G2553交通灯

单片机课程设计报告单片机课程设计报告I目录一、设计目的及要求.......................................................................................................................11、课程设计意义.....................................................................................................................12、课程设计目的.....................................................................................................................13、课程设计选题.....................................................................................................................24、课程设计要求.....................................................................................................................2二、硬件设计...................................................................................................................................2三、软件设计..................................................................................................................................61、主程序流程图...................................................................................................................62、LED显示函数...................................................................................................................73、状态转换函数...................................................................................................................84、IO事件检测函数..............................................................................................................9五、系统调试................................................................................................................................10六、设计小结.................................................................................................................................10附录1：元器件清单.....................................................................................................................11附录2：原理图.............................................................................................................................12附录3：程序清单.........................................................................................................................14附录4：实物图.............................................................................................................................17单片机课程设计报告1一、设计目的及要求1、课程设计意义单片机技术是一种应用非常广泛的实用性应用技术，主流机型有：51、PIC、MSP430、ST、AVR等几十种，各机型各有其优势和适用场合。选择其中一种作为入门机型，通过理论学习和大量实践，掌握单片机技术的一般学习方法和应用技巧，为从事项目开发和掌握其它机型的应用打下扎实基础。单片机课程设计是《单片机原理及应用》的后续课程，是在学习和掌握单片机基本理论的基础上，通过项目案例式设计，进一步提高学生对理论知识的掌握和巩固，强化学生动手能力，积累项目开发经验，培养工程设计理念，提高创新精神。2、课程设计目的《单片机课程设计》要求学生根据选题指标要求，通过资料查询、方案设计、硬件电路设计、器件选择、线路板焊接和调试、资源分配和定义、程序流程图绘制和软件编写调试、系统联调和优化、设计报告的规划和撰写等整个过程，熟悉和熟练掌握各环节的要求，分析和解决各环节中存在的问题，在提高自身实践能力的同时，培养和提高合作和创新精神，积累硬件和软件开发经验，为今后毕业设计或就业打下扎实基本功。具体目标、能力要求如下：1．提高收集资料的能力，学会如何利用网站、论坛、馆藏图书等，收集相关资料和方案，并加以吸收和运用的能力；2．熟练掌握相关工具软件的使用：编程工具CCSv5(KeilC)、绘图工具Protel、仿真工具Proteus、流程图工具Visio等；3．掌握元器件布局、设计工艺等相关知识，提高自身焊接技术水平；结合硬件制作和调试过程中的各种现象，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力；5．学会系统资源分配和功能预定义、由粗到细进行系统规划、先流程图后编程、先虚拟仿真后在线运行、调试先模块再联调等理念，掌握典型模块的库函数编程方法，熟练运用各种调试技巧，积累软件开发经验；单片机课程设计报告26．学会资料整理、归纳，严守规范要求，撰写具体的设计报告；7．培养设计过程的团队合作、共同提高精神，树立做事细心、严谨的工作作风，克服毛糙、想当然等毛病，提高遇事有恒心、有毅力的素质；8．树立正确的设计追求思想，提高“技术、能力属于自己”的追求理念。3、课程设计选题2.交通灯控制系统设计4、课程设计要求1．每人自选一题，独立完成；2．实物作品：设计一件完整的、能独立运行的实物作品，实现相关具体功能，并能进行演示和说明；3．设计报告：完整表达“设计要求、系统结构、硬件设计(器件工作原理、作用、功能等)、软件设计（资源分配、功能定义、流程图[主程序和重要子程序]、程序设计说明等）、系统调试（硬件和软件）、设计小结”等内容，文字、图、表等规范；4．电子稿：所有材料电子稿压缩文件，其中原理图、程序要源文件。5.答辩二、硬件设计所谓单片机MSP430，就是把中央处理器CPU，存储器和定时器，及I/O接口电路等一些计算机的主要功能部件，集成在一块电路芯片上的微型计算机。单片机从一出现就显示出强大的生命力，被广泛应用于各种控制系统﹑智能仪表、家用电器等设备里面，现在已经渗透到人类生活的各个领域。单片机具有以下特点：单片机课程设计报告3图3-3MSP430引脚图小巧灵活、成本低、易于产品化。他能方便地组装成各种智能式设备以及各种智能仪表。面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，从而获得最佳性价比。抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种条件下都能稳定工作，这是其他机型所无法比拟的。可以很方便的实现多机型和分布式控制，使整个系统的效率和可靠性大为提高。MSP430系列单片机包含以下主要功能部件：CPU：MSP430系列单片机的CPU和通用微处理器基本相同，只是在设计上采用了面向控制的结构和指令系统。MSP430的内核CPU结构是按照精简指令集和高透明的宗旨而设计的，使用的指令有硬件执行的内核指令和基于现有硬件结构的仿真指令。这样可以提高指令执行速度和效率，增强了MSP430的实时处理能力。MSP430CPU的主要特征1）精简指令集高度正交化2）寄存器资源丰富3）寄存器操作为单周期4）16位地址总线5）常数发生器存储器：存储程序、数据以及外围模块的运行控制信息。有程序存储器和数单片机课程设计报告4据存储器。对程序存储器访问总是以字形式取得代码，而对数据可以用字或字节方式访问。其中MSP430各系列单片机的程序存储器有ROM、OTP、EPROM和FLASH型。外围模块：经过MAB、MDB、中断服务及请求线与CPU相连。MSP430不同系列产品所包含外围模块的种类及数目可能不同。它们分别是以下一些外围模块的组合：时钟模块、看门狗、定时器A、定时器B、比较器A、串口0、1、硬件乘法器、液晶驱动器、模数转换、数模转换、端口、基本定时器、DMA控制器等。端口P1和P21）PxDIR输入/输出方向寄存器2）PxIN输入寄存器3)PxOUT输出寄存器4）PxIE中断使能寄存器5）PxIES中断触发沿选择寄存器16位定时器A具有以下特点：具有16位计数器，4种计数工作模式具有多种可选择的计数时钟源，可以灵活地选择低速时钟ACLK和高速时钟SMCLK以及外部时钟；具有多个可配置输入端的捕获/比较寄存器；支持多时钟控制，多个捕获/比较功能以及输出波形；具有异步输入，输出锁存器；能捕获外部世界发生的时间，锁定其发生时的高低电平；具有完善的中断服务功能；具有八种输出方式选择，3个可配置输出单元；单片机课程设计报告5图表1HT1621原理单片机课程设计报告6三、软件设计1、主程序流程图是否初始状态1为东西绿灯通车，延时30秒，南北红灯禁止，延时30秒。然后转状态2为东西黄灯，延时5秒，南北仍然红灯禁止。过一段时间转状态3，东西红灯禁止，延时30秒，南北绿灯，延时30秒。再转状态4，东西仍然红灯，南北ff=0四个路口红灯亮(状态0)东西绿灯亮，南北红灯亮，延时（状态1）东西黄灯亮，南北红灯亮，延时（状态2）东西红灯亮，南北绿灯亮，延时（状态3）东西绿灯亮，南北黄灯亮，延时（状态4）ff=1进入紧急灯状态结束状态，重置时间，返回初始状态关闭程序是否按下按键开始单片机课程设计报告7黄灯，延时5秒，最后循环至状态1。紧急状态红灯时间为10秒，由KEY1控制，当被按下的时候，所有LED灯都会变亮。/****************主函数****************/voidmain(void){WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//关狗BCSCTL1=CALBC1_16MHZ;/*SetDCOto16MHz*/DCOCTL=CALDCO_16MHZ;TCA6416A_Init();//初始化IO扩展口//----提示初始化成功----PinOUT(0