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实验报告
课程名称： 单片机原理及应用 实验名称： 交通灯管制系统设计 专业班级： 学生姓名： 日 期： 2012-6-26
电气信息工程学院实验中心
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一、课程名称：
单片机原理及应用
二、实验名称
交通灯管制系统设计
三、实验目的：
1.熟练焊接的技巧
2.熟悉AT89S52可编程的特性 3.学会使用Keil软件和串口烧制 4. 了解单片机的基本原理和应用系统开发
5.综合运用多学知识发现、提出、分析和解决问题，锻炼实践能力
四、实验时间及地点：
时间：2012年6月 地点：单片机实验室
五、实验设备：
电源、剪线钳、电烙铁、焊锡、PCB板、芯片等元器件
六、实验内容：
6.1 系统组成原理：
AT89S52单片机 数码管 电容 电阻 发光二极管等, 采用数码管
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显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。以单片机为控制核心，连接成最小系统，由按键设置模块产生输入，信号灯状态模块，LED倒计时模块模块接受输出。单片机接通电源后，系统进入正常工作状态，执行交通灯状态显示控制，同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。在此过程在此过程中随时调用急停按键和时间调节中断
6.2 系统电路设计：
AT89S52 晶振电路 复位电路 数码管显示 驱动电路 键控电路 交通灯状态 显示电路
6.3系统程序设计：
备注：其系统程序设计图见下一页
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开始 东西、南北红灯亮 东西行、南北停 延时显示80秒 东西黄灯亮 南北行、东西停 延时显示80秒 南北黄灯亮
七、实验步骤：
7.1 系统理论设计： 依据AT89S52可编程的特性
延时显示开始 设延时80秒初值 延时计数 延时到？ 返回 4
7.2 系统原理图设计：
7.3 PCB图绘制：
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7.4 电路板加工、安装焊接、调试：
利用电烙铁、松香、焊锡等依次按照图纸来完成焊接
系统的软件调试借助于TKS仿真器，在进行系统软件的连续调试之前要先进行软件的初调，就是要使各个子程序模块运行正确，程序的运行流程正确
7.5 系统软件、硬件联调：
使用Keil软件和串口烧制，软件调试主要分以下几个步骤进行： ◆功能子程序的调试。能子程序的调试包括运算、采样、数字滤波以及PID运算等子程序的调试。在调试功能子程序时，许多参数都是未知的，要根据其所需的条件，给出假定的数据，使其运行，如果能完成预定的处理功能或与手工计算的结果相符，就说明该子程序己调试通过。调试时由小到大，由里到外。
◆程序流程的调试。序流程的调试主要是查看程序运行的步骤是否正确，在某时刻程序运行所处的位置是否正确，是否能正确运行各个中断服务程序。在调试过程中，先将PID算法子程序屏蔽，输出可控硅导通时间用一个固定的常数代替，在各个中断服务子程序设置断点，然后运行程序，查看程序是否能运行到所有的断点，若所有断点都能运行到，则程序流程基本正确。去掉所有断点，再一次运行程序，查看可控硅状态，从而判断程序流程正确，反之，若程序流程不正确，做相应的修改后，重新调试； ◆功能程序与算法程序的通调。完成整个程序流程的调试后，将PID等算法子程序加入，在算法子程序前或后设置断点，运行整个程
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序。当程序在断点处暂停时，查看PID计算的控制量与手工计算的值是否相同。多运行几次，若每次的结果都正确，则说明程序各个部分互相没有矛盾，反之，则说明算法子程序和其它子程序之间有影响，需要做相应的修改后重新调。 系统编程： ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP TIMER0
SHIWEI BIT P1.1 GEWEI BIT P1.0 KEYADD BIT P3.2 KEYSUB BIT P3.3 START: MOV R0,#80 ;定义秒数 INIT: MOV P1,#00H MOV R4,#0 MOV DPTR,#LEDCODE MOV TMOD,#01H
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MOV TH0,#(65536-50000)/256 MOV TL0,#(65536-50000) MOD 256 SETB EA SETB ET0 LOOP_1: MOV P0,#21H MOV A,R0 MOV R5,A
LCALL LED_DISPLAY MOV P0,#11H MOV R5,#3 LCALL LED_DISPLAY MOV P0,#0CH MOV A,R0 MOV R5,A
LCALL LED_DISPLAY MOV P0,#0AH MOV R5,#3 LCALL LED_DISPLAY JMP LOOP_1 DELAY: MOV R3,#1
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D2: MOV R2,#20 D1: MOV R1,#248 DJNZ R1,$ DJNZ R2,D1 DJNZ R3,D2 RET TIMER0:
MOV TH0,#(65536-50000)/256 MOV TL0,#(65536-50000) MOD 256 INC R4 MOV A,R4 CJNE A,#20,EXIT MOV R4,#0 DEC R5 EXIT: RETI LED_DISPLAY: SETB TR0 LOOP_2: MOV A,R5 MOV B,#10 DIV AB
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MOV R6,A MOV R7,B
MOV DPTR,#LEDCODE
MOV A,R6 MOVC A,@A+DPTR CLR GEWEI MOV P2,A
SETB SHIWEI LCALL DELAY
MOV A,R7 MOVC A,@A+DPTR CLR SHIWEI MOV P2,A
SETB GEWEI LCALL DELAY LCALL KEYDOWN CJNE R5,#0,LOOP_2 CLR TR0 RET
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KEYDOWN:
JNB KEYADD,KEYADD_HANDLE JNB KEYSUB,KEYSUB_HANDLE RET
KEYADD_HANDLE: ;加时间处理 JB KEYADD,LOOP_2 LCALL DELAY
JB KEYADD,LOOP_2 ; JNB KEYADD,$ INC R0 CLR TR0 JMP INIT RET
KEYSUB_HANDLE: ; JB KEYSUB,LOOP_2 LCALL DELAY JB KEYSUB,LOOP_2 JNB KEYSUB,$ DEC R0 CLR TR0 JMP INIT RET
消抖 减时间处理 11
LEDCODE: DB 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99 DB 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90 END 7.6 系统优化：
尽可能把设计电路图的连线加粗，这样可以减小电阻。
八、总结
首要要感谢老师能够给我提供这样一个平台，通过这次课程设计，使我得到了一次用专业知识和专业技能去分析问题、解决问题全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及用汇编语言设计程序的思路技巧等方面都能向前迈了一大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。在焊接过程中，我学会应先合理的布局，并认真检查每个元器件，确保无误后再焊接。还有，不能急于求成，要焊接一个模块，检查一个模块，免得整个版子焊完后再在一大堆线中检查，这样不仅效率低且耗时。自然，我也学会如何去发现问题与解决问题的一些方法。
软件设计与调试，我觉得它主要考验你的思维逻辑能力及你对指令的熟悉程度。可以说再整个软件设计过程中，我不仅学会了延时的两种方法，即软件延时和硬件延时，还掌握数码管的两种显示方式（即动态显示与静态显示）及其如何选择。当然，通过几次反复调试过程，使得我对汇编指令有了更深刻的理解。
通过本次的课程设计，充分意识到自己所学的东西还是非常有限
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的，不过通过设计，还是学到了一些书本上没有学到的东西，为自己以后的学习起了很大的帮助。就我个人而言，很深刻地体会到一点，那就是我们在设计过程中一定要有一个整体的清晰的思路，知道自己的设计的对象的基本功能和核心器件的适用及其作用，只要把握住这些主要方面，一些小问题都将围绕着这些主要问题而逐步得到解决。 在整个设计过程中，生活中也一样，一定要意志坚定，克服自己的畏难情绪,这样才能将事情做好，才能干出一番成就。
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