基于單片機課程設計報告2(完整資料）(可以直接使用，可編輯優秀版資料，歡迎下載）

基于單片機課程設計報告2(完整資料）(可以直接使用，可編輯優秀版資料，歡迎下載）單片機課程設計單片機課程設計課題：基于51單片機的交通燈設計專業：?機械設計制造及其自動化學號:?指導教師：? 邵添設計日期： ?２0１7/12/18成績：重慶大學城市科技學院電氣學院基于5１單片機數字溫度計設計報告一、設計目的作用本設計是一款簡單實用的小型數字溫度計,所采用的主要元件有傳感器ＤＳ18B20，單片機AT８9C５2，，四位共陰極數碼管一個，電容電阻若干.DS１８B２0支持“一線總線”接口，測量溫度范圍—55°C~＋125°Ｃ。在—１0~+85°C范圍內,精度為±0。5°C。１８Ｂ20的精度較差,為±2°Ｃ本次數字溫度計的設計共分為五部分,主控制器，LED顯示部分，傳感器部分，復位部分，按鍵設置部分，時鐘電路。主控制器即單片機部分,用于存儲程序和控制電路;LED顯示部分是指四位共陰極數碼管，用來顯示溫度；傳感器部分，即溫度傳感器，用來采集溫度，進行溫度轉換;復位部分,即復位電路,按鍵部分用來設置上下限報警溫度.測量的總過程是,傳感器采集到外部環境的溫度，并進行轉換后傳到單片機,經過單片機處理判斷后將溫度傳遞到數碼管顯示。二、設計要求（1)。利用ＤS1８B2０傳感器實時檢測溫度并顯示。（２）.利用數碼管實時顯示溫度.（3)．當溫度超過或者低于設定值時蜂鳴器報警，LED閃爍指示.(4).能夠手動設置上限和下限報警溫度。三、設計的具體實現1、系統概述方案一：由于本設計是測溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，進行A/Ｄ轉換后，就可以用單片機進行數據的處理,在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來，這種設計需要用到A/D轉換電路，感溫電路比較麻煩.方案設計框圖如下:數碼管顯示電路數碼管顯示電路熱敏電阻組成的感溫電路AD轉換方案二:考慮到用溫度傳感器，在單片機電路設計中,大多都是使用傳感器,所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測溫度值，進行轉換，就可以滿足設計要求.從以上兩種方案，很容易看出,采用方案二，電路比較簡單,軟件設計也比較簡單，故采用了方案二。2、

單元電路設計與分析1、硬件設計按照系統設計功能的要求,確定系統由3個模塊組成：主控制器、測溫電路和顯示電路。數字溫度計總體電路結構框圖所示:蜂鳴器報警模塊AT89C51單片機DB18B20溫度傳感器按鍵設置模塊電源數碼管顯示LED閃爍報警模塊蜂鳴器報警模塊AT89C51單片機DB18B20溫度傳感器按鍵設置模塊電源數碼管顯示LED閃爍報警模塊單片機的選擇單片機AT89Ｓ５２具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統的設計需要，很適合便攜手持式產品的設計使用系統可用二節電池供電。由于器件問題，我們使用了通用的手機5V充電器接口。復位電路模塊單片機系統的復位電路在這里使用的是上電+按鈕的復位電路模式,其中電阻R采用的是10KΩ的阻值,電容采用電容值為１０uＦ的電解電容，電路圖如下：溫度顯示模塊四位共陰極數碼管,能夠顯示小數.列掃描用P2．4～P２。7口來實現,列驅動直接51接單片機驅動。電路圖如下：????? ??????? ? ??? ? 溫度傳感器模塊ＤS18B20溫度傳感器是美國DALＬAS半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據實際要求通過簡單的編程實現9～12位的數字值讀數方式。電路圖如下： ? ?? ???? ? ? ? ? ? ? 按鍵模塊按鍵是用來設置報警的上下限溫。K1是用來進入上下限調節模式的,當按一下Ｋ1進入上限調節模式，再按一下進入下限調節模式。在正常模式下，按一下K2進入查看上限溫度模式,顯示1s左右自動退出；按一下K3進入查看下限溫度模式,顯示1s左右自動退出;按一下K４消除按鍵音，再按一下啟動按鍵音.在調節上下限溫度模式下,K２是實現加1功能,K1是實現減１功能,Ｋ３是用來設定上下限溫度正負的。? 2、軟件設計主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉換命令子程序、計算溫度子程序和現實數據刷新子程序等。主程序主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理DS1８B20的測量溫度值。溫度測量每1Ｓ進行一次.主流程圖如下：讀出溫度子程序讀出溫度子程序的主要功能是讀出ＲAM中的9字節。在讀出時須進行CＲC校驗，校驗有錯時不進行溫度數據的改寫。流程圖如下:溫度轉換命令子程序溫度轉換命令子程序主要是發溫度轉換開始命令。當采用１2位分辨率時，轉換時間約為750ｍs。在本程序設計中,采用1s顯示程序延時法等待轉換的完成.流程圖如下:顯示數據刷新子程序顯示數據刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數據進行刷新操作，當最高數據顯示位為0時,將符號顯示位移入下一位。系統的調試及性能分析：硬件調試，首先檢查電感的焊接是否正確，然后可用萬用表測試或通電檢測。軟件調試可以先編寫顯示程序并進行硬件的正確性檢驗,然后分別進行主程序、讀出溫度子程序、溫度轉換命令子程序、計算溫度子程序和現實數據刷新子程序等的編程及調試由于DＳ１8B20與單片機采用串行數據傳送,因此，對DS18B2０進行讀/寫編程時必須嚴格地保證讀/寫時序；否則將無法讀取測量結果.本程序采用單片機匯編或C語言編寫用KeｉｌＣ51編譯器編程調試。軟件調試到能顯示溫度值，并且在有溫度變化時顯示溫度能改變，就基本完成。性能測試可用制作的溫度計和已有的成品溫度計同時進行測量比較。由于ＤS18Ｂ20的精度很高,所以誤差指標可以限制在0.5℃以內。另外，－５5~＋1２5 ???? ? ? ?四、總結本次的課程設計使我們進一步鞏固了書本上的知識,做到了學以致用.這是我們第二次自己動手設計的電路，通過系統仿真軟件Proｔｅｕs和編譯軟件Ｋeｉｌ,使我們進一步了解了單片機的設計制作過程，其中最為困難的是軟件部分，即編程部分,我們上網找了好多資料,雖然經過自己的修改，但還是有很多功能不能實現,如溫度上下限設置。由于Ｐrotｅｕｓ并不是很熟練,在使用的過程中有很多原件的名稱不知道，從而花費了大量的時間在網上查找，今后應該在這方面多多努力。最后一步的焊接硬件也遇到了不少麻煩。總結經驗的時候我們得出這樣的結論，學習應該學以致用,有目的的去學習，如果學了不用等于沒學.其次,要學以致用，理論聯系實際,這樣才會取得事半功倍的效果.五、附錄附錄一:元件清單元件名稱數量ＡＴ89C51單片機112MHZ晶振133pF電容222ｕＦ電解電容1按鍵開關5ＩC插座40Ｐin1ＤS18B２0溫度傳感器1蜂鳴器1LED?５紅1四位一體共陰數碼管1４70，１K,4。7Ｋ電阻8，2，1三極管8５501導線若干排針若干附錄二:完整電路原理圖附錄三：焊接實物圖附錄四:源程序/＊＊*＊＊****＊*＊*＊*＊*＊**＊*＊*＊＊＊*＊*＊＊*＊＊＊＊＊＊*＊*＊**＊*＊*＊*＊**＊＊*＊***＊＊*＊＊*＊＊程序名;基于５1單片機的溫度計*功能：實時測量溫度，超過上下限報警，報警溫度可手動調整。K1是用來*進入上下限調節模式的,當按一下K1進入上限調節模式,再按一下進入下限*調節模式。在正常模式下，按一下Ｋ2進入查看上限溫度模式，顯示１s左右自動＊退出；按一下K3進入查看下限溫度模式，顯示1s左右自動退出;按一下K４消除*按鍵音，再按一下啟動按鍵音。在調節上下限溫度模式下,K2是實現加1功能，＊K1是實現減1功能,K3是用來設定上下限溫度正負的。*編程者:彭明闖＊編程時間:2０14／05／30 ?＊**＊***＊＊＊*＊＊*＊*＊＊*******＊＊＊*＊＊*＊＊**＊＊＊＊*＊*＊**＊＊**＊＊＊**＊＊*＊*＊***＊＊***/＃inｃlude＜reｇ５2.ｈ〉 ? ＃inclｕｄｅ<iｎtrins.h〉?? //將ｉntrins.ｈ頭文件包含到主程序（調用其中的_ｎop_（）空操作函數延時）#dｅfinｅuintunsiｇnedinｔ??#dｅfｉnｅucｈarunsigneｄｃｈａr ?ｕｃharmaｘ=0ｘ00,ｍin=0x00；? //max是上限報警溫度，ｍｉn是下限報警溫度bits=0； ? ? ? ??//s是調整上下限溫度時溫度閃爍的標志位,s=0不顯示2０0ｍｓ，s=１顯示1s左右bits1=0; ／/s1標志位用于上下限查看時的顯示ｖｏiddiｓｐｌay1（ｕintz);?? /／聲明ｄiｓplay1(）函數(diｓplay。ｈ頭文件中的函數,dｓ18ｂ20.h要用應先聲明）＃ｉnclude”ds１8b20.ｈ" ?? ＃ｉｎcludｅ"keyscan．h＂ ???＃iｎclude"dｉsplａy。h＂ ? ?／*＊*＊＊＊****＊*＊＊＊＊***＊*＊***＊**＊****＊＊***＊*＊*＊＊*****＊*＊＊＊//＊ ??? ??? 主函數 ? ? ? ? ?/／**＊*＊＊＊*＊＊*＊*＊*＊＊＊＊＊＊***＊***＊*＊＊＊＊*＊＊**＊＊＊＊＊****＊*＊＊＊/voidｍaiｎ()｛?ｂeer=１； ?? //關閉蜂鳴器 ｌed＝1； ??? //關閉LＥD燈 ｔimer１＿init（0）；? //初始化定時器1（未啟動定時器1) get_tｅｍperaｔurｅ(1）； ?//首次啟動ＤS18B２0獲取溫度（DS18Ｂ２０上電后自動將EEPROＭ中的上下限溫度復制到TH和TL寄存器） while（１） ? ? { ? kｅｙｓcan（）; ?? ??get_temｐeｒatuｒe(0）；???display（temp，tｅmp_d＊０。62５)； ?alａrm（）;???? }｝/＊＊＊＊**＊＊*＊*＊**＊***＊***＊**＊*＊＊**＊***＊＊*＊＊***＊***＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊*＊*＊＊*＊＊**＊程序名；DS1８Ｂ20頭文件＊編程者:彭明闖＊編程時間：2014／5/30＊說明:用到的全局變量是：無符號字符型變量temp(測得的溫度整數部分）,teｍp＿d＊(測得的溫度小數部分)，標志位f（測量溫度的標志位‘0’表示“正溫度"‘１’表＊示“負溫度"）,標志位f_max（上限溫度的標志位‘0’表示“正溫度”、‘1’表＊示“負溫度”)，標志位f＿min（下限溫度的標志位‘０’表示“正溫度”、‘1'表＊示“負溫度”)，標志位w（報警標志位‘1’啟動報警‘０'關閉報警）。 ?*＊*＊＊*＊*＊＊*＊＊＊＊＊*＊*＊***＊*＊＊**＊＊＊*＊＊＊***＊＊＊**＊*＊＊**＊＊*＊****＊＊＊*＊＊＊***＊/＃ifndef__ds18b20_h＿_ ???//定義頭文件#dｅfine__ds18ｂ20_ｈ＿_＃deｆｉneuiｎtunsigｎｅdｉnt? ＃ｄeｆinｅｕchａｒunsｉgnedcｈar? ?sbitDQ=P2^3; ????／/ＤS18B2０接口sbitbeer=P1^0；??? ?//用bｅｅr表示P１．0sbｉtｌed=P1＾1； ????? //用led表示P1。１ｕｃhartemp=0； ??//測量溫度的整數部分ucｈaｒｔemp_d=０； //測量溫度的小數部分bitｆ=0;? //測量溫度的標志位，0'表示“正溫度"‘１’表示“負溫度”）biｔf_max=0; ???? //上限溫度的標志位‘0’表示“正溫度”‘１'表示“負溫度”）biｔf＿miｎ=0； //下限溫度的標志位‘0’表示“正溫度”、‘１’表示“負溫度”）bitｗ=０;?? ? /／報警標志位‘１’啟動報警‘0’關閉報警/＊＊＊*＊＊＊****＊**＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊**＊*＊＊*＊**＊＊*****＊＊＊＊//＊ ? ? ?? 延時子函數 ?? ?????／/*＊＊＊＊*＊＊＊*＊**＊**＊*＊＊＊***＊*＊*＊＊＊＊***＊*＊＊＊＊＊**＊＊＊＊＊＊**＊/ｖｏｉddｓ18b20_delayｕｓ(uinｔｔ)//延時幾μs｛wｈile（t—-);｝voiｄds18b20＿delａyms(uiｎtt） ?//延時1ｍs左右{?uinti,ｊ； for（i=ｔ;i〉０;i——)?for(ｊ=12０；j〉0；j－-);}/＊＊＊*＊*＊＊*＊＊***＊**＊＊*＊*＊＊＊＊**＊****＊＊＊＊＊*＊**＊＊*＊＊*＊＊＊＊＊*//*? ? DS18Ｂ2０初始化函數? ??????//＊***＊＊＊**＊＊**＊＊*＊＊*＊*＊*＊＊＊**＊*＊＊*＊＊**＊＊＊＊**＊＊＊＊＊**＊＊*/ｖoidds18b20_iｎit(）??? ｛?ucharc＝0;?DQ=１； ＤＱ=0; ??? ? //控制器向DS18B２０發低電平脈沖 ds１8ｂ2０_delａyus（80）; ?//延時１５—80μs?DQ＝1;????? ?? ?//控制器拉高總線， wｈile(DQ）; ?? ???//等待ＤS18B2０拉低總線，在60—２40μs之間 ds18b20＿ｄｅｌayｕs（1５0）;? //延時，等待上拉電阻拉高總線 ＤQ=1； ? ???? ?//拉高數據線，準備數據傳輸；}/*＊＊＊＊*＊＊*＊**＊＊＊******＊**＊＊＊*＊**＊＊***＊***＊＊＊*＊＊＊*＊＊*＊＊＊//*????? DS1８Ｂ20字節讀函數??? ? ?//****＊*＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊**＊*＊＊＊＊＊＊*＊***＊****＊＊＊＊＊＊*＊****＊/uｃｈardｓ１8b20＿read(）??? { uｃhari; uchard=0；?DQ=1;? ????//準備讀； for(ｉ=8；i〉0；i-—) { d＞＞＝1； //低位先發； ?DＱ=0; ?? ?? ? _nop＿(）；??_ｎop_（）；?? ??DQ＝１；? ????/／必須寫1,否則讀出來的將是不預期的數據； iｆ(DＱ）? ?? ?//在１２us處讀取數據; ?d｜＝0x8０； ｄｓ1８ｂ20_dｅｌayuｓ（10）；? ??｝?rｅturnd;??? ／/返回讀取的值｝/＊**＊＊＊＊***＊***＊*＊＊＊**＊＊**＊＊*＊＊*＊*＊*＊＊＊*＊＊*＊*＊＊**＊*＊＊＊*／／* ?? ? ???DS１8Ｂ20字節寫函數 ?? ?//＊＊＊**＊＊**＊*＊＊*＊＊＊****＊*＊＊***＊＊＊＊＊*＊＊*＊＊*＊＊＊******＊*＊*/voidｄs18b２0_ｗｒiｔe（uchａｒd）? {uｃharｉ；fｏｒ(i=8；i＞０;i—-){ ＤQ=0; ?DQ=ｄ＆０x０１；??ds18b20_delayus(5); DQ=1； ??d〉>=1;｝｝/＊＊＊＊*＊＊***＊＊＊*＊*＊＊*＊*＊＊***＊****＊*＊*＊＊＊＊**＊＊＊*＊*＊*＊**＊＊//＊? ? ? ?獲取溫度函數? ??? ／/**＊＊*＊*＊＊＊***＊*＊*＊*＊＊*＊*＊***＊＊＊＊**＊＊＊＊＊****＊＊＊＊＊*＊**＊/voｉdget＿tｅmperatuｒe(biｔflag）? ｛?ucｈara=0，b=0，ｃ=0,d=0；uｉnti; ?ds1８b２０_iｎit（）；? ?? ds18ｂ2０＿writｅ(0xcc）； ?//向DS1８Ｂ2０發跳過讀RＯM命令?ds１8ｂ20_ｗrｉｔe（０x4４）；?? //寫啟動DS1８B2０進行溫度轉換命令,轉換結果存入內部RAM iｆ(ｆlａg＝＝1)?｛? ?? ／/首次啟動ＤS18Ｂ2０進行溫度轉換需要5０0ｍs，若轉換時間不夠就出錯，讀出的是8５度的錯誤值。 display1（1）； ? //用開機動畫耗時 ｝?ｅlse?ds18b２0_ｄelayms（1）；? ? ds１8b２0_inｉt（）； ??ｄs1８b20_wrｉｔe(0ｘcｃ）；?? ? ds１8b20_wｒiｔe（0ｘｂｅ）;? ? ａ＝ｄs１8ｂ20_ｒead（）；? ???//讀內部ＲAM(ＬSＢ)?ｂ=ds１8b2０＿rｅａd（）； ? ／/讀內部ＲAM（ＭSＢ)?if(fｌag＝=1)?? ? //局部位變量f＝１時讀上下線報警溫度?｛ max=dｓ1８ｂ20＿reａｄ（)；??／/讀內部RAM(TＨ)?mｉｎ=ds1８b20_reaｄ();??//讀內部RＡＭ(Tｌ)?? } if（（ｍaｘ＆０x80)==0x80） ?//若讀取的上限溫度的最高位(符號位）為‘1’表明是負溫度?{ｆ_ｍax=1；max=（ｍax-0ｘ8０）；｝//將上限溫度符號標志位置‘1'表示負溫度，將上限溫度裝換成無符號數。 ｉf（(miｎ&0x8０)=＝0x80)???//若讀取的下限溫度的最高位(符號位）為‘１'表明是負溫度 {f_min=１;ｍin=(ｍin—0x80）；｝//將下限溫度符號標志位置‘1’表示負溫度,將下限溫度裝換成無符號數。? ?ｉ=b; i>>＝4； ｉｆ（i==０) {ｆ=0;? ??//i為0,正溫度，設立正溫度標記temp=（（a＞>４）|（ｂ＜＜4));??//整數部分?a＝（ａ＆0x0f)；?teｍp_ｄ＝a; ??? //小數部分 ｝?else { f=1；?? ?//ｉ為1，負溫度,設立負溫度標記 a=~ａ+1;?b=~b;?ｔemp＝（（ａ＞〉４)｜（b<〈4）);?? ?//整數部分 ａ＝(ａ＆0x0f)；??? ?//小數部分?temp＿d=a； ｝}／＊＊＊＊***＊**＊＊*＊****＊＊＊**＊＊＊＊*＊*＊＊＊＊＊**＊＊**＊**＊＊＊＊＊**＊**//*??? ?? ??存儲極限溫度函數????????//**＊＊＊*＊**＊＊＊*＊＊＊**＊**＊＊***＊*＊＊**＊＊*＊****＊***＊＊**＊****／voidsｔore_t（）｛ if(f＿maｘ==1)?? ?//若上限溫度為負，將上限溫度轉換成有符號數(最高位為1是負，為０是正） max=max+0x80； if（f＿miｎ==1） ????//若下限溫度為負，將上限溫度轉換成有符號數 ｍｉn=miｎ+0x8０; ｄs１8ｂ20＿ｉnit（);?? dｓ１8b２0_write(0ｘｃc); ? ds18ｂ２0_ｗrite(0ｘ4e）； //向DS1８Ｂ20發寫字節至暫存器2和３（TＨ和ＴＬ）命令 ds１８b20_ｗｒite(ｍax)；???／/向暫存器ＴH（上限溫度暫存器)寫溫度?ds18ｂ20_write（ｍin);???//向暫存器ＴL（下限溫度暫存器）寫溫度 ds１8b2０＿wrｉte(0ｘｆf); /／向配置寄存器寫命令，進行溫度值分辨率設置?dｓ1８ｂ２0_init(); ??ds１8ｂ２0_wrｉｔｅ(0ｘｃc）； ??dｓ１8ｂ２0＿writｅ（0x48);? ?//向DＳ18B20發將RAＭ中２、3字節的內容寫入EEPROM｝? ? //ＤS1８B2０上電后會自動將EＥＰROM中的上下限溫度拷貝到ＴH、ＴL暫存器/＊*＊＊**＊＊＊*＊＊＊*＊*＊***＊＊*＊**＊＊＊*＊＊＊**＊＊***＊*＊＊＊*＊＊*＊＊***//＊? ? ? 溫度超限報警函數?? ? ?//***＊***＊*＊*＊＊＊****＊***＊*＊＊＊＊*＊**＊*＊*＊*＊***＊*＊＊*＊＊＊＊＊＊／voｉdalarm（)｛? ? ? ??//若上限值是正值 if（f_mａx==０）?｛?if(f＿miｎ==0)? ? //若下限值是正值? { ??ｉf（ｆ＝＝0） ? ?／／若測量值是正值 { ?if（ｔemp〈＝min｜|teｍp＞＝maｘ）? ?｛w=1；TR1=１;}??//當測量值小于最小值或大于最大值時報警 ? if（（ｔemp<max)＆&(tｅmp〉min)) ? ｛w=0;}? ? //當測量值大于最小值且小于最大值時不報警 ? ｝?? ｉf（f=＝1){w＝1；TR1=1；} //若測量值是負值時報警 ｝?ｉｆ(f_miｎ=＝1） ? //若下限值是負值? ｛ ?if（f==０) ?? //若測量值是正值? ｛?? iｆ(ｔｅmp＞=max）／/當測量值大于最大值時報警? ?{w=1；ＴＲ１＝１；} ?? ｉf(ｔemp<maｘ)//當測量值小于最大值時不報警 ?? ｛ｗ=0；｝? }?? if(f=＝1） //若測量值是負值 ? ｛?? iｆ(tｅmp＞=ｍin)//當測量值大于最小值時報警? {w=1；TR１=1；｝??? ｉf（teｍp<mｉｎ)//當測量值小于最小值時不報警??? ｛w=0;}?? ｝??} }?if(f_mａx=＝1）? /／若下限值是負值?｛?if（f_min==1）? ??//若下限值是負值 ?{ ??if（f＝=1）????／/若測量值是負值 ??{ ? ?if（(ｔｅｍp〈=max）｜｜(tｅmp〉=min）)? ? ｛w＝1;TR1=1；｝??/／當測量值小于最大值或大于最小值時報警 ?if(（ｔemｐ〈ｍin)&＆（tｅｍp＞max））?? ?｛ｗ=0；｝????//當測量值小于最小值且大于最大值時不報警 ｝ iｆ(f=＝０)｛w＝1；ＴR1=１;｝ //若測量值是正值時報警? ｝?｝?｝＃enｄif/＊＊*＊*＊*＊＊＊＊***＊**＊＊＊**＊＊*＊*＊*＊＊*＊****＊****＊＊***＊＊***＊＊*＊＊*＊＊＊＊＊**＊***＊＊程序名；dｓ18b2０kｅyscaｎ函數*功能:通過鍵盤設定設定上下限報警溫度＊編程者：彭明闖*編程時間：2014/5/30＊**＊*＊*＊*＊*＊＊＊*＊＊＊＊＊＊*＊＊＊***＊**＊＊**＊*＊＊＊＊＊＊＊*＊＊*＊*＊＊*＊*＊＊＊＊*＊*＊＊＊*＊＊**/＃ifndef__ｋeｙsｃan_Ｈ＿_ ? /／定義頭文件＃defｉne__keｙscａｎ_H__ sbitkey1=P2^2； ??? sbitkey2＝P２^1； ??? ?ｓbiｔkey3＝P2＾0; ??? ?sbｉｔkey4=P3^３； ? ?uchaｒi=0; //定義全局變量i用于不同功能模式的選擇，‘0’正常模式,‘1’上限調節模式，‘２’下限調節模式ｕｃhara＝0； //定義全局變量ａ用于不同模式下數碼管顯示的選擇ｂit?k４=0； ? ??//K4按鍵雙功能選擇位，ｋ4＝0時Ｋ４按鍵選擇消按鍵音的功能,k4=１時Ｋ４按鍵選擇正負溫度設定功能bitｖ＝0；?? ? ? ／/K２、Ｋ３按鍵雙功能選擇位，v=0時選擇上下限查看功能,ｖ=1時選擇上下限溫度加減功能bitv１=０； ??? ?//v1=１時定時1250ｍｓ時間到自動關閉報警上下限查看功能ｂitv2=０; ／/消按鍵音功能調整位,為‘0'時開按鍵音，為‘1’時關按鍵音/*＊＊＊＊****＊*＊＊＊＊＊＊＊＊*＊*＊＊*＊＊＊＊＊＊＊＊***＊***＊＊*＊＊＊*＊*＊***＊//＊ ??? ???讀鍵盤延時子函數 ? ?? ?／/***＊＊＊＊＊＊＊*＊＊***＊＊＊*＊＊*＊＊**＊**＊＊*＊＊*＊＊＊*＊*＊＊＊＊***＊＊＊*／voｉdｋｅyscan_delay(uintｚ）?? //延時1ms左右{ｕiｎtｉ,ｊ；for(ｉ=z；i>0；i—－)?foｒ(ｊ=1２0；j>0;j－-）；}／*＊**＊＊***＊**＊＊＊*＊＊**＊＊＊**＊****＊＊＊****＊*＊＊*＊*＊*＊＊＊＊*＊*＊//＊ ? ????? ?溫度調節函數 ??? ?? ?／/******＊＊＊＊＊*＊**＊＊*＊＊*＊＊*＊**＊*＊＊**＊***＊＊＊*＊**＊＊＊*＊＊*＊*/inｔtemp_ｃhaｎｇe（ｉnｔｃouｎt,biｔｆ) ／／上下限溫度調整{ｉf（key2＝=０）? ? ?/／判斷K２是否按下 ｛? ?? ? if（ｖ２==0)beｅr=0； ??//v2＝0開按鍵音，否則消按鍵音 ?ｋeyｓｃａn＿delay（10);???／／延時10ms? ｉf（kｅy2=＝0) ? ?//再次判斷K２是否按下(實現按按鍵時消抖） {????beｅr=1;? ? //K２按下關按鍵音 iｆ（f＝=０）??? //若溫度為正 ｛? count++;? ／/每按一下K2溫度上調1 ?if(a==1){if（ｃouｎt〉1２5）coｕｎt=１25；｝/／當溫度值大于１２5時不上調?? if(a=＝2）｛iｆ（coｕｎt>1２5）coｕnt=１２5;}??｝ ?if（f！=0） ??? ／/若溫度為負 ?｛ ?? count++； ? //每按一下K2溫度下調１ ??if（ａ==1){iｆ（cｏuｎｔ>55)count＝55;}//當溫度值小于-55時不再下調 ?if（a==2）｛ｉf(couｎｔ〉５５）coｕnt=55；｝? ｝? ｝? while(ｋey2=＝0）； ? //K2松開按鍵時消抖??keｙscａn_delａy(1０)； ?｝ if（key３==0) { if(ｖ2==0)bｅer=0； ?keｙscaｎ_dｅlay（10）； ?if（kｅｙ３=＝０） ? ?//Ｋ３按按鍵時消抖 ｛? beeｒ=１；?? coｕnt——； ??/／每按一下K3溫度為正時下調1，為負時上調1 if（a==１){if（ｃount＜０)ｃount=0;｝／/當溫度值達到0時不再調? ｉf(a＝=2)｛if（coｕnt<0）cｏunt=0;｝? ?｝??ｗｈilｅ（key3==0)； ?keyscan_delay（10）；? //K３松開按鍵時消抖? } returnｃoｕnｔ；}/*＊＊＊*＊＊＊****＊***＊＊**＊＊*＊＊＊******＊＊＊＊**＊*＊＊＊＊＊＊***＊＊*＊*//* ? ?? ?讀鍵盤函數? ? ???／/*＊＊＊＊＊*＊＊*＊*＊＊＊＊***＊＊＊*＊＊＊＊＊＊**＊*＊＊＊＊＊＊*＊*＊*＊*＊＊*＊**＊/voidkｅyｓcａn（)｛ iｆ（keｙ1=＝0) {?iｆ(v2==0）ｂeeｒ＝0;??keyscan_deｌay（１0)；? iｆ（ｋｅy1==0）???? /／K１按按鍵時消抖 {??beer=１；? TR1=1； ?? ／/開定時器1,通過ｓ標志位的變化，實現在上下限溫度調整時溫度顯示時閃爍的功能 ??k4=１;??? ?//在上下溫度調節功能模式下選擇K4的調整上下限溫度正負的功能 v=1；? ? /／在上下溫度調節功能模式下選擇K２、K3的溫度加減功能 i＋+；? ? //K1按一下i加１,i=‘0’進入正常模式，ｉ=‘１'進入調上限模式,ｉ＝‘2’進入調下限模式??iｆ（i>２) ? ／/K１按下三次后退出調節模式 ｛ ｉ=0；?????／/進入正常模式 ? TR1＝0; //關定時器1? k4＝0; ? //在正常模式下選擇K4的消按鍵音功能 v=0；? ??//在正常模式下選擇Ｋ2、K３的查看上下限報警溫度功能 ??stoｒe_t(）; ? //存儲調整后的上下限報警溫度 ?｝ ? ?swｉｔch（i) //顯示選擇 ?｛??ｃaｓe０:a=0;ｂreak;?／/a=0選擇顯示測得的溫度? ｃasｅ１:a=1;breaｋ；//ａ=1選擇顯示上限溫度???cａsｅ2:a=２;break;／/a=2選擇顯示下限溫度? dｅｆault:brｅak； ?｝? ? ｝ ｗｈiｌｅ（key1=＝0)； ?? //K１松按鍵時消抖? kｅyｓｃan_delaｙ(10)； ??} ｉｆ（a＝=1&＆v=＝1） ／／a＝1選擇顯示上限溫度且ｖ=1時選擇上下限溫度加功能?{ｌed＝0；mａx＝temp_ｃhange(max，f_max)；｝//顯示上限溫度 eｌseif(a==2＆＆v==1）??? //a=2選擇顯示下限溫度且ｖ＝1時選擇上下限溫度減功能?｛lｅd＝1；mｉｎ=teｍp_changｅ(min，f_min）;} elsｅ； if(ｋ4＝=１) ? ? //ｋ４＝1時K４按鍵選擇正負溫度設定功能?｛ ?ｉf（ｋey4==0）??｛??ｉf(v２==0)beer=0； ??ｋeyscan_delay(5）;? if（keｙ４==０) ｛ bｅer＝１； ??ｉf（ａ==1）???{iｆ(maｘ〉５5)f_ｍax=0;elsef_max=~f＿max；｝//當溫度大于55度時,只能設定為正溫度? ?iｆ（a==2) ?｛if（ｍｉn>55）f_max=0；elsｅf_min=～f_min；}//當溫度大于５5度時，只能設定為正溫度 ?? ? ?｝ whiｌe(key4＝=0）; ｋeysｃan＿ｄelａy(1０);??}?｝??if(v＝=0） ? /／v＝0時選擇上下限查看功能 { ?iｆ(keｙ２＝＝0）? ｛ ｉｆ(v2＝＝０）bｅer=0; ?keysｃan＿ｄｅlay(１0）; ?if（key2==0）???｛ beer=1; ?a=1；? ??//選擇上限顯示 ? TR1＝１；?? ?//開定時器1開始定時一分鐘左右 ?s1=1；? ?//上限顯示不閃爍，顯示一分鐘左右自動退出?? ｝ ??ｗhilｅ(ｋｅy２==0)；? ?keyscan_delay(10)； ??? }? ｉf(keｙ3==０） ｛ if（v2=＝0）bｅer=0； ?kｅyscａn_dｅlay（10）; if（kｅy3==０）? ｛ ? ｂeer=1；? ?ａ=2；? ? ?//選擇下限顯示 ?TＲ1＝1; ? ／／開定時器1開始定時1s? ?s1=1;? ? ／/下限顯示不閃爍，顯示1s自動退出? ? ｝?? wｈile（ｋey３==０）; ?keyｓcａn＿ｄｅｌaｙ(1０）； ?? ｝? ｉf(v１==1）?? ?//ｖ1=1時定時1s時間到自動關閉報警上下限查看功能 ?{a=0;ｖ1＝0；TＲ1=0;} ?//a=0顯示實測溫度，v1清零，關定時器1 ?if(k４==０)? //k4=0時K4按鍵選擇消按鍵音的功能??｛???? ??? if（key4==0) ? { ??iｆ(v2==0)bｅer=０；? kｅyscａn_ｄｅlay（10)； ???ｉf(key4＝=0）? ?{ ???ｂeer＝1; ? v２=~v２;???//為‘0’時開按鍵音，為‘１'時關按鍵音 ? ?? }?? ?while（key4==0)； ?? keysｃan_ｄelaｙ(1０)；? ｝??? } ｝}#endif／＊*＊**＊＊**＊*＊＊＊*＊＊＊*＊*＊＊*＊＊＊****＊＊＊*＊*＊＊*＊*＊＊＊＊＊*＊***＊＊＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊＊*＊程序名；dｓ18b２0數碼管動態顯示頭文件＊功能:通過定時器０延時是數碼管動態顯示＊編程者：彭明闖＊編程時間：2０１4/5/３0＊＊＊＊*＊*＊***＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊*＊*＊*＊*＊*＊***＊＊＊******＊****＊＊＊＊＊*＊＊*＊*＊＊＊***＊＊**/＃ifndeｆ__ds1８ｂ20_dｉsｐlａy_Ｈ__ ?＃defiｎe＿_ds18b2０_display_H__＃dｅfineuｉntｕnsignedinｔ?? ／/變量類型宏定義，用uiｎt表示無符號整形(16位)＃dｅｆｉneuｃｈaｒｕnｓigｎeｄｃｈａr //變量類型宏定義，用ｕchａr表示無符號字符型(8位)sｂitwei1=P2＾4；? ??? //可位尋址變量定義,用weｉ１表示P2.4口ｓｂiｔweｉ2=P2＾５; ? ? //用wｅi２表示P2．5口ｓｂitwｅi3=P2^６;? ??//用wei3表示Ｐ2.6口sｂiｔwei４=P2＾7; ???／/用ｗei4表示Ｐ2．7口uｃhａrnuｍ=0;? ? ?//定義num為全局無符號字符型變量,賦初值為‘0’ucharcodeteｍperatuｒe1［］={0ｘ3f,0x06,0ｘ5b，0ｘ４ｆ，0x66，０x6d,0x7d,0ｘ0７，0x7ｆ,0x6f}；?//定義顯示碼表0~9ucharｃodeｔempｅrａture2[]={0xbｆ,0ｘ86，0ｘdb，0xcf，0xｅ6,０xｅｄ,0ｘfｄ,0ｘ８7，0xff,0xef｝；?//帶小數點的０～9．uｃhａrcｏdetemperatｕre3［］=｛0x０0,0x８0,０x40，0ｘ7６，0x3８｝; /／依次是‘不顯示'‘.’‘－’‘H’‘L'/*＊＊****＊＊**＊＊**＊*＊＊**＊＊*＊＊＊****＊***＊*＊＊****＊＊＊＊＊*＊**＊＊／/＊?? ??? ? 延時子函數? ? ?? ?//＊**＊＊＊*＊*＊＊*＊＊*＊***＊*＊＊*＊＊＊*＊＊＊*＊＊*＊***＊＊*＊＊＊*＊****＊*/voｉddｉsplay_dｅlay(uinｔｔ) ?／/延時1ms左右｛ uinｔi,j; for（ｉ=ｔ;ｉ>0；i-－)?foｒ(j=12０；j>0；j——）；}/**＊***＊＊＊*＊＊**＊*＊＊＊＊*＊＊＊*＊*＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊＊**＊****＊*＊*＊**＊//＊?? ? ?? 定時器１初始化函數? ?? //＊＊*＊＊＊＊****＊*＊*＊＊＊＊*＊＊**＊＊＊＊＊****＊＊＊****＊*＊＊＊＊*＊*＊＊＊＊/vｏｉdtｉmer1_inｉt(bitt){TMOD=0x10； ? TＨ0=0ｘ３ｃ; ? ?ＴL0=0xb0; ??EA=1；?? ? ??EＴ1=１； ?? TR１＝t；????? ／／局部變量t為1啟動定時器1,為０關閉定時器１}/*＊*＊＊*＊*＊***＊＊＊*＊*＊*＊*＊＊＊＊**＊*＊＊＊＊**＊＊*＊＊*＊＊＊＊**＊＊*＊*＊//* ? ? ???定時器1中斷函數???? /／＊**＊＊***＊****＊**＊＊＊**＊＊＊＊＊***＊＊＊＊*＊＊**＊＊******＊**＊＊*＊/ｖoidtiｍeｒ１()iｎterruｐt３｛TH0＝0ｘ3c;? ?? //重新賦初值，定時50ｍsTＬ0=０xb0； num++； ? ?? //每進入一次定時器中斷ｎum加1(每50ms加1一次)if（num〈5）?｛ｓ=1；if（w＝=1)｛beer＝1;led=1;}eｌse｛beer=1;led=１；｝｝ ??? ?ｅｌse ? ??/／進入４次中斷，定時2０0ｍs時若報警標志位ｗ為‘1'則啟動報警，不為‘１'不啟動 ??? ?? ? //實現間歇性報警功能 ｛s=0;iｆ(w＝=1）｛beer=0;led=0;}eｌｓe｛beer＝1；led＝1;}｝ iｆ(nｕm〉20） ?? //進入２0次中斷,定時１s｛?num=0； ? ?//nuｍ歸0，重新定開始定時1ｓ?s１＝0;? ? ? //定時1s時間到時自動關閉報警上下限顯示功能?v1=1；? ??//定時1ｓ時間到時自動關閉報警上下限查看功能} }/＊**＊＊＊＊＊**＊＊＊**＊＊****＊*＊＊＊＊＊***＊*＊***＊＊＊*＊＊＊＊*＊*＊＊*＊＊＊//＊? ? ? 調整報警上下限選擇函數 ????／/**＊＊*＊＊＊＊＊**＊***＊*＊*＊＊*＊＊＊*＊＊*＊*＊*＊*＊*＊*＊＊＊**＊*＊＊*＊**／voiｄselsct_1(ｕchａrf，uｃｈark）?//消除百位的０顯示，及正負溫度的顯示選擇{ｉf(ｆ=＝0）? ???? ??／/若為正溫度，百位為0則不顯示百位，不為0則顯示?{? if（k/100==0)P０=ｔemｐeｒatｕre3[0]； ?eｌsｅP0=ｔempｅratｕｒｅ1［k/100］； ｝ if(f＝=1） ??//若為負溫度，若十位為０,百位不顯示,否則百位顯示‘－' ｛?if（k％１0０／1０==０）Ｐ0=temｐerａｔure３[０］；??elseP0=tｅmperaturｅ3[2］；?}｝vｏiｄｓｅlｓcｔ＿２（bitf,uchark） ?/／消除十位的0顯示,及正負溫度的顯示選擇｛ｉf(f==0）??? ?? //若為正溫度，百位十位均為0則不顯示十位，否則顯示十位 ｛ ?iｆ（(k/1０0＝=0）＆&（k%1００/10==0)) P0=tｅmperａtｕｒe３［０］;??ｅlｓｅP0=tｅmpeｒaｔuｒe１[ｋ％1００/10］; } if(f==１) ?? ? ??//若為負溫度，若十位為０，十位不顯示，否則十位顯示‘-’?{?if（k％100/1０==0）P0=tｅmpeｒatｕre3［2］;? elｓeＰ0＝tｅｍｐeraｔｕrｅ1［ｋ%1０0/10］; ｝ }／＊*＊*＊＊＊＊＊*＊＊＊＊**＊＊***＊＊＊*＊**＊＊*＊＊＊＊＊**＊＊＊＊*＊＊＊＊＊＊*＊*＊＊//＊? ?? ?? ?主函數顯示? ?? ??? //＊*＊*＊*＊***＊＊*＊＊＊＊＊＊**＊*＊＊*＊**＊*＊＊＊＊*＊*＊＊*＊＊＊＊**＊***＊＊/ｖoidｄispｌay(uchart，ucｈart_d）?//用于實測溫度、上限溫度的顯示{uchari；fｏｒ(ｉ＝０;i〈4；i＋＋）?? //依次從左至右選通數碼管顯示,實現動態顯示{? ｓwｉtｃh（ｉ) { case0:?? //選通第一個數碼管? wei2＝1; /／關第二個數碼管??weｉ3＝1; ???//關第三個數碼管 wei4=１;? ??/／關第四個數碼管 ｗｅi１=0;????//開第一個數碼管 ?? ｉf（a==0）｛ｓelsct＿１(f，ｔ)；}//若a=0則在第一個數碼管上顯示測量溫度的百位或‘－’ ?if（a＝=1)??{ ?P0=temperatｕre3［３］;／/若a=1則在第一個數碼管上顯示‘H’ ?｝??ｉf(ａ==２）? ｛ ? P０＝temperatｕre3[４］；//若a＝２則在第一個數碼管上顯示‘Ｌ’??}??? ? ｂreak; case1： ?? //選通第二個數碼管 ?wei１=1； ? ?wｅｉ3=１;??weｉ4=1;???ｗei２＝0;????if（a＝=0）{ｓelsct_2(f，t)；｝/／若a＝０則在第二個數碼管上顯示測量溫度的十位或‘-' if（a==1）??? ?? //若ａ=１則在第二個數碼管上顯示上限報警溫度的百位或‘—’ ?{??iｆ(s＝=0）sｅlｓｃt_１(ｆ_ｍax,ｍaｘ)；/／若s=0則顯示第二個數碼管，否則不顯示??elsｅＰ０=tempeｒaｔｕre3[０];??//通過s標志位的變化實現調節上下限報警溫度時數碼管的閃爍??ｉf（ｓ1=＝1）ｓｅlｓct_1（ｆ_maｘ，mａx）;/／若s1＝１則顯示第二個數碼管(s1標志位用于上下限查看時的顯示）? } ?if(a==2） ? ??? //若a=2則在第二個數碼管上顯示下限報警溫度的百位或‘-’? ｛ if(s＝=0）sｅlsct_１（f＿ｍｉn，ｍｉn）;??eｌseP0=teｍｐeraｔｕre３[０］; ｉf(s１==1）selsct_1（f＿miｎ,mｉｎ）; } ? ?? ???break； case2：????? ???/／選通第三個數碼管 ?wei1=1；??ｗeｉ２=1; ??wei４＝1； ? ｗｅi3=0； ? iｆ（a==0）{Ｐ0=teｍpeｒaｔure2[t%10］；｝//若a=0則在第三個數碼管上顯示測量溫度的個位??if（ａ==1）?? ???? ?//若a=１則在第三個數碼管上顯示上限報警溫度的十位或‘-’? {? iｆ（ｓ=＝０）selsｃt_2（ｆ_max，mａx);／/若s=０則顯示第三個數碼管,否則不顯示? elsｅＰ0=temperａtuｒｅ3［０];? ?if(s１==1)sｅlsct_2（f_maｘ,max);//若s１=１則顯示第三個數碼管 ?} iｆ（a=＝2）? ?? ? ?? ／/若a=2則在第三個數碼管上顯示下限報警溫度的十位或‘-’? ｛? iｆ(s==0)ｓｅlsct_2（f_min,miｎ）；? ?elseＰ0=ｔｅｍperａｔure3[0］; ? iｆ（ｓ１==1）selｓcｔ_2(f＿min，min)； ｝ ?? ????? ?brｅak；?ｃaｓe３: ?? //選通第四個數碼管? wｅi1=1； ??ｗｅi２＝１； ? ｗｅi3=１; ?weｉ4=０； ? ?if（a＝＝０)｛P0=ｔｅmperaｔure１[ｔ_d］；｝//若ａ=0則在第四個數碼管上顯示測量溫度的小數位 ?if(a==1)? ??? ?//若a=1則在第四個數碼管上顯示上限報警溫度的個位??｛??if（s=＝0）P0=temｐeｒaturｅ1［max％１０］;//若s=0則顯示第四個數碼管，否則不顯示 ?ｅlseＰ0=temｐerature3［0］； ?if(ｓ1==1)P0＝temｐeraｔｕre1[max%10］;/／若s１=1則顯示第四個數碼管 ｝? iｆ（a==2）? ?? ?? ?//若a=2則在第四個數碼管上顯示下限報警溫度的個位 ?{? if（s==０）Ｐ0=tempeｒaｔuｒe1［ｍin%1０］；? ?elsｅＰ0=tempｅｒaｔure3[０]；? ?ｉf（s１==1)P0＝ｔemperature1［miｎ%10］；? } ? ???? ?? ??break； ??｝?display＿delaｙ（10);? ?//每個數碼管顯示3mｓ左右 }?｝/＊******＊*＊****＊*＊*＊*＊＊＊***＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊＊**＊＊*＊******＊//＊ ? ??? 開機顯示函數??? ? ????//＊＊＊**＊**＊＊*＊＊*＊*＊*＊＊＊**＊＊＊＊*＊**＊****＊＊＊**＊＊*＊＊*＊＊＊＊*＊/voiddisｐlay1（ｕinｔz)?? //用于開機動畫的顯示{uｃhari，j；ｂitf＝0;for(i=0;ｉ〈z；i++） ?//‘z’是顯示遍數的設定｛ ? for（ｊ=0;j<４；ｊ++)??／/依次從左至右顯示‘-’?{ switch（j) {?? ｃaｓe０: wei2=1; ?wｅｉ3=1; ? wei4=1；? wｅｉ1=0;ｂreaｋ;?? ?P0=ｔemperatｕrｅ3［2］；//第一個數碼管顯示???ｃase1：? ｗeｉ１=1; ? ??wei3＝1； ??wei4=1；?? ?wｅi２=０；break; ?? P０=ｔempｅｒａture３[２］；/／第二個數碼管顯示???ｃase２:? wei1=1； ? wei2=1； ??weｉ4=1; ? wei3＝0；brｅaｋ； ?? P0=tｅmpeｒａtuｒｅ3[2];//第三個數碼管顯示? ?casｅ３：?? ｗeｉ1=1; ? wｅi2=1； ?? wei3=１； wei４=0；ｂreak;? ? ?P0=tｅmpeｒａture3［2］;/／第四個數碼管顯示 ?｝? ｄispｌay_ｄelay（4００)；?//每個數碼管顯示２０0ｍs左右 ｝?? ｝｝#endiｆ六、參考文獻（1）．郭天祥.５1單片機c語言教程.電子工業出版社。２00９.12（2）．李群芳.單片微型計算機與接口技術。電子工業出版社。２0１2。12摘要近年來，隨著科技的飛速發展,單片機的應用正在不斷深入，同時帶動傳統控制檢測技術日益更新.在實時檢測和自動控制的單片機應用系統中,單片機往往作為一個核心部件來使用，正在不斷的應用到實際生活中,并且根據具體硬件結構軟硬件結合,加以完善。十字路口車輛穿梭，行人熙攘,車行車道,人行人道，有條不紊.那么靠什么來實現這井然秩序呢？靠的就是交通信號燈的自動指揮系統。交通信號燈控制方式很多。本系統采用MＣS－51系列單片機ＳTC8９Ｃ51為中心器件來設計交通燈控制器，實現了通過信號燈對路面狀況的智能控制。從一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時間不合理、急車強通等問題。系統具有結構簡單、可靠性高、成本低、實時性好、安裝維護方便等優點，有廣泛的應用前景。關鍵詞:交通燈單片機數碼管一.總體設計思路１.1設計目的及思路設計目的了解交通燈管理的基本工作原理，熟練掌握SＴC89C5１的工作原理和應用編程,熟悉STC8９C51單片機并行接口的各種工作方式和應用，并了解計數器／定時器的工作方式和應用編程外部中斷的方法，掌握多位LED顯示問題的解決。設計思路(1)分析目前交通路口的基本控制技術，提出自己的交通控制的初步方案.（2）確定系統交通控制的總體設計，增加了倒計時顯示提示。（3)進行顯示電路.(4）進行軟件系統的設計。1.2實際交通燈顯示時序及狀態轉換的理論分析圖1所示為紅綠燈轉換的狀態圖。S2S1S2S1S4S3S4S3圖１紅綠燈狀態轉換圖狀態Ｓ１Ｓ2S３S４時間3０s5ｓ30s5s東西道紅燈亮紅燈亮綠燈亮黃燈亮南北道綠燈亮黃燈亮紅燈亮紅燈亮表1十字路口指示燈燃亮方案說明:（1）當東西方向為紅燈，此道車輛禁止通行,東西道行人可通過;南北道為綠燈,此道車輛通過，行人禁止通行。時間為60秒。（2）黃燈閃爍5秒,警示車輛和行人紅、綠燈的狀態即將切換.（3）當東西方向為綠燈，此道車輛通行；南北方向為紅燈，南北道車輛禁止通過，行人通行。時間為80秒.東西方向車流大通行時間長。（4）這樣如上表的時間和紅、綠、黃出現的順序依次出現這樣行人和車輛就能安全暢通的通行。（5）此表可根據車流量動態設定紅綠燈初始值。共四種狀態，分別設定為S1、S2、S3、Ｓ4，交通燈以這四種狀態為一個周期,循環執行如下圖所示：圖2交通燈狀態循環圖圖2交通燈狀態循環圖程序就是在上述四種狀態下循環轉化的。一個周期四個狀態,在正常模式下共花費１分10秒。二.具體設計方案2．１方案要求:本設計要求與交通信號實際控制一致,采用LEＤ模擬信號燈,信號燈分東西、南北二組，分別有紅、黃、綠三色。其工作狀態由程序控制，啟動、停止按鈕分別控制信號燈的啟動與停止。白天/黑夜轉換開關可對信號進行控制轉換。并且要求能用兩位數碼管（或者一位數碼管）來顯示紅燈或者綠燈等待的時間,在黃燈的時候數碼管不顯示。信號燈的控制要求如下：⑴假設東西方向交通繁忙為主干道,車流量為南北交通的兩倍.因此東西方向的綠燈通行時間為是南北方向上的兩倍。⑵開始時東西方向綠燈先亮，南北為紅燈。⑶按下啟動按鈕開始工作,，按下停止按鈕,停止工作.白天/黑夜轉換開關閉合時為黑夜工作狀態，這時只有黃燈來回閃爍，斷開為白天工作狀態。白天工作狀態要求：東西方向綠燈亮４0s，然后黃燈閃三下（１下/秒，共5秒)，然后紅燈亮20s，而南北方向為紅燈亮40ｓ然后綠燈亮２０s，然后黃燈也閃三下；如此周期循環下去。示意圖2。2方案分析根據十字路口交通燈的要求，可將本系統分為三個模塊,第一模塊是控制模塊，主要負責整個系統的控制和運算，從而使各模塊正常工作，第二個模塊式顯示模塊包括LED燈和數碼管；第三是電源模塊，給各模塊提供電源，讓各模塊工作。其系統設計結構如圖:圖3.系統設計結構圖圖3.系統設計結構圖２。389Ｃ51單片機引腳功能說明89C51外部引腳圖：（可以直接拷入ASM程序文件中，作注釋使用，十分方便)

┏━┓┏━┓

P1.0

┫1┗┛40┣

Vcc?

P1.1

┫2

３9┣

Ｐ0.0

P１．2

┫３

38┣

P0.１

?

P1。3

┫4

37┣

P0。２

P1．4

┫５

36┣

P０.3

Ｐ1.5

┫6

３5┣

P0．４

P1．6

┫7

34┣

P０.５

?

P1。7

┫8

33┣

P0。６

?

ＲST/Vpｄ

┫9

32┣

Ｐ0．７

?

RXDP3.0

┫10

31┣

—EA/Vpｐ(內1／外0程序地址選擇）?

TＸＤP3．1

┫11

3０┣

ALE/—P(地址鎖存輸出）?-INＴ0P３．２

┫１2

29┣

-PSＥN

（外部程序讀選通輸出)

-INT1Ｐ3。3

┫１3

28┣

P2。7

?

T0

P3.4

┫１４

27┣

P２。6

T1

P3.5

┫１5

２6┣

Ｐ２．５

—ＷＲP3。6

┫16

2５┣

P２。４

?

-ＲＤＰ３．7

┫17

24┣

P２。3

?

X2

┫１8

２3┣

P2。2

?

X１

┫19

22┣

P2.１

GNＤ

┫20

21┣

P2.０

?

┗━━━━┛引腳說明:?

①電源引腳?

Vcc(40腳）：典型值＋５V.

Vss（20腳）：接低電平.?

②外部晶振?

X1、X２分別與晶體兩端相連接。當采用外部時鐘信號時，X2接振蕩信號，X1接地

③輸入輸出口引腳:

P０口：I/O雙向口。作輸入口時,應先軟件置“１”。

Ｐ1口:I/O雙向口。作輸入口時,應先軟件置“1”。?

Ｐ2口：I/O雙向口。作輸入口時，應先軟件置“１"。

Ｐ3口：I/O雙向口.作輸入口時，應先軟件置“1”。

④控制引腳：?

ＲＳT/Ｖpd、ＡＬE/—PROG、—PSEN、-EA／Vpp組成了MSC－５1的控制總線。

ＲST/Vｐd(9腳）:復位信號輸入端(高電平有效）.

第二功能：加+5V備用電源，可以實現掉電保護RAM信息不丟失。?

ALE/-PROＧ（３0腳)：地址鎖存信號輸出端。

第二功能：編程脈沖輸入.?

—PSEN（29腳）：外部程序存儲器讀選通信號.?

—EA/Ｖpp(３1腳):外部程序存儲器使能端。?

第二功能：編程電壓輸入端(＋21V）.圖6.單片機8051的內部結構圖6.單片機8051的內部結構2.4單片機最小系統時鐘電路圖7.時鐘電路XTAL1是片內振蕩器的反相放大器輸入端，ＸＴAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應直接加到XTAL1,而XTＡＬ2懸空.內部方式時，時鐘發生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為1２ＭHz，時鐘頻率就為6MHz.晶振的頻率可以在1MHｚ－24MHz內選擇。電容取30PF左右.系統的時鐘電路設計是采用的內部方式,即利用芯片內部的振蕩電路。ＡT8９單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器。引腳ＸTＡL1和XTAL２分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容Ｃ１和C2構成并聯諧振電路，接在放大器的反饋回路中.對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩定性、起振的快速性和溫度的穩定性。因此，此系統電路的晶體振蕩器的值為12ＭHz，電容應盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22μＦ.在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩定和可靠地工作。復位電路在振蕩器運行時，有兩個機器周期（24個振蕩周期）以上的高電平出現在此引腿時,將使單片機復位，只要這個腳保持高電平,51芯片便循環復位.復位后P0－P3口均置１引腳表現為高電平,程序計數器和特殊功能寄存器SFR全部清零.當復位腳由高電平變為低電平時，芯片為ＲOM的0０H處開始運行程序.復位是由外部的復位電路來實現的。片內復位電路是復位引腳RSＴ通過一個斯密特觸發器與復位電路相連,斯密特觸發器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的S5P2,由復位電路采樣一次。復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式，此電路系統采用的是上電與按鈕復位電路。當時鐘頻率選用6MHｚ時，C取22μＦ，Rs約為2０0Ω，Ｒｋ約為１K。復位操作不會對內部RAM有所影響.常用的復位電路如下圖所示:圖8.復位電路圖顯示電路顯示器普遍地用于直觀地顯示數字系統的運行狀態和工作數據，按照材料及產品工藝,單片機應用系統中常用的顯示器有:發光二極管LED顯示器、液晶LCD顯示器、ＣRＴ顯示器等。LＥＤ數碼管是現在最常用的顯示器之一。發光二極管（ＬED)由特殊的半導體材料砷化鎵、磷砷化鎵等制成，可以單獨使用,也可以組裝成分段式或點陣式ＬED顯示器件(半導體顯示器）。分段式顯示器（LED數碼管）由7條線段圍成8字型，每一段包含一個發光二極管。外加正向電壓時二極管導通,發出清晰的光。只要按規律控制各發光段亮、滅,就可以顯示各種字形或號。LＥD數碼管有共陽、共陰之分。本系統采用的是兩位共陰極數碼管三.電路圖和程序圖10．交通燈電路圖具體程序:＃iｎcｌude＜ＲEＧ5１.Ｈ>#dｅfｉneucharunsignedｃhaｒ#defｉnｅuintunsignｅdｉｎtｕintnuｍ，shi，ｇe;sbｉｔrｅd=P1^０;sｂｉtyｅｌ=P１^1；ｓbitgrｅ=P1^2；? voiddelａy(){uiｎｔa；for(ａ=500；a〉0；a－—）；? }ucharcodeaｒry_duan[］={０x3f，0x０６，０x5b,0x4ｆ,0x66,0x6d，0x7ｄ,0x07,0x7ｆ，0x6f};voidｉnitiａl(）｛EA=1；ＥT0=１;TMOD=0ｘ01;TH0=0x４c;TL0=０ｘd０;}voｉddiｓplａy（intY){sｈi=Y/1０；ge=Y％10；TR0=1；ｗｈiｌe(shi｜ge！=０)｛Ｐ2=0xｆe；P3=aｒry_duan[shｉ]；delay（）;P2=０xfd；Ｐ3＝?arｒy_ｄuan［ge］;delaｙ（）;｝TＲ0=0；}vｏｉｄtimer0（）inｔｅrｒupt１{TH0=0x4c;TL０=0ｘd0；nｕm++;if（ｎum＝=20）{ｎum＝0；ｇe－—；ｉf（ge==-1)｛ｇe=9；ｓhｉ—-；}｝}ｍａin（）｛initiａl();while(1）｛rｅd=０；yel＝0；gre=1;disｐlay（40）；red=0；yel＝１；gre=0；dispｌay(3）;red=１;yel=0;ｇｒe=0；ｄisplａy（２0）;red=0;ｙｅl＝１；ｇｒe=0；dｉspｌay（３）;}}程序編譯和。hex文件創建截圖仿真截圖四．實驗心得體會通過本次試驗我復習了單片機程序的編寫,電路的連接以及程序的調試仿真，更加深刻的感受到了單片機的強大功能,通過實驗也加強了動手操作的能力，和同學一起更加懂得了相互合作的重要性,以后我會更加努力的把本專業知識學好學精,爭取為國家做到屬于自己應做的奉獻。五．課程設計參考資料１．《電子系統綜合設計》郭勇北京大學出版社2．《數字電子技術基礎》閻石高教出版社３．《模擬電子技術基礎》童詩白高教出版社4．《單片機原理及應用》張毅剛高等教育出版社單片機原理及系統課程設計評語：考勤10分守紀1０分過程30分設計報告30分答辯20分總成績(100）專業:自動化班級:姓名:學號:指導教師:蘭州交通大學自動化與電氣工程學院20１5年12月３0日基于單片機的16鍵電子琴一、電子琴設計的目的、要求與設計方法1．１設計目的現代樂器中，電子琴是高新科技在音樂領域的一個代表，體現了人類電子技術和藝術的完美結合。電子琴自動伴奏的穩定性、準確性,以及鮮明的強弱規律、隨人設置的速度要求，都更便于人們由易到難、深入淺出的準確掌握歌曲節奏和樂曲風格,對其節奏的穩定性和準確性訓練能起到非常大的作用.1．2設計要求本設計主要是用AT８9C５２單片機為核心控制元件，設計一個微縮版的電子琴。單片機與按鍵構成主控制模塊,在主控制模塊上設置有9個按鍵,分別達成不同目標。本系統主要為了完成電子琴的三大功能：電子琴彈奏和音樂播放及錄音。１。３電子琴設計方法1.３。1設計工具表１軟件簡介軟件名稱設計作用KeｉluＶision4編寫程序與編譯PＲOTＥUS繪制硬件電路圖、數字仿真MiｃrosofｔVisio繪制程序流圖與框圖１。3.２設計思路（１)功能按鍵觸發外部中斷，以完成不同曲目的的切換。（２）設置定時器產生不同頻率的方波，Ｉ／O口輸出,經功放后揚聲器發聲.（３）采用4×4矩陣鍵盤彈奏１6個音（低XＩ到高DO）.電子琴的設計方案及原理2.1設計總體方案本系統采用ＡT89C５2為主控芯片.輸入電路有16個琴鍵按鍵，通過按鍵隨意按下所要表達的音符,作為電平送給主體電路，中央處理器通過識別,解碼輸出音符,在揚聲器中發出有效的聲音。1個音樂按鍵用于播放音樂和切換歌曲，通過按鍵觸發中斷，重置定時器初值，于另一個揚聲器中發出有效音響.總設計框圖如下圖1所示.單單片機時鐘復位電路時鐘復位電路數碼管顯示電路數碼管顯示電路琴鍵控制電路琴鍵控制電路音頻播放電路音頻播放電路音樂切換電路音樂切換電路圖１基于單片機的電子琴電路原理框圖2。２發聲原理利用AＴ８9C5２的內部定時器使其工作計數器模式（MOＤＥ1)下,改變計數值TＨ0及TL0以產生不同頻率的方法產生不同音階，例如，頻率為52３Hｚ,其周期Ｔ=1/５23＝19１2μｓ,因此只要令計數器計時956μｓ/1μs＝9５6,每計數956次時將I/O反相，就可得到中音DＯ