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单片机原理与接口技术
课程设计
设计题目:控制交通灯的设计
专业班级:
学 号:
姓 名:、
控制交通灯的设计
设计目的:
通过此课程设计熟悉8051系列单片机的应用;熟悉wave6000的使用方法;熟悉proteus仿真软件以及其应用方式。
二、设计内容
十字路口车辆,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机1和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过801芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能交通灯信号通过P口输出显示时间直接通过8255的P输出;实用性强操作简单。 A、当东西方向为红灯,此道车辆禁止通行,东西道行人可通过;南北道为绿灯,此道车辆通过,行人禁止通行。时间为60秒。
B、黄灯闪烁5秒,警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。
C、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80秒。 东西方向车流大 通行时间长。
D、这样如上表的时间和红、绿、黄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。
E、此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。
(2)系统硬件设计
选用设备8031单片机一片选用设备:8031弹片机一片,8255并行通用接口芯片一片,74LS07两片,MAX692‘看门狗’一片,共阴极的七段数码管两个双向晶闸管若干,7805三端稳压电源一个,红、黄、绿交通灯各两个,开关键盘、连线若干。
8051的内部结构如下图:
系统框图如下图
(3)系统的工作原理为:
1、开关键盘输入交通灯初始时间,通过8051单片机P1输入到系统
2、由8051单片机的定时器每秒钟通过P0口向8255的数据口送信息,由8255的PA 口显示红、绿、黄灯的燃亮情况;由8255的PC口显示每个灯的燃亮时间。
3、8051通过 设置 各个信号等的燃亮时间、通过8031设置,绿、红时间分别为60秒、80秒循环由8051的 P0口向8255的数据口输出。
4、 通过8051单片机的P3.0位来控制系统是工作或设置初值,当.牌位0就对系统进行初始化,为1系统就开始工作。
5、红灯倒计时时间,当有车辆闯红灯时,启动蜂鸣器进行报警,然后恢复正常。
增加车流量检测的功能,式中n=13,16,8和8,分别对应工作方式0,1,2,3
方式0 定时器/计数器的最长定时==8.192ms
方式1 定时器/计数器的最长定时==65.536ms
所以无法实现1s的定时。可以采用软件计数器来进行设计,定义一个软件计数器单元20H,先用定时/计数器T0做一个50ms的定时器,这样每当T0到50毫秒时CPU就响应它的溢出中断请求,进入他的中断服务子程序。在中断服务子程序中,CPU先使软件计数器减1,然后判断它是否为零。为零表示1秒已到可以返回到输出时间显示程序。
(4)程序流程图
(6)程序的源代码:
ORG 0000H ;主程序的入口地址
LJMP MAIN ;跳转到主程序的开始处
ORG 0003H ;外部中断0的中断程序入口地址
ORG 000BH ;定时器0的中断程序入口地址
LJMP T0_INT ;跳转到中断服务程序处
ORG 0013H ;外部中断1的中断程序入口地址
MAIN : MOV SP,#50H
MOV IE,#8EH ;CPU开中断,允许T0中断,T1中断和外部中断1中断
MOV TMOD,#51H ;设置T1为计数方式,T0为定时方式,且都工作于模式1
MOV TH1,#00H ;T1计数器清零
MOV TL1,#00H
SETB TR1 ;启动T1计时器
SETB EX1 ;允许INT1中断
SETB IT1 ;选择边沿触发方式
MOV DPTR ,#0003H
MOV A, #80H ;给8255赋初值,8255工作于方式0
MOVX @DPTR, A
AGAIN: JB P3.1,N0 ;判断是否要设定东西方向红绿灯时间的初值,若P3.1为1 则跳转
MOV A,P1
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