项目训练二简易交通信号灯.pptVIP

* * 项目训练二 简易交通信号灯 一、任务目标 设计一个简易的交通信号灯控制器，其设计任务如下。 某交通十字路口，南北向为主干道，东西向为支道。每个道口安装一组信号灯，每组信号灯有红、黄、绿3种信号，各信号灯按以下规则循环显示交通信号指挥交通，见表1。 显示信号共有4种状态，称为四相。 黄灯 绿灯 红灯 红灯 南北向 红灯 红灯 黄灯 绿灯 东西向 5s 15s 5s 25s 要求使用单片机控制发光二极管完成表1的显示功能。 二、硬件 1、显示器件 显示状态共有红、黄、绿3种颜色，可以使用红、黄、绿色发光二极管，每组信号灯使用3只发光二极管，两个方向的道口各使用1组。控制系统需要6个开关量控制发光二极管，见图1。6只发光二极管的显示规则见表2。 表1 交通信号灯显示规则 图1 信号灯显示电路 灭 亮 灭 灭 灭 亮 5 亮 灭 灭 灭 灭 亮 15 灭 灭 亮 灭 亮 灭 5 灭 灭 亮 亮 灭 灭 25 绿 黄 红 绿 黄 红 D6 D5 D4 D3 D2 D1 发光二极管 时间/s 南北向 东西向 方向 2、驱动电路 为了提高89S51的驱动能力，89S51的端口经驱动器件ULN2803驱动发光二极管。 3、控制电路 表2 发光二极管显示规则 选用89S51的P0口驱动ULN2803时必须接上拉电阻，为了简化电路使用P2口输出。交通信号灯电路见图7-2。 4．控制方法 根据显示规则，6只发光二极管一共有4种显示状态，每一种状态对应的P2口的输出状态见表3。需要改变输出时只需将P2口各位的状态组成一个字节发送到P2口即可，这样一个用于控制输出的数值称为控制字。四种状态的控制字见表3。 图2 交通信号灯电路 黄色 红色 1lH 1 O 0 0 1 0 绿色 红色 2lH 1 0 0 0 0 1 红色 黄色 0AH O 1 0 1 O 0 红色 绿色 0CH 0 0 1 1 0 O 南北向信号灯 东西向信号灯 控制字P2 P2.O 东西红 P2.1 东西黄 P2.2 东西绿 P2.3 南北红 P2.4 南北黄 P2.5 南北绿 三、软件 1、算法分析 (1) 定时时间 根据规则，信号灯显示时间的单位为秒(s)，系统采用12MHz晶振时定时计数器的最长定时时间为65ms。为了计算方便，定时计数器设定为定时50ms。采用中断方式，中断 表3 信号灯控制方法 程序中设置一个计数器(S1)，每计数20次(1s)后设定时间标志(SBZ)通知主程序。 (2) 定时计数器设置 选用定时计数器0，模式1，定时计数器控制字为01H，见图3。 图 3 定时计数器控制字 定时计数器0初值计算： 12×106 12  X=216－ ×50×10-3 解得：X=15536。 可以利用汇编语言的运算功能计算出TH0与TL0的初值。 TH0=15536／256 操作符“／”表示整除运算：取商，截去余数。 TL0=15536 MOD 256 操作符“MOD”表示取模运算：取余数，截去商。 (3)定时计数器中断程序 定时计数器中断程序需完成的任务：每次中断后计数，当计数达到20次时设置标志SBZ通知主程序定时时间到，同时恢复计数器重新开始计数。 中断程序框图见图4。 (4)主程序 为了使程序具有通用性，将控制规则存放在数据区中，称为规则表(GZB)，见图5。规则表中数据的存放方法如下。 CTC0: PUSH ACC MOV TH0,#CTH MOV TL0,#CTL INC S1 MOV A,S1 CJNE A,#20,CTC1 MOV S1,#0 SETB SBZ CTC1: POP ACC RETI 图4 中断程序框图与程序 GZB： DB 25，0CH ；25s，控制字0CH DB 5， 0AH ；5s， 控制字0AH DB 15， 21H ；15s， 控制字21H DB 5， 11H ；5s， 控制字11H DB 0 ；结束标志 图5 规则表 ① 则表每行对应一相规则，四相规则共有4行。 ② 则表每行有两项数据，第一项为延时时问，第二