單片機(jī)模擬交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告(參考版)
2024-10-11 10:55本頁面
【正文】 本次課程設(shè)計(jì)為兩人一組，在編寫程序、硬件電路設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試等過程中都是一起努力，增強(qiáng)了同學(xué)之間學(xué)習(xí)上的交流，可以互相彌補(bǔ)各自的不足，也培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作能力。通過動(dòng)手實(shí)際操作，對(duì)編程和焊接有了新的認(rèn)識(shí)。本 系統(tǒng)能夠正常工作，切能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求中的各功能，此次課程設(shè)計(jì)是成功的。在正常情況下，東西、南北方向交替放行，綠燈維持 10秒，紅燈維持 13秒，黃燈在綠燈滅后閃爍 3秒。 將 C51 的 RST 引腳與 8255 的 REST 引腳連接后，再上電調(diào)試，系統(tǒng)正常工作，功能與設(shè)計(jì)要求相符。首先，分析燈亮的條件是發(fā)光二極管的負(fù)極即 8255 的 PA 口對(duì)應(yīng)的引腳要輸出低電平，檢測(cè)結(jié)果是 PA 口引腳均為高電平。 （ 2） 更換芯片后重新上電調(diào)試，結(jié)果發(fā)光二極管全是暗的。確認(rèn)無誤后繼續(xù)對(duì)照原理圖，檢查各個(gè)器件之間的連接是否連接正確，尤其是單片機(jī)與 8255 之間的連線，結(jié)果也不存在問題。 （ 1） 第一次上電調(diào)試的現(xiàn)象是十二個(gè)發(fā)光二極管全亮。焊接完成后，使用單片機(jī)開發(fā)板將程序下載到單片機(jī)中，然后連接電源線和地線，上電觀察系統(tǒng)工作現(xiàn)象。 18 硬件調(diào)試 在軟件仿真成功的基礎(chǔ)上，領(lǐng)取元器件焊接實(shí)體電路。若此時(shí)按下緊急放行按鍵則黃燈開始閃爍，東西綠燈滅， 3S 后變?yōu)闁|西紅燈亮，南北綠燈亮如圖 。圖 、圖 、圖 為仿真過程中的截圖。在此過程中有數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間， PB 口和 PC口低四位對(duì)數(shù)碼管輸入段控碼。 （ 5）主程序 主程序是程序的入口，在主程序中設(shè)置硬件電路的初始狀態(tài)，按狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序?qū)懭敫鳡顟B(tài)，且一直調(diào)用延時(shí)子程序和顯示程序，實(shí)現(xiàn)通車時(shí)間的控制。 （ 4）數(shù)碼管顯示子程序 顯示程序主要完成數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，相應(yīng)的段控碼送往 8255 的 PB口及 PC 口。 （ 3）外部中斷程序 本設(shè)計(jì)是用外部中斷程序來實(shí)現(xiàn)緊急放行。 軟件各模塊介紹 （ 1）延時(shí)子程序 延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)延時(shí) 1s，在顯示函數(shù)中也有用到，由于時(shí)間比較短，就采用純軟件的方法延時(shí)。具體電路如圖 所示： 圖 紅綠燈顯示模塊電路 14 第四章 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)和 8255資源使用情況 編寫匯編程序時(shí)，用到了單片機(jī)的外部中斷 0，并且讓它以下降沿有效方式工作；還用到定時(shí)器 T0，讓它工作在定時(shí)器方式 、 P P3 口均有用到，且有用到 P3口的第二功能。具體設(shè)計(jì)如圖 和圖 所示。在電路仿真時(shí)為了便于觀察紅綠黃燈維持時(shí)間，將 PB 口設(shè)輸出，接數(shù)碼管顯示紅綠燈時(shí)間， PC 口低四位輸出，接數(shù)碼管顯示黃燈時(shí)間。具體硬件連線如圖 和圖 所示。緊急放行按鍵接外 11 部中斷，按下發(fā)送中斷請(qǐng)求。 C C3 為諧振電容，有起振作用。 8255 的 PA口接發(fā)光二極管的負(fù)極，使 PA 口向外設(shè)輸出 8 位并行數(shù)據(jù)，控制發(fā)光二極管的亮滅。選用頻率為 12MHz 的晶振，則一個(gè)時(shí)鐘周期為 1us（ T=12/12MHz）。擴(kuò)展的 8255PA口輸出控制紅黃綠等的亮滅。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，切黃燈點(diǎn)亮?xí)r間為東西、南北兩干道的公共停車時(shí)間。 緊急放行按鍵 本系統(tǒng)需兩個(gè)緊急按鍵，實(shí)現(xiàn)當(dāng)某個(gè)方 向車流量較大時(shí)延長(zhǎng)放行時(shí)間或緊急改變放行方向。磷 砷化鎵 二極管發(fā)紅光， 磷化鎵 二極管發(fā)綠光， 碳化硅 二極管發(fā)黃光。由鎵（ Ga）與砷（ AS）、磷（ P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與 空穴 復(fù)合時(shí)能輻射出 可見光 ，因而可以用來制成發(fā)光二極管。 （ 2） B組控制器：控制 B 口與下 C口的輸入與輸出 。 控制器 8255將 3個(gè)通道分為兩組，即 PA0～ PA7與 PC4～ PC7組成 A 組， PB0～ PB7與 PC0～ PC3組成 B 組。 （ 2） B口：編號(hào)為 PB0～ PB7，用于 8255向外設(shè)輸入輸出 8位并行數(shù)據(jù)。 與 外設(shè)接口 部分 根據(jù)定義， 8255有 3個(gè)通道 A、 B、 C 與 外設(shè) 連接，每個(gè)通道又有 8根線與外設(shè)連接，所以 8255可以用 24根線與外設(shè)連接，若進(jìn)行開關(guān)量控制，則 8255可同時(shí)控制 24路開關(guān)。 （ 3） 控制總線 CB： 片選信號(hào) 、 復(fù)位信號(hào) RST、寫信號(hào)、讀信號(hào)。 8255引腳圖如圖， 各信號(hào)的 引腳 編號(hào)如下： （ 1） 數(shù)據(jù)總線 DB：編號(hào)為 D0～ D7，用于 8255與 CPU 傳送 8位數(shù)據(jù)。由于 8255具有 3個(gè)通道 A、 B、 C，所以只要兩根 地址線 就能尋址 A、 B、 C 口及 控制寄存器 ，故 地址線 為兩根 A0～ A1。由于 8255可編程 ,所以必須具有邏輯控制部分，因而 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為 3個(gè)部分：與 CPU 連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分 。 8255作為主機(jī)與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機(jī)相連的 3個(gè) 總線接口 ，即數(shù)據(jù)線、 地址線 、控制線接口。 7 圖 STC89C51 引腳圖 8255芯片介紹 8255是 可編程并行 I/O 接口芯片，有 3個(gè) 8位并行 I/O 口。 flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V的編程允許電源 VPP ，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VPP 。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器 (地址為 0000HFFFFH ) , EA 端必須保持低電平 (接地）．需注怠的是：如果加密位 LBI 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 端口引腳第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0) T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1