实验八 模拟交通灯(Keil与Protenus联合)

本科学生设计性实验报告
学号姓名
学院物理与电子专业、班级子
实验课程名称模拟交通灯控制技术实验
教师及职称
开课学期2013 至2014 学年下学期
填报时间2014 年 6 月 5 日
云南师范大学教务处编印
摘要：道路交通信号灯是交通安全产品中的一种类别，是为了加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。

单片机是微型计算机一个重要分支，具有体积小、价格低、指令系统简单、可靠性高工作范围广等特点，故本实验以89C51单片机为核心进行设计控制交通灯的工作。

4．实验设备及材料。

单片机交通灯实验报告一、实验目的二、实验原理三、实验器材四、实验步骤五、实验结果六、实验分析与讨论七、实验总结一、实验目的：本次单片机交通灯实验的主要目的是通过使用单片机控制LED灯的亮灭，模拟交通信号灯的运行状态，并能够正确地掌握单片机编程技巧和硬件连接技术。

二、实验原理：本次交通灯实验采用了单片机作为中央处理器，通过编写程序控制LED灯的亮灭来模拟交通信号灯。

在程序中，我们需要使用到延时函数和条件判断语句。

具体来说，在红绿黄三个LED灯之间切换时，需要设定一个时间段，并在该时间段内循环执行红绿黄三个LED灯亮度变化的循环语句。

三、实验器材：1. 单片机开发板一块；2. LED 灯若干；3. 杜邦线若干。

四、实验步骤：1. 将红色 LED 灯连接至 P0 口；2. 将黄色 LED 灯连接至 P1 口；3. 将绿色 LED 灯连接至 P2 口；4. 将单片机开发板与电脑连接，打开 Keil 软件；5. 编写程序，将红色 LED 灯亮起来；6. 编写程序，将黄色 LED 灯亮起来；7. 编写程序，将绿色 LED 灯亮起来；8. 编写程序，模拟交通信号灯的运行状态。

五、实验结果：在完成了上述步骤后，我们成功地模拟出了交通信号灯的运行状态。

具体来说，在程序中我们设定了一个时间段为10s，在这个时间段内，红灯亮 5s，黄灯亮 2s，绿灯亮 3s。

在这个时间段结束后，循环执行该过程。

六、实验分析与讨论：通过本次交通灯实验，我们学习到了如何使用单片机控制LED灯的亮灭，并能够正确地编写程序模拟交通信号灯的运行状态。

在编写过程中需要注意以下几点：1. 在使用延时函数时要注意时间单位和精度；2. 在编写条件判断语句时要注意逻辑结构和语法规范；3. 在硬件连接时要注意杜邦线的颜色对应关系和插口位置。

七、实验总结：本次单片机交通灯实验是一次非常有意义的实践活动。

通过此次实验，我们掌握了单片机编程技巧和硬件连接技术，并能够正确地模拟交通信号灯的运行状态。

一、实验目的1. 理解交通灯控制系统的工作原理。

2. 掌握使用单片机进行交通灯控制系统的设计与实现。

3. 提高动手实践能力和问题解决能力。

二、实验原理交通灯控制系统通常采用单片机作为核心控制单元，通过编程实现对交通灯的红、黄、绿三种灯光状态的切换。

本实验采用单片机（如STC89C52）作为核心控制单元，利用定时器实现灯光的定时切换，并通过LED灯模拟交通灯的灯光状态。

三、实验器材1. 单片机开发板（如STC89C52开发板）2. LED灯（红、黄、绿各一个）3. 电阻（根据LED灯的规格选择）4. 跳线5. 编程器6. 计算机四、实验步骤1. 硬件连接：- 将红、黄、绿LED灯分别连接到单片机的P1.0、P1.1、P1.2端口。

- 将电阻串联在每个LED灯的两端，防止LED灯过载。

- 将跳线连接到单片机的相关引脚，用于编程和调试。

2. 软件编程：- 使用Keil软件编写单片机程序，实现交通灯的控制逻辑。

- 设置定时器，实现灯光的定时切换。

- 编写主循环程序，根据定时器的值切换LED灯的状态。

3. 程序调试：- 将程序烧录到单片机中。

- 使用示波器或逻辑分析仪观察LED灯的状态，确保程序运行正常。

4. 实验验证：- 将LED灯连接到实际交通灯的位置。

- 启动单片机，观察LED灯的状态是否符合交通灯的控制逻辑。

五、实验结果与分析1. 实验结果：- 红灯亮时，表示禁止通行。

- 绿灯亮时，表示允许通行。

- 黄灯亮时，表示准备切换到红灯。

2. 实验分析：- 通过本次实验，掌握了使用单片机进行交通灯控制系统的设计与实现。

- 了解了定时器在实现灯光切换中的作用。

- 提高了动手实践能力和问题解决能力。

六、实验总结1. 优点：- 实验操作简单，易于上手。

- 理论与实践相结合，提高了学生的动手能力。

2. 不足：- 实验内容较为简单，未能涉及到复杂交通灯控制系统的设计。

- 实验器材较为有限，限制了实验的拓展性。

七、实验拓展1. 研究复杂交通灯控制系统的设计，如多路口交通灯协同控制。

这是我初学单片机，并用Proreus软件自己绘制自己编写程序实现的一个交通红绿灯的系统。

这是硬件连接图和程序，以便今后复习。

左上右下中控制部分,上面一个开关按下时,南北方向绿灯,东西方向红灯黄灯闪烁3秒绿灯设置15秒,红灯设置18秒。

绿灯走完15秒后黄灯闪烁3秒变为红灯，红灯走完18秒后变成绿灯，以此循环。

源程序:COUNT EQU30H;T0中断计数SNLEDDATA EQU31H;存储南北数码管显示的数据SNCOLORFLAG EQU32H;=1时南北绿灯亮，=2时南北黄灯亮，=3时南北红灯亮SNLEDDATAINIT EQU33H;存储南北各颜色灯的初始时间EWLEDDATA EQU34H;存储东西数码管显示的数据EWCOLORFLAG EQU35H;=1时东西红灯亮，=2时东西绿灯亮，=3时东西黄灯亮EWLEDDATAINIT EQU36H;存储东西各颜色灯的初始时间org0000hlJMP MAINorg0003hljmp exint0ORG000BHlJMP INTT0org0013hljmp exint1org0100h;主函数**************************************MAIN:CALL INITSTART:MOV A,COUNTCJNE A,#200,NOT1S;没到1秒跳转MOV COUNT,#00;1秒时间到DEC SNLEDDATAMOV A,SNLEDDATAJNZ checkewleddataMOV SNLEDDATA,SNLEDDATAINITINC SNCOLORFLAGMOV A,SNCOLORFLAGCJNE A,#04,checkewleddataMOV SNCOLORFLAG,#01checkewleddata:DEC EWLEDDATAMOV A,EWLEDDATAJNZ timenotoverMOV EWLEDDATA,EWLEDDATAINITINC EWCOLORFLAGMOV A,EWCOLORFLAGCJNE A,#04,timenotoverMOV EWCOLORFLAG,#01TIMENOTOVER:NOT1S:call ewcolorcheckCALL snCOLORCHECKCALL DISPLAYJMP START;*********************************************;初始化函数***********************************INIT:MOV SP,#60HMOV TMOD,#01HMOV TH0,#0eCHMOV TL0,#078HMOV COUNT,#00HMOV SNLEDDATAINIT,#15MOV EWLEDDATAINIT,#18MOV SNLEDDATA,SNLEDDATAINITMOV EWLEDDATA,EWLEDDATAINITSETB TR0;开定时器0SETB ET0;允许定时器0中断setb ex0;允许外部0中断setb ex1;允许外部1中断setb it0;外部中断0下降沿触发setb it1;外部中断1下降沿触发SETB EA;开总中断MOV P2,#0feHMOV SNCOLORFLAG,#01RET;*****************************************;外部中断0*********************************** exint0:push accpush pswmov a,p0push accmov a,p1push accmov a,p2push accclr ex1clr p2.0clr p2.1clr p2.2clr p2.3setb p1.4clr p1.1clr p1.2setb p1.5clr p1.3clr p1.4jnb p3.2,$setb ex1pop accmov p2,apop accmov p1,apop accmov p0,apop pswpop acc;外部中断1*********************************** exint1:push accpush pswmov a,p0push accmov a,p1push accmov a,p2push accclr ex0clr p2.0clr p2.1clr p2.2clr p2.3setb p1.4setb p1.2clr p1.1clr p1.0setb p1.3clr p1.5clr p1.4jnb p3.3,$setb ex0pop accmov p2,apop accmov p1,apop accmov p0,apop pswpop acc;T0中断函数*******************************INTT0:PUSH ACCPUSH PSWMOV TH0,#0ecH;#0echMOV TL0,#078H;#078hMOV A,P2RL ACJNE A,#11101111B,NOT5MOV A,#0feH;p2.0=0,南北数码管十位亮，p2.1=0,南北数码管个位亮NOT5:MOV P2,A;p2.2=0,东西数码管十位亮，p2.3=0,东西数码管个位亮INC COUNTPOP PSWPOP ACCRETI;****************************************;南北红绿黄灯控制**************************snCOLORCHECK:PUSH ACCPUSH BPUSH PSWsngreen:MOV A,SNCOLORFLAGCJNE A,#01,snYELLOWMOV SNLEDDATAINIT,#03;设置南北黄灯闪烁时间CLR P1.2CLR P1.1SETB P1.0;南北绿灯亮JMP snCOLORCHECKOUTsnYELLOW:;MOV A,SNCOLORFLAGCJNE A,#02,snredMOV SNLEDDATAINIT,#18;设置南北红灯亮时间MOV A,COUNTDIV ABMOV A,BCJNE A,#00H,snNOTFLASHCPL P1.1;南北黄灯闪烁CLR P1.0CLR P1.2snNOTFLASH:JMP snCOLORCHECKOUTsnred:MOV SNLEDDATAINIT,#15;设置南北绿灯亮时间CLR P1.0CLR P1.1SETB P1.2;南北红灯亮snCOLORCHECKOUT:POP PSWPOP BPOP ACCRET;******************************************************;东西红绿黄灯控制**************************************ewCOLORCHECK:PUSH ACCPUSH BPUSH PSWewred:MOV A,ewCOLORFLAGCJNE A,#01,ewyellowMOV ewLEDDATAINIT,#15;设置东西绿灯亮时间CLR P1.3CLR P1.4SETB P1.5;东西红灯亮JMP ewCOLORCHECKOUT;MOV A,ewCOLORFLAGCJNE A,#03,ewgreenMOV ewLEDDATAINIT,#18;设置东西红灯亮时间MOV A,COUNTMOV B,#100DIV ABMOV A,BCJNE A,#00H,ewNOTFLASHCPL P1.4;东西黄灯闪烁CLR P1.3CLR P1.5ewNOTFLASH:JMP ewCOLORCHECKOUTewgreen:MOV ewLEDDATAINIT,#03;设置东西黄灯闪烁时间CLR P1.4CLR P1.5SETB P1.3;东西绿灯亮ewCOLORCHECKOUT:POP PSWPOP BPOP ACCRET;************************************************************;数码管显示**************************************************DISPLAY:PUSH ACCPUSH PSWPUSH BMOV A,SNLEDDATAMOV B,#10DIV ABMOV A,EWLEDDATAMOV B,#10DIV ABMOV R2,BMOV R3,AMOV DPTR,#TABLEMOV A,P2 DISPSNH:CJNE A,#0feH,DISPSNLMOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV P0,AJMP DISPOUT DISPSNL:CJNE A,#0fdH,DISPEWHMOV A,R0MOVC A,@A+DPTRMOV P0,AJMP DISPOUT DISPEWH:CJNE A,#0fbH,DISPEWLMOV A,R3MOVC A,@A+DPTRMOV P0,AJMP DISPOUT DISPEWL:CJNE A,#0f7H,DISPOUTMOV A,R2MOVC A,@A+DPTRMOV P0,A DISPOUT:POP BRET;************************************************** TABLE:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH;0123456789END。