《单片机应用技术》课程设计指导书

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1、《单片机应用技术》课程设计指导书通过前面各章的学习，我们已经掌握了单片机的基本工作原理和程序设计方法、存储器和I/O接口的扩展方法等。它们是设计单片机应用系统的软件和硬件基础。有了这些基础以后，就可以进行单片机应用系统的设计与开发了。本课程设计通过典型单片机应用系统设计的分析，将所学知识加以系统化，并进一步学习和领会单片机应用系统的设计、开发和调试的思路、技巧和方法。任务一交通信号灯模拟控制设计一个单片机控制交通信号灯，使其能模拟城市“十字”路口交通信号灯的功能，并能进行某些特殊控制。所谓模拟，就是以绿、黄、红色三支共两组（因为东、西方向信号灯的变

2、化情况相同，用一组发光二极管；南、北方向信号灯的变化情况相同，用一组发光二极管。故为二组）发光二极管（LED）表示交通信号灯，以按动按键表示车辆的到达。根据路口情况及控制要求的不同，把交通信号灯控制分为以下几种类型。一、定时交通信号灯控制在双干线的“十字”路口上，交通信号灯的变化是定时的，其基本变化规律如下：A：放行线：绿灯亮放行25s，黄灯亮警告5s，然后红灯亮禁止。B：禁行线：红灯亮禁止30s，然后绿灯亮放行。1．具体设计要求：（1）该设计能控制东、西、南、北四个路口的红、黄、绿信号灯正常工作。（2）当东西方向放行、南北方向禁行时，东西方向绿灯

3、亮25s，然后黄灯亮5s；南北方向红灯亮30s。（3）当南北方向放行、东西方向禁行时，南北方向绿灯亮25s，然后黄灯亮5s；东西方向红灯亮30s。当使两条路线交替地成为放行线和禁行线时，就可以实现定时交通控制。2．设计方案（1）芯片选择为了实现上述设计要求，可以用8051单片机芯片。用8051芯片的P1口（P1.0～P1.5）分别接上两组六位信号灯。（2）延时的实现　延时的实现可以是通过软件实现；也可利用定时器／计数器的定时工作方式实现；还可以通过扩展8155芯片，利用其中的定时器/计数器实现延时。本系统使用软件延时。3．硬件设计（1）电路原理图交

4、通信号灯的控制电路中的核心是8051单片机，其内部带有4KB的ROM，无须扩展程序存储器；交通灯的控制没有大量的运算和暂存数据，8051芯片内的128BRAM已能满足要求，所以也不必外扩RAM。电路原理图如下图所示。定时交通信号灯控制原理图（2）信号灯的控制及控制编码由图11-1所示可知，P1.0～P1.3控制东西方向的信号灯（用A线表示）；P1.4～P1.5控制南北方向的信号灯（用B线表示）。6只发光二极管是以共阳极连接，所以相应口线输出高电平则“信号灯”灭；口线输出低电平则“信号灯”亮。为了实现上述控制要求，P1口共输出4种控制码，如表11-1

5、表所示。“信号灯”控制码表P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0控制码状态说明（空）（空）B线绿灯B线黄灯B线红灯A线绿灯A线黄灯A线红灯0000000011011110001101111011110033H35H1EH2EHA线放行，B线禁行A线警告，B线禁行A线禁行，B线放行A线禁行，B线警告4．软件设计（1）流程图按上表所示控制码的顺序实现“信号灯”的控制。流程图如下：A线禁行，B线警告延时25sA线禁行，B线放行延时25s开始A线放行，B线禁行延时25sA线警告，B线禁行延时5s（2）参考源程序ORG1000HMA

6、IN：MOVP1，#33H；A线放行，B线禁行MOVR7，#19H；延时秒数MAIN1：LCALLDELAY；1s延时子程序DJNZR7，MAIN1MOVP1，#35H；A线警告，B线禁行MOVR7，#05H；延时数秒MAIN2：LCALLDELAY；1s延时子程序DJNZR7，MAIN2MOVP1，#1EH；A线禁行，B线放行MOVR7，#19HMAIN3：LCALLDELAYDJNZR7，MAIN3MOVP1，#2EH；A线禁行，B线警告MOVR7，#05HMAIN4：LCALLDELAYDJNZR7，MAIN4AJMPMAINDELAY：MO

7、VR0，#64H；延时1S子程序DEL2：MOVR1，#0AHDEL1：MOVR2，#7DHDEL0：NOPNOPDJNZR2，DEL0DJNZR1，DEL1DJNZR0，DEL2RETEND二、有时间显示的定时交通信号灯控制1．具体设计要求“信号灯“的变化规律同定时交通信号灯控制，同时用2位数码管进行30s钟递减时间显示。2．设计方案（1）芯片选择为了实现上述设计要求，可以用8051单片机芯片。用8051芯片的P1口（P1.0～Ｐ１.5）分别接上两组两只信号灯。（2）显示方案扩展8155芯片，LED动态显示。6位LED指示灯80518155LED

8、显示器该方案的原理方框图如下图所示。（3）延时的实现延时的实现可以是通过软件实现；也可利用定时器／计数器的定时工作方式实现