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標題: 基礎80c51單片機交通信號燈控制程序與Proteus仿真+設計文檔 [打印本頁]

作者: 88886666 時間: 2019-1-15 13:24
標題: 基礎80c51單片機交通信號燈控制程序與Proteus仿真+設計文檔
單片機代碼如下，按鍵1按下觸發(fā)中斷，相當于總開關，可以控制南北信號燈，此外可以用串口發(fā)送16進制數(shù)據(jù)，控制信號燈時間（只做了南北方向的，東西方向需要另做一個res接受位）

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

目錄
一、選題一理論部分             2
1.1 課題的要求與內容             2
1.1.1 課題內容：十字路口交通燈系統(tǒng)設計             2
1.1.2 課題要求：             2
1.2  系統(tǒng)的方案設計             2
1.2.1 系統(tǒng)方案：             2
1.2.2系統(tǒng)的構成：             2
1.3系統(tǒng)的硬件設計             2
1.3.1 系統(tǒng)硬件的設計步驟             2
1.3.2 系統(tǒng)硬件電路連接效果             3
1.4  系統(tǒng)的軟件設計             4
1.4.1 系統(tǒng)的軟件設計步驟             4
二、選題一實踐部分             4
2.1 系統(tǒng)的硬件原理與說明             4
2.1.1 系統(tǒng)的硬件仿真效果圖             4
2.1.2 仿真圖說明：             5
2.2系統(tǒng)硬件調試的過程中出現(xiàn)的問題以及解決的措施             5
2.3系統(tǒng)軟件調試的過程中出現(xiàn)的問題以及解決的措施             6

一、（選題一）理論部分
1.1 課題的要求與內容
1.1.1 課題內容：十字路口交通燈系統(tǒng)設計
為了減少交通事故，確保交通順暢，十字路口必須安置信號燈，以一定的時間間隔輪流點亮和熄滅。系統(tǒng)要求利用單片機的定時器定時功能，令十字路口的紅黃綠燈交替點亮和熄滅，并且用LED數(shù)碼管顯示時間。
1.1.2 課題要求：
(1)開機或復位后，信號燈全滅，南北和東西各有兩組信號燈，分別是直行和左轉彎，LED數(shù)碼管顯示2位：顯示秒。南北方向直行綠燈時間為20s，左轉綠燈時間為17s；東西方向直行綠燈時間為27s，左轉方向為22s。黃燈時間為3s。
(2)發(fā)揮部分
a．系統(tǒng)存儲兩套十字路口配時方案，可以通過按鍵來進行選擇；
b．利用串口調試助手或編寫上位機軟件，通過上位機來人工設定十字路口配時方案。
1.2  系統(tǒng)的方案設計
1.2.1 系統(tǒng)方案：
本次課程設計所采用的方案是用單片機控制十字路口交通燈。單片機具有結構簡單、編程方便、經(jīng)濟、易于連接等優(yōu)點，特別是其內部定時器、計數(shù)器、中斷系統(tǒng)資源豐富可對交通燈進行精確的控制，有應用價值，可擴展功能多，靈活性比較強。
1.2.2系統(tǒng)的構成：
整個系統(tǒng)的構成以80C51單片機為核心，由I/O口擴展，LED數(shù)碼管顯示，緊急情況中斷電路還有復位電路等組成。
單片機作為整個硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調整個工作系統(tǒng)的控制器，又是數(shù)據(jù)處理器。它由單片機、時鐘電路、復位電路等組成。行車方向指示采用LED發(fā)光二極管，可有紅、綠兩種顏色指示放行與禁止，黃燈作為紅綠轉換的提示，形象直觀。
本系統(tǒng)為交通信號燈設計了兩種不同的配時方案，可以根據(jù)道路實時交通量的大小選擇最佳配時方案。同時本系統(tǒng)還配有串口調試助手，可以通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)從而達到改變配時時間的效果。
1.3系統(tǒng)的硬件設計
本系統(tǒng)的硬件主要由以下幾部分組成：80C51單片機、電阻、LED數(shù)碼管、LED發(fā)光二極管、電容、電解電容、晶體振蕩器、開關、標準RS232端口。電路圖是在Proteus中來連接完成的。
1.3.1 系統(tǒng)硬件的設計步驟

圖1 系統(tǒng)硬件設計流程圖

1.3.2 系統(tǒng)硬件電路連接效果

圖2 硬件電路連接效果圖

1.4 系統(tǒng)的軟件設計
本系統(tǒng)的軟件設計部分全部在Keil uvision4中完成，采用的編程語言為Keil C51.
1.4.1 系統(tǒng)的軟件設計步驟

圖3 系統(tǒng)軟件設計流程圖

二、（選題一）實踐部分
2.1 系統(tǒng)的硬件原理與說明
2.1.1 系統(tǒng)的硬件仿真效果圖

            圖4 硬件仿真效果圖

2.1.2 仿真圖說明：
當開關1按下時，交通信號燈首先執(zhí)行第一套配時方案，首先，南北方向的直行是綠燈，東西方向的直行和左轉均為紅燈，待南北方向的直行時間變?yōu)?時，黃燈閃爍3秒，然后南北方向的左轉變?yōu)榫G燈，東西方向的直行和左轉仍然全部為紅燈；待南北方向的左轉時間變?yōu)?時，黃燈仍然閃爍3秒，然后東西方向的直行變?yōu)榫G燈，以此類推，信號燈亮的順序和南北方向一致。配時方案2中信號燈亮的順序和配時方案一的順序一致，只是亮的時間不同。
本系統(tǒng)在設計的過程中還使用了串口調試助手，修改的是南北方向直行的時間的個位上的數(shù)值。
2.2系統(tǒng)硬件調試的過程中出現(xiàn)的問題以及解決的措施
問題：
信號燈點亮的順序不對。
串口不能正常使用。
措施：
重新計算信號燈的字模。
重新連接串口。
2.3系統(tǒng)軟件調試的過程中出現(xiàn)的問題以及解決的措施
問題：
接收不到串口發(fā)來的數(shù)據(jù)。
措施：
給定義的變量賦初值。

三、(選題一）結束語
通過本次課程設計，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在51單片機的基本原理、單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設計思路技巧（特別是C語言）的掌握方面都能向前邁了堅實的一步。
首先,我感觸最深的當屬查閱大量的設計資料了。為了讓自己的設計更加完善，查閱這方面的設計資料是十分必要的，在資料中查看與自己的設計相似的只是，在此基礎上完善直至符合設計要求。
其次，在這次課程設計中，我們運用到了以前所學的專業(yè)知識，如：C語言、proteus制圖。編寫的程序與仿真電路圖配合使用，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，在解決問題的過程中，我受益頗多。
最后，要做好一個課程設計，就必須要有一個清晰的思路和一個完整的的軟件流程圖；在設計程序時，一次性就將整個程序設計好的概率很小，反復修改、不斷改進是程序設計的必經(jīng)之路，一個完美的代碼通常是要修改很多次的；要養(yǎng)成注釋程序的好習慣，一個程序的完美與否不僅僅是實現(xiàn)功能，而應該讓人一目了然地明白設計者的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設計過程中應該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，從中學到的知識也會讓我受益終身。

單片機源碼:
#include<reg51.h>
sbit LED1=P1^0;
sbit LED2=P1^1;
unsigned char code DIG_CODE[10]={0x6f/*9*/,0x7f/*8*/,0x07/*7*/,0x7d/*6*/,0x6d/*5*/,0x66/*4*/,0x4f/*3*/,0x5b/*2*/,0x06/*1*/,0x3f/*0*/};

unsigned int time;
unsigned int LedNumVal[2];
unsigned int button;
static unsigned char rec;
static unsigned char recs;
static unsigned char recg;

void Delay (unsigned int a )
{
unsigned char i=1;
unsigned int time=0;
if(time==a)
   {i++;
}
}
void Display_show( int a , int b )
{
int i=1;
int j;
int k;
LedNumVal[0] = (9 - b) * 1000;
LedNumVal[1] = (9 - a) * 1000;
   while(i==1)
{
   LED2=0;
   P0=DIG_CODE[LedNumVal[0] / 1000];
   Delay(5);
      if(LedNumVal[0] > 10000)          //
  {
LedNumVal[1] = LedNumVal[1] + 1000; //
LedNumVal[0] = 0;          //b=9
  }
      j = 10;
  while(j--);
  P0 = 0x00;
  LED2 = 1;
      LED1=0;
      P0=DIG_CODE[LedNumVal[1] / 1000];
      Delay(5);
      if(LedNumVal[1] == 9000) //
   {
if(LedNumVal[0] > 9500) //
{
i++;       //??b<0
}
  }
      k = 10; //
  while(k--);
  P0 = 0x00;//
  LED1 = 1;
   }
}

void main(void)
{
TMOD = 0x21;    //
TH0 = 0xFE; //
TL0 = 0x0C ; //
TH1=TL1=0xf4; //
TR1=1;    /
ES=1;          //
PS=1;          //
PT0=0;       /
PCON=0;       //
SCON=0x50;
IT0=1;       //
EA = 1;       //
ET0=1;       //?
TR0= 1;       /
EX0=1;       /
EX1=1;
rec=0;  //receive初值
while(1)
{
      if(button==1)
  {
   if((button==1)&&(rec==0)) P2=0X7E; Display_show(1,2); //南北方向12s
   if((button==1)&&(rec!=0)) P2=0x7e; Display_show(recs,recg);
  P2=0X7D;
  Display_show(0,3);
   //??????3s
  P2=0X7B;
  Display_show(0,7);
   //7s
  P2=0X7D;
  Display_show(0,3);
   //3s
  P2=0XE7;
  Display_show(0,7);
   //7s
  P2=0XD7;
  Display_show(0,3);
   //3s
  P2=0XB7;
  Display_show(0,7);
   //7s
  P2=0XD7;;
  Display_show(0,3);
         //3s
  }

  if(button==2)
  {

      P2=0X7E;
  Display_show(2,8);
   //28s
  P2=0X7D;
  Display_show(0,3);
   //3s
  P2=0X7B;
  Display_show(1,2);
   //12s
  P2=0X7D;
  Display_show(0,3);
   //3s
  P2=0XE7;
  Display_show(2,3);
   //23s
  P2=0XD7;
  Display_show(0,3);
   //3s
  P2=0XB7;
  Display_show(1,0);
   //10s
  P2=0XD7;;
  Display_show(0,3);
         //3s
  }

}
}
void T0zd(void) interrupt 1       //T0 (1ms)
{
  TH0 = 0xFE;
  TL0 = 0x0C ;
LedNumVal[0]++;
  time++;
}
void  int0(void) interrupt 0  using 0
{
   EX0=0;
   button = 1;
   EX0=1;
}
void  int1(void) interrupt 2  using 0
{
   EX1=0;
   button = 2;
   EX1=1;
}
void receiver() interrupt 4
{
if(RI==1)
{
   RI=0;
   rec=SBUF;
   SBUF=rec;
   while(TI==0);
   TI=0;
   recg=rec%16; //個位
recs=rec/16*10;  //十位
}
}

全部資料51hei下載地址：

交通信號燈.zip (8.04 MB, 下載次數(shù): 113)

作者: linuxcso 時間: 2019-3-6 17:21
非常完整的設計，樓主辛苦了

歡迎光臨 (http://www.torrancerestoration.com/bbs/)