单片机课程设计 交通灯
目录
第一章 课程设计内容与要求分析. 1
1.1 课程设计内容. 1
1.2 课程设计要求分析. 2
1.2.1 系统单元电路组成. 2
第二章 控制系统程序设计. 4
第三章 单片机原理及应用课程设计总结. 18
参考文献. 19
附录. 20
第一章 课程设计内容与要求分析
1.1 课程设计内容
本题目以89C51单片机为核心器件组成交通灯控制系统，采用定时中断实现精确定时；利用提供的单元模块构成硬件系统。
交通灯控制系统的设计要求：
1）基本功能：
要求在一般工作方式下，十字路口为A、B道（A、B道交叉组成十字路口），每道设置红、绿、黄三盏灯，在灯的控制下各道轮流放行。通行的流程是：B道红灯亮40秒，同时A道绿灯亮30秒，闪烁5秒，A道黄灯亮5秒；然后切换A道红灯亮40秒，同时B道绿灯亮30秒，闪烁5秒；B道黄灯亮5秒。如此循环。在A、B道红、绿、黄灯依次点亮时，A、B道对应的两位数码管分别倒计时显示本道红、绿、黄灯点亮的时间。
2）扩展功能：
设置自动流量控制功能：即当一道有车而另一道无车（用按键开关S1、S2模拟车辆检测功能）时，使有车车道放行。
设置优先控制功能：当有紧急车辆通过时，用开关S0进行控制，将A、B道均设定为红灯，第二次按下开关S0后，回复正常运行状态。
1.2 课程设计要求分析
1.2.1 系统单元电路组成
图1 交通灯外围电路
图2 交通灯运行时电路
图3 交通灯运行时电路
第二章 控制系统程序设计
#include <reg51.h>
unsigned char code dtab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff};//共阳极接法的数字0～9段码表
unsigned char code selec[4]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7};//动态显示位选码表
unsigned char disp[4]; //定义4个显示缓冲单元
unsigned char aa[25];
sbit Key1=P1^4; //定义四个独立按键
sbit Key2=P1^5;
sbit Key3=P1^6;
sbit Key4=P1^7;
sbit YL_ledR=P3^0; //定义Y轴方向左转的红绿黄灯
sbit YL_ledY=P3^1;
sbit YL_ledG=P3^2;
sbit YG_ledR=P3^3; //定义Y轴方向直行的红绿黄灯
sbit YG_ledY=P3^4;
sbit YG_ledG=P3^5;
sbit XL_ledR=P2^0; //定义X轴方向左转的红绿黄
sbit XL_ledY=P2^1;
sbit XL_ledG=P2^2;
sbit XG_ledR=P2^3; //定义X轴方向直行的红绿黄
sbit XG_ledY=P2^4;
sbit XG_ledG=P2^5;
unsigned char flag=13,move_flag; //定义标志位
unsigned char XGR,XGY,XGG;
unsigned char XLR,XLY,XLG;
unsigned char YGR,YGY,YGG;
unsigned char YLR,YLY,YLG;
unsigned char YYRR,XXRR;
unsigned char num;
void Delayms(unsigned int x) //定义xms延时函数，x就是形式参数
{
unsigned int i;
unsigned char j;
for(i=x;i>0; i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
/**************************************************************
函数功能：定时器0中断服务函数，显示矩阵按键值
**************************************************************/
void Time0(void) interrupt 1 //"interrupt"声明函数为中断服务函数
{
unsigned char count;
TH0=(65536-50000)/256; //定时器T0的高8位赋初值
TL0=(65536-50000)%256; //定时器T0的低8位赋初值
if(++count>=20)
{
count=0;
YGG--; //Y轴绿灯时间减一
XXRR--; //X轴红灯时间减一
disp[2]=XXRR%10; //X轴数码管显示Y轴绿灯时间
disp[3]=XXRR/10;
disp[0]=YGG%10; //Y轴数码管显示X轴红灯时间
disp[1]=YGG/10;
if(YGG==0) //如果Y抽绿灯时间减为零，Y轴的黄灯开始亮，X轴的数码管显Y轴黄灯时间
{
disp[0]=YGY%10;
disp[1]=YGY/10;
YGG=1;
YGY--;
YG_ledG=1; //Y轴的绿灯熄灭
YG_ledY=0;
if(YGY==0XFF) //当Y轴黄灯闪烁时间变为零，Y轴红灯亮，黄灯灭，Y数码管显示X轴绿灯时间
{ //同时X轴的绿灯亮，红灯灭，X轴数码管显示Y轴红灯时间
disp[0]=YLG%10;
disp[1]=YLG/10;
YGY=0;
YLG--;
YL_ledG=0;
YG_ledR=0;
YG_ledY=1;
YL_ledR=1;
if(YLG==0XFF)//当X轴绿灯时间为零，X轴的绿灯灭，黄灯开始闪烁。
{
disp[0]=YLY%10;
disp[1]=YLY/10;
YLG=0;
YLY--;
YL_ledG=1;
YL_ledY=0;
if(YLY==0XFF)
{
disp[2]=XGG%10; //X轴数码管显示Y轴绿灯时间
disp[3]=XGG/10;
disp[0]=YYRR%10; //Y轴数码管显示X轴红灯时间
disp[1]=YYRR/10;
YLY=0;
XGG--;
YYRR--;
XG_ledG=0;
XG_ledR=1;
YL_ledR=0;
YL_ledY=1;
if(XGG==0XFF)
{
disp[2]=XGY%10; //X轴数码管显示Y轴绿灯时间
disp[3]=XGY/10;
XGY--;
XGG=0;
XG_ledG=1;
XG_ledY=0;
if(XGY==0XFF)
{
disp[2]=XLG%10; //X轴数码管显示Y轴绿灯时间
disp[3]=XLG/10;
XLG--;
XGY=0;
XG_ledY=1;
XL_ledR=1;
XL_ledG=0;
XG_ledR=0;
if(XLG==0XFF)
{
disp[2]=XLY%10; //X轴数码管显示Y轴绿灯时间
disp[3]=XLY/10;
XLG=0;
XLY--;
XL_ledG=1;
XL_ledY=0;
if(XLY==0XFF)
{
TR0=0;
flag=13;
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
/**************************************************************
函数功能：定时器1中断服务函数，显示矩阵按键值
**************************************************************/
void Time1(void) interrupt 3 //"interrupt"声明函数为中断服务函数
{
static unsigned char i;
TH1=(65536-2000)/256; //定时器T1的高8位赋初值
TL1=(65536-2000)%256; //定时器T1的低8位赋初值
P1=0xff; //全灭
P0=dtab[disp[i]]; //查段码送P0口
P1=selec[i]; //送位码
if(++i>3) i=0;
}
/********************************************************
K2键的扫描函数
********************************************************/
void key2_move()
{
if(Key2==0)
{
Delayms(1000);
if(Key2==0)
{
move_flag++;
if(move_flag>1)
{
move_flag=0;
}
}
}
}
/**************************************************************
函数功能：初始化
**************************************************************/
void init(void)
{ aa[1]=0;aa[2]=0; aa[3]=0;aa[4]=5;aa[5]=1;aa[6]=0;
aa[7]=0;aa[8]=0; aa[9]=0;aa[10]=5;aa[11]=1;aa[12]=0;
aa[13]=0;aa[14]=0; aa[15]=0;aa[16]=5;aa[17]=1;aa[18]=0;
aa[19]=0;aa[20]=0; aa[21]=0;aa[22]=5;aa[23]=1;aa[24]=0;
TMOD=0x11; //使用定时器T0的模式1
TH0=(65536-50000)/256; //定时器T0的高8位赋初值
TL0=(65536-50000)%256; //定时器T0的低8位赋初值
TH1=(65536-2000)/256; //定时器T1的高8位赋初值
TL1=(65536-2000)%256; //定时器T1的低8位赋初值
EA=1; //开总中断
ET0=1; //定时器T0中断允许
TR0=0; //启动定时器T0
ET1=1;
TR1=1;
}
void key(unsigned char k)
{
if(Key3==0) //加一键
{
Delayms(1000);
if(Key3==0)
{
num++;
if(num>9)
{
num=0;
}
aa[k]=num;
}
}
if(Key4==0) //减一键
{
Delayms(1000);
if(Key4==0)
{ num--;
if(num==0xff)
{
num=9;
}
aa[k]=num;
}
}
}
void updat(unsigned char n)
{
disp[1]=aa[n];
disp[0]=aa[n+1];
Delayms(1500);
disp[1]=10;
disp[0]=aa[n+1];
Delayms(1500);
}
void updat22(unsigned char n)
{
disp[1]=aa[n-1];
disp[0]=aa[n];
Delayms(1500);
disp[1]=aa[n -1];
disp[0]=10;
Delayms(1500);
}
void updat33(unsigned char t)
{
disp[3]=aa[t];
disp[2]=aa[t+1];
Delayms(1500);
disp[3]=10;
disp[2]=aa[t+1];
Delayms(2500);
}
void updat44(unsigned char t)
{
disp[3]=aa[t-1];
disp[2]=aa[t];
Delayms(1500);
disp[3]=aa[t-1];
disp[2]=10;
Delayms(2500);
}
void main()
{
init();
disp[0]=0;
disp[1]=0;
disp[2]=0;
disp[3]=0;
while(1)
{
if(Key1==0) //K1键功能程序
{
Delayms(1000);
if(Key1==0)
{
TR0=0; //关闭定时器
flag++; //两个方向时间设置标致
move_flag=0;
YG_ledR=YG_ledY=YG_ledG=1;
YL_ledR=YL_ledY=YL_ledG=1;
XG_ledR=XG_ledY=XG_ledG=1;
XL_ledR=XL_ledY=XL_ledG=1;
if(flag>13)
{
flag=1;
}
}
}
if(flag==1) //Y轴方向红灯时间设定程序
{
key2_move();
YG_ledR=0;
Delayms(1500);
YG_ledR=1;
if(move_flag==0) //数码管十位闪烁标致
{ num=aa[1];
key(1);
updat(1);
}
if(move_flag==1) //数码管个位闪烁标致
{ num=aa[2];
key(2);
updat22(2);
}
}
else if(flag==2) //Y轴方向黄灯时间设定程序
{
key2_move();
YG_ledY=0;
Delayms(1500);
YG_ledY=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[3];
key(3);
updat(3);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[4];
key(4);
updat22(4);
}
}
else if(flag==3) //Y轴方向绿灯时间设定程序
{
key2_move();
YG_ledG=0;
Delayms(1500);
YG_ledG=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[5];
key(5);
updat(5);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[6];
key(6);
updat22(6);
}
}
else if(flag==4) //Y轴方向绿灯时间设定程序
{
key2_move();
YL_ledR=0;
Delayms(1500);
YL_ledR=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[7];
key(7);
updat(7);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[8];
key(8);
updat22(8);
}
}
else if(flag==5) //Y轴方向绿灯时间设定程序
{
key2_move();
YL_ledY=0;
Delayms(1500);
YL_ledY=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[9];
key(9);
updat(9);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[10];
key(10);
updat22(10);
}
}
else if(flag==6) //Y轴方向绿灯时间设定程序
{
key2_move();
YL_ledG=0;
Delayms(1500);
YL_ledG=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[11];
key(11);
updat(11);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[12];
key(12);
updat22(12);
}
}
else if(flag==7) //X轴方向红灯时间设定程序
{
key2_move();
XG_ledR=0;
Delayms(1500);
XG_ledR=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[13];
key(13);
updat33(13);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[14];
key(14);
updat44(14);
}
}
else if(flag==8) //X轴方向黄灯时间设定程序
{
key2_move();
XG_ledY=0;
Delayms(1500);
XG_ledY=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[15];
key(15);
updat33(15);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[16];
key(16);
updat44(16);
}
}
else if(flag==9) //X轴方向绿灯时间设定程序
{
key2_move();
XG_ledG=0;
Delayms(1500);
XG_ledG=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[17];
key(17);
updat33(17);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[18];
key(18);
updat44(18);
}
}
else if(flag==10) //X轴方向绿灯时间设定程序
{
key2_move();
XL_ledR=0;
Delayms(1500);
XL_ledR=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[19];
key(19);
updat33(19);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[20];
key(20);
updat44(20);
}
}
else if(flag==11) //X轴方向绿灯时间设定程序
{
key2_move();
XL_ledY=0;
Delayms(1500);
XL_ledY=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[21];
key(21);
updat33(21);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[22];
key(22);
updat44(22);
}
}
else if(flag==12) //X轴方向绿灯时间设定程序
{
key2_move();
XL_ledG=0;
Delayms(1500);
XL_ledG=1;
if(move_flag==0)
{ num=aa[23];
key(23);
updat33(23);
}
if(move_flag==1)
{ num=aa[24];
key(24);
updat44(24);
}
}
else if(flag==13) //确定标致
{
flag=0;
TR0=1; //启动定时器
YGR=aa[1]*10+aa[2];
YGY=aa[3]*10+aa[4];
YGG=aa[5]*10+aa[6];
YLR=aa[7]*10+aa[8];
YLY=aa[9]*10+aa[10];
YLG=aa[11]*10+aa[12];
XGR=aa[13]*10+aa[14]; //把各灯的设置的时间转成两位数
XGY=aa[15]*10+aa[16];
XGG=aa[17]*10+aa[18];
XLR=aa[19]*10+aa[20]; //把各灯的设置的时间转成两位数
XLY=aa[21]*10+aa[22];
XLG=aa[23]*10+aa[24];
YYRR=XGG+XGY+XLG+XLY;
XXRR=YGG+YGY+YLG+YLY;
disp[2]=XXRR%10; //Y轴方向绿灯时间
disp[3]=XXRR/10;
disp[0]=YGG%10; //X轴方向红灯时间
disp[1]=YGG/10;
YG_ledG=0; //Y轴方向绿灯亮
YL_ledR=0;
XG_ledR=0;
XL_ledR=0;
YG_ledY=1;
YG_ledR=1;
YL_ledY=YL_ledG=1;
XG_ledY=XG_ledG=1;
XL_ledY=XL_ledG=1;
}
}
}
第三章 单片机原理及应用课程设计总结
通过本次的单片机课程设计我收获很大，虽然时间不是很长但对单片机的了解有了新的理解，在编程方面也有了新的突破，
我认为，在这次实训中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课程设计中，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。
还有就是我的个人体会，往往对代事物都是从小到大，越是细微的越要注意，凡事都是存在因果关系的，大事的发生是由小事引起的，往往看似简单的程序你主观上轻视他，那么简单就成了复杂，你要想重新查出毛病所在那将是一个浩大的工程，所以要仔细的注意每一个环节，还要把这养成习惯，好的习惯将是成功的一半，还有就是唐老师跟我交流中的体会，我们原先的程序是很繁琐的，长达1000多条语句，唐老师说要用函数语句，这样可以将复杂的程序简单化，可见解决一件事的方法有很多种，我们要寻找一个适合自己有助于解决问题的最优解，这也是唐老师让我学到的。
最后还要感谢罗老师的耐心指导，我们通过学习将本次的课程设计画上了个圆满的句号。
总结人：
参考文献
[1]李广弟,朱月秀,王秀山编著.单片机基础. 北京:北京航空航天大学出版社,2001
[2]何立民编著.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1999
[3] 蔡美琴等编著.MCS-51 单片机系统及应用.北京:高等教育出版社.1992
[4] 刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录.北京：高等教育出版社，1957.15-18
[5] 王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展.
[6] 张洪润.单片机原理及应用系统. 北京：机械工业出版社，2004.2
[7] 胡雪梅.单片机原理及应用. 北京：清华大学出版社，2009.5
[8] 穆兰.单片机原理及接口技术. 北京：机械工业出版社，2006.5
附录
评语及成绩
成绩:
指导老师
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