单片机课程实验指导书 实验四 模拟交通灯（Keil与Protenus联合）

1、实验四实验四 模拟交通灯模拟交通灯一、实验目的一、实验目的1了解单片机 P0 口的功能及使用方法；2掌握在 Vision 环境中设计调试 P0 口应用程序的方法；3学习运用程序控制 P0 口实现模拟交通灯控制。 二、实验仪器和设备二、实验仪器和设备Keil 软件；Proteus 软件；THKSCM-2 综合实验装置； 三、实验原理及实验内容三、实验原理及实验内容使用单片机 P0 口模拟交通灯控制。模拟控制就是以红、绿、黄色 4 组 12 个发光二极管表示交通信号灯。假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态 0 为东西红灯，南北红灯。然后转状态 1，东西方向的绿灯亮，东西方向可以通车，而南北方向的红灯亮，南北方向的车禁止通行。过一段时间转状态 2，东西绿灯灭后，黄灯亮，延时几秒，南北仍然红灯。再转状态 3，南北方向的绿灯亮，南北方向可以通车，而东西方向的红灯亮，东西方向禁止车辆通行。过一段时间转状态 4，南北绿灯灭后亮黄灯，延时几秒，东西方向仍然红灯亮。最后循环至状态 1。1硬件设计在桌面上双击图标，打开 ISIS 7 Professional 窗口。单击菜单命令“File”“New D

2、esign” ，新建一个 DEFAULT 模版，保存文件名为“模拟交通灯DSN” 。在器件选择按钮中单击“P”按钮，或执行菜单命令“Library”“Pick Device/Symbol” ，添加如表 8-1 所示的元件。注意：在 ISIS 中，单片机的型号必须与在Keil 中选择的型号完全一致。表 8-1 模拟交通灯所用的元件单片机 AT89C51瓷片电容 CAP30pF按钮 BUTTON排阻 RESPACK-8电解电容 CAP-ELEC晶振 CRYSTAL 12MHz电阻 RES发光二极管 TRAFFIC LIGHTS在 ISIS 原理图编辑窗口中放置元件，在单击工具箱中的“元件终端”图标，在对象选择器中单击“POWER”和“GROUND”放置电源和地。放置好元件后，布好线。左键双击各元件，设置相应元件参数，完成电路图的设计，如图 8-1 所示。0 1 2 3 4 5 6 7567012XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/A

3、D633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C130pFC230pFC31uFR110k2 3 4 5 6 7 8 91RP1 RESPACK-8X1 CRYSTALR2100+5v图 8-1 模拟交通灯电路图2程序设计（1）程序流程模拟交通灯程序流程如图 8-2 所示。（2）汇编源程序ORG 0000HMOV A，#0FFHMOV P0，AMAIN: MOV A，#3CHMOV P0，A ；南北红，东西绿LCALL DELAYLCALL DELAYLCALL DELAYLCALL DELAYLCALL DELAYMOV A，#5CH ；南北红，东西黄MOV P0，ALCALL DELAYMOV A

4、，#99H ；南北绿，东西红MOV P0，ALCALL DELAYLCALL DELAYLCALL DELAYLCALL DELAYLCALL DELAYMOV A，#9AH ；南北黄，东西绿LCALL DELAYSJMP MAINDELAY: MOV R7，#10DE1: MOV R6，#200DE2: MOV R5，#124DJNZ R5，$DJNZ R6，DE2DJNZ R7，DE1RETEND3调试与仿真安装 VDM Server，使 Keil 和 Protenus 能联合调试程序。打开 Keil，执行菜单命令“Project”“New Project”创建“模拟交通灯”项目，并选择单片机型号为 AT89C51。执行菜单命令“File”“New”创建文件，输入汇编源程序，保存为“模拟交通灯.ASM” 。在 Project 菜单的 File 项目管理窗口中右击文件组，选择“Add Files to Group Source Group1”将源程序“模拟交通灯.ASM”添加到项目中。执行菜单命令“Project”“Options for Target Target1” ，在弹出的对

5、话框中选择“Output”选项卡，选中“Create HEX File” 。在“Debug”选项卡，选中“Use：Protenus VSM Simulator” 。执行菜单命令“Project”“Build Target” ，编译源程序。如果编译成功，则在“Output Window”窗口中显示没有错误，并创建了“模拟交通灯.HEX”文件。在已绘制好原理图的 Protenus ISIS 菜单栏中，执行菜单命令“Debug（调试） ”“Use Remote Debug Monitor（使用远程调试设备） ” ，将该项选中，使 Protenus 与 Keil真正连接起来，使它们联合调试。在 Keil 中执行菜单命令“Debug”“Start/Stop Debug Session” ，或直接单击图标进入 Keil 调试环境。同时，在 Protenus ISIS 窗口中可看出 Protenus 也进入了程序调试状态。在 Keil 代码编辑窗口中设置相应断点，断点的设置方法：在需要设置断点语句的空白处双击鼠标左键，可设置断点；再次双击，可取消断点。设置好断点后，在 Keil 中按 F5 键运行程序，观察运行结果，初始状态 0 为东西红灯，南北红灯；然后，转状态 1，东西方向的绿灯亮，而南北方向的红灯亮。过一段时间后状态 2，东西绿灯灭后，黄灯亮，延时几秒，南北仍然红灯；再转状态 3，南北方向的绿灯亮，而东西方向的红灯亮；过一段时间后转状态 4，南北绿灯灭后亮黄灯，延时几秒，东西方向仍然红灯亮。四、实验结果和数据分析四、实验结果和数据分析问题：1、在 Keil 中按 F5 键运行程序，观察运行结果？P0 口置为 FFH开始南北红，东西绿延时 5s南北红，东西黄延时 1s南北绿，东西红延时 5s南北黄，东西绿延时 1s结束图 8-2 模拟交通灯程序流程

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