單片機實(shí)驗--交通燈
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1、進(jìn)一步熟悉HNIST-2型單片機系統
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201611/319587.htm相關(guān)硬件電路；
2、掌握單片機中斷的應用和中斷處理程序的編寫(xiě)方法；
3、掌握單片機內部定時(shí)/計數器的使用及編程方法
。
二、實(shí)驗前準備
1、完成作業(yè)4
2、根據實(shí)驗內容編寫(xiě)好相關(guān)程序，并進(jìn)行Proteus仿真。
三、實(shí)驗內容
實(shí)驗內容為3項，其中第1、2項必做。
1、基本交通燈。
根據圖3.2電路，用單片機的IO口控制4組紅綠黃共12個(gè)發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管按照一定規則與次序發(fā)光與閃亮以實(shí)現模擬交通燈的功能。假設初始狀態(tài)為：（南北通行狀態(tài)）南北綠燈、東西紅燈（25s）；后轉為過(guò)度狀態(tài)：南北黃燈、東西紅燈（5s）；再轉為東西通行狀態(tài)：東西綠燈、南北紅燈25（s）。再轉為過(guò)渡狀態(tài)：東西黃燈、南北紅燈(5s)，然后循環(huán)往復。
要求采用定時(shí)器實(shí)現所需要的定時(shí)時(shí)間。
2、鍵控交通燈。
按一下K1鍵
，保持南北通行狀態(tài)；按一下K2鍵
，保持東西通行狀態(tài)；按一下K3鍵
，保持正常交通燈。
要求在中斷中進(jìn)行按鍵處理。
3、具有閃爍的交通燈。
在2的基礎上增加，綠燈最后5s閃爍，即亮0.5S滅0.5S閃爍。
四、實(shí)驗原理圖
圖3.2交通燈實(shí)驗電路原理圖圖3.2共有4個(gè)按鍵K1、K2、K3、K4，分別連接到單片機P2.0、P2.1、P2.2、P2.3引腳，按鍵后對應引腳為低電平，通過(guò)4個(gè)二極管D17、D18、D19、D20連接到P3.2（外部中斷0），這是二極管構成的相與電路，即任意按一個(gè)鍵能在P3.2上產(chǎn)生一個(gè)低電平或下降，作為中斷觸發(fā)信號。
五、軟件設計思想
1、定時(shí)思想。
采用定時(shí)器T0或T1的方式1定時(shí)500ms，每500ms中斷進(jìn)行計數，計數10次即0.5s，計數20次即1s，對秒計數實(shí)現所需要的定時(shí)時(shí)間。
2、亮燈控制思想。
單片機控制燈引腳與燈對應如下，0點(diǎn)亮。
一共有四種狀態(tài)S0、S1、S2、S3，
a、南北通行S0狀態(tài)：
南北綠燈、東西紅燈，P0=11110111=0xf7，P1=10011110=0x9e；
南北通行S0b、過(guò)渡狀態(tài)S1：
南北黃燈、東西紅燈，P0=11111011=0xfb，P1=10101110=0xae；?
過(guò)渡狀態(tài)S1?c、東西通行狀態(tài)S2：
東西綠燈、南北紅燈，P0=11111100=0xfc，P1=11110011=0xf3；?
東西通行狀態(tài)S2?d、過(guò)渡狀態(tài)S3：
東西黃燈、南北紅燈，P0=11111101=0xfd，P1=01110101=0x75；
過(guò)渡狀態(tài)S3?設置一個(gè)秒計數單元SEC每秒+1，設置兩個(gè)控制值變量a，b。
首先令SEC=0，a=0xfd，b=0x75，處于S0狀態(tài)；
SEC==25，a=0xfc，b=0xf3，處于S1狀態(tài)；
SEC==30，a=0xfb，b=0xae，處于S2狀態(tài)；
SEC==55，a=0xf7，b=0x9e，處于S3狀態(tài)；
SEC==60，SEC=0，a=0xfd，b=0x75，處于S0狀態(tài)；
P0=a，P1=b。
3、交通燈鍵控
按鍵后即進(jìn)入外部中斷0，在外部中斷0中斷程序中判斷：若是按K1鍵，控制南北通行狀態(tài)，并將定時(shí)器T0關(guān)閉，即可保持南北通行狀態(tài)；若是按K2鍵，控制東西通行狀態(tài)，并將定時(shí)器T0中斷關(guān)閉，即可保持東西通行狀態(tài)；若是按K3鍵，開(kāi)啟定時(shí)器T0中斷，恢復正常交通燈。
4、閃爍控制?
在需要閃爍時(shí)，0.5s按正常顯示，0.5s全滅，即是閃爍效果。實(shí)現方法是：當=0.5s的時(shí)刻，并且在南北通行的最后5s(19或在東西通行的最后5s(49，滅綠燈：P0=0xf9，P1==0x24，當=1s的時(shí)刻，按正常顯示。
六、實(shí)驗源代碼
#include//基本的交通燈程序
#defineuintunsignedint
uintflag=20;//定義計時(shí)器標志
uintsecond=0;//定義秒標志
voidmain()
{
TMOD=0x01;//選擇T0計時(shí)器的工作方式1
TH0=(65536-50000)/256;//給TH0裝初始值為50000us
TL0=(65536-50000)%6;//給TH1裝初始值
TR0=1;//SCON中T0計時(shí)器打開(kāi)
ET0=1;//打開(kāi)定時(shí)計數器T0中斷
EA=1;//打開(kāi)總中斷
P2=0xf7;//交通燈賦初始狀態(tài)
P3=0x9e;
while(1)//等待時(shí)間，做出反應
{
if(second==25)
{P2=0xf7;P3=0x9e;}
if(second==30)
{P2=0xfb;P3=0xae;}
if(second==55)
{P2=0xfc;P3=0xf3;}
if(second==60)
{P2=0xfd;P3=0x75;}
if(second>60)second=second`;
}
}
voidT0_int(void)interrupt1
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%6;
flag--;
if(flag==0)
{
second++;//秒標志加1
flag=20;//重置計時(shí)器標志
}
}
#include//基本的交通燈程序
#defineuintunsignedint
sbitk1=P2^0;
sbitk2=P2^1;
sbitk3=P2^2;
uintflag=5;//定義計時(shí)器標志
uintsecond=0;//定義秒標志
uintkey;//判斷按鍵是否按下的標志
voidmain()
{
TMOD=0x01;//選擇T0計時(shí)器的工作方式1
TH0=(65536-5000)/256;//給TH0裝初始值為50000us
TL0=(65536-5000)%6;//給TH1裝初始值
TR0=1;//SCON中T0計時(shí)器打開(kāi)
ET0=1;//打開(kāi)定時(shí)計數器T0中斷
EX0=1;//開(kāi)外部中斷0
IT0=1;//外部中斷0觸發(fā)方式為跳變沿觸發(fā)
PX0=1;//設置外部中斷0優(yōu)先級為1
EA=1;//開(kāi)總中斷
P1=0xf7;//交通燈賦初始狀態(tài)
P3=0x9e;
while(1)//等待時(shí)間，做出反應
{
if(second==10)
{P1=0xf7;P3=0x9e;}
if(second==20)
{P1=0xfb;P3=0xae;}
if(second==30)
{P1=0xfc;P3=0xf3;}
if(second==40)
{P1=0xfd;P3=0x75;}
if(second>40)second=second`;
if(key==1){TR0=0;P1=0xf7;P3=0x9e;}//如果k1按下，南北通行
if(key==2){TR0=0;P1=0xfc;P3=0xf3;}//如果k2按下，東西通行
if(key==3)//如果k3按下，普通交通燈
{
TR0=1;
TH0=(65536-5000)/256;
TL0=(65536-5000)%6;
}
}
}
voidT0_int(void)interrupt1//定時(shí)計數器的中斷子程序
{
TH0=(65536-5000)/256;
TL0=(65536-5000)%6;
flag--;
if(flag==0)
{
second++;//秒標志加1
flag=5;//重置計時(shí)器標志
}
}
voidX0_int(void)interrupt0//外部中斷0的中斷子程序
{
if(k1==0)key=1;//根據各按鍵情況設置按鍵標志
if(k2==0)key=2;
if(k3==0)key=3;
}
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