内容发布更新时间 : 2024/12/23 7:34:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
单片机系统开发与应用工程实习计报告
车道交叉组成十字路口，A是主车道，B是支道。设计要求如下： （1）用发光二极管模拟交通信号灯，用按键开关模拟车辆检测信号。
（2）正常情况下，A、B两车道轮流放行，A车道放行50s，其中5s用于警告；B车道放行30s，其中5s用于警告。
（3）交通灯繁忙时，交通信号灯控制系统应有手控开关，可人为地改变信号灯状态，以缓解交通拥挤状况。在B车道放行期间，若A车道有车而B车道无车，按下开关K1使A车道放行15s；在A车道放行期间，若b车道有车而A车道无车，按下开关K2使B车道放行15s。
（4）有紧急车辆通过时，按下K3开关使A、B车道均为红灯，禁行20s。
2.2 系统设计
2.2.1 总体设计思想
交通灯控制系统主要控制A、B两车道的交通，以AT89S52单片机为核心芯片，通过控制三色LED的亮灭来控制各车道的通行；另外通过3个按键来模拟各车道有无车辆的情况和有紧急车辆的情况。根据设计要求，制定总体设计思想如下：
（1）正常情况下运行主程序，采用0.5s延时子程序的反复调用来实现各种定时时间。
（2）一道有车而另一道无车时，采用外部中断1执行中断服务程序，并设置该中断为低优先级中断。
（3）有紧急车辆通过时，采用外部中断0执行中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断，实现二级中断嵌套。 2.2.2 框图设计
基于AT89S52单片机的交通信号灯控制系统由电源电路、单片机主控电路、按键控制电路和道路显示电路几部分组成，框图如图1-1所示。
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图2-1 基于AT89S52单片机的交通灯控制系统框图
3 硬件设计
3.1 电路图原理
用12只发光二极管模拟交通信号灯，以AT89S52单片机的P1口控制这12只发光二极管， 由于单片机带负载能力有限， 因此，在P1口与发光二极管之间用74LS07作驱动电路，P1口输出低电平时，信号灯亮；输出高电平时，信号灯灭。在正常情况和交通繁忙时，A、B两车道的6只信号灯的控制状态有5种形式，即P1口控制功能及相应控制码如表1-1所示。分别以按键K1、K2模拟A、B道的车辆检测信号，开关K1按下时，A车道放行；开关K2按下时，B车道放行；开关K1和K2的控制信号经异或取反后，产生中断请求信号（低电平有效）,通过外部中断1向CPU发出中断请求；因此产生外部中断1中断的条件应是：INT1=K1+K2 (3-1)，可用集成块74LS266（如无74L266，可用74LS86与74LS04组合代替）来实现。采用中断加查询扩展法，可以判断出要求放行的是A车道（按下开关K1）还是B车道（按下开关K2）。
以按键K0模拟紧急车辆通过开关，当K0为高电平时属正常情况，当K0为低电平时，属情况直接将K0信号接至INT0（P3.2）脚即可实现外部中断0中断。
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表3-1 交通信号灯与控制状态对应关系
控制状态
P1口
P1.7
P1.6 未用
P1.5 B道绿灯
A道放行，B道禁止 A道警告，B道禁止 A道禁止，B道放行 A道禁止，B道警告 A道禁止，B道禁止
F6H
1
1
1
1
0
1
1
0
EEH
1
1
1
0
1
1
1
0
DEH
1
1
0
1
1
1
1
0
F5H
1
1
1
1
0
1
0
1
F3H
1
1
1
P1.4 B道黄灯 1
P1.3 B道红灯 0
P1.2 A道绿灯 0
P1.1 A道黄灯 1
P1.0 A道红灯 1
控制码 未用
3.2 单片机控制交通信号灯模拟系统的电路图
图3-1单片机控制交通信号灯模拟系统的电路图
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4 软件设计
主程序采用查询方式定时，由R2寄存器确定调用0.5延时子程序的次数，从而获取交通灯的各种时间。子程序采用定时器1方式1查询式定时，定时器定时50ms，R3寄存器确定50ms循环10次，从而获取0.5s的延时时间。
有车车道放行的中断服务程序首先要保护现场，因需用到延时子程序和P1口，故需保护的寄存器有R3、P1、TH1、TL1，保护现场时还需关中断，以防止高优先级中断（紧急车辆通过所产生的中断）出现导致程序混乱。
开中断，由软件查询P3.0口和P3.1口，判别拿哪一道有车，再根据查询情况执行相应的服务。待交通灯信号出现后，保持15s的延时，然后，关中断，恢复现场，再开中断，返回主程序。
紧急车辆出现时的中断服务程序也需保护现场，但无须关中断（因其为高优先级中断），然后执行相应的服务，待交通灯信号出现后延时20s，确保紧急车辆通过交叉路口，然后，恢复现场，返回主程序。
4.1 程序流程图
交通信号灯模拟控制系统程序流程图如图4-3所示
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图4-1 交通信号灯模拟控制系统程序流程图
4.2 程序清单
ORG 0000H
LJMP MAIN ;转向主程序 ORG 0003H
LJMP INTT0 ;转向紧急车辆中断服务程序 ORG 0013H
LJMP INTT1 ;转向有车车道中断服务程序 ORG 0200H
MAIN: MOV SP,#30H
SETB PX0 ;置外部中断0为高优先级中断
MOV TCON,#00H ;置外部中断0、1为电平触发
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