交通灯2.docx
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交通灯2
课程设计
课程名称:
单片机课程设计
学院:
电气工程学院专业:
测控技术与仪器
姓名:
刘小勇学号:
080804110050
年级:
081任课教师:
王民慧
2011年7月8日
电气工程学院
课程设计任务书
课题名称:
数字秒表的设计
专业、班级:
测控技术与仪器,测仪081
指导教师:
王民慧
2011年7月4日至2011年7月8日共 1 周
指导教师签名:
教研室主任签名:
分管院长签名:
一、课程设计内容
运用所学单片机原理、模拟和数字电路等方面的知识,设计一个数字秒表,实现0~99秒的定时。
数字秒表要求如下:
1)上电后,从99秒开始倒计时,每秒减1,减到0后从99再开始重复减1;
2)2位数码管显示(十进制)。
二、课程设计应完成的工作
1)硬件部分包括微处理器(MCU)最小系统(供电、晶振、复位)和数码管显示部分;
2)软件部分包括数字秒表初始化、计时、显示等;
3)用PROTEUS软件仿真实现;
4)画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图;
5)撰写设计说明书一份(不少于2000字),阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法,重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。
说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容,以及硬件电路结构图和软件程序框图等材料。
注:
设计说明书题目字体用小三,黑体,正文字体用五号字,宋体,小标题用四号及小四,宋体,并用A4纸打印。
三、课程设计进程安排
序号
课程设计各阶段名称
日期、周次
1
总体设计,硬件设计
7月4日,19周
2
绘制软件程序流程图,编写软件
7月5日,19周
3
软、硬件仿真调试
7月6日,19周
4
软、硬件仿真调试,撰写设计说明书
7月7日,19周
5
完善设计说明书,提交设计说明书
7月8日,19周
四、设计资料及参考文献
1.高惠芳.单片机原理与应用技术.科学出版社,2010.4
2.胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社,2004
3.吴飞青等.单片机原理与应用实践指导.机械工业出版社2009.2
4.Proteus帮助文档
5.KeilC51帮助文档
五、成绩评定
成绩评定综合考虑以下因素:
(1)说明书及设计图纸的质量(占60%)。
(2)独立工作能力及设计过程的表现(占20%)。
(3)回答问题的情况(占20%)。
说明书和图纸部分评分分值分布如下:
1、任务分析与设计思路(10分)
要求说明设计任务的具体技术指标打算如何实现,根据实现各技术指标的解决方法,提出总体设计的思路和解决方案,说明其中关键问题及其解决办法。
2、总体方案设计(10分)
根据设计思路,完成:
1)软件与硬件分工说明;2)硬件总体框图;3)软件结构图。
3、详细设计(40分)
根据总体设计完成下面任务:
1)用ProtelDXP或Proteus画出电路原理图;(10分)
2)列出元件清单并说明元件选择及参数选择的依据;(5分)
3)画出单片机片内资源分配图(或表);(5分)
4)画出软件流程图;(10分)
5)提交程序清单,程序清单必须有详细注释。
(10分)
六、其他说明
1.如设计出硬件电路的PCB图,可视PCB图的效果加分,加分最多加10分,加分后的总分不超过100分。
2.课程设计需独立完成,每人必须提交课程设计说明书。
3.课程设计说明书内容不得雷同,雷同者本课程设计成绩一律不及格。
指导老师不负责甄别原创者与抄袭者。
目录
●一·交通灯课程设计功能描述
●二·课程设计分析设计
●三·绘制硬件图并对硬件电路进行说明
●四·绘制软件流程图并对软件流程图进行说明
●五·程序的源代码
●六.程序运行后状态表:
●七.调试与检测:
●八·课程设计的经验教训总结
●九设计资料及参考文献
一·交通灯课程设计功能描述
1.1技术指标
设计一个十字路口的交通灯控制电路,每条道路上各配有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该道路禁止通行;黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯表示该道路允许通行。
该电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,实现十字路口自动化。
图1.2十字路交通灯控制
二·课程设计分析设计
2.1设计分析
实现红、绿、黄灯的循环控制。
要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P2个管脚,用软件实现。
要求东西车道和南北车道上的车辆交替运行,每次通行时间为25s;
要求黄灯先亮5秒种,才能变换车道;
黄灯亮时要求每秒闪亮一次;
要求绘出原理图;
根据设计要求和技术指标设计好电路;
三·绘制硬件图并对硬件电路
图3.1AT89C51单片机内部结构
。
四·绘制软件流程图并对软件流程图进行说明
4.1软件设计
先了解实际交通灯的变化规律,假设一个十字路口为东西南北走向。
初始状态0为南北绿灯通车,东西红灯。
过一段时间转状态1,南北绿灯闪几次转黄灯,延时几秒,东西仍然红灯。
再转状态2,东西绿灯通车,南北红灯。
过一段时间转状态3,东西绿灯闪几次转亮黄灯,延时几秒,南北仍然红灯,最后回到状态0,不断循环。
(1)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25秒。
(2)黄灯闪烁5秒,警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。
(3)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25秒。
东西方向车流大通行时间长。
(4)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。
4.2主程序流程图
4.3电路图
五·程序的源代码
ORG0000H
AJMPSTART
ORG0100H
START:
A1:
MOVR0,00110011B
MOVR1,#25
MOVP2,R0
LCALLDIS
DJNZR1,A1
A2:
MOVR0,00110101B
MOVR1,#5
MOVP2,R0
LCALLDIS1
DJNZR1,A2
A3:
MOVR0,00011110B
MOVR1,#25
MOVP2,R0
LCALLDIS
DJNZR1,A3
A4:
MOVR0,00101110B
MOVR1,#5
MOVP2,R0
LCALLDIS1
AJMPA1
DIS:
MOVA,R1
MOVB,#10
DIVAB
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,B
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
LCALLDELAY
DJNZR1,DISPLY
RET
DIS1:
MOVA,R1
MOVB,#10
DIVAB
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,B
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
LCALLDELAY
DJNZR1,DISPLY1
RET
TAB:
DB0XC0,0XF9,0XF4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90
DELAY:
MOVR1,#0AH
DELAY0:
MOVR2,#0C8H
DELAY1:
MOVR3,#0F8H
NOP
DELAY2:
DJNZR3,DELAY2
DJNZR2,DELAY1
DJNZR1,DELAY0
RET
END
六.程序运行后状态表:
其中0代表灯灭,1代表灯亮。
状态
南
东
北
西
黄
绿
红
黄
绿
红
黄
绿
红
黄
绿
红
P2.1
P2.2
P2.0
P2.4
P2.5
P2.3
P2.1
P2.2
P2.0
P2.4
P2.5
P2.3
开始4个红灯亮
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
1
该四
个工
作状
态按
此次
序将
重复
出现
南北红灯亮,东西绿灯亮
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
南北红灯亮
,东西黄灯亮
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
南北绿灯亮,东西红灯亮
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
南北黄灯亮,东西红灯亮
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
七.调试与检测:
1.硬件检测:
硬件检测又分为,静态检测和动态检测,静态检测为:
第一步:
目测,检查外部的各种元件或则电路是否有断点;
第二步:
用万用表测试。
先用万用表复核目测中有疑问的连接点,再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象;
第三步:
加电检测。
给板加电,检测所有的插座或是器件的电源端是否符合要求的值;
第四步:
是联机检查。
因为只有用单片机开发系统才能完成对用户系统的调试。
动态检测为:
动态检测是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件连接逻辑错误等的一种硬件检查。
动态调试的一般方法是由近及远、由分到合。
由分到合是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块,当调试电路时,与该元件无关的器件全部从用户系统中去掉,这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上。
当各块电路无故障后,将各电路逐块加入系统中,在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试。
由分到合的调试既告完成。
由近及远是将信号流经的各器件按照距离单片机的逻辑距离进行由近及远的分层,然后分层调试。
调试时,仍采用去掉无关元件的方法,逐层调试下去,就会定位故障元件了。
2.软件调试:
软件调试是通过对拥护程序的汇编、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并加以排除纠正的过程。
程序后,编辑,查看程序是否有逻辑的错误
八·课程设计的经验教训总结
通过这次课程设计,加强了我动手、思考和解决问题的能力。
电路原理和连接,和芯片上的选择,也略懂。
巩固数字逻辑电路的理论知识,并对芯片有了新的认识,懂得它的功能与其它芯片替换等.更重要的是如何将逻辑电路灵活运用于实际生活。
协作的重要性。
我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,平时看课本时,有时问题老是弄不懂,做完课程设计,那些问题就迎刃而解了。
而且还可以记住很多东西。
比如一些芯片的功能,平时看课本,这次看了,下次就忘了,主要是因为没有动手实践过吧!
认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。
故一个小小的课程设计,对我们的作用是如此之大。
本次关于简易交通灯的设计与制作是在指导老师以及其他辅导老师的精心指导下,和同组内其他成员的共同交流下才得以顺利完成。
经过本次设计把我在大学所学的理论知识转化为实际应用,既锻炼了我们的实际操作能力,又使理论知识得以加强和升华,激发了创新意识。
特别感谢与我同组的其他组员,在工作中我们积极配合、勇于创新。
通过本次设计使我们自身的动手能力得到了很大的提高,使我们走出了实践的盲区,为以后的毕业设计及工作后的动手打下了坚实的基础。
最后感谢学院为我们提供了难得的机会。
九设计资料及参考文献
1.高慧芳.单片机原理与应用技术.科学出版社,2010.4
2.胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社,2004
3.吴飞青.单片机原理与应用实践指导.机械工业出版社2009.2
4.proteus帮助文档
5KeilC51帮助文档
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- 关 键 词:
- 交通灯