设计分享|单片机交通灯仿真(汇编)

2022-07-27 19:02:25 浏览数 (1)

具体实现功能

具体功能:

(1)东西红灯60S倒计时,南北绿灯40S倒计时,东西向人行道红灯,南北向人行道绿灯;

(2)40S后,黄灯闪烁切换,东西右转绿灯20S,左转绿灯20S,南北80S倒计时,右转20S;

(3)20S结束,南北红灯60,东西绿灯40S倒计时,其余以上述同理。

(4)某一方向道路拥挤时,可以人工控制调节东西南北方向通行时间;

(5)紧急情况时,各路口交通灯显示红灯,数码管保持数据不变。

设计介绍

单片机介绍

51单片是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能:8k字节Flash,512字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,三个16 位 定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。另外 STC89X51 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz,6T/12T可选。

设计思路

文献研究法:搜集整理相关单片机智能手环系统相关研究资料,认真阅读文献,为研究做准备;

调查研究法:通过调查、分析、具体试用等方法,发现单片机智能手环系统的现状、存在问题和解决办法;

比较分析法:比较不同单片机智能手环系统的具体原理,以及同一类传感器性能的区别,分析单片机智能手环系统的研究现状与发展前景;

软硬件设计法:通过软硬件设计实现具体硬件实物,最后测试各项功能是否满足要求。

设计内容

01

仿真图

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计,具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一,通过设计出硬件电路图,及写入驱动程序,就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外,protues还能实现PCB的设计,在仿真中也可以与KEIL实现联调,便于程序的调试,且支持多种平台,使用简单便捷。

02

程序

本设计由汇编语言编写,具体如下:

代码语言:javascript复制
;程序实现功能
;东西南北路口直行与转弯交替通行,数码管显示直行通行倒计时,红绿黄灯显示包括人行道在内的道路交通状态。
;某一方向道路拥挤时,可以人工控制调节东西南北方向通行时间。
;紧急情况时,各路口交通灯显示红灯,数码管保持数据不变。
;工作寄存器及存储单元分配
;1.工作寄存器
;R2设置为定时器定时中断次数,R6、R7用于延时程序中的寄存器

;2.片内存储单元
;30H、31H作为两组数码管显示数据存储单元;32H、33H作为交通灯初始状态存储单元;40H、41H作为交通灯显示数据存储单元

;3.标志位
;00H:南北通行标志位 ; 01H:东西通行标志位;02H:紧急事件标志位   
;-----------------------------------
SNF   EQU  00H             ;;;南北通行标志位
EWF   EQU  01H             ;;;东西通行标志位
URF   EQU  02H             ;;;紧急事件标志位
ORG   0000H
LJMP  MAIN                 ;;;上电转主程序
ORG   000BH                ;;;定时中断入口
LJMP  DSZD                    
ORG   0003H                ;;;紧急中断入口
LJMP  URZD
ORG   0030H   
MAIN: LCALL INIT           ;;;调用初始化子程序
LOOP: LCALL DIS            ;;;循环执行显示子程序
      AJMP  LOOP
;///////////初始化程序
INIT: SETB   SNF              
      SETB   EWF           
      SETB   URF           
      MOV   R2,#20         ;;;定时器中断20次为1s
      MOV   TMOD,#01H      ;;;初始化定时器
      MOV   TL0,#0B0H
      MOV   TH0,#3CH
      SETB  EA             ;;;开定时中断与紧急中断
      SETB  ET0
      SETB  TR0
      SETB  EX0
      SETB  IT0            ;;;设置中断程控方式
      MOV   DPTR,#TAB      ;;;数值首地址放入DPTR中
      MOV   40H,#40        ;;;东南西北通行时间设置
      MOV   41H,#40
      MOV   30H,#40        ;;;通行时间初始化
      MOV   31H,#60
      MOV   P0,#4CH        ;;;初始化时南北通行并把交通灯状态分别放在32H和33H中
      MOV   32H,#4CH
      MOV   P2,#15H
      MOV   33H,#15H
      RET
;////////////显示子程序
DIS:  MOV   P3,#0DFH       ;;;选中南北方向的十位数码管
      MOV   A,30H          ;;;把显示数据送人数码管显示
      MOV   B,#10
      DIV   AB
      MOVC  A,@A DPTR
      MOV   P1,A           ;;;
      LCALL D1MS
      MOV   P3,#0EFH       ;;;选中南北方向的个位数码管
      MOV   A,B            ;;;送入数码管显示
      MOVC  A,@A DPTR      
      MOV   P1,A
      LCALL D1MS

      MOV   P3,#7FH        ;;;选中第东西方向的十位数码管
      MOV   A,31H          ;;;送入数码管显示
      MOV   B,#10
      DIV   AB
      MOVC  A,@A DPTR
      MOV   P1,A
      LCALL D1MS
      MOV   P3,#0BFH       ;;;选中第东西方向的个位数码管
      MOV   A,B
      MOVC  A,@A DPTR
      MOV   P1,A
      LCALL D1MS
      SETB  P3.0
      SETB  P3.1
      JNB   P3.0,DIS_S     ;;;查询是否第一个按键按下
      JNB   P3.1,DIS_E     ;;;查询是否第二个按键按下
      AJMP  DIS_R          ;;;没有键按下则返回
DIS_S:LCALL D5MS           ;;;按键去抖
      JNB   P3.0,DIS_SN
      AJMP  DIS_R   
DIS_SN:MOV   40H,#50       ;;;对通行时间从新分配,南北通行时间加长
       MOV   41H,#30
       AJMP  DIS_R
DIS_E:LCALL D5MS           ;;;按键去抖
      JNB   P3.1,DIS_EW 
      AJMP  DIS_R
DIS_EW:MOV   40H,#30       ;;;东西通行时间加长
       MOV   41H,#50
DIS_R:RET                  
;///////定时中断处理程序
DS_C: LJMP  DS_R           ;;;接力跳转
DSZD: PUSH  ACC            ;;;保护现场
      PUSH  PSW
      CLR   TR0            ;;;关定时器及中断标志位并重新赋值
      CLR   TF0
      MOV   TL0,#0B0H
      MOV   TH0,#3CH
      DJNZ  R2,DS_C        ;;;判断1m时间是否到达
      MOV   R2,#20         ;;;到达重新赋值
      DEC   30H            ;;;南北方向通行时间减一
      MOV   A,30H          ;;;把减一后的时间送入显示存储单元
;;;;;;;南北通行到达最后4秒时黄灯闪烁
DS_10:CJNE  A,#4,DS_11     ;;;如果通行时间剩余4秒
      JNB   SNF,DS_11      ;;;判断是否是南北通行
      MOV   P0,#8AH        
      MOV   32H, #8AH      ;;;把交通灯状态存入存储单元(后面类似)
DS_11:CJNE  A,#3,DS_12     ;;;不是剩余3秒,返回
      JNB   SNF,DS_12      ;;;不是南北通行时间,返回
      MOV   P0,#88H
      MOV   32H, #88H
DS_12:CJNE  A,#2,DS_13
      JNB   SNF,DS_13
      MOV   P0,#8AH
      MOV   32H, #8AH 
DS_13:CJNE  A,#1,DS_14
      JNB   SNF,DS_14
      MOV   P0,#88H
      MOV   32H, #88H
;------------------------
DS_14:JNZ   DS_NE          ;;;通行时间没有结束转向改变东西方向的数码管
      CPL   SNF            ;;;如果通行时间结束则对标志位取反
      JNB   SNF,DS_1       ;;;判断是否南北通行
      MOV   30H,40H        ;;;是,点亮相应的交通灯
      MOV   P0,#4CH
      MOV   32H,#4CH       ;;;存储交通灯状态
      MOV   P2,#15H
      MOV   33H, #15H      ;;;存储交通灯状态
DS_NE:DEC   31H            ;;;东西方向通行时间减一
      MOV   A,31H          ;;;把通行剩余时间送入显示存储单元
;;;;;;;;东西方向通行时间剩余4秒钟黄灯闪烁(程序注释与南北方向类似 略)
DS_20:CJNE  A,#4,DS_21    
      JB    EWF,DS_21
      MOV   P0,#51H
      MOV   32H, #51H
DS_21:CJNE  A,#3,DS_22
      JB    EWF,DS_22
      MOV   P0,#41H
      MOV   32H, #41H
DS_22:CJNE  A,#2,DS_23
      JB    EWF,DS_23
      MOV   P0,#51H
      MOV   32H, #51H
DS_23:CJNE  A,#1,DS_24
      JB    EWF,DS_24
      MOV   P0,#41H
      MOV   32H, #41H
;-----------------------------
DS_24:JNZ   DS_R             ;;;东西方向时间没有结束,返回
      CPL   EWF              ;;;对通行状态取反
      JNB   EWF,DS_2         ;;;东西方向通行时间到来,跳转
      MOV   31H,#80          ;;;东西方向通行结束,重新显示时间
      MOV   P0,#89H          ;;;点亮相应的交通灯
      MOV   32H, #89H
      MOV   P2,#29H
      MOV   33H, #29H
      AJMP  DS_R     
DS_1: MOV   30H,#80          ;;;南北通行时间结束,重新对显示存储单元赋值     
      MOV   P0,#89H          ;;;执行转弯状态1
      MOV   32H, #89H
      MOV   P2,#26H
      MOV   33H, #26H
      AJMP  DS_NE            
DS_2: MOV   31H,41H         ;;;东西方向开始通行,赋值予显示存储单元
      MOV   P0,#61H         ;;;点亮相应的交通灯
      MOV   32H, #61H
      MOV   P2,#15H
      MOV   33H, #15H
DS_R: SETB  TR0 
      POP   PSW             ;;;恢复现场
      POP   ACC
      RETI
;/////////////紧急中断处理程序
URZD: PUSH  ACC             ;;;保护现场
      PUSH  PSW
      CLR   IE0             ;;;清除中断标志位
      CLR   TR0             ;;;关定时器
      CPL   URF             ;;;紧急事件标志位
      JB    URF,UR_CON      ;;;紧急结束;跳转
      MOV   P0,#49H         ;;;各路口灯全显示红灯亮
      MOV   P2,#15H
      AJMP  UR_R
UR_CON:SETB  TR0            ;;;恢复正常交通
      MOV   A,32H
      MOV   P0,A
      MOV   A,33H
      MOV   P2,A
UR_R: POP   PSW             ;;;恢复现场
      POP   ACC
      RETI      
;////////////查表指令0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
TAB:  DB  3FH,  06H,  5BH,  4FH,  66H,  6DH
      DB  7DH,  07H,  7FH,  6FH

;//////////延时5ms与1ms
D5MS:  MOV    R7,#5
D1MS:  MOV    R7,#10
       MOV    R6,#50 
L1:    DJNZ   R6,$
       DJNZ   R7,L1
       RET
       END

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