交通灯汇编语言课程设计【精选文档】

交通灯汇编语言课程设计【精选
文档】
(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑推荐下载）
课程设计说明书
题目交通灯系统设计
系(部) 信息工程系
专业电气工程及其自动化
班级
学生姓名
学号070812327
12 月7 日至12 月18 日共 2 周
指导教师(签字)
系主任(签字)
2009年12 月 4 日
课程设计任务书
题目交通灯系统设计
系(部) 信息工程系
专业电气工程及其自动化
班级
学生姓名
学号070812327
12 月7 日至12 月18 日共 2 周
指导教师(签字)
系主任(签字)
2009年12 月 4 日
成绩评定表
目录
一、设计任务与要求 (1)
1、设计任务与要求的分析 (1)
二、软件设计 (2)
1、显示原理 (2)
2、计数器初值计算 (2)
3、每秒钟的设定 (2)
4、控制系统、时间显示模块 (3)
三、硬件电路设计 (5)
1、74LS164的应用 (5)
2、LED显示器件工作原理 (5)
四、安装与调试 (5)
五、结论与心得 (7)
六、参考文献 (7)
附录：
1、源程序
2、系统原理图
摘要
本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、数码管显示、交通灯演示系统组成。

系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、信号灯闪烁、信号灯颜色分时亮、分时段调整信号灯的点亮时间等功能。

同时给出了软硬件设计方法,设计过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤，
关键词：AT80C51单片机、交通灯控制系统、定时循环、数码管显示、延时。

一、设计任务与要求
假设一个十字路口为东西南北走向。

开始为四个路口的红灯全部亮之后,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,东西路口方向通车,延时一段时间后（20秒）,东西路口的绿灯,闪烁若干次后（3秒），东西路口的绿灯熄灭，同时东西路口的黄灯亮,延时一段时间后（2秒）,东西路口的红灯亮,南北路口的绿灯亮,南北路口方向通车,延时一段时间后（20秒）,南北路口的绿灯闪烁若干次后（3秒）,南北路口的绿灯熄灭，同时南北路口的黄灯亮，延时一段时间后（2秒）,再切换到东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,之后重复以上过程。

扩展部分：用LED数码管显示时间。

1、设计任务与要求的分析
对于具体过程的分析：东西南北红灯（0.1S）东西绿南北红（20S）东西绿灯闪烁（3S）东西黄灯亮（1S）南北绿灯亮（20S）南北绿灯闪烁（3S）南北黄灯亮（2S）.上述思路可分为两个循环：一个是在南北绿灯亮之前，南北红灯一直亮着（25S）随后是南北灯亮的过程中东西红灯一直亮着（25S）。

分别用数码管定时20S，25S记录红灯和绿灯持续时间。

25秒后南北方向的持续情况与东西对调．这样就完成了一次整体循环。

二、软件设计
1、显示原理
交通信号灯控制逻辑如下：假设一个十字路口为东西南北走向。

开始为四个路口的红灯全部亮之后,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,延时一段时间后,东西路口的绿灯,闪烁若干次后（3秒），东西路口的绿灯熄灭，同时东西路口的黄灯亮,延时一段时间后（2秒）,东西路口的红灯亮,南北路口的绿灯亮,延时一段时间后,南北路口的绿灯闪烁若干次后（3秒）,南北路口的绿灯熄灭，同时南北路口的黄灯亮，延时一段时间后（2秒）,再切换到东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,之后重复以上过程。

静态数码管显示电路由四只74LS164、四只共阴极LED数码管组成。

输入只有两个信号，它们是串行数据线DIN和移位信号CLK。

四只74LS164首尾相连，每只74LS164的并行输出作为LED数码管的段码。

双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，共用负极，当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。

2、计数器初值计算
该实验采用定时/计数器T0定时，循环一秒的子程序。

首先采用定时50ms，然后再计数20次的方法实现。

（1）T0工作在定时方式1时，控制字TMOD配置：M1M0=01,GATE=0,C/`T=0，可取方式控制字01H.
（2）计算计数初值X：晶振为12MHz，所以机器周期1us。

计算后将3CH送入TH0中，0E1H送入TL0中。

2、计数器初值计算
该实验采用定时/计数器T0定时，循环一秒的子程序。

首先采用定时50ms，然后再计数20次的方法实现。

（1）T0工作在定时方式1时，控制字TMOD配置：M1M0=01,GATE=0,C/`T=0，可取方式控制字01H.
（2）计算计数初值X：晶振为12MHz，所以机器周期1us。

计算后将3CH
送入TH0中，0E1H送入TL0中。

3、控制系统、时间显示模块
源程序如下DISPLAY: ;数码显示
MOV A, SECOND1
;东西秒寄存器
MOV B, #10;拆成两个10进制数
DIV AB
MOV DBUF+1,A
MOV A,B
MOV DBUF, A
MOV A, SECOND2
MOV B, #10
;16进制数拆成两个10进制
DIV AB
MOV DBUF+3, A
MOV A,B
MOV DBUF+2, A
MOV R0,#DBUF
MOV R7,#4
DP10: MOV DPTR,#LEDMAP
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV @R1,A
INC R1
DJNZ R7,DP10
MOV R0,#TEMP
MOV R1,#4
DP12: MOV R7,#8
MOV A,@R0
DP13: RLC A
MOV DIN,C
CLR CLK
SETB CLK
DJNZ R7,DP13
INC R0
DJNZ R1,DP12
RET
LEDMAP: DB 3FH,6,5BH,4FH,66H,6DH ;0，1，2，3，4，5
DB 7DH,7,7FH,6FH,77H,7CH ;6，7，8，9，A，B
DB 58H,5EH,7BH,71H,0,40H ;C，D，E，F， , -
三．硬件电路设计
1、74LS164的应用
对于74IS164，我们用来联系单片机与数码管，将单片机的P1.6与P1.7口输出信号显示在数码管中。

2、LED数码管显示器件工作原理
即为我们选择的led工作原理图。

P10同时接G1、G3；P11同时接R1、R3；P12同时接G2、G4；P13同时接R2、R4；P16、P17分别接静态数码显示的DIN、CLK。

四．安装与调试
1）系统各跳线器处在初始设状态。

P10同时接G1、G3；P11同时接R1、R3；
P12同时接
G2、G4；P13同时接R2、R4；P16、P17分别接静态数码显示的DIN、CLK。

2）启动PC机，打开Keil uVision2软件，加载程序，编译，下载，运行。

3）观察十字路口交通灯效果
可见开始为四个路口的红灯全部亮之后,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,东西路口方向通车,延时一段时间后（20秒）,东西路口的绿灯,闪烁若干次后（3秒），东西路口的绿灯熄灭，同时东西路口的黄灯亮,延时一段时间后（2秒）,东西路口的红灯亮,南北路口的绿灯亮,南北路口方向通车,延时一段时间后（20秒）,南北路口的绿灯闪烁若干次后（3秒）,南北路口的绿灯熄灭，同时南北路口的黄灯亮，延时一段时间后（2秒）,再切换到东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮．
五、结论与心得
通过这次课程设计，加深了对很多知识的理解，自己做一个东西的时候，才会知道理论与实际的差别。

这过对交通灯的设计，也学到了很多原来不熟悉或没有掌握好的知识，像查询及其数码管的应用。

对于肯本上的指令理解的更深入了，原来没有记住的指令，通过这次设计，都能熟悉的运用。

通过这次设计，自己更学到了一些书本之外的知识。

例如，如何控制自己的情绪，如何与同学相互配合来完成任务，必需加强团队意识，调节自己的心态。

六、参考文献
夏继强. 单片机实验与实践教程. 北京：北京航空航天大学出版社, 2001赵晓安. MCS-51单片机原理及应用. 天津：天津大学出版社，2001.3 《51单片机开发入门与典型实例》王守中编著人民邮电出版
附录
源程序
SECOND1 EQU 30H ;东西秒寄存器
SECOND2 EQU 31H ;南北秒寄存器
DBUF EQU 40H ;显示缓冲1
TEMP EQU 44H ;显示缓冲2
LED_G1 BIT P1.0 ;东西绿灯
LED_R1 BIT P1.1 ;东西红
LED_G2 BIT P1.2 ;南北绿灯
LED_R2 BIT P1.3 ;南北红灯
DIN BIT P1.6 ;串行显示数据
CLK BIT P1.7 ;串行显示时钟
ORG 0000H
LJMP START
ORG 0100H
START:
LCALL STATE0 ;调用状态0
LCALL DELAY ;调用延时
MOV TMOD,#01H ;置T0工作方式1
MOV TH0, #3CH ;置T0定时初值50mS
MOV TL0, #0B0H
SETB TR0 ;启动T0
CLR EA
LOOP: MOV R2,#20 ;置1S计数初值 50mS*20=1S MOV R3,#20 ;红灯20S
MOV SECOND1,#25 ;东西秒显示初值25S
MOV SECOND2,#20 ;南北秒显示初值25S
LCALL DISPLAY
LCALL STATE1 ;调用状态1
WAIT1: JNB TF0,WAIT1 ;查询50mS到否
CLR TF0
MOV TH0, #3CH ;恢复T0定时初值50mS
MOV TL0, #0B0H
SETB TR0 ;启动T0
DJNZ R2,WAIT1 ;判1S到否?未到继续状态1
MOV R2,#20 ;置50mS计数初值
DEC SECOND1 ;东西秒显示减一
DEC SECOND2 ;南北秒显示减一
LCALL DISPLAY
DJNZ R3,WAIT1 ;状态1维持20S
MOV R2,#5 ;置50mS计数初值 5*4=20
MOV R3,#3 ;绿灯闪3S
MOV R4,#4 ;闪烁间隔200mS
MOV SECOND1,#5 ;东西秒显示初值5S
MOV SECOND2,#5 ;南北秒显示初值5S
LCALL DISPLAY
WAIT2: LCALL STATE2 ;调用状态2
JNB TF0,WAIT2 ;查询50mS到否
CLR TF0
MOV TH0, #3CH ;恢复T0定时初值50mS
MOV TL0, #0B0H
DJNZ R4,WAIT2 ;判200mS到否?未到继续状态2 CPL LED_G1 ;东西绿灯闪
MOV R4,#4 ;闪烁间隔200Ms
DJNZ R2,WAIT2 ;判1S到否?未到继续状态2
MOV R2,#5 ;置50mS计数初值
DEC SECOND1 ;东西秒显示减一
DEC SECOND2 ;南北秒显示减一
LCALL DISPLAY
DJNZ R3,WAIT2 ;状态2维持3S
MOV R2,#20 ;置50mS计数初值
MOV R3,#2 ;黄灯2S
MOV SECOND1,#2 ;东西秒显示初值2S
MOV SECOND2,#2 ;南北秒显示初值2S
LCALL DISPLAY
WAIT3: LCALL STATE3 ;调用状态3
JNB TF0,WAIT3 ;查询30mS到否
CLR TF0
MOV TH0, #3CH ;恢复T0定时初值50mS
MOV TL0, #0B0H
DJNZ R2,WAIT3 ;判1S到否?未到继续状态3 MOV R2,#20 ;置50mS计数初值
DEC SECOND1 ;东西秒显示减一
DEC SECOND2 ;南北秒显示减一
LCALL DISPLAY
DJNZ R3,WAIT3 ;状态3维持2S
MOV R2,#20 ;置50mS计数初值
MOV R3,#20 ;红灯20S
MOV SECOND1,#25 ;东西秒显示初值25S
MOV SECOND2,#20 ;南北秒显示初值25S
LCALL DISPLAY
WAIT4: LCALL STATE4 ;调用状态4
JNB TF0,WAIT4 ;查询50mS到否
CLR TF0
MOV TH0, #3CH ;恢复T0定时初值50mS
MOV TL0, #0B0H
DJNZ R2,WAIT4 ;判1S到否?未到继续状态4 MOV R2,#20 ;置50mS计数初值
DEC SECOND1 ;东西秒显示减一
DEC SECOND2 ;南北秒显示减一
LCALL DISPLAY
DJNZ R3,WAIT4 ;状态4维持20S
MOV R2,#5 ;置50mS计数初值 5*4=20 MOV R4,#4 ;闪烁间隔200mS
MOV R3,#3 ;绿灯闪3S
DEC SECOND1 ;东西秒显示初值5S
DEC SECOND2 ;南北秒显示初值5S
LCALL DISPLAY
WAIT5: LCALL STATE5 ;调用状态5
JNB TF0,WAIT5 ;查询50mS到否
CLR TF0
MOV TH0, #3CH ;恢复T0定时初值100mS
MOV TL0, #0B0H
DJNZ R4,WAIT5 ;判200mS到否?未到继续状态5 CPL LED_G2 ;南北绿灯闪
MOV R4,#4 ;闪烁200mS
DJNZ R2,WAIT5 ;判1S到否?未到继续状态5
MOV R2,#5 ;置100mS计数初值
DEC SECOND1 ;东西秒显示减一
DEC SECOND2 ;南北秒显示减一
LCALL DISPLAY
DJNZ R3,WAIT5 ;状态5维持3S
MOV R2,#20 ;置50mS计数初值
MOV R3,#2 ;黄灯2S
DEC SECOND1 ;东西秒显示初值2S
DEC SECOND2 ;南北秒显示初值2S
LCALL DISPLAY
WAIT6: LCALL STATE6 ;调用状态6
JNB TF0,WAIT6 ;查询100mS到否
CLR TF0
MOV TH0, #3CH ;恢复T0定时初值100mS
MOV TL0, #0B0H
DJNZ R2,WAIT6 ;判1S到否?未到继续状态6
MOV R2,#20 ;置100mS计数初值
DEC SECOND1 ;东西秒显示减一
DEC SECOND2 ;南北秒显示减一
LCALL DISPLAY
DJNZ R3,WAIT6 ;状态6维持2S
LJMP LOOP ;大循环
STATE0: ;状态0
MOV P1,#0
CLR LED_G1
SETB LED_R1 ;东西红灯亮
CLR LED_G2
SETB LED_R2 ;南北红灯亮
RET
STATE1: ;状态1
SETB LED_G1 ;东西绿灯亮
CLR LED_R1
CLR LED_G2
SETB LED_R2 ;南北红灯亮
RET
STATE2: ;状态2
CLR LED_R1
CLR LED_G2
SETB LED_R2 ;南北红灯亮
RET
STATE3: ;状态3
SETB LED_G1
SETB LED_R1 ;东西黄灯亮
CLR LED_G2
SETB LED_R2 ;南北红灯亮
RET
STATE4: ;状态4
CLR LED_G1
SETB LED_R1 ;东西红灯亮
SETB LED_G2 ;南北绿灯亮
CLR LED_R2
RET
STATE5: ;状态5
CLR LED_G1
SETB LED_R1 ;东西红灯亮
CLR LED_R2
RET
STATE6: ;状态6
CLR LED_G1
SETB LED_R1 ;东西红灯亮
SETB LED_G2
SETB LED_R2 ;南北黄灯亮
RET
DISPLAY: ;数码显示
MOV A, SECOND1 ;东西秒寄存器
MOV B, #10 ;16进制数拆成两个10进制数 DIV AB
MOV DBUF+1,A
MOV A,B
MOV DBUF, A
MOV A, SECOND2 ;南北秒寄存器
MOV B, #10 ;16进制数拆成两个10进制数 DIV AB
MOV DBUF+3, A
MOV A,B
MOV DBUF+2, A
MOV R0,#DBUF
MOV R1,#TEMP
MOV R7,#4
DP10: MOV DPTR,#LEDMAP
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV @R1,A
INC R0
INC R1
DJNZ R7,DP10
MOV R0,#TEMP
MOV R1,#4
DP12: MOV R7,#8
MOV A,@R0
DP13: RLC A
MOV DIN,C
CLR CLK
SETB CLK
DJNZ R7,DP13
INC R0
DJNZ R1,DP12
RET
LEDMAP: DB 3FH,6,5BH,4FH,66H,6DH ;0，1，2，3，4，5 DB 7DH,7,7FH,6FH,77H,7CH ;6，7，8，9，A，B
DB 58H,5EH,7BH,71H,0,40H ;C，D，E，F， , - DELAY: MOV R5, #10
DLOOP0: MOV R6, #40
DLOOP1: MOV R7, #123
DLOOP2:
NOP
NOP
DJNZ R7, DLOOP2
DJNZ R6, DLOOP1
DJNZ R5, DLOOP0 RET
END
仿真图。