单片机交通灯实验完整代码加报告

湖北大学2010—2011学年度第二学期课程考试 试题纸（第 1 页 共 12 页） 课程考试试题纸 学号：2008221104210079 序 号 一 二 三 四 五 总分 阅卷 教师 分值 整体介绍（20） 总体设计（30） 具体实现（30） 结论（10） 文献（10） 得 分 …………………………………………………………………………………………………… 单片机原理与应用课程设计报告，设计内容通过任选或随机抽样确定如下一个专题。 （1）带时间显示的交通灯(人工按键流量控制、用温度变化模拟车流量变化、音乐告警) （2）音乐播放器或数字音乐盒（按键选择存储的不同的歌曲、LCD 显示歌曲名） （3）数码管音乐闹钟（显示小时、分钟、秒；按键设置时间和闹钟时间） （4）带数码管时间显示的抢答器（可用声、光提示） （5）简易电子琴设计（用按键模拟1-2-3-4-5-6-7，同时数码管显示1-2-3-4-5-6-7） （6）数字密码锁设计（用按键输入密码、声、光提示） （7） 火灾（水位、漏油、车速）告警系统设计（温度传感器+电子发声+显示；可用 温度变化模拟水位上升、烟雾浓度、车速变化） （8） 智能冷却系统设计（温度传感器+直流电机、声、光提示） （9） 轿车智能天窗系统设计（温度传感器+步进电机、声、光提示） （10）带LED 显示的CRC 校验码设计（任意数据长度、生成多项式用G （x ）= x 5 + x 4 +

x 2 + 1 ） （11） 公交卡、考勤、售饭、图书馆流量系统设计（IC 卡、键盘、显示器接口实验） 设计专题是基于现有的单片机实验系统（要求通过实验验证），涉及所设计的应用系统的硬件结构，软件编程的程序流程图，以及主要程序代码（注意：具体题目可以自拟；可以3~8人合作完成一个课程设计，需要注明；设计正文从第2页开始）。 课程名称： 单片机原理与应用 （ A 卷） 考试方式： 开卷 （开卷、闭卷） 印刷份数： 130 学 院： 数学与计算机学院 任课教师： 陈端荣 专业年级： 计算机科学与技术专业 2008级：计科二班 学生姓名：张苗 * * * * * * * * * 学 号： 2008221104210039 姓 名： 周攀 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 学 院： 数计学院 专业年级： 08计科一 * * * * * * * * * * * * * *

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带时间显示的交通灯

一、整体介绍

1、课程题目

带时间显示的交通灯

2、本课程设计的简介

这个课程设计采用C语言进行编程，目的主要是为了模拟在十字路口，有一组红、黄、绿灯，用来指挥车辆和行人有序通行。

3、本课程设计的目的

通过该课程设计，进一步了解电子发声及数码管显示的基本原理，进一步熟悉8255编程。

4、实验环境

pc机一台，TD试验箱一台，单片机，8255芯片，电源，导线若干

5、实验要求

人工按键流量控制、用温度变化模拟车流量变化、音乐告警提示

二、设计方案

利用单片机的定时器产生秒信号，控制红绿灯交替点亮和熄灭，并用4只LED数码管显示东西、南北两个方向的剩余时间。绿灯时间伴随有声音信号产生，提醒行人可以通过。红灯时间为28秒，绿灯时间为25秒，在此实验中，没有设置黄灯的亮和灭，但通过红绿灯的时间差（3秒），同样起到了类似黄灯的作用，就是警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换，这样周而复始，如此规律的变换红灯和绿灯的亮和灭来控制车辆行人的通行，这就是本实验要实现的交通灯的基本功能。

以下是设计流程框图：

三、具体实现

1、源代码如下

************************************************** * 连线：P0用于8255，P1用于南北灯，P2用于东西灯* 黄灯：全灭

* 特殊按钮：KK1- 南北绿灯，东西红灯---中断INT0

* （电平） KK2- 南北红灯，东西绿灯---中断INT1

*

* 定时/计数器：0：灯计时 1：发声定时

* ew方向绿灯时发声，红灯时停止发声

***************************************************/ #include

//#include

//#include

//#include

#include

#include

#define C8255_A XBYTE[0x7f00]

#define C8255_B XBYTE[0x7f01]

#define C8255_CON XBYTE[0x7f03]

/*#define Row1 XBYTE[0xef00]

#define Row2 XBYTE[0xdf00]

#define Col1 XBYTE[0xbf00]

#define Col2 XBYTE[0x7f00]*/

//声音信息

#define Clk 0x070000

sbit P20 = P2 ^ 5;//采用P2来控制发声

unsigned char data val_H;

unsigned char data val_L;

//数字显示

unsigned char Led[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //数字

unsigned char Dispbuff[] = {0x00,0x00,0x00,0x00}; //四个灯（两个方向，两位数字）

//红绿灯

unsigned int time[3] = {25, 3,28}; //绿灯时间黄灯时间红灯时间

unsigned int snSelect = 2; //南北方向初始：红灯

unsigned int ewSelect = 0; //东西方向初始：绿灯

unsigned int snTime = 28; //南北方向

unsigned int ewTime = 25; //东西方向

unsigned int flag = 0;

unsigned int tempSN;

unsigned int tempEW;

unsigned char tempP1;

unsigned char tempP2;

unsigned char tempTR1;

unsigned int tempSelect;

void int0_isr() interrupt 0 //INT0中断，sn绿灯

{

//换灯

TR1 = 0;

P1 = 0x0F;

P2 = 0xF0;

snSelect = 0;

snTime = time[snSelect];

ewSelect = 2;

ewTime = time[ewSelect];

}

void int3_isr() interrupt 3 //发声{

P20 = ~P20;

TH1 = val_H;

TL1 = val_L;

}

void change()

{

//flag = flag ^ 1;

flag = 1;

//if (flag == 1)

//{

TR1 = 0;

snTime = 0x00;

ewTime = 0x00;

P1 = 0xF0;

P2 = 0xF0;

snSelect = 1;

//TR0 = 0;

//}

/*else

{

TR1 = tempTR1;

snTime = tempSN;

ewTime = tempEW;

P1 = tempP1;

P2 = tempP2;

snSelect = tempSelect;

}*/

}

void recover()

if (flag == 1)

{

TR1 = tempTR1;

snTime = tempSN;

ewTime = tempEW;

P1 = tempP1;

P2 = tempP2;

snSelect = tempSelect;

flag = 0;

}

}

void int2_isr() interrupt 2 //INT1中断，ew绿灯{

//换灯

TR1 = 1;

P1 = 0xF0;

P2 = 0x0F;

snSelect = 2;

snTime = time[snSelect];

ewSelect = 0;

ewTime = time[ewSelect];

}

void TempDelay (unsigned int us)

{

while(us--);

}

void displayNum()

{

unsigned char i;

unsigned char j[4] = {0xfe, 0xfd, 0xf7, 0xef};

C8255_B = 0x00;

Dispbuff[0] = snTime/10; //南北：十位

Dispbuff[1] = snTime%10; //南北：个位

Dispbuff[2] = ewTime/10; //东西：十位

Dispbuff[3] = ewTime%10; //东西：个位

for(i=0; i<4; i++)

{

C8255_A = j[i];

C8255_B = Led[Dispbuff[i]];

TempDelay(60);

}

//C8255_B = 0x00;

}

void displayLight(int direction, int light) {

unsigned char P;

switch (light)

{

case 0:

P = 0x0F;

break;

case 1:

P = 0x00;

break;

case 2:

P = 0xF0;

break;

}

switch (direction)

{

case 0:

P1 = P;

break;

case 1:

P2 = P;

break;

}

}

void main()

unsigned char k = 0;

unsigned int val;

unsigned char m;

unsigned int red = 1;

//计算发声计时初值

val = Clk/(371);

val = 0xFFFF - val;

val_H = (val>>8)&0xff;

val_L = val&0xff;

//设置两个定时器，工作在方式，允许定时器中断TMOD = 0x11;

TH0 = 0x00;

TL0 = 0x01;

TH1 = val_H;

TL1 = val_L;

ET1 = 1; //允许定时器中断

//设置外中断

IT0 = 1; //边沿触发

EX0 = 1; //中断允许

IT1 = 1; //边沿触发

EX1 = 1; //中断允许

EA = 1;

IP = 0x05; //中断优先

//初始化

// snSelect = 2; //南北方向初始：红灯

// ewSelect = 0; //东西方向初始：绿灯

// snTime = 18; //南北方向

// ewTime = 15; //东西方向

P1 = 0xF0; //初始红灯

P2 = 0x0F; //初始绿灯

//初始化

C8255_CON = 0x81;

displayNum(); //显示时间

TR0 = 1;

TR1 = 1;

while (1)

{

displayNum();

m = C8255_A;

if (flag == 0 && (m & 0x80) != 0)

{

tempTR1 = TR1;

tempSN = snTime;

tempEW = ewTime;

tempP1 = P1;

tempP2 = P2;

tempSelect = snSelect;

change();

red = 0;

}

else if (flag == 1 && (m & 0x80) == 0)

{

recover();

red = 1;

}

if (red == 1 && TF0 == 1)

{

for (k=0; k<5; ++k) //五次循环延时

{

displayNum();

TH0 = 0x00;

TL0 = 0x01;

TF0 = 0;

while(TF0 == 0)

{

displayNum();

}

}//跳出后TF0 = 1

--snTime;

--ewTime;

if (snSelect == 2)

TR1 ^= 1; //控制发声与否

else

TR1 = 0;

//计数到：换灯

if (snTime == 0)

{

snSelect = (snSelect+1) % 3;

snTime = time[snSelect];

displayNum();

displayLight(0, snSelect);

//sn方向是红灯的时候发声

TR1 = (snSelect == 2 ? 1 : 0);

}

if (ewTime == 0)

{

ewSelect = (ewSelect+1) % 3;

ewTime = time[ewSelect];

displayNum();

displayLight(1, ewSelect);

}

TH0 = 0x00;

TL0 = 0x01;

TF0 = 0;

}

}

}

2 、连接实验电路（确保连接准确无误）。

3 、打开试验箱电源，编译运行上面的程序，观察实验结果。

程序运行结果：

1.初始状态是东西方向数码管时间为15，且为绿灯，南北方向显示时间为18，且为红

灯；

2.东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮25秒；

3.25秒后，东西方向等待3秒钟，此时南北方向仍维持红灯点亮。

4.完毕后，即转为东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮25秒；

5.25秒钟后，转为南北方向等待3秒钟，此时东西方向仍维持红灯点亮。

6.完毕后，即转为东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮25秒。如此循环重复。

7.整个过程中，可见数码管显示时间倒计。

8.按键kk1和kk2的功能分别是停止/恢复发声和强行红灯/恢复。另外，kk0还可让计

数暂停。

四、实验心得

这次课程设计是将我们平时做的电子发声、数码管显示实验进行综合，实现交通灯的控制。由于我们对硬件的操作和对接口的认识不足，综合过程中遇到了很多困难，比如如何实现在绿灯时让发声器发声来提醒路人过马路，几经周折，我们从其他组那里得知如何实现，但别人的东西始终是别人的，老师又对我们提高要求，使用按键来控制停止/恢复发声和强行红灯/恢复等功能，我们又开始思考如何能实现这些功能，最后在高手的帮助下我们实现了这些功能，而且最后我们组还能实现装程序下载到实验箱中，完成脱机实验，我兴奋之余，也感觉到老师对我们的高标准和严要求是为了让我们学到更多的东西，老师

对我们可谓是用心良苦啊。而且通过这次实验，我更能理解电子发声和数码管显示实验的原理，对交通灯的认识也大大提升了。