【文章內(nèi)容簡介】 顯示 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 12 交通燈模塊的編寫設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的交通燈演示模塊由單片機(jī)的 P1口作信號輸出端來控制 12個交通燈的亮滅 。 P1^1P1^6 依次連接南北的紅燈、綠燈、黃燈 ,東西的紅燈、綠燈，黃燈。所以 4 種狀態(tài)依次為 0x6A,0x66,0x5C,0x3C。當(dāng)交通燈的剩余時間為零時，改變 P1 口的輸出，進(jìn)而改變交通燈的點(diǎn)亮狀態(tài)。 交通燈依次循環(huán)上面的 4 個狀態(tài)，就可以實(shí)現(xiàn)指揮交通的作用。 定時器程序 本次設(shè)計(jì)用定時計(jì)數(shù)器 T1， TMOD 是定時計(jì)算器的工作方式控制寄存器，通過對該寄存器的操作可以改變 T1 的工作方式。 T1 有 4 種工作方式，由 TMOD寄存器中間的 M M0 這兩位來決定。本次設(shè)計(jì)的定時計(jì)數(shù)器工作在工作方式 1，M M0 設(shè)定為 01。定時計(jì)算器采用加 1 計(jì)數(shù)的方式，當(dāng)接收到一個驅(qū)動事件時計(jì)數(shù)器加 1。工作方式 1 的內(nèi)部計(jì)數(shù)器寬度為 16 位，由 TH1 的 8 位和 TL1 的8 位組成。當(dāng) TL1 溢出時將向 TH1 進(jìn)位，當(dāng) TH1 溢出后會產(chǎn)生相應(yīng)的溢 出中斷。 驅(qū)動事件之間的時間間隔即為定時計(jì)數(shù)器的定時寬度。在定時的工作方式下，定時寬度是單片機(jī)的機(jī)械周期，也是外部時鐘頻率的 1/12。本次設(shè)計(jì)的外部時鐘頻率為 12MHz?？芍?，接收 106個驅(qū)動事件的時間為 1s。 定是 1s 的流程圖如圖 09 所示： N Y Y N 定時器初始化 開始 count=0 溢出中斷 結(jié)束 圖 09 定時器流程圖 計(jì)數(shù) conut++ count=20 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 13 鍵盤程序 為了實(shí)現(xiàn)設(shè)置通行時間、緊急情況處理、有車放行等功能，本次設(shè)計(jì)中有鍵盤電路。通行時間設(shè)置由外部中斷 0 實(shí)現(xiàn)，緊急情況由外部中斷 1 處理，有車放行是用普通的鍵盤程序?qū)崿F(xiàn)的。 按鍵實(shí)際是一種常用的按鈕，按鍵未按下時，鍵的兩個觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，按鍵按下時，兩個觸點(diǎn)閉合。按鍵是利用機(jī)械觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)鍵的閉合和釋放，由于彈性作用的影響，機(jī)械觸點(diǎn)在閉合及斷開瞬間均有抖動過程，從而使鍵輸入也出現(xiàn)抖動。 抖動時間一般為 5— 10ms。本次設(shè)計(jì)采用軟件的辦法消抖。在第一次檢測到有鍵按下時不動作，延時 10ms，再次檢測按鍵的狀態(tài)，如果仍保持閉合狀態(tài)，則確定真的有鍵按下。當(dāng)按鍵釋放后，轉(zhuǎn)入按鍵的處理程序 延時程序如下： /*延時 t 毫秒 */ void delay(uchar t) { uchar i。 /*定義無符號字符常量 */ for(t。t0。t) /*執(zhí)行 t 次循環(huán) */ { for(i=2021。i0。i) /*由于時鐘脈沖是 12MHz，執(zhí)行 2021 次循環(huán)的時間為 1ms*/ { } } } 通行時間設(shè)置程序 本次設(shè)計(jì)通過外部中斷 0 設(shè)置各個干道的通行時間。 外部中斷 0的請求信號由 P3^2 引腳輸入，采用低電平有效的方式響應(yīng)中斷，即 IT0=1。響應(yīng)中斷 0 期間， CPU 禁止響應(yīng)其他中斷，按鍵 K0， K1 起調(diào)整時間的作用。采用加 1的方式 ,每按一下 K0，主干道通行時間加 1，每按一下 K1，支干道通行時間加 1。通行時間可以直接在數(shù)碼管上顯示出來。按一下 K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點(diǎn)處，從下一個狀態(tài)開始執(zhí)行新設(shè)置的通行時間。 CPU再開放總中斷。 由于本次設(shè)計(jì)使用兩位一體的共陰極數(shù)碼管顯示時間，故設(shè)置各個干道的通行時間的范圍為 0— 100s?？紤]道路通車的實(shí)際情況，時間太短無法通過交通路杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 14 口，所以本設(shè)計(jì)中通行時間下限為 6s（綠燈 1s，黃燈 5s）。在 6— 99s 之間可以任意設(shè)置通行時間，更合理高效的指揮交通。 緊急情況處理程序 本次設(shè)計(jì)通過外部中斷 1 實(shí)現(xiàn)對緊急情況的處理。 與外部中斷 0 相仿。 外部中斷 1 的請求信號有 P3^3 引腳輸入，采用低電平有效的方式相應(yīng)中斷，即 IT0=1。響應(yīng)中斷 1 期間， CPU 禁止響應(yīng)其他中斷，東南西北四個方向均亮紅燈，各個干道都禁止通行。由于不確定要持續(xù)多久，不采用倒計(jì)時的方式顯示時間，數(shù)碼管顯示 00。緊急情況結(jié)束時，按一下 K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點(diǎn)處， CPU 再開放總中斷。 狀態(tài)調(diào)整程序 在實(shí)際交通系統(tǒng)中，很有可能會不時的出現(xiàn)一道有車而另一道無車 的情況，為了更合理高效的指揮交通，本次設(shè)計(jì)的交通燈控制系統(tǒng) 能立即讓有車道放。由開關(guān) K0 和 K1 控制。 采用查詢的方式不斷掃描 K0、 K1，看有沒有鍵按下。按一下 K0 鍵，可以實(shí)現(xiàn)主干道通行，按一下 K1 鍵，可以實(shí)現(xiàn)支干道通行。 此時交通狀態(tài)的改變是因?yàn)榱硪宦窡o車，所以不需要設(shè)置返回，直接按主程序循環(huán)指揮。也有可能較長時間出現(xiàn)一道有車另一道無車的情況，只需多次按K0 或 K1 鍵即可。 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 15 4 Proteus仿真 正常工作狀態(tài) 本次設(shè)計(jì)的交通燈控制系統(tǒng)共有四個工作狀態(tài)，分別是狀態(tài) 0、狀 態(tài) 狀態(tài) 2 和狀態(tài) 3。 開始時先執(zhí)行狀態(tài) 0，南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮。歷時 25 秒。 如圖 10 所示： 圖 10 狀態(tài) 0 25 秒后轉(zhuǎn)為狀態(tài) 1，南北方向綠燈滅，黃燈每秒閃亮一次，東西方向還是紅燈亮。歷時 5 秒。如圖 11所示： 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 16 圖 11 狀態(tài) 1 5 秒后 再轉(zhuǎn)狀態(tài) 2，南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮。歷時 15 秒。 如圖12 所示： 圖 12 狀態(tài) 2 15 秒 后轉(zhuǎn)狀態(tài) 3，南北方向還是紅燈亮，東西方向綠燈滅，黃燈每秒閃亮一次。歷時 5秒。 如圖 13 所示： 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 17 圖 13 狀態(tài) 3 此狀態(tài)結(jié)束后再回到狀態(tài) 0，如此循環(huán)進(jìn)行。 時間調(diào)整 按一下開關(guān) K4，系統(tǒng)響應(yīng)外部中斷 0，進(jìn)入通行時間調(diào)整程序。各個干道的通行時間有數(shù)碼管顯示。如圖 14 所示： 圖 14 時間調(diào)整 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 18 按鍵 K0， K1起調(diào)整時間的作用 ,每按一下 K0，主干道通行時間加 1，每按一下 K1，支干道通行時間加 1。多次按鍵即可調(diào)整到合理的通行時間。 如圖 15 所示： 圖 15 通行時間 +1 按一下 K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點(diǎn)處，從下一個狀態(tài)開始執(zhí)行新設(shè)置的通行時間。 如圖 1 17 所示： 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 19 圖 16 主干道按新設(shè)置的時間執(zhí)行 圖 17 支干道按新設(shè)置的 時間執(zhí)行 緊急情況 當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，按一下開關(guān) K2，系統(tǒng)響應(yīng)外部中斷 1，各個方向均亮紅杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 20 燈禁止通行，數(shù)碼管均顯示 0。 按一下 K3，可以使系統(tǒng)退出中斷，回到主程序斷點(diǎn)處。 如圖 18 所示 圖 18 緊急情況 狀態(tài)調(diào)整 為了更合理高效的指揮交通，當(dāng)南北方向有車而東西方向無車時，按 K0，系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到狀態(tài) 0，實(shí)現(xiàn)南北方向通行。如圖 19 所示： 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 21 圖 19 南北方向有車而東西方向無車時，南北放行 當(dāng)東西方向有車而南北方向無車時，按 K1，系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到狀態(tài) 2，實(shí)現(xiàn)東西方向通行。如圖 20 所示： 圖 20 東西方向有車而南北方向無車時，東西放行 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)報(bào)告 22 5 課程設(shè)計(jì)體會 很榮幸有這次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會，我可以把理論的學(xué)習(xí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來。 在設(shè)計(jì)過程中，首先要分析課題，根據(jù)所學(xué)知識繪制出系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖。然后按照自己的設(shè)計(jì)思路，利用所給的元器件繪制出設(shè)計(jì)圖。在繪制設(shè)計(jì)圖連接各個元器件的時候，要盡量使布線合適，從而使所作設(shè)計(jì)圖清晰易看。繪制完設(shè)計(jì)圖后，接下來就是要根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的功能和已完成的設(shè)計(jì)圖編寫程序，在編程時，首先應(yīng)該繪制出主程序流程圖，然后采用模塊化程序設(shè)計(jì)的方式，編寫實(shí)現(xiàn)各個功能的子程序， 再將各個子程序與主程序連接起來。在設(shè)計(jì)程序時要不斷對程序進(jìn)行修改，同時在設(shè)計(jì)程序的過程中要養(yǎng)成注釋程序的習(xí)慣，在對程序進(jìn)