2022年微机课程方案—交通灯单片机.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用一、设计目的 近年来随着科技的飞速进展,单片机的应用正在不断深化,同 时带动传统掌握检测技术日益更新；在实时检测和自动掌握的 单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅 单片机方面学问是不够的,仍应依据详细硬件结构软硬件结 合,加以完善；十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有 条不紊；那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号 灯的自动指挥系统；交通信号灯掌握方式许多；本系统采纳MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O 接口芯片 8255A为中心器件来设计交通灯掌握器,实现了能依

2、据实际车流量通 过 8051 芯片的 P1 口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮,倒计时剩5 秒时黄灯闪耀警示 交通灯信号通过PA 口输出,显示时间直接通过8255 的 PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管 显示；本系统有用性强、操作简洁、扩展功能强；二、设计原理 东西、南北两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯,指挥车辆和行人安全通行；红灯亮禁止通 行,绿灯亮答应通行；黄灯亮提示人们留意红、绿灯的状态即 将切换,且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时 间；设东西道比南北道的车流量大,指示灯燃亮的方案如表；名师归纳总

3、结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 60S 5S 个人资料整理仅限学习使用80S 5S 道东西红灯亮黄灯亮绿灯亮黄灯亮 道南北绿灯亮黄灯亮红灯亮黄灯亮 说明：1）当东西方向为红灯,此道车辆禁止通行,东西道行人可通过；南北道为绿灯,此道车辆通过,行人禁止通行；时间为 60 秒；2）黄灯闪耀 5 秒,警示车辆和行人 红、绿灯的状态即将切换；3）当东西方向为绿灯,此道车辆通行；南北方向为红灯,南北道车辆禁止通过,行人通行；时间为 向车流大 通行时间长；80 秒； 东西方4）这样如上表的时间和红、绿、黄显现的次序依次显现这样 行人和车

4、辆就能安全畅通的通行；5）此表可依据车流量动态设定红绿灯初始值；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用三、流程图四、芯片简介8255: 名师归纳总结 8255可编程并行接口芯片有三个输入输出端口,即A 口、B 口和第 3 页,共 14 页C口,对应于引脚PA7PA0、PB7PB0和 PC7PC0；其内部仍有一- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用个掌握寄存器,即掌握口；通常A 口、B 口作为输入输出的数据端口； C 口作为掌握或状

5、态信息的端口,它在方式字的掌握下,可以分成 4 位的端口,每个端口包含一个4 位锁存器；它们分别与端口A协作使用,可以用作掌握信号输出或作为状态信号输入；方式掌握字格式说明如表1：D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D7：设定工作方式标志, 1 有效； D6、D5：A口方式挑选 0 0 方式 0 0 1 方式 1 方式 2 1 D4：A口功能 1=输入, 0=输出） D3：C口高 4 位功能 1=输入, 0=输出） D2：B口方式挑选 0= 方式 0,1=方式 1）：B口功能 1=输入, 0=输出） D1 D0：C口低 4 位功能 、数据储备器 RAM、定时 / 计数器、并行接口、

6、串行接口和中 断系统等几大单元及数据总线、地址总线和掌握总线等三大总线； 中心处理器：名师归纳总结 中心处理器 CPU是整个单片机的核心部件,是8 位数据第 5 页,共 14 页宽度的处理器,能处理8 位二进制数据或代码,CPU负责控- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用制、指挥和调度整个单元系统和谐的工作,完成运算和掌握输入输出功能等操作； 数据储备器 RAM 8051 内部有 128 个 8 位用户数据储备单元和 128 个专用 寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控 制指令数据,用户只能拜访,而不能用于存放用

7、户数据,所以,用户能使用的RAM只有 128 个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表；图1 程序储备器 ROM：8051 共有 4096 个 8 位掩膜 ROM,用于存放用户程序,原始数 据或表格； 定时 / 计数器 ROM：8051 有两个 16 位的可编程定时 / 计数器,以实现定时或计数产 生中断用于掌握程序转向； 并行输入输出 I/O 口：8051 共有 4 组 8 位 I/O 口P0、 P1、P2或 P3,用于对外部数名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用据的传输；五

8、、硬件连线图名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用六、程序源代码名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用ORG 0000H ；主程序的入口地址 LJMP MAIN ；跳转到主程序的开头处 ORG 0003H ；外部中断 0的中断程序入口地址 ORG 000BH ；定时器 0的中断程序入口地址 LJMP T0_INT ；跳转到中断服务程序处 ORG 0013H ；外部中断 1的中断程序入口地址 M

9、AIN : MOV SP,#50H MOV IE,#8EH ；CPU开中断答应 T0中断, T1中断和外部中断 1中断 MOV TMOD,#51H ；设置 T1为计数方式 ,T0为定时方式,且都工作于模式 1 MOV TH1,#00H ；T1计数器清零 MOV TL1,#00H SETB TR1 ；启动 T1计时器 SETB EX1 ；答应 INT1中断 SETB IT1 ；挑选边沿触发方式 MOV DPTR ,#0003H MOV A, #80H ；给 8255赋初值, 8255工作于方式 0 MOVX DPTR, A AGAIN: JB P3.1,N0 ；判定是否要设定东西方向红绿灯时间

10、的初值,如 P3.1为1 就跳转 MOV A,P1 JB P1.7,RED ；判定 P1.7是否为 1,如为 1就设定红 灯时间,否就设定绿灯时间 MOV R0,#00H ；R0清零 MOV R0,A ；存入东西方向绿灯初始时间 MOV R3,A LCALL DISP1 LCALL DELAY AJMP AGAIN RED: MOV A,P1 ANL A,#7FH ；P1.7置0 MOV R7,#00H ；R7清零 MOV R7,A ；存入东西方向红灯初始时间 MOV R3,A LCALL DISP1 LCALL DELAY AJMP AGAIN 名师归纳总结 - - - - - - -第 9

11、 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用；- N0: SETB TR0 ；启动 T0计时器 MOV 76H,R7 ；红灯时间存入 76H N00: MOV A,76H ；东西方向禁止,南北方向通行 MOV R3,A MOV DPTR,#0000H ；置8255A口,东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮 MOV A,#0DDH MOVX DPTR, A N01: JB P2.0,B0 N02: SETB P3.0 CJNE R3,#00H,N01 ；比较 R3中的值是否为 0,不为 0转到当前指令处执行；-黄灯闪耀 5秒程序 - N1: SETB

12、P3.0 MOV R3,#05H MOV DPTR,#0000H ；置8255A口,东西,南北方向黄灯亮 MOV A,#0D4H MOVX DPTR,A N11: MOV R4,#00H N12: CJNE R4,#7DH,$ ；黄灯连续亮 0.5秒 N13: MOV DPTR,#0000H ； 置8255A口,南北方向黄灯灭 MOV A,#0DDH MOVX DPTR,A N14: MOV R4,#00H CJNE R4,#7DH,$ ；黄灯连续灭 0.5秒 CJNE R3,#00H,N1 ；闪耀时间达 5秒就退出；-N2: MOV R7,#00H MOV A,R0 ；东西通行,南北禁止 M

13、OV R3,A MOV DPTR,#0000H ； 置8255A口,东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮 MOV A,#0EBH MOVX DPTR,A N21: JB P2.0,T03 N22: CJNE R3,#00H,N21 ；-黄灯闪耀 5秒程序 - N3: MOV R3,#05H MOV DPTR,#0000H ；置 8255A口,东西,南北方向黄灯亮名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 MOV A,#0E2H MOVX DPTR,A N31: MOV R4,#00H CJNE R4,

14、#7DH,$ ；黄灯连续亮 0.5秒 N32: MOV DPTR,#0000H ； 置8255A口,南北方向黄灯灭 MOV A,#0EBH MOVX DPTR,A N33: MOV R4,#00H CJNE R4,#7DH,$ ；黄灯连续灭 0.5秒 CJNE R3,#00H,N3 ；闪耀时间达 5秒就退出 SJMP N00 ；-闯红灯报警程序 - B0: MOV R2,#03H ；报警连续时间 3秒 B01: MOV A,R3 JZ N1 ；如倒计时完毕,不再报警 CLR P3.0 ；报警 CJNE R2,#00H,B01 ；判定 3秒是否终止 SJMP N02 ；-1秒延时子程序 - N7

15、: RETI T0_INT:MOV TL0,#9AH ；给定时器 T0送定时 10ms的初值 MOV TH0,#0F1H INC R4 INC R5 CJNE R5,#0FAH,T01 ；判定延时是否够一秒,不够就调用显示子程序 MOV R5,#00H ；R5清零 DEC R3 ；倒计时初值减一 DEC R2 ；报警初值减一 T01: ACALL DISP ；调用显示子程序 RETI ；中断返回；-显示子程序 - DISP: JNB P2.4,T02 DISP1: MOV B,#0AH MOV A,R3 ；R3中值二转十显示转换 DIV AB MOV 79H,A MOV 7AH,B DIS:

16、MOV A,79H ；显示十位名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0002H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0001H MOV A,#0F7H MOVX DPTR,A LCALL DELAY DS2: MOV A,7AH ；显示个位 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0002H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0001H MOV A,#0FBH

17、MOVX DPTR,A RET ；-东西方向车流量检测程序- T03: MOV A,R3 SUBB A,#00H ；如绿灯倒计时完毕,不再检测车流量 JZ N3 JB P2.0,T03 INC R7 CJNE R7,#64H,E1 MOV R7,#00H ；中断到 100次就清零 E1: SJMP N22 ；-东西方向车流量显示程序- T02: MOV B,#0AH MOV A,R7 ；R7中值二转十显示转换 DIV AB MOV 79H,A MOV 7AH,B DIS3: MOV A,79H ；显示十位 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0002H

18、MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0001H 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 MOV A,#0F7H MOVX DPTR,A LCALL DELAY DS4: MOV A,7AH ；显示个位 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0002H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0001H MOV A,#0FBH MOVX DPTR,A LJMP N7 ；-延时 4MS子程序 - DELAY: MOV R1,#0AH LOOP:

19、MOV R6,#64H NOP LOOP1: DJNZ R6,LOOP1 DJNZ R1,LOOP RET ；-字符表 - TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END 七、心得体会本系统就是充分利用了8051 和 8255 芯片的 I/O 引脚；系统统采纳 MSC-51系列单片机 Intel8051 和可编程并行 I/O 接口芯片 8255A为中心器件来设计交通灯掌握器,实现了能依据实际车流量 通过 8031 芯片的 P1 口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环 点亮,倒计时剩 5 秒时黄灯闪耀警示 交通灯信号通过 PA口输出,显示

20、时间直接通过 8255 的 PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯 报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示；系统不足之处不能掌握车的左、右转、以及自动依据车流转变红绿灯时间名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用等；这是由于本身地理位子以及车流量情形所定,假如有需要可以 设计扩充原系统来实现；通过这次毕业设计,使我得到了一次用专业学问、专业技能分 析和解决问题全面系统的锤炼；使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程,以及在常用编程设计思路技巧特殊是汇编语言）的把握方面都能向前迈了一大步,为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础；八、参考文献1 张毅坤 . 单片微型运算机原理及应用,西安电子科技高校出版社 1998 2 余锡存 曹国华 . 单片机原理及接口技术 M. 陕西: 西安电子科技大 学出版社 ,2000.7 3 雷丽文等. 微机原理与接口技术M. 北京：电子工业出版社,1997.2 WWW部分资料；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页