單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計報告---定時器控制交通燈

1、<p>　　單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計</p><p><b>　　總結(jié)報告</b></p><p>　　設(shè)計題目：定時器控制交通燈(帶故障報警)</p><p>　　課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書</p><p>　　題目 定時器控制交通燈(帶故障報警) </p>&l

2、t;p>　　主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：</p><p>　　1. 課程設(shè)計目的(1) 加強(qiáng)對所學(xué)理論知識的理解，提高綜合應(yīng)用、分析能力；</p><p>　　(2) 掌握MCS51單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的使用；</p><p>　　(3) 學(xué)習(xí)與掌握程序設(shè)計方法及硬件電路的設(shè)計還有聯(lián)調(diào)仿真最終成所選擇課題的設(shè)計;</p><p>　

3、　(4) 利用簡單的應(yīng)用系統(tǒng)，培養(yǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)能力。</p><p><b>　　2. 課程設(shè)計要求</b></p><p>　?。?）完成LED燈的顯示、按鍵識別、電鈴發(fā)出響聲等，并完成模擬交通燈的功能；</p><p>　?。?）從源程序、軟件模擬、調(diào)試方面完成軟件系統(tǒng)；</p><p>　?。?）利用開發(fā)系統(tǒng)完成

4、系統(tǒng)的總體調(diào)試、程序燒寫，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)功能，并能對系統(tǒng)運(yùn)行中的問題進(jìn)行分析。</p><p><b>　　3. 參考資料 </b></p><p>　?。?）單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計實例精講 彭為，黃科，雷道仲編著 電子工業(yè)出版社出版發(fā)行 2006.5（3，4）；</p><p>　?。?）單片機(jī)原理及應(yīng)用 李建忠編著 西安電子科技大學(xué)出版社；

5、</p><p>　?。?）AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù) 王幸之,鐘愛琴等編著 北京航空航天大學(xué)出版社出版發(fā)行 2004；</p><p>　?。?）51單片機(jī)編程基礎(chǔ)與開發(fā)實例詳解 豈興明，唐杰等編著 人民郵電出版社出版發(fā)行。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計內(nèi)

6、容與要求4</p><p>　　第二章 設(shè)計原理4</p><p><b>　　1．單片機(jī)概述4</b></p><p>　　2．STC89C52芯片簡介5</p><p>　　3．定時器/計數(shù)器7</p><p><b>　　4．設(shè)計思路8</b></p

7、><p>　　第三章 程序流程圖8</p><p>　　第四章 源程序清單9</p><p>　　第五章 硬件電路圖及仿真結(jié)果12</p><p>　　第六章 課程設(shè)計體會13</p><p>　　第七章 參考資料14</p><p>　　第一章 設(shè)計內(nèi)容與要求</p>&

8、lt;p>　　1. 設(shè)計題目：定時器控制交通燈(帶故障報警)</p><p><b>　　2. 課程設(shè)計目的</b></p><p>　　(1) 加強(qiáng)對所學(xué)理論知識的理解，提高綜合應(yīng)用、分析能力；</p><p>　　(2) 掌握MCS51單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的使用；</p><p>　　(3) 學(xué)習(xí)與掌握程序設(shè)計方法及

9、硬件電路的設(shè)計還有聯(lián)調(diào)仿真最終成所選擇課題的設(shè)計;</p><p>　　(4) 利用簡單的應(yīng)用系統(tǒng)，培養(yǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)能力。</p><p><b>　　3. 課程設(shè)計要求</b></p><p>　　（1）完成LED燈的顯示、按鍵識別、電鈴發(fā)出響聲等，并完成模擬交通燈的功能；</p><p>　?。?）從源程序、軟件模

10、擬、調(diào)試方面完成軟件系統(tǒng)；</p><p>　?。?）利用開發(fā)系統(tǒng)完成系統(tǒng)的總體調(diào)試、程序燒寫，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)功能，并能對系統(tǒng)運(yùn)行中的問題進(jìn)行分析。</p><p><b>　　第二章 設(shè)計原理</b></p><p><b>　　1．單片機(jī)概述</b></p><p>　　單片機(jī)是由運(yùn)算器、控制器

11、、存儲器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備共五個基本部分組成的。單片機(jī)是把包括運(yùn)算器、控制器、少量的存儲器、最基本的輸入輸出口電路、串行口電路、中斷和定時電路等都集成在一個尺寸有限的芯片上。</p><p>　　單片機(jī)微型計算機(jī)是微型計算機(jī)的一個重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。</p><p>　　通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)

12、部包含有計算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　單片機(jī)經(jīng)過1、2、3、3代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的CPU功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗。</p><p>　　2．STC89C52芯片簡介</p>&l

13、t;p>　　STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓，高性能COMOS8的微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL搞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。</p><p>　　STC89C52具體介紹如下：</p>

14、<p>　?、?主電源引腳（2根）</p><p>　　VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源</p><p>　　GND(Pin20)：接地線</p><p>　?、谕饨泳д褚_（2根）</p><p>　　XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端</p><p>　　XTAL2(Pin20)

15、：片內(nèi)振蕩電路的輸出端</p><p><b>　?、劭刂埔_（4根）</b></p><p>　　RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號</p><p>　　PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號&

16、lt;/p><p>　　EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。</p><p>　?、芸删幊梯斎?輸出引腳（32根）</p><p>　　STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、P1、P2、P3口，每個口有8位（8根引腳），共32根。</p><

17、p>　　PO口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，名稱為P0.0～P0.7</p><p>　　P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P1.0～P1.7 </p><p>　　P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P2.0～P2.7 </p><p>　　P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O

18、口線，名稱為P3.0～P3.7</p><p>　　單片機(jī)總控制電路如下圖4—1：</p><p><b>　　3．定時器/計數(shù)器</b></p><p>　　定時器／計數(shù)器工作方式寄存器（TMOD），字節(jié)地址89H，不可進(jìn)行位尋址。</p><p>　　定時器／計數(shù)器工作方式寄存器（TMOD）的8位分為兩組，高4位控制

19、T1，低4位控制T0。TMOD每一位的功能如下。</p><p><b>　　GATE：門控位。</b></p><p>　　GATE＝0，僅由運(yùn)行控制位TRX（X＝0，1）＝1來啟動定時器／計數(shù)器運(yùn)行；</p><p>　　GATE＝1，由運(yùn)行控制位TRX（X＝0，1）＝1和外部中斷引腳上的高電平共同來啟動定時器／計數(shù)器運(yùn)行。</p&g

20、t;<p>　　C／T：定時器模式和計數(shù)器模式選擇位。</p><p>　　C／T＝0，為定時器模式；</p><p>　　C／T＝1，為計數(shù)器模式。</p><p>　　M1、M0：工作方式選擇位。M1、M0的4中編碼對應(yīng)4種工作方式。</p><p>　　定時器／計數(shù)器的4種工作方式下的邏輯結(jié)構(gòu)如表所示。</p>

21、<p><b>　　4．設(shè)計思路</b></p><p>　　首先了解實際交通燈的變化情況及規(guī)律，假設(shè)一個十字路口如上圖所示，為東南西北走向。初始狀態(tài)1東西綠燈通車，南北紅燈亮。經(jīng)過一段時間后，轉(zhuǎn)狀態(tài)2，東西綠燈滅，黃燈閃幾下，南北還是紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)3，南北綠燈通車，東西紅燈亮，過一段時間后轉(zhuǎn)狀態(tài)4，南北綠燈滅，閃幾下黃燈，東西還是為紅燈亮，一段時間后，又循環(huán)至狀態(tài)1。<

22、/p><p><b>　　第三章 程序流程圖</b></p><p><b>　　第四章 源程序清單</b></p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#def

23、ine uchar unsigned char</p><p>　　sbit RED_A = P1^0;</p><p>　　sbit YELLOW_A = P1^1;</p><p>　　sbit GREEN_A = P1^2;</p><p>　　sbit RED_B = P1^3;</p><p>

24、　　sbit YELLOW_B = P1^4;</p><p>　　sbit GREEN_B = P1^5;</p><p>　　sbit K2 = P3^5;</p><p>　　sbit BEEP = P2^3;</p><p>　　uchar Time_Count = 0, Flash_Count = 0, Operation_T

25、ype = 1;</p><p>　　void T0_INT() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0 = -195;</p><p>　　TL0 = -80;</p><p>　　switch(Operation_Type)</p>

26、;<p><b>　　{</b></p><p><b>　　case 1:</b></p><p>　　RED_A=1;YELLOW_A=1;GREEN_A=0;</p><p>　　RED_B=0;YELLOW_B=1;GREEN_B=1;</p><p>　　if(++Time_

27、Count != 100) return;</p><p>　　Time_Count=0;</p><p>　　Operation_Type = 2;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 2:</b></p><p>　　i

28、f(++Time_Count != 8) return;</p><p>　　Time_Count=0;</p><p>　　YELLOW_A=!YELLOW_A;</p><p>　　GREEN_A=1;</p><p>　　if(++Flash_Count != 10) return;</p><p>　　Flas

29、h_Count=0;</p><p>　　Operation_Type = 3;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 3:</b></p><p>　　RED_A=0;YELLOW_A=1;GREEN_A=1;</p><p&g

30、t;　　RED_B=1;YELLOW_B=1;GREEN_B=0;</p><p>　　if(++Time_Count != 100) return;</p><p>　　Time_Count=0;</p><p>　　Operation_Type = 4;</p><p><b>　　break;</b></p

31、><p><b>　　case 4:</b></p><p>　　if(++Time_Count != 8) return;</p><p>　　Time_Count=0;</p><p>　　YELLOW_B=!YELLOW_B;</p><p>　　GREEN_B=1;</p>&l

32、t;p>　　if(++Flash_Count !=10) </p><p><b>　　return;</b></p><p>　　Flash_Count=0;</p><p>　　Operation_Type = 1;</p><p><b>　　break;</b></p>

33、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　uchar code SONG_TONE[]=</p><p><b>　　{</b></p><p>　　212,212,190,212,159,169,212,212,1

34、90,212,142,159,212,212,106,126,129,169,190,119,119,126,159,142,159,0</p><p><b>　　};</b></p><p>　　uchar code SONG_LONG[]=</p><p><b>　　{</b></p><p&g

35、t;　　9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,12,12,9,3,12,12,12,24,0</p><p><b>　　};</b></p><p>　　void DelayMS(uint ms)</p><p><b>　　{</b></p><p

36、><b>　　uchar t;</b></p><p>　　while(ms--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(t=0;t<240;t++);</p><p><b>　　}</b></p><p>&

37、lt;b>　　}</b></p><p>　　void PlayMusic()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uint i =0,j,k;</p><p>　　while(SONG_LONG[i]!=0||SONG_TONE[i]!=0)</p><p&

38、gt;<b>　　{</b></p><p>　　for(j=0;j<SONG_LONG[i]*20;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　BEEP = ~BEEP;</p><p>　　for(k=0;k<SONG_TONE[i]/3;k++);<

39、/p><p><b>　　}</b></p><p>　　DelayMS(10);</p><p><b>　　i++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&l

40、t;p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD = 0x01;</p><p>　　IE = 0

41、x82;</p><p><b>　　TR0 = 1;</b></p><p><b>　　if(K2==0)</b></p><p>　　PlayMusic();</p><p><b>　　};</b></p><p><b>　　}<

42、;/b></p><p>　　第五章 硬件電路圖及仿真結(jié)果</p><p>　　第六章 課程設(shè)計體會</p><p>　　回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計，我仍感慨頗多，學(xué)到了很多的東西。同時不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且還學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。在實際設(shè)計中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，

43、而且要不斷地更正以前的錯誤思維。一切問題必須要靠自己一點一滴的解決，而在解決的過程當(dāng)中你會發(fā)現(xiàn)自己在飛速的提升。對于單片機(jī)設(shè)計，其硬件電路是比較簡單的，主要是解決程序設(shè)計中的問題，而程序設(shè)計是一個很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個設(shè)計的靈魂所在。因此可以說單片機(jī)的設(shè)計是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計我發(fā)現(xiàn)單片機(jī)原理應(yīng)用行很強(qiáng)，只有老師的講解

44、不行，只看也不中，只有自己動手去做才會發(fā)現(xiàn)自己確實有太多的不足，許多的原理，程序看似簡單，真正去做才知道知識并沒有自己想象的那樣扎實。從而懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨(dú)立思考的能力。樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過

45、程中探索的艱難和成功時的喜悅。</p><p><b>　　第七章 參考資料</b></p><p>　?。?）單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計實例精講 彭為，黃科，雷道仲編著 電子工業(yè)出版社出版發(fā)行 2006.5（3，4）；</p><p>　?。?）單片機(jī)原理及應(yīng)用 李建忠編著 西安電子科技大學(xué)出版社 2002；</p><p&g