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1、單片機課程設計沈 陽 工 程 學 院課程設計任務書課程設計題目： 模擬交通燈控制 系 別 新能源學院 班級 新能本121 學生姓名 馬宇馳 學號 2012213118 指導教師 王德君、王健 職稱 高級實驗師、副教授 課程設計進行地點： 單片機實驗室(F207) 任 務 下 達 時 間：2014 年12月18日起止日期： 2014年12月22日起至2014年12月26日止教研室主任 王 健 2014 年12月17日批準一、設計目的通過課程設計使學生更進一步掌握單片機原理及應用課程的有關知識，提高應用單片機解決問題的能力，加深對單片機應用的理解。通過查閱資料，結合所學知識進行軟、硬件的設計，使學
2、生初步掌握應用單片機解決問題的步驟及方法。為以后學生結合專業(yè)從事單片機應用奠定基礎。二、設計的原始資料及依據利用8031的I/O接口或可編程接口8255，指示燈。三、設計的主要內容及要求1南北和東西分別用三個發(fā)光二極管代替紅、綠和黃交通燈。2按交通燈實際控制規(guī)則控制燈的亮滅。3交通路口發(fā)生事故時，可強行控制路口禁止通行。當事故處理完畢，恢復正常通行。4當夜間來往車輛較少時，控制南北和東西兩個方向的黃燈閃爍，提醒司機注意，天亮時恢復正?？刂啤Ｋ?、對設計說明書撰寫內容、格式、字數的要求 1.課程設計說明書（論文）是體現和總結課程設計成果的載體，一般不應少于3000字。2.學生應撰寫的內容為：目錄、
3、正文、參考文獻等。課程設計說明書（論文）的結構及各部分內容要求可參照沈陽工程學院畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范執(zhí)行。應做到文理通順，內容正確完整，書寫工整，裝訂整齊。3.說明書（論文）手寫或打印均可。手寫要用學校統一的課程設計用紙，用黑或藍黑墨水工整書寫；打印時按沈陽工程學院畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范的要求進行打印。4. 課程設計說明書（論文）裝訂順序為：封面、任務書、成績評定表、目錄、正文、參考文獻。五、 設計完成后應提交成果的種類、數量、質量等方面的要求；提交課程設計說明書一份。在說明書中要有設計原理、硬件電路接線圖、設計的程序及必要注釋、程序流程圖等。六、時間進度安排；順序階段日期計 劃 完 成
4、 內 容備注11.5天查閱資料及程序設計22.5天上機調試程序30.5天成績評定40.5天書寫報告7、 主要參考資料（文獻）。沈 陽 工 程 學 院單片機應用技術課程設計成績評定表系（部）：新能源學院 班級： 新能本121 學生姓名： 劉俊明 指 導 教 師 評 審 意 見評價內容具 體 要 求權重評 分加權分調研論證能獨立查閱文獻,收集資料；能制定課程設計方案和日程安排。0.15432工作能力態(tài)度工作態(tài)度認真，遵守紀律，出勤情況是否良好，能夠獨立完成設計工作， 0.25432工作量按期圓滿完成規(guī)定的設計任務，工作量飽滿，難度適宜。0.25432說明書的質量說明書立論正確，論述充分，結論嚴謹合
5、理，文字通順，技術用語準確，符號統一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.55432指導教師評審成績（加權分合計乘以12） 分加權分合計指 導 教 師 簽 名： 年 月 日評 閱 教 師 評 審 意 見評價內容具 體 要 求權重評 分加權分查閱文獻查閱文獻有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力0.25432工作量工作量飽滿，難度適中。0.55432說明書的質量說明書立論正確，論述充分，結論嚴謹合理，文字通順，技術用語準確，符號統一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.35432評閱教師評審成績（加權分合計乘以8）分加權分合計評 閱 教 師 簽 名： 年 月 日課 程 設 計 總 評 成 績分目
6、錄前言1一、 系統總體方案及硬件設計21.1設計要求21.2 設計思路21.3 硬件接線圖3二軟件設計42.1程序流程圖42.2源程序5三、 總結8答謝致辭9參考文獻10VI前言本設計是單片機控制的交通燈控制系統設計隨著社會經濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關注。人、車、路三者關系的協調，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統是用于城市交通數據監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統，它是現代城市交通監(jiān)控指揮系統中最重要的組成部分。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況，越來越成
7、為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。當前，國內大多數城市正在采用“自動”紅綠交通燈，它具有固定的“紅燈綠燈”轉換間隔，并自動切換。它們一般由“通行與禁止時間控制顯示、紅黃綠三色信號燈和方向指示燈”三部分組成。現在我們利用“自動控制”控制交通燈的方法。將事先編制好的程序輸入單片機，利用單片機的定時、查詢、中斷功能；能夠根據十字路口兩個方向上車輛動態(tài)狀況，采用查詢的方式，根據具體情況，自動給予時間通行，其中利用中斷方式來處理特殊情況。這樣既方便駕駛員、路人，同時還可以緊急處理一些緊急實況。同樣具有紅、黃、綠燈的顯示功能，為駕駛員、路人“照明”。一、 系統總體方案及硬件設計1.1設計要求
8、（1）南北和東西分別用三個發(fā)光二極管代替紅、綠和黃交通燈。（2）按交通燈實際控制規(guī)則控制燈的亮滅。（3）交通路口發(fā)生事故時，可強行控制路口禁止通行。當事故處理完畢，恢復正常通行。（4）當夜間來往車輛較少時，控制南北和東西兩個方向的黃燈閃爍，提醒司機注意，天亮時恢復正?？刂啤?.2 設計思路對于交通燈來說有很多情況，我們組做的是十字路口的交通燈。我們的主要設計思路如下：按著紅燈停，綠燈行，黃燈等的方式運行。在遇到有緊急事故需要緊急停止通行，所有黃燈全部亮，其它的燈全部熄滅，讓路面暫時停止車輛通行。等到事故處理完畢的時候，路面交通恢復正常。利用實驗箱上8051、 p1口電路和發(fā)光二極管。P1口的P
9、1.0到P1.5控制六個交通燈，高電平燈亮，低電平燈變暗。并利用外中斷0的入口地址p3.2來判斷，既遇到緊急情況中斷路口，使所有的黃燈變亮。首先程序執(zhí)行東西紅燈和南北綠燈同時亮的指令，并且啟動定時器定時6s，同時啟動外部中斷0，通過平判斷p3.2來決定是否啟動中斷子程序；6s后東西紅燈不變，南北綠燈變?yōu)辄S燈，同時啟動定時器定時5s并隨時判斷是否執(zhí)行中斷；0.6s后東西紅燈變?yōu)榫G燈，南北方向黃燈變?yōu)榧t燈同時啟動定時器定時30s并隨時判斷是否執(zhí)行中斷；6s后東西綠燈變?yōu)辄S燈，南北紅燈不變，并啟動定時器定時5s并隨時判斷是否執(zhí)行中斷。之后往復循環(huán)P1.0P1.1P1.2南北綠燈黃燈紅燈P1.3P1.
10、5P1.4東西紅燈綠燈黃燈6s0.6s6s0.6s東西紅燈紅燈綠燈黃燈南北綠燈黃燈紅燈紅燈1.3 硬件接線圖二軟件設計2.1程序流程圖 開中斷主程序開始定時6s東西路口綠燈南北路口紅燈東西路口紅燈南北路口黃燈定時6s定時0.6s東西路口紅燈南北路口綠燈所有綠燈/紅燈滅所有黃燈亮故障開關閉合中斷返回程序往復循環(huán)定時0.6s東西路口黃燈南北路口紅燈2.2源程序org 0000hajmp ko ;主程序轉移org 0003hAJMP SU ;中斷子程序轉移ORG 0100H ;主程序KO:SETB EA ;開中斷SETB EX0SETB IT0MOV R2,#100MOV R5,#10LOOP: M
11、OV R4,#100DS1:MOV TMOD,#10H ;設置T1工作方式MOV TH1,#3CH ;設置計數初值MOV TL1,#0B0H SETB P1.0 ;交通燈初始狀態(tài) SETB P1.3 clr p1.1 clr p1.2 clr p1.4 clr p1.5 clr p1.6 CLR P1.7 SETB TR1 ;開定時器LP2: JBC TF1,LP3 ;判斷定時是否溢出轉移 SJMP LP2LP3: CLR TR1DJNZ R4,DS1 ;多步循環(huán)完成規(guī)定計時;DJNZ R2,LOOP;DJNZ R5,LOOP CLR P1.0 ;南北綠燈滅SETB P1.1 ;南北黃燈亮MO
12、V R6,#10DS2:MOV TMOD,#10H ;設置T1工作方式MOV TH1,#3CH ;設置計數初值MOV TL1,#0B0HSETB TR1 ;定時打開LP4: JBC TF1,LP5 ;判斷定時是否溢出轉移 SJMP LP4LP5: CLR TR1DJNZ R6,DS2CLR P1.1 ;南北黃燈滅CLR P1.3 ;東西紅燈滅SETB P1.2 ;南北紅燈亮SETB P1.5 ;東西綠燈亮MOV R1,#10loop1:MOV R0,#100DS3: MOV TMOD,#10H ;設置T1工作方式 MOV TH1,3CH ;設置計數初值 MOV TL1,#0B0H SETB T
13、R1 ;定時打開LP6: JBC TF1,LP7 ;判斷定時是否溢出轉移 SJMP LP6LP7:CLR TR1DJNZ R0,DS3 ;多步循環(huán)完成規(guī)定計時DJNZ R1,LOOP1CLR P1.5 ;東西綠燈滅SETB P1.4 ;東西黃燈亮MOV R7,#10DS4:MOV TMOD,#10H ;設計T1工作方式MOV TH1,#3CH ;設置計數初值MOV TL1,#0B0HSETB TR1 ;定時開始LOP4: JBC TF1,LOP5 ;判斷定時是否溢出轉移 SJMP LOP4 LOP5:CLR TR1DJNZ R7,DS4CLR P1.4 ;東西黃燈滅CLR P1.2 ;南北紅燈
14、滅AJMP KO ;程序循環(huán)執(zhí)行SU: ;中斷子程序SETB P1.4 ;東西黃燈亮SETB P1.1 ;南北黃燈亮;Clr p1.1 clr p1.0 clr p1.2 clr p1.3 clr p1.5 clr p1.6 RETI ;中斷返回 SJMP $END3、 總結 通過此次課程設計，使我更加扎實的掌握了有關電子線路方面的知識，在設計過程中雖然遇到了一些問題，但經過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經驗不足。實踐出真知，通過自己親手實踐，是我們掌握的知識不再是紙上談兵。 過而能改，善莫大焉。在課程設計過程中，我們不斷發(fā)現錯誤，不
15、斷改正，不斷領悟，不斷獲取。最終的檢測調試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多問題，最后在老師的指導下，終于游逆而解。在今后社會的發(fā)展和學習實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現問題所在，然后一一進行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠不可能收獲成喜悅，也永遠不可能得到社會極大人的認可。 回顧起此課程設計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到
16、了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。答謝致辭在這次課程設計的撰寫過程中，我得到了許多人的幫助。首先我要感謝我的老師在課程設計上給予我的指導、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術上的難題，讓我能把系統做得更加完善。在此期間，我不僅學到了許多新的知識，而且也開闊了視野，提高了自己
17、的設計能力。其次，我要感謝幫助過我的同學，他們也為我解決了不少我不太明白的設計商的難題。同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設計的環(huán)境。最后再一次感謝所有在設計中曾經幫助過我的良師益友和同學參考文獻1 單片機基礎 李廣第 北京航空航天大學2 MCS-51 系列單片機微型計算機原理與接口技術 曹素芬 東北大學出版社3 單片微型計算機原理，應用及接口技術 張迎新 國際工業(yè)出版社4 MCS 單片機應用系統應用指南 陳寶江等 機械工業(yè)出版社5 單片機算計原理與應用 西安電子科技大學出版社6 單片機原理與接口技術 姜武中 大連理工大學出版社7 單片機應用程序設計技術 周航慈 北京航空航天大學出版社8 單片機原理的應用設計 李玉梅 國防大學出版社9 51系列單片機高級實例開發(fā)指南 李軍 北京航空航天大學出版社10 51系列單片機設計實例 樓然苗、李光飛北京航空航天大學出版社11 單片機應用設計200例 張洪潤等 北京航空航天大學出版社12 精通8051程序設計田玉敏等譯 人民郵電出版社13 單片機控制實習 陳正義人民郵電出版社9
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