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交通燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告范文
交通燈是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。是交通安全的重要保障。下面是小編整理的交通燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告范文,歡迎閱讀和參考!
交通燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告范文
一.前言
近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展,單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入,同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來(lái)使用,僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的,還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合,加以完善。
十字路口車輛穿梭,行人熙攘,車行車道,人行人道,有條不紊。那么靠什么來(lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢?靠的就是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多,在學(xué)習(xí)了單片機(jī)的有關(guān)知識(shí)之后,運(yùn)用相關(guān)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)完成交通信號(hào)燈。
二.功能概述
2.1設(shè)計(jì)任務(wù):交通燈的硬件和軟件設(shè)計(jì)
2.2設(shè)計(jì)目的
1.進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
2.掌握單片機(jī)的接口技術(shù)及相關(guān)外圍芯片的外特性,控制方法。
3.通過(guò)課程設(shè)計(jì),掌握以單片機(jī)為核心的電路設(shè)計(jì)的.基本方法和技術(shù),了解有關(guān)電路參數(shù)的計(jì)算方法。
4.通過(guò)實(shí)際程序設(shè)計(jì)和調(diào)試,逐步掌握模塊化程序設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技術(shù)。 5.通過(guò)完成一個(gè)包括電路設(shè)計(jì)和程序開(kāi)發(fā)的完整過(guò)程,為我們今后從事相應(yīng)工作打下基礎(chǔ)。
三.設(shè)計(jì)思路
交通燈的變化規(guī)律
按照常規(guī)我們假設(shè)一個(gè)十字路口為東西南北走向。初始狀態(tài)為狀態(tài)1,南北方向綠燈通車,東西方向紅燈。經(jīng)過(guò)過(guò)一段時(shí)間(25S)轉(zhuǎn)換狀態(tài)2,南北方向綠燈閃幾次轉(zhuǎn)亮黃燈,延時(shí)5S,東西方向仍然紅燈。再轉(zhuǎn)換到狀態(tài)3,東西方向綠燈通車,南北方向紅燈。過(guò)一段時(shí)間(25S)轉(zhuǎn)換到狀態(tài)4,東西方向綠燈閃幾次轉(zhuǎn)亮黃等,延時(shí)5S,南北方向仍然紅燈。最后循環(huán)至南北綠燈,東西紅燈。在這些狀態(tài)下,有時(shí)鐘倒數(shù)計(jì)時(shí)。
四.硬件介紹
基礎(chǔ)知識(shí)
交通燈控制器實(shí)例主要使用了89C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,基礎(chǔ)知識(shí)主要包括交通燈的變化規(guī)律、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的概念、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的相關(guān)寄存器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種工作方式、以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的變成。
4.1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是單片機(jī)中最常用、最重要的功能模塊之一,本節(jié)通過(guò)交通燈控制器實(shí)例來(lái)演示定時(shí)器的使用,并復(fù)習(xí)如何使用散轉(zhuǎn)程序。
首先介紹交通燈以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)知識(shí),接著介紹本實(shí)例的硬件電路構(gòu)成,然后逐步分析定時(shí)器的變成以及程序的全貌,最后總結(jié)一下本實(shí)例的技巧與注意點(diǎn)。
4.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的概念
89C51單片機(jī)內(nèi)有兩個(gè)可編程的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1。
當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用作“定時(shí)器”時(shí),每經(jīng)過(guò)1個(gè)機(jī)器周期(12個(gè)時(shí)鐘周期),計(jì)數(shù)器加1。
當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用作“計(jì)數(shù)器”時(shí),計(jì)數(shù)器在對(duì)應(yīng)的外部輸入管腳(T0為P3.4引腳,T1為P3.5引腳)上每發(fā)生一次1到0的跳變時(shí)加1。使用“計(jì)數(shù)器”功能時(shí),外部輸入每個(gè)機(jī)器周期被采樣一次。當(dāng)某一周期管腳狀態(tài)采樣為高電平而下一周期采樣為低電平時(shí),計(jì)數(shù)器加1。由于檢測(cè)下降沿跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)時(shí)鐘周期)的時(shí)間,所以技術(shù)頻率最大值只能為時(shí)鐘周期的1/24。計(jì)數(shù)
器對(duì)外部輸入信號(hào)的占空比并無(wú)限制,但為了保證給定的電平信號(hào)在其改變之前至少被采樣一次,外部輸入信號(hào)必須至少保持一個(gè)完整的機(jī)器周期。
4.3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的相關(guān)寄存器
與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器相關(guān)的寄存器有定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器(TMOD)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器(TCON)。TCON已經(jīng)在2.5節(jié)受控輸出實(shí)例中介紹過(guò),因此,在本例中主要介紹TMOD寄存器。
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器(TMOD),字節(jié)地址89H,不可進(jìn)行位尋址。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器(TMOD)的8位分為兩組,高4位控制T1,低4位控制T0。TMOD每一位的功能如下。 GATE:門(mén)控位。
GATE=0,僅由運(yùn)行控制位TRX(X=0,1)=1來(lái)啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器運(yùn)行; GATE=1,由運(yùn)行控制位TRX(X=0,1)=1和外部中斷引腳上的高電平共同來(lái)啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器運(yùn)行。
C/T:定時(shí)器模式和計(jì)數(shù)器模式選擇位。 C/T=0,為定時(shí)器模式; C/T=1,為計(jì)數(shù)器模式。
M1、M0:工作方式選擇位。M1、M0的4中編碼對(duì)應(yīng)4種工作方式,對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表2-10。
4.5定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種工作方式
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式0稱為13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的。它由TLX的低5位和TLX的8位構(gòu)成13位的計(jì)數(shù)器,此時(shí)TLX的高3位未使用。改工作方式是為了和48系列單片機(jī)兼容而設(shè)計(jì)的一種工作方式,一般情況不使用方式0進(jìn)行定