信号灯实验报告

一、设计目的：

1.89C51单片机实际应用及基本原理

2.巩固和加深用汇编语言程序设计的能力。

二、设计条件和要求：

1.通过89C51控制LED发光二极管的亮灭。

2.A口控制红灯，B口控制黄灯，C口控制绿灯。

3.输出为0则亮，输出为1则灭。

4.用循环中断计数来控制变换时间。

三、设计任务：

1.西南北路口直行与转弯交替通行，数码管显示直行通行倒计时，红绿黄灯显示包括人行道在内的道路交通状态。

2.某一方向道路拥挤时，可以人工控制调节东西南北方向通行时间。

紧急情况时，各路口交通灯显示红灯，数码管保持数据不变。

四、设计思想

工作寄存器及存储单元分配

1.工作寄存器

R2设置为定时器定时中断次数,R6、R7用于延时程序中的寄存器

2.片内存储单元

30H、31H作为两组数码管显示数据存储单元;32H、33H作为交通灯初始状态存储单元;40H、41H作为交通灯显示数据存储单元

3.标志位

00H：南北通行标志位; 01H：东西通行标志位;02H：紧急事件标志位

程序

SNF EQU 00H ;;;南北通行标志位

EWF EQU 01H ;;;东西通行标志位

URF EQU 02H ;;;紧急事件标志位

ORG 0000H

LJMP MAIN ;;;上电转主程序

ORG 000BH ;;;定时中断入口

LJMP DSZD

ORG 0003H ;;;紧急中断入口

LJMP URZD

ORG 0030H

MAIN: LCALL INIT ;;;调用初始化子程序

LOOP: LCALL DIS ;;;循环执行显示子程序

AJMP LOOP

;///////////初始化程序

INIT: SETB SNF

SETB EWF

SETB URF

MOV R2,#20 ;;;定时器中断20次为1s

MOV TMOD,#01H ;;;初始化定时器

MOV TL0,#0B0H

MOV TH0,#3CH

SETB EA ;;;开定时中断与紧急中断

SETB ET0

SETB TR0

SETB EX0

SETB IT0 ;;;设置中断程控方式

MOV DPTR,#TAB ;;;数值首地址放入DPTR中

MOV 40H,#40 ;;;东南西北通行时间设置

MOV 41H,#40

MOV 30H,#40 ;;;通行时间初始化

MOV 31H,#60

MOV P0,#4CH ;;;初始化时南北通行并把交通灯状态分别放在32H和33H中

MOV 32H,#4CH

MOV P2,#15H

MOV 33H,#15H

RET

;////////////显示子程序

DIS: MOV P3,#0DFH ;;;选中南北方向的十位数码管MOV A,30H ;;;把显示数据送人数码管显示

MOV B,#10

DIV AB

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A ;;;

LCALL D1MS

MOV P3,#0EFH ;;;选中南北方向的个位数码管

MOV A,B ;;;送入数码管显示

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A

LCALL D1MS

MOV P3,#7FH ;;;选中第东西方向的十位数码管

MOV A,31H ;;;送入数码管显示

MOV B,#10

DIV AB

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A

LCALL D1MS

MOV P3,#0BFH ;;;选中第东西方向的个位数码管

MOV A,B

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A

LCALL D1MS

SETB P3.0

SETB P3.1

JNB P3.0,DIS_S ;;;查询是否第一个按键按下

JNB P3.1,DIS_E ;;;查询是否第二个按键按下

AJMP DIS_R ;;;没有键按下则返回

DIS_S:LCALL D5MS ;;;按键去抖

JNB P3.0,DIS_SN

AJMP DIS_R

DIS_SN:MOV 40H,#50 ;;;对通行时间从新分配，南北通行时间加长

MOV 41H,#30

AJMP DIS_R

DIS_E:LCALL D5MS ;;;按键去抖

JNB P3.1,DIS_EW

AJMP DIS_R

DIS_EW:MOV 40H,#30 ;;;东西通行时间加长

MOV 41H,#50

DIS_R:RET

;///////定时中断处理程序

DS_C: LJMP DS_R ;;;接力跳转

DSZD: PUSH ACC ;;;保护现场

PUSH PSW

CLR TR0 ;;;关定时器及中断标志位并重新赋值

CLR TF0

MOV TL0,#0B0H

MOV TH0,#3CH

DJNZ R2,DS_C ;;;判断1m时间是否到达

MOV R2,#20 ;;;到达重新赋值

DEC 30H ;;;南北方向通行时间减一

MOV A,30H ;;;把减一后的时间送入显示存储单元;;;;;;;南北通行到达最后4秒时黄灯闪烁

DS_10:CJNE A,#4,DS_11 ;;;如果通行时间剩余4秒

JNB SNF,DS_11 ;;;判断是否是南北通行

MOV P0,#8AH

MOV 32H, #8AH ;;;把交通灯状态存入存储单元（后面类似）

DS_11:CJNE A,#3,DS_12 ;;;不是剩余3秒，返回

JNB SNF,DS_12 ;;;不是南北通行时间，返回

MOV P0,#88H

MOV 32H, #88H

DS_12:CJNE A,#2,DS_13

JNB SNF,DS_13

MOV P0,#8AH

MOV 32H, #8AH

DS_13:CJNE A,#1,DS_14

JNB SNF,DS_14

MOV P0,#88H

MOV 32H, #88H

;------------------------

DS_14:JNZ DS_NE ;;;通行时间没有结束转向改变东西方向的数码管

CPL SNF ;;;如果通行时间结束则对标志位取反

JNB SNF,DS_1 ;;;判断是否南北通行

MOV 30H,40H ;;;是，点亮相应的交通灯

MOV P0,#4CH

MOV 32H,#4CH ;;;存储交通灯状态

MOV P2,#15H

MOV 33H, #15H ;;;存储交通灯状态

DS_NE:DEC 31H ;;;东西方向通行时间减一

MOV A,31H ;;;把通行剩余时间送入显示存储单元;;;;;;;;东西方向通行时间剩余4秒钟黄灯闪烁（程序注释与南北方向类似略）

DS_20:CJNE A,#4,DS_21

JB EWF,DS_21

MOV P0,#51H

MOV 32H, #51H

DS_21:CJNE A,#3,DS_22

JB EWF,DS_22

MOV P0,#41H

MOV 32H, #41H

DS_22:CJNE A,#2,DS_23

JB EWF,DS_23

MOV P0,#51H

MOV 32H, #51H

DS_23:CJNE A,#1,DS_24

JB EWF,DS_24

MOV P0,#41H

MOV 32H, #41H

;-----------------------------

DS_24:JNZ DS_R ;;;东西方向时间没有结束，返回CPL EWF ;;;对通行状态取反

JNB EWF,DS_2 ;;;东西方向通行时间到来，跳转

MOV 31H,#80 ;;;东西方向通行结束，重新显示时间

MOV P0,#89H ;;;点亮相应的交通灯

MOV 32H, #89H

MOV P2,#29H

MOV 33H, #29H

AJMP DS_R

DS_1: MOV 30H,#80 ;;;南北通行时间结束，重新对显示存储单元赋值

MOV P0,#89H ;;;执行转弯状态1

MOV 32H, #89H

MOV P2,#26H

MOV 33H, #26H

AJMP DS_NE

DS_2: MOV 31H,41H ;;;东西方向开始通行，赋值予显示存储单元

MOV P0,#61H ;;;点亮相应的交通灯

MOV 32H, #61H

MOV P2,#15H

MOV 33H, #15H

DS_R: SETB TR0

POP PSW ;;;恢复现场

POP ACC

RETI

;/////////////紧急中断处理程序

URZD: PUSH ACC ;;;保护现场

PUSH PSW

CLR IE0 ;;;清除中断标志位

CLR TR0 ;;;关定时器

CPL URF ;;;紧急事件标志位

JB URF,UR_CON ;;;紧急结束；跳转

MOV P0,#49H ;;;各路口灯全显示红灯亮

MOV P2,#15H

AJMP UR_R

UR_CON:SETB TR0 ;;;恢复正常交通MOV A,32H

MOV P0,A

MOV A,33H

MOV P2,A

UR_R: POP PSW ;;;恢复现场

POP ACC

RETI

;////////////查表指令0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

TAB: DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH DB 7DH, 07H, 7FH, 6FH

;//////////延时5ms与1ms

D5MS: MOV R7,#5

D1MS: MOV R7,#10

MOV R6,#50

L1: DJNZ R6,$

DJNZ R7,L1

RET

END

五、89C51的结构分析

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：

口管脚备选功能

P3.0 RXD（串行输入口）

P3.1 TXD（串行输出口）

P3.2 /INT0（外部中断0）

P3.3 /INT1（外部中断1）

P3.4 T0（记时器0外部输入）

P3.5 T1（记时器1外部输入）

P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）

P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE 的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC 指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间为外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器读取外部ROM数据。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，单片机读取内部程序存储器。（扩展有外部ROM时读取完内部ROM后自动读取外部ROM）。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

89C51引脚图

六、实验结果

七、实验小结

经过这一次的课程设计, 做关于交通灯系统设计,我认真查阅资料,学习关于这方面的知识,比如说要了解89C51芯片中各个引脚的功能,在理论学习的基础上,又加深了对知识的理解,我觉得我在芯片编程方面,特别是在初始化方面是我最大的困难,一定是我的汇编语言学得不够好,我只能借助参考资料,查每一条指令的作用与功能,这样一来又巩固了我的对汇编语言的了解.

学习理论知识固然重要,但在你学完了之后,你不在实践中运用你所学的知识,过一段时间后,你可能什么都记不起来了,或许在学的时候心里有一个概念,认为这个知识我曾经学得不错,我现在怎么想不起来了,一心想依赖课本;如果我们用实践来学习知识,你会努力地去搜索你想要需要的东西,即使是过了一段时间后,你也会记得你曾经对这点不明白认真地查阅过,所以你不容易忘记.

以后我一定会勤加练习，掌握基础知识，能够真正的学以致用，不

是仅仅只是了解而已。