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1、 单片机课程设计实验报告实验名称：城市交通管制系统实验要求：设计一单片机系统，满足以下功能： 1。控制两组三色灯的显示，模拟交通灯。2。交通灯显示的同时，控制数码管进行实时的配套倒计时显示。3。具有紧急管制功能，可以紧急将两个方向的交通灯都切换为红灯。4。具有万年历的显示及设置功能。5。具有交通灯模式下，红绿黄灯的延时时间的更改功能。硬件设计部分：系统原理框图：根据以上，设计系统原理框图如下根据以上，设计系统电路原理图，并画出相应的PCB板图，详见随实验报告一同上交的硬件图文件夹或硬件PCB工程文件。设计思路：1 将两组交通灯分别与单片机的P1.0至P1.5端口连接，通过对P1端口的书写控制交
2、通灯的点亮。2 将4个功能键与单片机的P3.2至P3.5端口连接，其中：S1接P3.2，作为外部中断0的输入口，下跳沿跳变触发；S2接P3.3，作为外部中断1的输入口，下跳沿跳变触发；S3接P3.4，采用查询法，低电平触发； S3接P3.5，采用查询法，低电平触发；3 将6位七段数码管的位选端分别与单片机的P2.0至P2.5端口连接，通过对P2端口的书写控制数码管的位选通。4 将6位七段数码管的字段显示输入端与单片机的P0端口连接，字型码直接由P0端口输出，考虑到P0口作为驱动的限制，需要外加74LS驱动，并配备上拉电阻。系统功能设置：交通灯模式控制表：表中红绿灯组采用共阴极接法，输入1表示灯
3、亮，输入0表示灯灭。控 制状 态P1口控制码P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0未用未用B道绿灯B道黄灯B道红灯A道绿灯A道黄灯A道红灯A道放行,B道禁止24H00100100A道警告,B道禁止06H00001010A道禁止,B 道放行21H00100001A道禁止,B道警告11H00010001按键功能设置：经综合比较，对系统工作模式及按键功能做一下设计。S0：硬件复位S1：紧急管制键，正常交通灯模式运行中，按下后紧急将两个方向的交通灯都切换为红灯，持续时间由MODE6确定。该按键仅在MODE1下是有效的。S2：工作模式循环切换可切换的工作模式有：MODE1：正常
4、交通灯和倒计时显示模式。MODE2：正常万年历显示模式。MODE3：修改当前万年历数据。此模式下红-绿-黄灯发生闪烁以提示，且待修改位的数字发生闪烁以提示。 MODE4：修改红绿持续时间 。此模式下红-绿灯发生闪烁以提示，且待修改位的数字发生闪烁以提示。 MODE5：修改黄灯持续时间 。此模式下黄灯发生闪烁以提示，且待修改位的数字发生闪烁以提示。 MODE6：修改紧急回避持续时间。此模式下红灯灯发生闪烁以提示，且待修改位的数字发生闪烁以提示。S3: MODE3-MODE6下，待修改位由S3确定，每次按动S3，所选定的位左移一位，至左顶端后，再次按下S3，自动返回有顶端。 该按键在MODE1下是
5、无效的。S4:MODE3-MODE6下，对待修改位数据的修改由S4进行，每次按动S4，所选定的位数据加1，至9后，再次按下S4，自动返回0。 该按键在MODE1下是无效的。系统元器件清单：序号元件名称规格数量151单片机AT89C521个2晶振12M立式1个3集成电路74LS071个4按键5个5复位电容100p 10u 10u各1个6起振电容30pF瓷片电容2个7电阻1K4个电阻30012个8红、黄、绿各2个6个9电源5V/0.5A1个108位上拉排阻1K一个116位数码管一个程序设计部分：说明：各个同学设计的硬件电路是不同的，由于实验条件限制，不可能为每个同学的电路图制作硬件。试验中使用了统
6、一制作的硬件电路板。根据该硬件电路板，绘制对应的PROTUES仿真电路图DSN，详见DSN仿真电路图。统一制作的硬件电路板与事先自己设计的电路图有一定差异。主要表现在：（1）交通灯由P1口改由P0口控制；（2）取消了万年历的功能，数码管由六位改为两位；（3）数码管位选端由由P2口改为由P1.0和P1.0控制；（4）数码管字段显示输入端由由P0口改为由P2口控制，并配置74LS07驱动和上拉电阻；（5）针对原本的六位数码管，我们将S3，S4设计为移位和已选定位的数值循环减，通过两个按键完成对六位数值的控制；数码管由六位改为两位后，以上方案虽然仍然可以使用，但已经没有必要，我们直接将S3，S4锁定
7、数码管的十位数值和个位数值即可。鉴于以上几点不同，对系统做相应的改进，改进后系统功能描述如下：S0：硬件复位电路开关，硬件复位S1：紧急管制键，接P3.2，作为外部中断0的输入口，下跳沿跳变触发；正常交通灯模式运行中，按下后紧急将两个方向的交通灯都切换为红灯，持续时间由MODE6确定。该按键仅在MODE1下是有效的。S2：工作模式循环切换键，接P3.3，作为外部中断1的输入口，下跳沿跳变触发；可切换的工作模式有：MODE1：正常交通灯和倒计时显示模式。正常交通灯模式控制表：表中红绿灯组采用共阴极接法，输入1表示灯亮，输入0表示灯灭。控 制状 态P0口控制码P0.7P0.6P0.5P0.4P0.
8、3P0.2P0.1P0.0未用未用B道绿灯B道黄灯B道红灯A道绿灯A道黄灯A道红灯A道放行,B道禁止24H00100100A道警告,B道禁止06H00001010A道禁止,B 道放行21H00100001A道禁止,B道警告11H00010001 MODE2：修改红绿持续时间 。此模式下红-绿灯发生闪烁以提示。 MODE3：修改黄灯持续时间 。此模式下黄灯发生闪烁以提示。 MODE4：修改紧急回避持续时间。此模式下红灯灯发生闪烁以提示。S3: 十位数值循环减一键，接P3.4，采用查询法，低电平触发； MODE2-MODE4下，每次按动S3，十位数据减1，至0后，再次按下S3，自动返回9。 该按键
9、在MODE1下是无效的。S4: 个位数值循环减一键，接P3.5，采用查询法，低电平触发； MODE2-MODE4下，每次按动S4，个位数据减1，至0后，再次按下S4，自动返回9。 该按键在MODE1下是无效的。综上,设计总的程序流程图如下： 倒计时子程序流程图 显示时间参数且提示灯闪烁子程序流程图 附:汇编源程序代码ORG 0000HLJMP STARTORG 0003H /外部中断0入口LJMP INTE0 ORG 0013H /外部中断1入口LJMP INTE1TIME:DS 0006HNUM: DB 3FH DB 06H DB 5BH DB 4FH DB 66H DB 6DH DB 7D
10、H DB 07H DB 7FH DB 6FH DB 00HORG 0060H /主程序入口START: MOV IP,#00000000B /初始化中断优先级设置MOV IE,#10000101B /初始化中断允许设置SETB IT1 /设置外部中断1为跳变触发SETB IT0 /设置外部中断1为跳变触发MOV R7,#01H /初始化模式标识寄存器R7 MOV 48H,#00H /初始化时间参数存储表MOV 49H,#02HMOV 4AH,#05HMOV 4BH,#00HMOV 4CH,#00HMOV 4DH,#02HMOV 4EH,#0AHMOV 4FH,#0AHMOV 50H,#00HM
11、OV SP,#60H /设置堆栈地址START0:NOP /模式选择入口ENTER1:CJNE R7,#01H,ENTER2LJMP MODE1ENTER2:CJNE R7,#02H,ENTER3LJMP MODE2ENTER3:CJNE R7,#03H,ENTER4 LJMP MODE3ENTER4:CJNE R7,#04H,RESLJMP MODE4 RES:MOV R7,#01HLJMP START0MODE1: /模式选择入口MOV P0,#21H /装入交通灯控制码 MOV R0,48H /装入倒计时初值 MOV R1,49H LCALL PLAY_C /倒计时显示 MOV P0,#
12、11H /装入交通灯控制码 MOV R0,4AH /装入倒计时初值 MOV R1,4BH LCALL PLAY_C /倒计时显示MOV P0,#0CH /装入交通灯控制码MOV R0,48H /装入倒计时初值 MOV R1,49H LCALL PLAY_C /倒计时显示MOV P0,#0AH /装入交通灯控制码 MOV R0,4AH /装入倒计时初值 MOV R1,4BH LCALL PLAY_C /倒计时显示 LJMP MODE1 MODE2: MOV IE,#10000100B /禁止外部中断0 MOV R0,48H /装入当前时间参数 MOV R1,49H MOV C,P3.4 /判断S3是否按下JC CONT2 MOV R3,#01HLOP1_4: MOV R2,#0FFH LOP2_4: DJNZ R2,LOP2_4DJNZ R3,LOP1_4
