系統(tǒng)交通控制的總體設(shè)計(jì),包括,十字路口具體的通行禁行方案設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)應(yīng)擁有的各項(xiàng)功能,在這里,本設(shè)計(jì)除了有信號燈狀態(tài)控制能實(shí)現(xiàn)基本的交通功能,還增加了倒計(jì)時顯示提示,基于實(shí)際情況,又增加了緊急狀況處理和通行時間可調(diào)這兩項(xiàng)特特殊功能。 </p><p>
17、(3)進(jìn)行顯示電路,燈狀態(tài)電路,按鍵電路的設(shè)計(jì)和對各器件的選擇及連接,大體分配各個器件及模塊的基本功能要求。</p><p> ?。?)進(jìn)行軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì),對于本系統(tǒng),本人采用單片機(jī)匯編語言編寫,對單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作情況做了充足的研究,了解定時器,中斷以及延時原理,總體上完成了軟件的編寫。</p><p> 2.單片機(jī)交通控制系統(tǒng)方案的比較、設(shè)計(jì)與論證 </p>
18、<p> 2.1 電源提供方案為使模塊穩(wěn)定工作,須有可靠電源。因此考慮了兩種電源方案:</p><p> 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</p><p> 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。</p><p> 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
19、扼要,</p><p> 節(jié)約成本;缺點(diǎn)是輸出功率不高。</p><p> 綜上所述,我選擇第二種方案。</p><p> 2.2 顯示界面方案</p><p> 該系統(tǒng)要求完成倒計(jì)時功能?;谏鲜鲈?,我考慮了二種方案:</p><p> 方案一:采用數(shù)碼管顯示。這種方案只顯示有限的符號和數(shù)碼字符,簡單,方
20、便。</p><p> 方案二:采用點(diǎn)陣式LED 顯示。這種方案雖然功能強(qiáng)大,并可方便的顯示各種英文字符,漢字,圖形等,但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,且須完成大量的軟件工作。</p><p> 綜上所述,我選擇第一種方案。</p><p><b> 2.3 輸入方案:</b></p><p> 題目要求系統(tǒng)能調(diào)節(jié)燈亮?xí)r間,并可處理
21、緊急情況,我研究了兩種方案:</p><p> 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。</p><p> 方案二: 直接在I/O口線上接上按鍵開關(guān)。</p><p> 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),
22、且本身的計(jì)數(shù)器及RAM已經(jīng)夠用,故選擇方案二。</p><p> 3 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p> 3.1單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的通行方案設(shè)計(jì)</p><p> 設(shè)在十字路口,分為東西向和南北向,在任一時刻只有一個方向通行,另一方向禁行,持續(xù)一定時間,經(jīng)過短暫的過渡時間,將通行禁行方向?qū)Q。其具體狀態(tài)如下圖所示。說明:黑色表示亮,白色表示滅。交通狀
23、態(tài)從狀態(tài)1開始變換,直至狀態(tài)6然后循環(huán)至狀態(tài)1,周而復(fù)始,即如圖2.1所示:</p><p><b> 圖1 交通狀態(tài)</b></p><p> 通過具體的路口交通燈狀態(tài)的演示分析我們可以把這四個狀態(tài)歸納如下:</p><p> ◆東西方向紅燈滅,同時綠燈亮,南北方向黃燈滅,同時紅燈亮,倒計(jì)時20秒。此狀態(tài)下,東西向禁止通行,南北向允許通
24、行。</p><p> ◆東西方向綠燈滅,同時黃燈亮,南北方向紅燈亮,倒計(jì)時5秒。此狀態(tài)下,除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。</p><p> ◆南北方向紅燈滅,同時綠燈亮,東西方向黃燈滅,同時紅燈亮,倒計(jì)時20秒。此狀態(tài)下,東西向允許通行,南北向禁止通行。</p><p> ◆南北方向綠燈滅,同時黃燈亮,東西方向紅燈亮,倒計(jì)時5秒。此狀態(tài)下
25、,除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。</p><p> 下面我們可以用圖表表示燈狀態(tài)和行止?fàn)顟B(tài)的關(guān)系如下:</p><p> 表1交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)</p><p> 東西南北四個路口均有紅綠黃3燈和數(shù)碼顯示管2個,在任一個路口,遇紅燈禁止通行,轉(zhuǎn)綠燈允許通行,之后黃燈亮警告行止?fàn)顟B(tài)將變換。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表1所示。說明:0表示滅,1表示亮
26、。</p><p> 3.2 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求</p><p> 本設(shè)計(jì)能模擬基本的交通控制系統(tǒng),用紅綠黃燈表示禁行,通行和等待的</p><p> 信號發(fā)生,還能進(jìn)行倒計(jì)時顯示,通行時間調(diào)整和緊急處理等功能。</p><p><b> (1)倒計(jì)時顯示</b></p><p>
27、; 倒計(jì)時顯示可以提醒駕駛員在信號燈燈色發(fā)生改變的時間、在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇。駕駛員和行人普遍都愿意選擇有倒計(jì)時顯示的信號控制方式,并且認(rèn)為有倒計(jì)時顯示的路口更安全。倒計(jì)時顯示是用來減少駕駛員在信號燈色改變的關(guān)鍵時刻做出復(fù)雜判斷的1種方法,它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時間,幫助駕駛員在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇 。</p><p><b> ?。?)時間的設(shè)置<
28、/b></p><p> 本設(shè)計(jì)中可通過鍵盤對時間進(jìn)行手動設(shè)置,增加了人為的可控性,避免自動故障和意外發(fā)生,并再緊急狀態(tài)下,可設(shè)置所有燈變?yōu)榧t燈。鍵盤是單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的人機(jī)接口,一般情況下有獨(dú)立式和行列式兩種。前者軟件編寫簡單,但在按鍵數(shù)量較多時特別浪費(fèi)I/0口資源,一般用于按鍵數(shù)量少的系統(tǒng)。后者適用于按鍵數(shù)量較多的場合,但是在單片機(jī)I/0 口資源相對較少而需要較多按鍵時,此方法仍不能滿足設(shè)計(jì)要求。本
29、系統(tǒng)要求的按鍵控制不多,且I/0口足夠,可直接采用獨(dú)立式。</p><p><b> ?。?)緊急處理</b></p><p> 交通路口出現(xiàn)緊急狀況在所難免,如特大事件發(fā)生,救護(hù)車等急行車通過等,我們都必須盡量允許其暢通無阻,畢竟在這種情況下是分秒必爭的,時時刻刻關(guān)系著公共財(cái)產(chǎn)安全,個人生死攸關(guān)等。由此在交通控制中增設(shè)禁停按鍵,就可達(dá)到想此目的。</p>
30、;<p> 3.3單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理</p><p> 單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng),可用單片機(jī)直接控制信號燈的狀態(tài)變化,基本上可以指揮交通的具體通行,當(dāng)然,接入LED數(shù)碼管就可以顯示倒計(jì)時以提醒行使者,更具人性化。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上,加入了緊急情況處理與時間調(diào)整功能。</p><p><b> 圖2系統(tǒng)的總體框圖</b></p&g
31、t;<p> 據(jù)此,本設(shè)計(jì)系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心,連接成最小系統(tǒng),由按鍵設(shè)置模塊產(chǎn)生輸入,信號燈狀態(tài)模塊,LED倒計(jì)時模塊模塊接受輸出。系統(tǒng)的總體框圖如上所示。</p><p> 單片機(jī)上電后,系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài),執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制,同時將時間數(shù)據(jù)倒計(jì)時輸入到LED數(shù)碼管上實(shí)時顯示。在此過程中隨時調(diào)用急停按鍵和時間調(diào)節(jié)中斷。</p><p> 4智能交通燈控制系統(tǒng)
32、的硬件設(shè)計(jì)</p><p> 4.1 AT89C51單片機(jī)簡介</p><p> AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓,高性能CMOS8位微處理器,俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍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
33、讀存儲器可以反復(fù)擦除100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。AT89C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。</p><p> 4.1.1 AT89C51單片機(jī)的主要特性</p>
34、;<p> 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-24Hz,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(jì)數(shù)器,5個中斷源(兩個外部中斷源和3個內(nèi)部中斷源) ,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。 </p><p><b> ·時鐘
35、電路:</b></p><p> 時鐘電路的作用是產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時鐘脈沖序列。</p><p><b> ·中斷系統(tǒng):</b></p><p> 中斷系統(tǒng)的作用主要是對外部或內(nèi)部的終端請求進(jìn)行管理與處理。AT89S51共有5個中斷源,其中又2個外部中斷源和3個內(nèi)部中斷源。</p><p&g
36、t; 圖3 AT89C51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖</p><p> 4.1.2 主要引腳功能</p><p> 圖4 AT89C51引腳圖</p><p><b> ·VCC:電源電壓</b></p><p><b> ·GND:接地</b></p>
37、<p> ·P0口:P0口是一組8位雙向I/0口。P0口即可作地址/數(shù)據(jù)總線使用,又可以作為通用的I/O口使用。當(dāng)CPU訪問片外存儲器時,P0口分時先作低8位地址總線,后作雙向數(shù)據(jù)總線,此時,P0口就不能再作I/O口使用了。在訪問期間激活要使用上拉電阻。</p><p> ·P1口:Pl 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8準(zhǔn)位雙向I/O口,P1作為通用的I/O口使用。</p>
38、;<p> ·P2 口:P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向I/O 口,P2即可作為通用的I/O口使用,也可以作為片外存儲器的高8位地址總線,與P0口配合,組成16位片外存儲器單元地址。</p><p> ·P3 口:P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向I/0 口。P3 口除了作為通用的I/O口使用之外,每個引腳還具有第二功能,具體分配如表2</p>
39、<p> 表2 具有第二功能的P3口引腳</p><p> ·RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時,RST引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。WDT 溢出將使該引腳輸出高電平,設(shè)置SFR AUXR的DISRT0 位(地址8EH)可打開或關(guān)閉該功能。DISRT0位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。</p><p> ·ALE/PROG:當(dāng)訪問
40、外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時,ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器,ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的正脈沖信號,因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是:每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對F1ash存儲器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG)。如有必要,可通過對特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位,可禁止ALE 操作。該位置位后,只有一條
41、M0VX和M0VC指令A(yù)LE才會被激活。此外,該引腳會被微弱拉高,單片機(jī)執(zhí)行外部程序時,應(yīng)設(shè)置ALE無效。</p><p> ·PSEN程序儲存允許(PSEN)輸出是外部程序存儲器的讀選通信號,當(dāng)AT89S51 由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù))時,每個機(jī)器周期兩次PSEN有效,即輸出兩個脈沖。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,沒有兩次有效的PSEN信號。</p><p> ·E
42、A/VPP:外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器(地址為0000H-FFFFH),EA端必須保持低電平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被編程,復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平(接VCC端),CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。F1ash存儲器編程時,該引腳加上+12V的編程電壓Vcc。</p><p> ·XTAL1:振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。</p&g
43、t;<p> 4.1.3 MCS—51的中斷源</p><p> 8051有5個中斷源,它們是兩個外中斷INT0(P3.2)和INT1(P3.3)、兩個片內(nèi)定時/計(jì)數(shù)器溢出中斷TF0和TF1,一個是片內(nèi)串行口中斷TI或RI,這幾個中斷源由TCON和SCON兩個特殊功能寄存器進(jìn)行控制,其中5個中斷源的程序入口地址如表4所示:</p><p><b> 表3中斷
44、源程序入口</b></p><p> 4.2 交通燈中的中斷處理流程</p><p> ?。ǎ保┈F(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù):</p><p> 有特殊車輛要通過時就要進(jìn)行中斷,在中斷之前,先將交通燈中斷前情況保護(hù)好,當(dāng)中斷執(zhí)行后再恢復(fù)現(xiàn)場,包括信號燈和時間顯示電路。</p><p> ?。ǎ玻┲袛啻蜷_和中斷關(guān)閉:</p>
45、<p> 為了使特殊車輛通行按一下打開中斷開關(guān)就可以打開中斷,關(guān)閉中斷開關(guān)就關(guān)閉中斷。</p><p> (3)中斷服務(wù)程序:</p><p> 有中斷產(chǎn)生,就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù),中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處理的具體內(nèi)容:即如果南北方向有特殊車輛要求通過,南北方向轉(zhuǎn)換為綠燈,東西方向?yàn)榧t燈;如果東西方向有特殊車輛要求通過,東西方向轉(zhuǎn)換為綠燈,南北方向?yàn)榧t燈。<
46、/p><p><b> ?。ǎ矗?#160;中斷返回:</b></p><p> 執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后,必然要返回,即回交通燈信號回到中斷前狀態(tài),顯示時間也和中斷前一樣。</p><p> 4.3 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成及原理</p><p> 實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)要求的具體功能,可以選用AT89C51單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成最小控制系
47、統(tǒng),12個發(fā)光二極管分成4組紅綠黃三色燈構(gòu)成信號燈指示模塊,8個LED東西南北各兩個構(gòu)成倒計(jì)時顯示模塊,若干按鍵組成時間設(shè)置和緊急按鈕。</p><p> 4.3.1系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成</p><p> 本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心,系統(tǒng)硬件電路由狀態(tài)燈,LED顯示,按鍵,組成。其具體的硬件電路總圖如圖3.1所示。</p><p> 其中P0用于送顯兩片LED數(shù)碼管,P
48、1用于控制紅綠黃發(fā)光二極管,XTAL1和XTAL2接入晶振時鐘電路,REST引腳接上復(fù)位電路,P2.6與P2.7對數(shù)碼管進(jìn)行片選,P3.2即INT0緊急情況處理按鍵,P3.3即INT1接時間調(diào)整中斷按鍵。</p><p> 4.3.2系統(tǒng)工作原理</p><p> 系統(tǒng)上電或手動復(fù)位之后,系統(tǒng)先顯示狀態(tài)燈及LED數(shù)碼管,將狀態(tài)碼值送顯P1口,將要顯示的時間值的個位和十位分別送顯P0口,
49、在此同時用軟件方法計(jì)時1秒,到達(dá)1s就要將時間值減1,刷新LED數(shù)碼管。</p><p> 時間到達(dá)一個狀態(tài)所要全部時間,則要進(jìn)行下一狀態(tài)判斷及銜接,并裝入次狀態(tài)的相應(yīng)狀態(tài)碼值以及時間值,</p><p> 當(dāng)然,還要開啟兩個外部中斷,其一為緊急情況處理中斷,一旦信號有效,即K3鍵為低電平時進(jìn)入中斷服務(wù)子程序,東西南北路口的紅燈全亮禁止全部通行,再按一下K3鍵,中斷結(jié)束返回。其二為通行
50、時間調(diào)整中斷,若K4按鍵有效,進(jìn)入相應(yīng)的中斷子程序,對時間進(jìn)行調(diào)整,此后再按K4鍵則中斷結(jié)束返回。</p><p> 圖5 基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)電路圖</p><p> 4.4其它硬件介紹及連接</p><p> 4.4.1八段LED數(shù)碼管</p><p> LED顯示屏作為大型顯示設(shè)備的一種,具有亮度高、價(jià)格低、壽命長、維護(hù)簡
51、便等優(yōu)點(diǎn)。LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)簡單,分為七段和八段兩種形式,也有共陽和共陰之分。以八段共陽管為例,它有8個發(fā)光二極管(比七段多一個發(fā)光二極管,用來顯示dP,即點(diǎn)),每個發(fā)光二極管的陽極連在一起,如圖3.6所示。這樣,一個LED數(shù)碼管就有I根位選線和8根段選線,要想顯示一個數(shù)值,就要分別對它們的高低電平來加以控制。為方便起見,本文主要討論共陽八段LED數(shù)碼顯示管,其他類形的顯示管與其類似。</p><p><b
52、> 圖6 LED數(shù)碼管</b></p><p> LED 燈的顯示原理:通過同名管腳上所加電平的高低來控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮而顯示不同的字形,如 dp,g,f,e,d,c,b,a全亮顯示為8,采用共陽極連接驅(qū)動代碼,代碼表如下表5所示。</p><p><b> 表5 驅(qū)動代碼表</b></p><p> 相應(yīng)在程序軟
53、件上,可以通過調(diào)用程序給定的秒值經(jīng)過特定計(jì)算算出需要顯示的個位和十位,然后有DPTR調(diào)取LEDMAP的代碼。</p><p> LED8段數(shù)碼管的設(shè)置為每個方位上的一對2為顯示器。四個方位上總共用8個LED接在單片機(jī)的IO口上。雖然路口不一樣,但是顯示的時間在數(shù)字上是一樣的,所以兩邊連接的IO口是對稱的。如圖3.7所示,其中A,B分別是P0,P1的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號。</p><p><b&
54、gt; 圖7 LED連接圖</b></p><p> 4.4.2 發(fā)光二極管</p><p> 根據(jù)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn),紅綠燈的顯示不可少,紅綠燈的顯示采用普通的發(fā)光二極管。每個方向上設(shè)置紅綠黃燈,總共4組。如果東西紅燈亮,那南北方向就是綠燈亮,反之亦然,所以在硬件上連接圖上也是對稱分布的,如下圖8所示。</p><p><b> 圖8 信號
55、燈的連接</b></p><p> 4.4.3 按鍵控制</p><p> 本設(shè)計(jì)設(shè)置了有5個鍵:K1鍵P3.0,K2鍵P3.1,K3鍵P3.2,K4鍵P3.3,K5鍵P3.4,每個按鍵一端接地,另一端接對應(yīng)的P3端口。低電平有效,當(dāng)按鍵</p><p> 按下端口接地,單片機(jī)捕獲到低電平,從而知道相應(yīng)的輸入信息。</p><p
56、> 5 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)</p><p> 5.1 程序主體設(shè)計(jì)流程</p><p> 全部控制程序?qū)嶋H上分為若干模塊:鍵盤設(shè)置處理程序,狀態(tài)燈控制程序,LED顯示程序緊停程序,中斷服務(wù)子程序,紅綠燈時間調(diào)整程序等。</p><p> 整個軟件程序方面主要分兩大部分:主程序部分和中斷處理程序。流程圖如圖9所示。</p><p>
57、;<b> 圖9 系統(tǒng)總流程圖</b></p><p> 設(shè)計(jì)說明:該智能交通燈控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用的是順序執(zhí)行并反復(fù)循環(huán)的方法。智能交通燈控制系統(tǒng)在正常工作的情況下,每20s循環(huán)變化一次。每個循環(huán)周期在還剩5s時,正在通行路口的黃燈同時點(diǎn)亮并開始閃爍,以提醒路人上的行人及車輛,交通燈即將發(fā)生變化。在此期間若中斷按鍵按下則轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)子程序進(jìn)行相關(guān)操作。</p><
58、p> 5.2 理論基礎(chǔ)知識</p><p> 5.2.1定時器原理</p><p> 定時器工作的基本原理其實(shí)就是給初值,讓它不斷加1直至減完為模值,這個初值是送到TH和TL中的。它是以加法記數(shù)的,并能從全1到全0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此,我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值,即所要求的計(jì)數(shù)值設(shè)定為C,把計(jì)數(shù)初值設(shè)定為TC 可得到如下計(jì)算通式:</p><
59、;p><b> TC=M-C</b></p><p> 式中,M為計(jì)數(shù)器模值。計(jì)數(shù)值并不是目的,目的是時間值,設(shè)計(jì)1次的時間,即定時器計(jì)數(shù)脈沖的周期為T0,它是單片機(jī)系統(tǒng)主頻周期的12倍,設(shè)要求的時間值為T,則有C=T/T0。計(jì)算通式變?yōu)椋?lt;/p><p> T=(M-TC)T0</p><p> 模值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式
60、0時M為8192;在方式1時M的值為65536;在方式2和3為256。就此可以算出各種方式的最大延時。如單片機(jī)的主脈沖頻率為12MHZ,經(jīng)過12分頻后,若采用方式0最大延時只有8.129毫秒,采用方式1最大延時也只有65.536毫秒。這就是為什么掃描周期為50ms的原因,</p><p> 若使用軟件則會耽擱程序流程,顯然不可行。相反,時間計(jì)時方面卻不可能只用計(jì)數(shù)器,因?yàn)轱@然1秒鐘已經(jīng)超過了計(jì)數(shù)器的最大定時間,
61、所以我們還必須采用定時器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個問題。</p><p> 5.2.2軟件延時原理</p><p> MCS-51的工作頻率為12MHZ,機(jī)器周期與主頻有關(guān),機(jī)器周期是主頻的12倍,所以一個機(jī)器周期的時間為12*(1/12MHZ)=1us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù),這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時間,但同時由于單片機(jī)的運(yùn)行速度很快其他的指令執(zhí)行
62、時間可以忽略不計(jì)。</p><p> 5.2.3 中斷原理</p><p> 本系統(tǒng)主要使用了外部中斷,中斷信號有引腳INT0和INT1輸入,低電平有效,CPU每個時鐘周期都會檢測INT0和INT1上的信號,8051允許外部中斷以電平方式或負(fù)邊沿方式兩種中斷方式輸入中斷請求信號,可由用戶通過設(shè)置TCON中IT0和IT1位的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。以IT0為例,IT0=0,為電平觸發(fā)方式,IT0=1
63、,為負(fù)邊沿觸發(fā)方式,本設(shè)計(jì)采用電平方式,IE0為其中斷標(biāo)志位,有中斷信號則置位,中斷服務(wù)子程序響應(yīng)后,IE0自動清零。IE中的EA為允許中斷的總控制位,為1開啟,EX0為外部中斷允許控制位,為1開啟。</p><p> 在優(yōu)先級的允許下,一旦有外部中斷信號產(chǎn)生,單片機(jī)CPU首先保護(hù)斷點(diǎn),PC值進(jìn)棧,然后執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序,執(zhí)行完后,用RETI指令返回,此時CPU會從堆棧中取保存的斷點(diǎn)地址,送回PC,程序再
64、正常執(zhí)行。 </p><p> 5.3子程序模塊設(shè)計(jì)</p><p> 5.3.1狀態(tài)燈顯示及判斷</p><p> 在本設(shè)計(jì)中,實(shí)際控制的燈只有6個,即:東西紅燈,東西綠燈,東西黃燈,南北紅燈,南北綠燈,南北黃燈。定義IO端口如下,其中均是低電平有效。</p><p> H_RED BIT P1.0<
65、;/p><p> H_YELLOW BIT P1.1</p><p> H_GREEN BIT P1.2</p><p> L_RED BIT P1.3</p><p> L_ YELLOW BIT P1.4</p><p> L_ GREEN BIT
66、P1.5</p><p> 共有4鐘狀態(tài):東西紅燈亮,南北綠燈亮(0F3H);東西紅燈亮,南北黃燈亮(0F5H);東西綠燈亮,南北紅燈亮(0DEH);東西黃燈亮,南北紅燈亮(0EEH)。</p><p> 括號中是P1端口8個引腳值對應(yīng)的十六進(jìn)制碼。</p><p> 用于顯示發(fā)光二極管時,部分程序如下: </p><p>
67、 ;東西紅,南北綠,計(jì)時時間為20s</p><p> MOV P1,#0F3H</p><p> MOV 60H,61H</p><p> A1: MOV R1,#50</p><p> A2: ACALL BCD</p><p> ACALL DISPCLK</p><p
68、> DJNZ R1,A2</p><p> MOV A,60H</p><p> MOV R0,60H</p><p> ADD A,#99H</p><p><b> DA A</b></p><p> MOV 60H,A</p><p>
69、 CJNE R0,#05H,A1</p><p> 5.3.2 LED倒計(jì)時顯示</p><p> LED計(jì)時每1秒都要刷新1次,采用的是動態(tài)顯示,首先將R4除以10H,整數(shù)即十位放在50H中,余數(shù)即個位放在51H中,設(shè)置7段LED顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表,用數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR指向數(shù)據(jù)表的首地址,再加上A中的偏移量,就可以指向十位數(shù)字,然后送顯即可,個位顯示同理。具體程序如下:</
70、p><p> BCD: ;將十位數(shù)送到(51H),個位數(shù)送到(50H)</p><p> MOV A,60H;60H單元放的是倒計(jì)時值</p><p> MOV B,#10H</p><p><b> DIV AB</b></p><p><b>
71、 MOV 51H,A</b></p><p><b> MOV A,B</b></p><p><b> MOV 50H,A</b></p><p><b> RET</b></p><p> DISPCLK: ;顯示部分&l
72、t;/p><p> MOV DPTR,#TAB</p><p> MOVA,50H</p><p> MOVCA,@A+DPTR</p><p><b> MOVP0,A</b></p><p><b> CLRP2.6</b></p><
73、;p> LCALLDELAY</p><p> SETBP2.6</p><p><b> MOVA,51H</b></p><p> MOVCA,@A+DPTR</p><p><b> MOVP0,A</b></p><p><b
74、> CLRP2.7</b></p><p> LCALLDELAY</p><p><b> SETBP2.7</b></p><p> RET </p><p> 5.3.3 緊停及調(diào)整時間中斷子程序</p><p> 緊停按鍵連接到外部中
75、斷引腳P3.2,即INT0捕獲到一個低電平,則進(jìn)入該中斷進(jìn)行相關(guān)處理。程序如下:</p><p><b> ;緊急情況處理</b></p><p><b> IINT0:</b></p><p><b> CLR EA</b></p><p><b> JB
76、P3.2,$</b></p><p> PUSH 60H </p><p><b> PUSH P1</b></p><p><b> PUSH P2</b></p><p> B0: JNB P3.0,NH</p><p> JNB P3.1,
77、DH</p><p><b> ;全紅</b></p><p> A9: MOV P1,#0F6H</p><p><b> SETB P2.6</b></p><p><b> SETB P2.7</b></p><p> ACALL DE
78、LAY</p><p> JNB P3.2,B0</p><p><b> JMP JE</b></p><p> ;只允許東西方向車輛通行</p><p> NH: MOV P1,#0DEH</p><p><b> SETB P2.6</b><
79、/p><p><b> SETB P2.7</b></p><p> ACALL DELAY</p><p> JNB P3.2,B0</p><p><b> JMP JE</b></p><p> ;只允許南北方向車輛通行</p><p>
80、; DH: MOV P1,#0F3H</p><p><b> SETB P2.6</b></p><p><b> SETB P2.7</b></p><p> ACALL DELAY</p><p> JNB P3.2,B0</p><p><b&g
81、t; JMP JE</b></p><p><b> JE: </b></p><p><b> POP P2</b></p><p><b> POP P1</b></p><p><b> POP 60H</b></p&
82、gt;<p><b> SETB EA</b></p><p><b> RETI</b></p><p> 5.3.4 紅綠燈時間調(diào)整程序</p><p> 時間調(diào)整按鍵連接到外部中斷引腳P3.3,即INT1捕獲到一個低電平,則進(jìn)入該中斷進(jìn)行相關(guān)處理。程序如下:</p><p&g
83、t;<b> ;加減程序</b></p><p><b> IINT1:</b></p><p><b> CLR EA</b></p><p> JB P3.3,$ </p><p><b> PUSH P1</b></p>
84、<p><b> PUSH P2</b></p><p> B1: JNB P3.1,DDEC</p><p> IINC: JNB P3.0,SINC ;加1程序</p><p> ZINC: ;自動加1</p><p> MOV R0,#15</p><p&g
85、t; A10: ACALL BCD</p><p> ACALL DISPCLK</p><p> DJNZ R0,A10</p><p> MOV A,60H </p><p> ADD A,#01H</p><p><b> DA A </b></p>
86、<p> MOV 60H,A</p><p> JNB P3.3,B1</p><p><b> JMP JS</b></p><p> SINC: ;手動加1</p><p> MOV R3,#20</p><p> A11: ACALL BCD<
87、;/p><p> ACALL DISPCLK</p><p> DJNZ R3,A11</p><p> MOV A,60H </p><p> ADD A,#01H</p><p><b> DA A </b></p><p> MOV 60H,
88、A</p><p> B2: JB P3.3,JS</p><p> JNB P3.4,SINC</p><p><b> JMP B2</b></p><p> DDEC: ;減1程序</p><p> JNB P3.0,SDEC </p>&l
89、t;p><b> ZDEC:</b></p><p> MOV R4,#15</p><p> A12: ACALL BCD</p><p> ACALL DISPCLK</p><p> DJNZ R4,A12</p><p> MOV A,60H</p>
90、<p> ADD A,#99H</p><p><b> DA A</b></p><p> MOV 60H,A</p><p> JB P3.3,JS</p><p><b> JMP B1</b></p><p> SDEC:
91、;手動減1程序</p><p> MOV R5,#20</p><p> A13: ACALL BCD</p><p> ACALL DISPCLK</p><p> DJNZ R5,A13</p><p> MOV A,60H</p><p> ADD A,#99H&l
92、t;/p><p><b> DA A</b></p><p> MOV 60H,A</p><p> B3: JB P3.3,JS</p><p> JNB P3.4,SDEC</p><p><b> JMP B3</b></p>&l
93、t;p> JS: MOV 61H,60H</p><p><b> POP P2</b></p><p><b> POP P1</b></p><p><b> SETB EA</b></p><p><b> RETI</b><
94、;/p><p> 5.4 系統(tǒng)軟件調(diào)試</p><p> 5.4.1 TKS仿真器</p><p> 仿真的概念其實(shí)使用非常廣,最終的含義就是使用可控的手段來模仿真實(shí)的情況。單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)中的仿真包括軟件仿真和硬件仿真。</p><p> 軟件仿真這種方法主要是使用計(jì)算機(jī)軟件來模擬實(shí)際的單片機(jī)運(yùn)行,因此仿真與硬件無關(guān)的系統(tǒng)具有一定的優(yōu)點(diǎn)
95、。用戶不需要搭建硬件電路就可以對程序進(jìn)行驗(yàn)證,特別適合于偏重算法的程序。軟件仿真的缺點(diǎn)是無法完全仿真與硬件相關(guān)的部分,因此最終還要通過硬件仿真來完成最后的設(shè)計(jì);</p><p> 硬件仿真使用附加的硬件來替代用戶系統(tǒng)的單片機(jī)并完成單片機(jī)全部或大部分的功能。使用了附加硬件后用戶就可以對程序的運(yùn)行進(jìn)行控制,例如單步、全速、查看資源斷點(diǎn)等。</p><p> 5.4.2 集成開發(fā)環(huán)境KEIL
96、</p><p> KEIL IDE Vision2集成開發(fā)環(huán)境主要由以下部分組成:</p><p> ◆ u Vision2 IDE。ision2 IDE包括:一個工程管理器,一個功能豐富并有交互式錯誤提示的編輯器選項(xiàng)設(shè)置生成工具,以及在線幫助。使用vision2創(chuàng)建源文件并組成應(yīng)用工程加以管理。vision2可以自動完成編譯匯編鏈接程序的操作;</p><p&g
97、t; ◆ C51編譯器和A51匯編器。Vision2 IDE創(chuàng)建的源文件可以被C51編譯器或A51匯編器處理生成可重定位的object文件。KEIL C51編譯器遵照ANSI C語言標(biāo)準(zhǔn)支持C語言的所有標(biāo)準(zhǔn)特性,另外還增加了幾個可以直接支持80C51結(jié)構(gòu)的特性。KEIL A51宏匯編器支持80C51及其派生系列的所有指令集;</p><p> ◆ LIB51庫管理器。B51庫管理器可以從由匯編器和編譯器創(chuàng)建的
98、目標(biāo)文件建立目標(biāo)庫,這些庫是按規(guī)定格式排列的目標(biāo)模塊,可在以后被鏈接器所使用當(dāng)鏈接器處理一個庫時僅僅使用了庫中程序使用了的目標(biāo)模塊而不是全部加以引用;</p><p> ◆BL51鏈接器定位器。L51鏈接器使用從庫中提取出來的目標(biāo)模塊和由編譯器匯編器生成的目標(biāo)模塊創(chuàng)建一個絕對地址目標(biāo)模塊,絕對地址目標(biāo)文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)所有的代碼和數(shù)據(jù)都被固定在具體的存儲器單元中。</p><
99、;p> 利用KEIL開發(fā)和調(diào)試系統(tǒng)軟件流程大致如下:</p><p> ◆啟動Vision2,進(jìn)入KEIL軟件的集成開發(fā)環(huán)境;</p><p> ◆利用KEIL內(nèi)置的文本編輯器進(jìn)行程序源文件的編輯,因?yàn)镵EIL集成的文本編輯器對中文支持不是很好,可以選擇其他的編輯器(本文使用的文本編輯器是Ultraedit—32),Vision2能夠自動識別外部改變了的源文件;</p&g
100、t;<p> ◆建立工程,指定針對哪種單片機(jī)進(jìn)行開發(fā),指定對源程序的編譯、鏈接參數(shù),指定調(diào)試方式(本文采用外部硬件仿真器仿真調(diào)試的方式,即使TKS仿真器仿真),然后對工程進(jìn)行相關(guān)設(shè)置;</p><p> ◆設(shè)置好工程后即可進(jìn)行編譯、鏈接。連接仿真器對軟件進(jìn)行調(diào)試。也可以生成下載到單片機(jī)存儲器上的HEX文件。</p><p> 5.4.3 系統(tǒng)軟件調(diào)試</p>
101、;<p> 系統(tǒng)的軟件調(diào)試借助于TKS仿真器,在進(jìn)行系統(tǒng)軟件的連續(xù)調(diào)試之前要先進(jìn)行軟件的初調(diào),就是要使各個子程序模塊運(yùn)行正確,程序的運(yùn)行流程正確。軟件調(diào)試主要分以下幾個步驟進(jìn)行:</p><p> ◆功能子程序的調(diào)試。能子程序的調(diào)試包括運(yùn)算、采樣、數(shù)字濾波以及PID運(yùn)算等子程序的調(diào)試。在調(diào)試功能子程序時,許多參數(shù)都是未知的,要根據(jù)其所需的條件,給出假定的數(shù)據(jù),使其運(yùn)行,如果能完成預(yù)定的處理功能或
102、與手工計(jì)算的結(jié)果相符,就說明該子程序己調(diào)試通過。調(diào)試時由小到大,由里到外。例如,調(diào)試PID算法子程序時,先調(diào)通其包含的各個運(yùn)算子程序和參數(shù)處理子程序,然后將它們連起來進(jìn)行通調(diào)。通調(diào)時,也是假定一些數(shù)據(jù)、參數(shù)和初始條件,然后運(yùn)行程序。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果與手工計(jì)算的結(jié)果相同時,該算法子程序則調(diào)試完成,反之,就要進(jìn)行相應(yīng)的修改。其它子程序的調(diào)試同理;</p><p> ◆程序流程的調(diào)試。序流程的調(diào)試主要是查看程序運(yùn)行的步驟是
103、否正確,在某時刻程序運(yùn)行所處的位置是否正確,是否能正確運(yùn)行各個中斷服務(wù)程序。在調(diào)試過程中,先將PID算法子程序屏蔽,輸出可控硅導(dǎo)通時間用一個固定的常數(shù)代替,在各個中斷服務(wù)子程序設(shè)置斷點(diǎn),然后運(yùn)行程序,查看程序是否能運(yùn)行到所有的斷點(diǎn),若所有斷點(diǎn)都能運(yùn)行到,則程序流程基本正確。去掉所有斷點(diǎn),再一次運(yùn)行程序,查看可控硅狀態(tài),從而判斷程序流程正確,反之,若程序流程不正確,做相應(yīng)的修改后,重新調(diào)試;</p><p> ◆
104、功能程序與算法程序的通調(diào)。完成整個程序流程的調(diào)試后,將PID等算法子程序加入,在算法子程序前或后設(shè)置斷點(diǎn),運(yùn)行整個程序。當(dāng)程序在斷點(diǎn)處暫停時,查看PID計(jì)算的控制量與手工計(jì)算的值是否相同。多運(yùn)行幾次,若每次的結(jié)果都正確,則說明程序各個部分互相沒有矛盾,反之,則說明算法子程序和其它子程序之間有影響,需要做相應(yīng)的修改后重新調(diào)。</p><p><b> 參考文獻(xiàn):</b></p>
105、<p> [l]邊海龍,孫永奎. 單片機(jī)開發(fā)與典型工程項(xiàng)目實(shí)例詳解[J].電子工業(yè)出版社,2008,(10):143-160.</p><p> [2]張鑫,華臻,陳書謙. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[J].電子工業(yè)出版社,2008(5).</p><p> [3]黃智偉.凌陽單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[J]. 北京航空航天大學(xué)出版社,2007,</p><p>
106、 [4]余錫存 曹國華.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].陜西:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.7</p><p> [5]雷麗文 等.微機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,1997.2</p><p> [6]柴鈺.單片機(jī)原理和應(yīng)用[M].西安電子科技大學(xué)出版社.</p><p> [7]張靖武.單片機(jī)系統(tǒng)的PROTUSE設(shè)計(jì)和仿真[M].電子工業(yè)出版
107、社.2007.</p><p> [8]唐 工..51單片機(jī)工程應(yīng)用實(shí)例[M].</p><p><b> 設(shè)計(jì)心得體會</b></p><p> 經(jīng)過兩周的努力工作,終于完成了自己的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)。雖說忙碌了點(diǎn),但我覺得這樣的生活充實(shí)且有成就感,當(dāng)然,也獲益匪淺。</p><p> 在焊接過程中,我學(xué)會應(yīng)先合理
108、的布局,并認(rèn)真檢查每個元器件,確保無誤后再焊接。還有,不能急于求成,要焊接一個模塊,檢查一個模塊,免得整個版子焊完后再在一大堆線中檢查,這樣不僅效率低且耗時。自然,我也學(xué)會如何去發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的一些方法。</p><p> 至于軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試,我覺得它主要考驗(yàn)?zāi)愕乃季S邏輯能力及你對指令的熟悉程度??梢哉f再整個軟件設(shè)計(jì)過程中,我不僅學(xué)會了延時的兩種方法,即軟件延時和硬件延時,還掌握數(shù)碼管的兩種顯示方式(即動態(tài)
109、顯示與靜態(tài)顯示)及其如何選擇。當(dāng)然,通過幾次反復(fù)調(diào)試過程,使得我對匯編指令有了更深刻的理解。</p><p> 在整個課程設(shè)計(jì)過程我還掌握了一下幾點(diǎn):</p><p> ?。?)掌握了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程,熟悉了各種硬件電路以及軟件編程方法。</p><p> ?。?)理解了最單片機(jī)的各部分組成及特性。</p><p> ?。?)熟練使用了各
110、種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具完成設(shè)計(jì),充分掌握了這些工具的使用。</p><p> ?。?)學(xué)會了利用Keil uVision3對匯編語言進(jìn)行編譯過程.更進(jìn)一步加深了對PROTEUS軟件的學(xué)習(xí)。</p><p> 還有,我還發(fā)現(xiàn)自身一些毛病。一,前期準(zhǔn)備工作做的不夠好,想的還算多,可就是沒落實(shí)。先說選題,就表現(xiàn)自己有畏難情緒,其實(shí)當(dāng)時找到好幾個題目,但交通燈最熟悉,所以就選了它。就這,還沒做的很
111、理想,還有好些功能可以加上去,像通過測流量來自動調(diào)整通行時間,加個監(jiān)控電路,看門狗電路等。二,行動起來不是很賣力,雖說動手還算早,但每天的進(jìn)展卻不大,可以說做與玩相伴而行。</p><p> 通過本次的課程設(shè)計(jì),充分意識到自己所學(xué)的東西還是非常有限的,不過通過設(shè)計(jì),還是學(xué)到了一些書本上沒有學(xué)到的東西,為自己以后的學(xué)習(xí)起了很大的幫助。就我個人而言,很深刻地體會到一點(diǎn),那就是我們在設(shè)計(jì)過程中一定要有一個整體的清晰的
112、思路,知道自己的設(shè)計(jì)的對象的基本功能和核心器件的適用及其作用,只要把握住這些主要方面,一些小問題都將圍繞著這些主要問題而逐步得到解決。同時我也懂得,在整個設(shè)計(jì)過程中,生活中也一樣,一定要意志堅(jiān)定,克服自己的畏難情緒,這樣才能將事情做好,才能干出一番成就。</p><p> 我覺得類似這種課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐真的不錯,通過這些項(xiàng)目練習(xí),我自學(xué)能力,解決實(shí)際問題的能力得到提高,可以說是對綜合素質(zhì)全面提升,我想這也是我們上
113、大學(xué)應(yīng)真正學(xué)到的。</p><p><b> 附錄</b></p><p> 附錄一:系統(tǒng)總體原理圖</p><p> 附錄二:系統(tǒng)程序清單</p><p> ORG 0000H</p><p> LJMP START</p><p> ORG 0003H&
114、lt;/p><p> LJMP IINT0</p><p> ORG 0013H</p><p> LJMP IINT1</p><p> ORG 0030H</p><p> START: MOV SP,#6FH ;系統(tǒng)初始化</p><p> MOV 61H,#2
115、0H</p><p> MOV 60H,61H</p><p> LIGHT: SETB EA</p><p><b> SETB EX0</b></p><p><b> SETB EX1</b></p><p><b> CLR IT1</b&
116、gt;</p><p><b> CLR IT0</b></p><p> MOV P1,#0F3H ;東西紅,南北綠,計(jì)時時間為15s</p><p> MOV 60H,61H</p><p> A1: MOV R1,#50</p><p> A2: AC
117、ALL BCD</p><p> ACALL DISPCLK</p><p> DJNZ R1,A2</p><p> MOV A,60H</p><p> MOV R0,60H</p><p> ADD A,#99H</p><p><b> DA A</
118、b></p><p> MOV 60H,A</p><p> CJNE R0,#05H,A1</p><p> MOV P1,#0F5H ; 東西紅,南北黃燈閃爍5s</p><p> MOV R2,#5 </p><p> A3: MOV R1,#50 </p>
119、<p> A4: ACALL BCD</p><p> ACALL DISPCLK</p><p> DJNZ R1,A4</p><p><b> CPL P1.1</b></p><p> MOV A,60H</p><p> ADD A,#99H</p
120、><p><b> DA A</b></p><p> MOV 60H,A</p><p> DJNZ R2,A3</p><p> MOV P1,#0DEH ;東西綠,南北紅,計(jì)時時間20s</p><p> MOV 60H,61H</p><
121、;p> A5: MOV R1,#50</p><p> A6: ACALL BCD</p><p> ACALL DISPCLK</p><p> DJNZ R1,A6</p><p> MOV R0,60H</p><p> MOV A,60H</p><p>
122、; ADD A,#99H</p><p><b> DA A</b></p><p> MOV 60H,A</p><p> CJNE R0,#05H,A5</p><p> MOV P1,#0EEH ;南北紅,東西黃燈閃爍5s</p><p><b&
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