交通灯汇编语言课程设计

课程设计说明书题目交通灯系统设计系(部)信息工程系专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号07081232712月7日至12月18日共2周指导教师(签字)系主任(签字)2009年12月4日课程设计任务书题目交通灯系统设计系(部)信息工程系专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号07081232712月7日至12月18日共2周指导教师(签字)系主任(签字)2009年12月4日一、设计内容及要求假设一个十字路口为东西南北走向。开始为四个路口的红灯全部亮之后,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,东西路口方向通车,延时一段时间后（20秒）,东西路口的绿灯,闪烁若干次后（3秒），东西路口的绿灯熄灭，同时东西路口的黄灯亮,延时一段时间后（2秒）,东西路口的红灯亮,南北路口的绿灯亮,南北路口方向通车,延时一段时间后（20秒）,南北路口的绿灯闪烁若干次后（3秒）,南北路口的绿灯熄灭，同时南北路口的黄灯亮，延时一段时间后（2秒）,再切换到东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,之后重复以上过程。扩展部分：用LED数码管显示时间。设计要求有具体的硬件电路和软件实现，方案切实可行，使用简单方便。二、设计原始资料单片机实验十八--交通灯控制实验；为我们开始完成相应的单片机设计提供了思路。利用系统提供的双色LED显示电路。单片机实验九--串行静态数码显示实验使用四只74LS164组成四位静态数码管显示电路，在数码管上滚动显示“0”到“F”十六进制字符。三、设计完成后提交的文件和图表1．计算说明书部分说明具体实现过程，方案等，相关计算等2．图纸部分：相关电路原理图、软件流程图、系统框图和源程序等四、进程安排12月7日发题目；12月7日----12月8日查找资料，讨论。12月8日----12月16日具体设计。12月16日----12月18日论文撰写。12月18日上交论文。五、主要参考资料何立民.单片机高级教程．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2001赵晓安.MCS-51单片机原理及应用.天津：天津大学出版社，2001.3李广第．单片机基础．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，1999成绩评定表口试（答辩）成绩报告成绩总评成绩目录一、设计任务与要求………………………………………………………………….11、设计任务与要求的分析……………………………………………………1二、软件设计…………………………………………………………………………21、显示原理……………………………………………………………………22、计数器初值计算……………………………………………………………23、每秒钟的设定………………………………………………………………24、控制系统、时间显示模块…………………………………………………3三、硬件电路设计……………………………………………………………………51、74LS164的应用……………………………………………………………52、LED显示器件工作原理…………………………………………………5四、安装与调试………………………………………………………………………5五、结论与心得………………………………………………………………………7六、参考文献…………………………………………………………………………7附录：1、源程序2、系统原理图摘要本系统由单片机系统、键盘、LED显示、数码管显示、交通灯演示系统组成。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、信号灯闪烁、信号灯颜色分时亮、分时段调整信号灯的点亮时间等功能。同时给出了软硬件设计方法,设计过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤，关键词：AT80C51单片机、交通灯控制系统、定时循环、数码管显示、延时。一、设计任务与要求假设一个十字路口为东西南北走向。开始为四个路口的红灯全部亮之后,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,东西路口方向通车,延时一段时间后（20秒）,东西路口的绿灯,闪烁若干次后（3秒），东西路口的绿灯熄灭，同时东西路口的黄灯亮,延时一段时间后（2秒）,东西路口的红灯亮,南北路口的绿灯亮,南北路口方向通车,延时一段时间后（20秒）,南北路口的绿灯闪烁若干次后（3秒）,南北路口的绿灯熄灭，同时南北路口的黄灯亮，延时一段时间后（2秒）,再切换到东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,之后重复以上过程。扩展部分：用LED数码管显示时间。1、设计任务与要求的分析对于具体过程的分析：东西南北红灯（0.1S）东西绿南北红（20S）东西绿灯闪烁（3S）东西黄灯亮（1S）南北绿灯亮（20S）南北绿灯闪烁（3S）南北黄灯亮（2S）.上述思路可分为两个循环：一个是在南北绿灯亮之前，南北红灯一直亮着（25S）随后是南北灯亮的过程中东西红灯一直亮着（25S）。分别用数码管定时20S，25S记录红灯和绿灯持续时间。25秒后南北方向的持续情况与东西对调．这样就完成了一次整体循环。二、软件设计1、显示原理交通信号灯控制逻辑如下：假设一个十字路口为东西南北走向。开始为四个路口的红灯全部亮之后,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,延时一段时间后,东西路口的绿灯,闪烁若干次后（3秒），东西路口的绿灯熄灭，同时东西路口的黄灯亮,延时一段时间后（2秒）,东西路口的红灯亮,南北路口的绿灯亮,延时一段时间后,南北路口的绿灯闪烁若干次后（3秒）,南北路口的绿灯熄灭，同时南北路口的黄灯亮，延时一段时间后（2秒）,再切换到东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,之后重复以上过程。静态数码管显示电路由四只74LS164、四只共阴极LED数码管组成。输入只有两个信号，它们是串行数据线DIN和移位信号CLK。四只74LS164首尾相连，每只74LS164的并行输出作为LED数码管的段码。双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，共用负极，当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。2、计数器初值计算该实验采用定时/计数器T0定时，循环一秒的子程序。首先采用定时50ms，然后再计数20次的方法实现。（1）T0工作在定时方式1时，控制字TMOD配置：M1M0=01,GATE=0,C/`T=0，可取方式控制字01H.（2）计算计数初值X：晶振为12MHz，所以机器周期1us。计算后将3CH送入TH0中，0E1H送入TL0中。2、计数器初值计算该实验采用定时/计数器T0定时，循环一秒的子程序。首先采用定时50ms，然后再计数20次的方法实现。（1）T0工作在定时方式1时，控制字TMOD配置：M1M0=01,GATE=0,C/`T=0，可取方式控制字01H.（2）计算计数初值X：晶振为12MHz，所以机器周期1us。计算后将3CH送入TH0中，0E1H送入TL0中。3、控制系统、时间显示模块源程序如下DISPLAY:;数码显示MOVA,SECOND1;东西秒寄存器MOVB,#10;拆成两个10进制数DIVABMOVDBUF+1,AMOVA,BMOVDBUF,AMOVA,SECOND2MOVB,#10;16进制数拆成两个10进制DIVABMOVDBUF+3,AMOVA,BMOVDBUF+2,AMOVR0,#DBUFMOVR7,#4DP10:MOVDPTR,#LEDMAPMOVA,@R0MOVCA,@A+DPTRMOV@R1,AINCR1DJNZR7,DP10MOVR0,#TEMPMOVR1,#4DP12:MOVR7,#8MOVA,@R0DP13:RLCAMOVDIN,CCLRCLKSETBCLKabfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP1B2a12b12C12d12e12f12g12h12a22b22C22d22e22f22g22h22a32b32C32d32e32f32g32h32a42b42C42d42e42f42g42h4R3B51abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP2BabfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP3BabfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP4BR4B51R5B51R6B51A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND7U6B74LS164A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND7U7B74LS164A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND7U8B74LS164A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND7U9B74LS1642a12b12C12d12e12f12g12h12a22b22C22d22e22f22g22h22a32b32C32d32e32f32g32h32a42b42C42d42e42f42g4VCCVCCVCCVCC2h4P29BDINP30BCLKDJNZR7,DP13INCR0DJNZR1,DP12RETLEDMAP:DB3FH,6,5BH,4FH,66H,6DH;0，1，2，3，4，5DB7DH,7,7FH,6FH,77H,7CH;6，7，8，9，A，BDB58H,5EH,7BH,71H,0,40H;C，D，E，F，,-三．硬件电路设计1、74LS164的应用对于74IS164，我们用来联系单片机与数码管，将单片机的P1.6与P1.7口输出信号显示在数码管中。2、LED数码管显示器件工作原理即为我们选择的led工作原理图。P10同时接G1、G3；P11同时接R1、R3；P12同时接G2、G4；P13同时接R2、R4；P16、P17分别接静态数码显示的DIN、CLK。四．安装与调试1）系统各跳线器处在初始设状态。P10同时接G1、G3；P11同时接R1、R3；P12同时接G2、G4；P13同时接R2、R4；P16、P17分别接静态数码显示的DIN、CLK。2）启动PC机，打开KeiluVision2软件，加载程序，编译，下载，运行。3）观察十字路口交通灯效果可见开始为四个路口的红灯全部亮之后,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,东西路口方向通车,延时一段时间后（20秒）,东西路口的绿灯,闪烁若干次后（3秒），东西路口的绿灯熄灭，同时东西路口的黄灯亮,延时一段时间后（2秒）,东西路口的红灯亮,南北路口的绿灯亮,南北路口方向通车,延时一段时间后（20秒）,南北路口的绿灯闪烁若干次后（3秒）,南北路口的绿灯熄灭，同时南北路口的黄灯亮，延时一段时间后（2秒）,再切换到东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮．五、结论与心得通过这次课程设计，加深了对很多知识的理解，自己做一个东西的时候，才会知道理论与实际的差别。这过对交通灯的设计，也学到了很多原来不熟悉或没有掌握好的知识，像查询及其数码管的应用。对于肯本上的指令理解的更深入了，原来没有记住的指令，通过这次设计，都能熟悉的运用。通过这次设计，自己更学到了一些书本之外的知识。例如，如何控制自己的情绪，如何与同学相互配合来完成任务，必需加强团队意识，调节自己的心态。六、参考文献夏继强.单片机实验与实践教程.北京：北京航空航天大学出版社,2001赵晓安.MCS-51单片机原理及应用.天津：天津大学出版社，2001.3《51单片机开发入门与典型实例》王守中编著人民邮电出版附录源程序SECOND1EQU30H;东西秒寄存器SECOND2EQU31H;南北秒寄存器DBUFEQU40H;显示缓冲1TEMPEQU44H;显示缓冲2LED_G1BITP1.0;东西绿灯LED_R1BITP1.1;东西红LED_G2BITP1.2;南北绿灯LED_R2BITP1.3;南北红灯DINBITP1.6;串行显示数据CLKBITP1.7;串行显示时钟ORG0000HLJMPSTARTORG0100HSTART:LCALLSTATE0;调用状态0LCALLDELAY;调用延时MOVTM