单片机设计任务书.docVIP

单片机课程设计任务书一、课程设计的意义课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训练。进行课程设计可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不少的，是非常必要的。1）课程设计的基本要求 单片机课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。 （2）课程设计的教学要求 单片机课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间（两周）累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散，每3—5名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。 三、课程设计题目 利用单片机的定时器产生秒信号，控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭。要求能用按键设置两个方向的通行时间（绿灯点亮的时间）和暂缓通行时间（黄灯点亮的时间），系统的工作符合一般交通灯控制要求。 （二）设计过程 1、设计要求 十字交叉路口的交通灯控制系统的结构如图1.1所示。往南和往北的信号一致，即红灯（绿灯或黄灯）同时亮或同时熄灭。实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚，用软件实现。往东和往西方向的信号一致，其工作方式与南北方向一样，也采用三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚，用软件实现。当南北方向为绿灯和黄灯时，东西向的红灯点亮禁止通行；而东西方向为绿灯和黄灯时，南北向的红灯点亮禁止通行。 图1.1 十字路口交通灯控制示意图 假设南北方向为主干道，通行时间为20秒，东西方向是次干道，通行时间为20秒，黄灯点亮的时间均为5秒，则其工作方式如表1.1所示循环点亮信号灯。 表1.1 交通信号灯工作方式 南北向 绿灯亮 20秒 黄灯亮 5秒 红灯亮24秒 东西向 红灯亮24秒 绿灯亮 20秒 黄灯亮 5秒 具体设计要求如下： 1、设计一交通灯控制系统，其结构如图1.1所示，工作方式满足上述要求。 2、主干道和次干道的通行时间及黄灯点亮的时间可以手动设置。 3、在没有手动设置通行时间时，系统自动按表1.1的模式进行工作。 2、设计要点 （1）硬件设计： 实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚，用软件实现。 要求东西车道和南北车道上的车辆交替运行，每次通行时间为20s； 要求黄灯先亮5秒钟，才能变换车道。 黄灯亮时要求每秒闪亮一次； 要求绘出原理图； 根据设计要求和技术指标设计好电路。 （2）本系统的工作流程： 1）接通电源时或系统复位后，系统按程序给定的时间工作，即南北向通行20秒，东西向通行20秒，黄灯亮5秒，工作模式如表1.1所示。首先南北向通行，然后东西向通行，如此循环。 （3） 软件设计： 1）系统资源分配：为了便于程序的设计、阅读及修改，需要先对系统的存储器资源进行分配和说明。 2）软件模块：根据上述工作流程和设计要求，软件设计可以分为以下几个功能模块： 先了解实际交通灯的变化规律，假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态0为东西红灯，南北红灯；然后转状态1南北绿灯通车，东西红灯。过一段时间转状态2，南北绿灯闪几次转黄灯，延时几秒，东西仍然红灯。再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。过一段时间转状态4，东西绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南北仍然红黄灯，最后回到状态1，不断循环。 （1）.当东西方向为红灯，此道禁止通行，东西到行人可通过；南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。市建委20秒。 （2）.黄灯闪烁5秒，警示车辆和行人红、绿灯状态即将切换。 （3）.当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过，行人通行。时间为20秒。东西方向车流大，通行时间长。 （4）.这样如上表的时间和红、绿、黄灯出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通行。 硬件