《单片机课程设计》 设 殳计报告 题目 双机通信 专业：
电子信息工程 班级：
班 学号：
631
姓名: 指导老师: 重庆交通大学信息科学与工程学院 设计时间：年 1 月 1 日到年 1 月 9 号
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1 .设计任务说明 在课程实验（交通灯）的基础上，实现双机通信：
1、 可以是 PC 机与单片机的通信，通过 PC 机上的软件（如串口调试助手等）
控制单片机交通灯的设置（如改变不同路口红绿灯时间等参数的设置）
； 2、 也可通过一个单片机系统控制另一个单片机系统交通灯的设置（如改变不 同路口红绿灯时间等参数的设置）。
3、 也可完成经指导老师批准的其它题目，如：
（1）
用单片机及 A/D 转换芯片实现的数字电压表 （2）
用单片机及 D/A 转换芯片实现的波形发生器 2. 总体设计 本人选择做双机通信---交通灯，通过两个按键分别设置红灯、绿灯的时 间参数。当然，设置时间参数的是其中一块单片机， 控制数码管和红绿灯亮暗的 的变化又是另外一块单片机。
3. 详细设计 总设计图如下:
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LI Zl 12 21 35 口 25 _3L . . . 26_ _2L . . . 3— LD 111 12 13 li _|i —LL f 讎」绿灯时间•…控制红灯时间 J2_ 13 .ii_ .JS_ ,d pomo 口 XTAL1 * ■L1AD1
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4.程序及说明 流程图：
开始 乙单片机循环运行红绿灯， 分别对应 60 秒， 30 秒 等待中断
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中断处理: 进入中断 甲机按键按下，对应的红绿灯时间自动减一 甲机将数据通过串行端口传送给乙单片机 乙单片机短暂地显示刚设置好的红绿灯时间参数 乙单片机进入下一次循环显示的时候，重新取新的时间参数
甲单片机程序代码如下：
#in elude <reg51.h> #defi ne uchar un sig ned char #defi ne uint un sig ned int uchar x=100;〃 红灯最长时间设置为 99 秒 uchar y=51; //绿灯最长时间设置为 50 秒 uchar t; /*********** 串行 口发送与接收中断处理函数 **********************************************/ void ini t() { IP=0x02; // 中断优先级设置(T0 中断为最高优先级 , 然后是 INT0,最 后是 INT1) TMOD=0X21; //T1 定时计数器工作于方式 2,作为波特率发生器，SMOD 此处默认取 0 //T0 工作方式 1，16 位计数 TH 仁 0Xe6;TL1=0Xe6; //8 位自动重装 , 波特率设置为 1200 TR1=1; // 启动 T1 定时计数器 SCON=0x40; //串行方式 1，串行接收禁止
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EX0=1; // 打开外部中断 0 EX1=1; // 打开外部中断 1 IT0=1; //INT0 ，外部中断 0 ，下降沿触发 IT1=1; //INT1 ，外部中断 1 ，下降沿触发 EA=1; // 开总中断 }
void timer1() interrupt 1 {
// TMOD=0x01; TR0=0; TH0=(65536-10000)/256; // 对于 12MHz 的晶振，此处定时 50ms 赋值 0X3cb0 TL0=(65536-10000)%256; // 若定时 10ms,赋值 0XD8F05m§ 赋值 0Xec78 TR0=1; //启动定时器 T0 工作 t--; }
/*********** 外 部 中 断 0 函 数 **********************************************/ void int0() interrupt 0 // 对应红灯时间参数设置 {
TH0=(65536-10000)/256; // 对于 12MHz 的晶振，此处定时 50ms 赋值 0X3cb0 TL0=(65536-10000)%256; // 若定时 10ms,赋值 0XD8F05m§ 赋值 0Xec78 ET0=1; //开 T0 中断请求 t=6; // 设定延时长短 TR0=1; //启动定时器 T0 工作 while(t); // 延时消抖 TR0=0; //禁止 T0 定时器工作，防止后面程序运行时被中断 IE0=0; // 再次清外部中断 0 请求标志 x--; if(x==10) x=99; TI=0; // 清发送中断请求标志，先发再查 SBUF=1; // 作为标识标志，发送给乙机 while(!TI); // 查询方式 TI=0; SBUF=x;
定 时 器 0 函数 // 工作方式 1，16 位计数 外 部 中 断 1 函数 }
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**********************************************/ void int1() interrupt 2 // 对应绿灯时间参数设置 {
TH0=(65536-10000)/256; // 对于 12MHz 的晶振，此处定时 50ms 赋值 0X3cb0 TL0=(65536-10000)%256; // 若定时 10ms,赋值 0XD8F05m§ 赋值 0Xec78 ET0=1; //开 T0 中断请求 TR0=1; //启动定时器 T0 工作 t=6; while(t); // 延时消抖 TR0=0; IE1=0; // 再次清外部中断 1 请求标志 y--; if(y==10) y=50; TI=0; SBUF=0; while(!TI); // 查询方式 TI=0; SBUF=y; }
/*********** main() {
init(); while(1); }
乙单片机代码如下：
#include <reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar t=0; // 用于 timer0 函数， 设置数码管显示的数字跳变的时间间 隔 uchar w=0; // 切换红绿灯标志位 uchar k=255; // 用于串口中断处理，甲机的按键按一次，则向乙机发送 两个单字节数据 // 前一个数据用于辨识将要设置的时间参数属于红灯还是绿灯 // 后一个数据是想要设置的时间参数，直接赋值给相应的色灯 uchar f1; // 用于串口中断处理，辨识设置的时间参数属于红灯还是 绿灯
函数
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uchar f2=0; // 标志位，表示有串行中断发生时，要将已设置好的时间 参数显示出来， 1 有效 uint n; // 用于设定要设置的时间参数在数码管上显示停留的时间 长短 code tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 阴 //code tab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};// 阳 作为高位数码管的公共端 作为低位数码管 红灯数据输出位设置 sbit green=P2A3; sbit yellow=P2A4; //sbit r_ed=P0A5; //sbit g_reen=P0A6; //sbit y_ellow=P0A7; //uchar r_g_y;
void init() {
IP=0x10; // 中断优先级设置(串口中断为最高优先级) TMOD=0X21; //T1 定时计数器工作于方式 2，作为波特率发生器， SMOD 此处默认取 0 //T0 定时计数器工作于方式 1 ，用于定时 TH1=0Xe6;TL1=0Xe6; //8 位自动重装 TR1=1; // 启动 T1 定时计数器 SCON=0x50; // 串行方式 1 ，串行接收允许 TH0=(65536-50000)/256; // 定时 50ms TL0=(65536-50000)%256; EA=1; // 开总中断 ET0=1; // 开 T0 中断请求
ES=1; // 允许串行口中断
TR0=1; I // 启动定时器 TO 工作
}
/********** 延 时 函 数 二个是绿灯的时长参数 uchar g; // 作为数组的下标，如 data_2[g]
uint i; // 用于动态显示字符
uint j; // 用于动态显示字符
/*********** 初始化 函 数 uchar a=60; // 直接赋值给数码管的数据 uchar data_2[]={60,30}; // 数组的第一个数据是红灯的时长参数， 第 uchar 数码管共 uchar 数码管共 sbit d 仁 P2P; 〃d1 sbit d2=P2 A 1; 〃d2 sbit red=P2A2; //
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********************************************" void delay(uint z) { uint i; for(i=0;i<z;i++); void display(uchar c) { uchar a=c; i=a/10; j=a%10; // 以下是动态显示， d1=0;d2=1; // 若是共阳，位选 d1,d2 取值相反 P1=tab[i]; delay(30); P1=0; delay(30); d1=1;d2=0; P1=tab[j]; delay(30); P1=0; delay(30); }
*********** */ void timer0() interrupt 1 {
TR0=0; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; TR0=1; t++; if(t==7) { a=a-1;t=0; } if(a<=5 && t%2==0) { yellow=~yellow; if(a==0) { w++; red=~red;green=~green;yellow=0; if(w%2==1) a=data_2[1];
数码 管动态 // 若是共阳，位选 d1,d2 取值相反 定时 }
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else a=data_2[0]; }
/*********** 串 行 口 发 送 与 接 收 中 断 处 理 函 数 **********************************************/ void t_r() interrupt 4 {
TR0=0; // 暂停定时器工作，进入红绿灯时间设置状态 // 写接收数据的程序 f2=1; n=1000; // 设置改变后的时间参数在数码管上显示停留的时间，每 次中断后， n 必须重新赋值， // 保证其在数码管上的显示数据停留一个固定的时间段显示处 理程序写在主函数中 RI=0; // 清接收中断请求标志 // r_ed=red; // g_reen=green; // y_ellow=yellow; // r_g_y=P1; k++; // 奇数，偶数次的接收数据，存放于不同位置 if(k%2==0) // 全局变量 k 初值为 255，上一条指令自加后，为 0 ；模除 2，余 0，为偶数， { // 则本次中断的目的是辨识将要设置的时间参数属于红灯还 是绿灯 f1=SBUF; if(f1==1) g=0; // 辨识将要设置的时间参数属于红灯还是绿灯， 此 处为红灯 else g=1; // 此处为绿灯。
}
else // 模除 2 ，余 1，为奇数，则本次中断的目的是 { // 把要设置的时间参数赋值给相应的色灯。
data_2[g]=SBUF; // 接收数据，设置相应色灯的时间参数 // while(n--) // 短暂延时， 显示您所设置的时间参数 , 【在串行中断处理函数中不要停留太久，如 100us】
// display(data_2[g]);// 【防止中断处理中串行数据接收出 错】
}
TR0=1; // 重新打开定时器 主函
void main() {}
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green=0; yellow=0; red=1; init(); while(1) { if(f2==1) {
ET0=0; // 作用如下一行 // TR0=0; // 暂停定时器工作 ,( 主函数中怎么将 TR0 清零无 效,??????) /** switch(g) //switch 语句用来处理发送给乙单片机的 LED 灯变化数据 {
case 0:{red=1;green=0;yellow=0;}break; case 1:{red=0;green=1;yellow=0;}break; default: ; }
**/ while(n--) display(data_2[g]); // 短暂延时，显示您所设置的时 间参数 // red=r_ed;green=g_reen;yellow=y_ellow; // P1=r_g_y; 、 // 单步调试都可以， proteus 仿真就不 行？？ why f2=0; // TR0=1; // 重新打开定时器 ET0=1; }
display(a); // 始终点亮数码管，并等待定时中断和串行口中断 } }
5．系统测试
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程序初始化红灯最长显示时间 EI-HECi . . "4 t>1 rto< :[U - ■■…苔二由- lHl a ^9RBH d ：
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PQ7UI I 7 pmjAS PS/ 昭 PZ2TA1D Pl 小 F 孟祁阿 FZJ*AO r»Ai 4 P^T^JLtC P^JQ"PCI FZinxi 60 秒（图如上）
红灯最后 5 秒钟黄灯闪烁（如上图）
.LEDABD ：<TAL3 ■& ^|.|..|.|||.|.|.. ^.| - FZ-Wlfff LE&-C.ELUW^. 产訓 Q 耳即 I j ABCDEFG DF 12 :<TAL1 J— .LED^HE^M ©… PQnADiC 卩 04* 人站 PD3A&7 FDaAfrl PDL^AD* P6S 瞋 祐 RDKAGMi pni^A&v P2ITA3 F2.IW P23A1C P3 3TAH1 F2.4 ! A13 陀來口 R.srr 红灯 60 秒钟完后，绿灯显示 30 秒钟（如上图）
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绿灯最后 5 秒钟时，黄灯闪烁（如上图）
任何时刻，皆可以设置红灯的时间参数（如上图）
分析：本程序为了不至于红灯时间太短时， 就直接导致黄灯 5 秒闪烁，而 将红灯时间参数设置范围定位 10 到 99 秒钟，按键每按一次时间参数自动减一， 数码管显示刚刚设置好的时间参数 1 至 2 秒钟，然后回到断点，继续显示之前的 交通灯状态；等到下一次循环到来时，显示新的已设置好的时间参数。FD^AbCl H.1MD1 FD^ADZ ruj - L"j RD.Mpi FDS"ADf HAADC F3.7/AD7 XTA11 ■: — 口 pWQ.fr,1^(1 . . SKSH^fl). l.UAB 23*11 2 耳/ P.^T P8EM AlE Tft s !
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红灯显示 88 秒 绿灯显示 38 秒 分析：数码管第一位的段 g 坏掉，段 c 亮度很弱；第二位的段 c 也坏掉, 故数码显示有些问题。
6.总结与体会 本次课程设计难点在程序编写调试。得到经验：串行中断处理程序处理 时间不得太长，防止数据接收出错；按键的程序编写要注意消抖延时，防止按键 按一次产生太多外部中断，导致数码管显示的数值不是连续变化； 当用到多种中 断时，注意中断优先级的设置；只有串行中断需要软件清中断标志， 定时器中断 和外部中断都是硬件自动清中断请求标志。
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