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交通灯模拟电路摘要在现代社会,随着科技和经济的高速发展,城市交通问题日益严重城市交通问题与我们的生活是息息相关的,不仅仅影响着我们的生活状态,更影响着我们的生活质量同时,这也是交通管理部门所__的重要问题之一城市交通控制系统是用于城市交通数据监测,交通__灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分因此,我通过用所学的知识设计了一套交通灯控制电路方案本文主要探讨了交通灯的工作原理,以及怎样运用汇编和接口的知识来制作出交通灯模拟系统关键词单片机定时器硬件资源汇编程序
1.设计目的通过交通__灯控制系统的设计,掌握定时计数器的使用方法,并把硬件和汇编相结合,设计出一个交通灯控制系统,一个能够控制十二盏交通__灯的模拟系统利用单片机的定时器定时,令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭,并用LED灯显示倒计时间
2.设计原理图1首先了解实际交通灯的变化情况和规律假设一个十字路口如图1所示,为东南西北走向初始状态0为东西南北都红灯亮然后转状态1东西绿灯通车,南北红灯亮过一段时间后,转状态2,东西绿灯灭,黄灯闪几下,南北还是红灯再转状态3,南北绿灯通车,东西红灯亮过一段时间后转状态4,南北绿灯灭,闪几个黄灯,东西还是为红灯亮,一段时间后,又循环至状态1列出交通__灯的状态表如下(其中,1代表灯亮,0代表灯灭)表1交通__灯状态表状态北西南东绿黄红绿黄红绿黄红绿黄红00010010010011001100001100200101000101031000011000014010001010001对于交通__灯来说,应该有东西南北共四组灯,但由于同一道上的两组的__灯的显示情况是相同的,所以只要用两组就行了,因此,采用单片机内部的I/O口上的P1口中的6个引脚即可来控制6个__灯通过编写程序,实现对发光二极管的控制,来模拟交通__灯的管理每延时一段时间,灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换通过延时时间送显,可以在原有的交通__灯系统的基础上,增添其倒计时间的显示功能,实现其功能的扩展
3.硬件资源及其分配主要用到的硬件P1端口、P3端口、LED数码管、LED发光二级管、定时器T0硬件分配
1、P1口做为输出口,与发光二极管相连接,其状态及对应的十六进制值如下表2P1状态表方向状态无南北东西十六进制值说明P
1.7P
1.6P
1.5P
1.4P
1.3P
1.2P
1.1P
1.000000100109H都为红灯亮1000011000CH东西绿南北红2000010100AH东西黄闪南北红0000100008H30010000121H东西红南北绿40001000111H南北黄闪东西红0000000101H
2、P3口中的P
3.0RXD和P
3.1TXD作特殊用途数据倒计时时间从RXD端输入TXD端输出
3、74LS240和LED发光二极管用来显示灯亮情况
4、定时/计数器T0用来产生1秒的定时
5、74LS240和数码管用来显示时间
4.硬件图硬件设计图如下所示图2硬件设计图
5.程序框图程序框图如下图所示图3程序框图
6.程序流程图及程序图4程序流程图;主程序:ORG0000HAJMPMAINORG0030HMAIN:MOVSP#60HMOVSCON#00H;设置串行口工作方式为方式0CLRTICLRRIMOVA#09H;置初态东南西北都为红灯亮MOVP1AMOVR2#4LCALLDELAY;调用4次1秒的延时子程序H1:MOVA#0CH;东西绿灯亮南北红灯亮MOVP1AMOVR2#10LCALLDELAY;调用10次1秒的延时子程序MOVR7#03H;黄灯闪烁次数为3次H2:MOVA#0AH;东西黄灯闪南北红灯亮MOVP1AMOVR2#1LCALLDELAY;每1秒闪烁一次MOVA#18H;南北红灯亮南北黄灯也闪MOVP1AMOVR2#1LCALLDELAY;调用1秒的延时子程序DJNZR7H2;判断闪烁次数是否达到MOVA#21H;东西红灯亮南北绿灯亮MOVP1AMOVR2#10;LCALLDELAY;延时10秒MOVR7#03HH3:MOVA#11H;东西红灯亮南北黄灯闪MOVP1AMOVR2#1LCALLDELAYMOVA#03H;东西红灯亮东西黄灯闪MOVP1AMOVR2#1LCALLDELAYDJNZR7H3;判断黄灯闪的次数是否达到LJMPH1;循环;1秒的延时子程序:DELAY:MOVR3#20;定时1秒MOVTMOD#10H;T1定时器,方式1MOVTH1#3CHMOVTL1#0B0HSETBTR1LOOP:JBCTF1,NEXTSJMPLOOPNEXT:MOVTL1#080HMOVTH1,#3CHDJNZR3,LOOP;数据传送:DECR2;R2自动减1MOVDPTR#CDATA;置表初地址MOVAR2;屏蔽R2的高位SWAPAANLA#0FH;MOVCA@A+DPTR;读表格数据CPLA;取反MOV__UFA;串行发送数据AA1:JBCTIA1;SJMPAA1A1:MOVAR2ANLA#0FHMOVCA@A+DPTR;CPLAMOV__UFAAAB1:JBCTIAB1;SJMPAAB1AB1:CJNER2#00HDELAY;当R2为0时返回不为0时则跳转RETCDATA:DB03H9FH25H0DH99H49H41H1FH01H09HEND
7.调试运行
1、接硬件图接线,为了确保东西南北红黄绿灯能够对应显示,实验时,对P1口的接线做了调整即,P
1.0接L3P
1.1接L2P
1.2接L1P
1.3接L6P
1.4接L5P
1.5接L
32、S/P区DATA插孔接BUS3区P30S/P区CLK插孔接BUS3区P31S/P区CLR接/SP插孔
3、从0030H单元开始连续运行,观察六个LED灯是否与交通显示情况对应,如果有偏差,则单步运行或断点运行,进行调试,直至满足设计要求
4、调试完灯的显示后,从0030H开始连续运行,观察数码管显示的是否正常,如果不正常,则运用单步运行或断点运行进行分析和调试,直至满足要求
5、整体运行,观察灯显示和时间显示是否都符合要求,如果不符合,则再调试直至满足要求
8.总结由于是初次接触单片机,在设计的过程中遇到了不少的障碍,所幸的是,经过和同学的探讨与交流,让我克服了这些障碍,最终完成了实验这让我体会到了不少团队合作的乐趣,也提高了我的交流能力这个设计过程中,我遇到过许多次失败的考验,就比如,自己对实际生活中的交通秩序的不了解给整个设计带来的困扰,真想要就此罢休,然而,就在想要放弃的那一刻,我明白了,原来结果并不那么重要,我们更应该注重的是这一整个过程于是,我坚持了下来当然最终,这个设计很成功,主要体现在,这一整个系统,与用8255来制作的交通灯控制系统相比,程序简单易读,结构清楚,最重要的是成本低在设计一个系统,除了达到所要求的性能指标以外,成本也是很重要的一个指标成本的高低也决定了产品的适用性当然,在这次实验中,我体会到最多的是学习新知识的乐趣,一种克服新的知识领域的成就感在完成设计的那一刹那油然而生在大学中,对我们来说,最重要的是自我学习能力因此,这次课程设计不仅仅是一个知识的综合,更是对我们学习能力的一种考验我想,经过这次的历练,以后我可以更有自信的迎接一次又一次的未知的考验!____
[1]苏家健等.单片机原理及应用技术[M].北京高等教育出版.2004
[2]沈美明.温冬婵.IBM-PC汇编语言程序设计(第2版)[M].北京清华大学出版社.2009PAGE。