红绿灯控制

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告

（20 16—2017学年第二学期）

课程名称：嵌入式系统在生医中的应用开课实验室：信自111

实验日期：2017.5.9

一、实验内容、原理

主体电路红绿灯自动控制模块。本电路利用单片机的P3.2，P3.3，P3.4作为输出口，分别控制红、黄、绿三个灯亮的顺序及时间，红灯亮4秒，黄灯亮1秒，绿灯亮5秒，重复执行。

二、相关知识

1、芯片STC8951

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。主要特性：与MCS-51 兼容,4K字节可编程FLASH存储器,寿命：1000写/擦循环,数据保留时间：10年,全静态工作：0Hz-24MHz,三级程序存储器锁定128×8位内部RAM,32可编程I/O线,两个16位定时器/计数器,5个中断源,可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内振荡器和时钟电路。

2、单片机I/O端口

（1）特点

锁存器加引脚结构。I/O复用结构：P0口作并行扩展时为三态双向口；P3口为功能复用I/O口，由内部控制端控制。准双向结构：P0-P3口作普通I/O口使用时均为准双向口，典型结构如P1口。输入时读引脚，输出时为写锁存器。（2） I/O端口应用特性

端口的自动识别：P0、P2总线复用、P3功能复用，内部资源自动选择。端口锁

存器的读、改、写操作：都是一些逻辑运算、置位/清除、条件转移等指令。读引脚的操作指令：I/O端口被指定为源操作数即为读引脚操作。例如，执行“MOV A，P1”时，P1口的引脚状态传送到累加器中；而相对应的“MOV P0， A”指令则是将累加器的内容传送到P1口锁存器中。准双向口的使用：端口作输入时，读入时应先对端口置“1”，然后再读引脚。P0口作普通口使用；此时必须加上拉电阻。I/O驱动特性：P0口可驱动8个LSTTL输入端，P1-P3口可驱动4个LSTTL 输入端。

三、程序设计及说明

1、主程序

ORG 0000H ;以下程序从0单元开始

AJMP MAIN

ORG 0030H

MAIN:

clr p3.2 ;红灯亮4秒

setb p3.3 ;黄灯不亮

setb p3.4 ;绿灯不亮

lcall delay1s ;延时1秒

lcall delay1s ;延时1秒

lcall delay1s;延时1秒

lcall delay1s ;延时1秒

setb p3.2 ;红灯不亮

clr p3.3 ;黄灯亮1秒

setb p3.4 ;绿灯不亮

lcall Delay1s ;延时1秒

setb p3.2 ;红灯不亮

setb p3.3 ;黄灯不亮

clr p3.4 ;绿灯亮5秒

lcall Delay1s ;延时1秒

lcall Delay1s ;延时1秒

lcall Delay1s ;延时1秒

lcall Delay1s ;延时1秒

lcall Delay1s ;延时1秒

AJMP MAIN ;跳转到MAIN处

delay1s: ;1秒延时子程序

mov r5,#9

mov r7,#0

mov r6,#195

LOOP:

LOP:

djnz r7,$ ;延时256×2μs=512(μs)

djnz r6,lop ;延时(512+2)×R6(μs)

djnz r5,loop

RET

END

2、延时子程序时间计算:

如果延时1S=1000ms=1000000μs；则上段程序R6的取值为：

1000000

μs=1945.5253μs

R6只能取整数，取1946，则上段程序延时总时间为：

（512+2）×1946μs=1000244μs=1000.244ms=1.000244s

四、Keil 编译

1、运行Keil uVision5进入编辑界面，如图1-1所示。

图1-1 Keilc51编辑界面

2、首先进入菜单project/new project建立一个新工程，如图1-2所示。

图1-2 建立新工程

3、选择要保存的路径，输入工程文件的名字，如图1-3所示。

图1-3 保存路径

4、根据使用的单片机选择相应的型号，如图1-4所示。

图1-4 选择单片机型号

5、单击“Target 1”前面的“+”号，然后在“Source Group 1”上单击右键，弹出如图1-5所示界面加入源文件。如还没有源文件请先进入菜单File/New生成一个*.asm格式的文件。

图1-5 加入源文件界面

6、进行输出文件设置，进入菜单project/options for target选择OUTPUT选项卡，勾选Crest HEX File项，如图1-6所示。

图1-6 输出文件设置

7、程序编写完成后进入菜单Project/Build target编译工程，如图1-7所示。生成的*.HEX文件即可作为下载程序使用。

图1-7 生成文件

五、主要困难与解决办法：

1、在编译过程中，试了许多次都没有编译成功，最后发现是由于字母拼写错误，改正之后才正确了。

2、程序编译运行通过后，加载进入仿真原理图中运行，红黄绿三个灯没有亮，进行程序的编辑调试后再次加载入仿真原理图中，此次只有红灯亮。

解决办法：通过检查程序和询问同学，改变了main程序中的延时子程序，重新运行了程序之后，仿真通过，原理图运行正常。

3、焊接电路板时没有搞清楚原理，就直接开始焊接，导致元器件的位置摆放的