嵌入式系统课程设计报告..doc

班级： 电气工程及其自动化 学号： 姓名： 指导教师： 成绩：嵌入式系统课程设计报告设计任务一 十字路口交通灯控制一、设计目的：1了解基于ARM7核的LPC2106的管脚功能和特点，掌握I/O控制寄存器的设置方法；2掌握ARM7应用系统编程开发方法，能用C语言编写应用程序；3熟练掌握ADS1.2软件的使用以及PROTEUS仿真调试的方法；二、具体任务：1采用PROTEUS完成十字路口交通灯控制的硬件电路设计，要求单片机选型为飞利浦公司的LPC2106，东西南北方向分别设置红黄绿3个指示灯，东西方向和南北方向各用2个数码管显示通行时间；2用ADS1.2编写C语言应用程序，完成十字路口交通灯控制；3采用PROTEUS将应用程序装载在LPC2106中，进行仿真验证。要求东西方向和南北方向的数码管显示通行时间并倒计时，可以设置成一样，例如都是15秒倒计时；每当倒计时时间到，完成红黄绿指示灯的状态切换，模拟实现十字路口的交通灯管理控制。三、 硬件电路设计。（参考下图完成硬件电路设计，用屏幕抓图的方式将自己设计的PROTEUS电路图粘贴在下面，并用文字对所设计的电路功能、原理进一步说明）参考图如下：1、无左转弯proteus电路图：2、有左转弯proteus电路图：硬件电路说明：1、无左转弯电路图说明：该电路是一个两位数码管显示的十字交通灯控制proteus硬件仿真图。功能介绍如下：启动后首先东西绿灯和南北红灯都亮15秒（第一个状态），然后东西方向绿灯变闪烁黄灯（每0.5秒交替一次）南北方向红灯保持亮态，该状态5秒后，转变为东西向红灯和南北向绿灯同时亮15秒，然后南北方向绿灯变闪烁黄灯（每0.5秒交替一次）,东西方向红灯保持亮态，持续5秒后，再转为第一个状态，如此循环往复。2、有左转弯电路图说明：该电路在上电路基础上加一个东西与南北方向左转弯灯的控制，功能介绍如下：首先是只有东西方向直行绿灯亮（第一个状态），10秒后开始东西黄灯闪烁，维持5秒后转为东西方向左转绿灯亮，其他均为红灯，10秒后绿灯开始闪烁，持续5秒后转为南北方向直行绿灯亮，其他均红灯，10秒后开始南北直行黄灯闪烁，维持5秒后转为南北左转绿灯亮，其他均转红灯，再过10秒后南北左转绿灯开始闪烁，维持5秒后转为第一个状态，如此往复。以上两个程序各状态时间均可由程序参数调节，便可改变交通路口的高峰期时段的各方向流通状态，很简洁方便，在此不详述。四、源程序1、十字路口无左转弯交通灯控制源程序：#include config.h#includeLPC2106.hvoid delay(unsigned int x) /延迟0.xMS while(x-) unsigned char j; for(j=0;j125;j+) ; uint8 led=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/共阴数码管段选值void display()/数码管显示uint8 i=15;while(i)IOSET = (led i / 10 13) | (led i % 10 6);delay(5000);IOCLR = (led i / 10 13) | (led i % 10 6); i-;int main(void)uint8 k;int8 type=1;PINSEL0=0x00000000; /将管脚设置为通用IO端口GPIOPINSEL1=0x00000000;IODIR=0xFFFFFFFF; /将方向寄存器IODIR全设为输出=1 while(1) switch(type)case 1: /东西绿灯亮，南北红灯亮，15秒。IOSET=0x00000021;display();type=2;break;case 2: /东西黄灯闪烁，南北红灯亮，5秒。 IOCLR=0xFFFFFFFF; k=5; while(k) IOSET=0x00000011;IOSET = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);IOCLR=0x00000010;IOCLR = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);k-; type=3;break; case 3:/南北绿灯亮，东西红灯亮，15秒。 IOCLR=0x00000001;IOSET=0x0000000C;display();type=4;break; case 4: /南北黄灯闪烁，东西红灯亮，5秒。 IOCLR=0xFFFFFFFF; k=5; while(k) IOSET=0x0000000A;IOSET = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);IOCLR=0x00000002;IOCLR = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);k-; type=1;IOCLR=0x00000008; 2、十字路口有左转弯交通灯控制源程序：#include config.h#includeLPC2106.hvoid delay(unsigned int x) /延迟0.xMS while(x-) unsigned char j; for(j=0;j125;j+) ; uint8 led=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/共阴数码管段选值void display() /数码管显示uint8 i=15;while(i-5)IOSET = (led i / 10 13) | (led i % 10 6);delay(5000);IOCLR = (led i / 10 13) | (led i % 10 6); i-;int main(void)uint8 k;int8 type=1;PINSEL0=0x00000000; /将管脚设置为通用IO端口GPIOPINSEL1=0x00000000;IODIR=0xFFFFFFFF; /将方向寄存器IODIR全设为输出=1 while(1) switch(type)case 1: /东西绿灯亮，南北红灯亮 IOSET=0x00600021;display();k=5; /东西黄灯闪烁while(k)IOCLR=0x00000020;IOSET=0x00000010;IOSET = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);IOCLR=0x00000010;IOCLR = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);k-;/*东西左转弯绿灯亮*/IOCLR=0x00600021;IOSET=0X00500009;display();type=2;break;case 2: /东西左转弯绿灯闪烁 k=5; while(k) IOSET=0x00100000;IOSET = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);IOCLR=0x00100000;IOCLR = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);k-; type=3;break; case 3:/南北绿灯亮，东西红灯亮 IOCLR=0x00000001; IOSET=0x0060000C;display();k=5;/南北黄灯闪烁while(k)IOCLR=0x00000004;IOSET=0x00000002;IOSET = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);IOCLR=0x00000002;IOCLR = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);k-;/*南北左转弯绿灯亮*/IOCLR=0X0060000C;IOSET=0x00A00009;display();type=4;break; case 4: /南北左转弯绿灯闪烁 k=5; while(k) IOSET=0x00800000;IOSET = (led k / 10 13) | (led k % 10 6);delay(3000);IOCLR=0x00800000;IOCLR = (led k / 10 13) | (led k % 10 0;x-)for(y=110;y0;y-);void L_Init (void) /初始化 PINSEL0=0x00000000; PINSEL1=0x00000000; IODIR|= 0x00002fFF; /* 函数名称:Task0 功能描述: 第一个任务，进行初始化目标板和建立其它任务。*/ void Task0(void *p_arg) p_arg = p_arg; TargetInit(); L_Init(); for(;) /无限for循环 while(IOPIN&key)!=0);/假如按键没有按下，则一直循环在这里 L_Init(); while(IOPIN&key)=0);/按键被按下又弹起，程序顺序执行 IOCLR= 0x0000ffFF; /清零低16位 OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF); /* 函数名称:Task1 功能描述: 第2个任务，AD转换。*/ void Task1(void *p_arg) p_arg = p_arg; L_Init(); for(;) IOCLR=adstart; /输入高低的脉冲电平 delay(100); IOSET=adstart; delay(100); IOCLR=adstart; delay(100); L_Init(); while(IOPIN&adend)=0); IOSET=115; /AD的输出OUT8到OUT1分别由15到22位控制 OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF); /* 函数名称:Task2 功能描述: 第3个任务，LED显示。*/ void Task2(void *p_arg) INT32U gw,sw,bw; p_arg = p_arg; L_Init(); /动态循环显示数码管 while(IOPIN&key)!=0) /假如按键再次按下，则推出显示循环 gw = i%10;/* 取个位数据 */ sw = i%100/10;/* 取十位数据 */ bw = i/100; /* 取百位数据 */ IOSET=(110)|led_codegw; /显示个位 delay(10); IOCLR=0x00000fff; /消影 IOSET=(19)|led_codesw; /显示十位 delay(10); IOCLR=0x00000fff; /消影 IOSET=(18)|led_codebw; /显示百位 delay(10); IOCLR=0x00000fff; /消影OSTaskResume(2); 五、仿真效果。（用屏幕抓图的方式将PROTEUS运行仿真效果图粘贴在下面）1、最低采样时仿真显示图2、最高采样时仿真显示图六、实验心得 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际设计能力和独立思考的能力。 在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在大家一起学习交流下，终于迎刃而解！