单片机实训 资料报告材料.doc

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1、摘要：单片机自问世以来,因其小巧灵活、成本低、控制能力强、易于产品化等优势,在社会各领域中得到广泛的应用。根据89C51单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点，本文提出一种利用单片机自动控制交通灯及时间倒计时显示的方法，将整个系统缩小在一块小小的单片机上，大大提高了产品的经济性和轻便性。设计过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤。硬件电路其结构比较简单，主要包括核心器件单片机、12只二极管组成的模拟交通灯、复位电路、振荡电路、显示数码管模块。单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年

2、来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。本文就用Keil编程，相比硬件设计程序设计较为复杂，必需同时考虑灯控制、时间显示、紧急开关等问题，并且具有一定的C语言基础和一定的思维能力及逻辑能力。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，并且用4只LED数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。系统的工作应符合一般交通灯控制的要求。关键字：单片机，KEIL，交通灯目录一

3、．整体设计思路：5二．模块设计---单片机的控制模块与制作6（一）设计要求61基本要求62电路方案：63电路设计方案84最终原理图95元件清单10三．电子系统联调步骤和方法11（一）单片机调试111）测试地址线，片选线和数据线111程序清单112调试结果12（二）通过单片机测试其他模块131）D/A131程序清单132调试结果142）A/D141程序清单142调试结果153）数码管显示151程序清单152调试结果16四．电子系统故障检测与排除17（一）单片机模块17（二）各模块故障检测和排除20五．实验设备22（一）实验设备22（二）硬件验收数模板（

4、示波器图）22六．实验汇总23（一）实验总结23（二）实验体会23（三）实验建议24一．整体设计思路：（一）设计要求1基本要求：南北东西利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图上图所示。设东西向为主干道，南北为支干道。列出交通信号灯的状态表如下：（其中，1代表灯亮，0代表灯灭）状态北西南东绿黄红绿黄红绿黄红绿黄红1001100001100200101

5、0001010310000110000140100010100012指标要求：（1）处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。（2）干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行60秒，支干道每次放行40秒，设立60秒、40秒计时、显示电路。（3）绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。黄灯亮时，原红灯按1Hz的频率闪烁。（4）支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99秒任意设置。（二）设计方案方案一：利用89C51单片机P0口驱动12个红绿黄灯（东西和南北总需要六个I/O口

6、），P1口驱动数码管的段码，P3口用于进行数码管的位选。方案二：利用89C51单片机P0口驱动12个红绿黄灯（东西和南北总需要六个I/O口），P1口作为数据练到8255的D0-D7，通过P2^7口进行8255的片选CS，8255的PB口驱动数码管的段码，PA口用于进行数码管的位选（键盘的列控制），PC口用于键盘的行控制。方案三：利用89C51单片机P0口驱动8个红绿黄灯，P1口作为数据练到8255的D0-D7，通过P2^7口进行8255的片选CS，8255的PB口驱动数码管的段码，PA口用于进行数码管的位选（键盘的列控制），PC口用于键盘的行控制。P

7、A的高四位作为最后4个红绿黄灯。二．模块设计（一）设计要求1基本要求：1）、根据实验容，设计硬件电路原理图，并给出详细接线图（包括8051芯片、晶振电路、复位电路，电源、0809、0832、8255、LED等）。2）、画出程序流程图3）、给出源程序清单（汇编语言或C语言源程序）4）、调试，调试结束后要请老师进行检查。5）、利用PROTEL软件绘制出上述电路原理图（即.SCH文件）6）、利用PROTEL软件设计出印刷电路板图（即.PCB文件）。7）、制作出印刷电路板（即PCB板）。（选作）（1）若做出了印刷电路板，调试自己的板子。（2）若未做出了印刷电

8、路板，可利用接口实验箱或机器人组件进行调试。8）、实验课后，要认真写好实验报告。2电路方案：1,确定单片机型