交通灯设计PPT.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,组员：魏娟,戚璐,倪鑫艳,于慧琴,孙涛涛,李亚楠,交通灯设计,一、系统概述,1.1,系统背景,1.2,嵌入式简介,1.3,飞思卡尔简介,二、总体设计思路,2.1,芯片选择,2.2,十字路口状态设计图,2.3,交通灯说明,三、交通灯设计,3.1,交通灯状态设计,3.2,流程图,3.3,功能模块说明,四、代码分析,五、实验结果图,目 录,一、系统概述,1.1,系统背景,随着计算机互联网行业的飞速发展，单片机的应用愈发广泛，大到卫星，小到家用的电子产品，无处不存在单片机的身影，而且单片机方面的人才稀缺，因而掌握单片机技术对于计算机专业的学生很是重要。,1.2,嵌入式简介,嵌入式系统一般指非,PC,系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上,PDA,、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、等。,专门的,单片微控制器,是大多数嵌入式系统的核心。通过把若干个关键的,系统组成,部分集成到单个芯片上，系统设计者就可以得到小而便宜、可以操作较少外围,电子设备,的,计算机,。现在,嵌入式开发,主要是指用,C#,语言在,微软,的,.NET,Freamwork,环境中进行开发。,1.3,飞思卡尔简介,飞思卡尔专注于嵌入式处理解决方案。面向汽车、网络、工业和消费电子市场，提供的技术包括,微处理器,、,微控制器,、传感器、,模拟集成电路,和连接。飞思卡尔的一些主要应用和终端市场包括汽车安全、,混合动力,和全电动汽车、下一代无线基础设施、智能能源管理、便携式医疗器件、消费电器以及智能移动器件等。,主要应用有,8,位,微控制器,（单片机）、,16,位微控制器（单片机）、,数字信号处理器,与控制器、电源管理、,RF,射频功率放大器、高性能线性功率放大器,GPA,、音视频家电射频多媒体处理器、传感器等。,二、总体设计思路,2.1,芯片选择,芯片选择飞思卡尔的kl25芯片,选择使用飞思卡尔kl25芯片的P1口，（P1.0P1.,7,）分别接上两组八位信号灯,交通信号灯的控制电路中的核心是kl25单片机，其内部带有4KB的FLASH，无须扩展程序存储器；交通灯的控制没有大量的运算和暂存器，KL25芯片内的128B RAM 已能满足要求，所以也不需要外扩RAM,2.2,十字路口状态设计图,东,西,2.3,交通灯说明,设计一个单片机控制交通信号灯，使其能模拟城市“十字”路口交通信号灯的功能，并能进行某些特殊控制。,就是以绿，黄，红色三只共两组（因为东、西方向信号灯的变化情况相同，用一组发光二极管；南、北方向信号灯的变化情况相同，用一组发光二极管）发光二极管(LED)表示交通信号灯。,在双干线的十字路口上，交通信号灯的变化时定时的，其基本变化,规律,如下：,1.,绿灯亮放行后，黄灯亮警告，然后红灯亮禁止。,红灯亮禁止一定时间后，绿灯亮放行。,2.,改设计能控制东、西、南、北四个路口的红、黄、绿信号灯正常工作：,(1),当东西方向放行、南北方向禁止时，东西方向绿灯亮,25,s，黄灯,5s,，南北方向红灯亮30s。,(2),当南北方向放行，东西方向禁止时，南北方向绿灯亮,25s,，黄灯,5s,，东西方向红灯亮30s。,当使两条路线交替地放行或禁止时，就可以实现定时交通控制。,串行通信的通信原理图：,三、交通灯设计,3.1,交通灯状态设计,（,1,）南北绿灯，东西红灯,（,2,）延时,25s,（,3,）南北黄灯，东西红灯,（,4,）延时,5s,（,5,）东西绿灯，南北红灯,（,6,）延时,25s,（,7,）东西黄灯，南北红灯,（,8,）延时,5s,（,9,）循环,流程图,3.3,功能模块说明,TPM,定时器,功能概述：,TPM,（定时器,/,脉宽调制模块）共有三个模块,TPM0,、,TPM1,、,TPM2,。,TPM,支持输入捕捉、，输出比较，并且能够产生,PWM,信号来控制电机。通过异步时钟源，可以让计数器、输出比较和输入捕捉寄存器工作在低功耗模式下。,TPM,的基本定时器部分是一个递增的计数器，通过设定模块的溢出值，当计数器递增到该数值时，产生,TPM,中断，可以选择时钟源和溢出值设定该计数器的频率。本实验，TPM定时设为1秒。,功能思路：,首先，,对定时器初始化,禁止定时器,1,溢出中断,设置为,1s,发生,1,次定时器溢出中断,。,再设置定时器状态和控制寄存器，以秒为最小单位递增。,整体向串口,-,发送时间,功能思路：,首先，初始化UART模块，设置串口信息、波特率，然后设置串行发送字节和接收字节等功能函数，实现串口发送当前时间数据。,四、代码分析,includes.h,（应用工程总头文件）,#ifndef INCLUDES_H_,#define INCLUDES_H_,#include common.h,#include gpio.h,#include light.h,#include uart.h,#include sysinit.h,#include tpm.h,#include timer.h,/,定义全局变量,uint_8 g_time3;,/,记录时间的数组,#define RUN_COUNTER_MAX 1500000ul,/,定义小灯闪烁频率,/,定义使用的调试号,#define UART_TEST UART_1,#define TEST_UART_BAUDRATE 9600UL,#endif,isr.h,（中断底层驱动构件头文件）,#ifndef ISR_H,/,防止重复定义（,ISR_H,开头,),#define ISR_H,/,用户中断向量表注册表,-,#ifdef VECTOR_029,/1,注册串口,1,中断向量,#undef VECTOR_029,extern void isr_uart1_re(void);,#define VECTOR_029 isr_uart1_re,#endif,#ifdef VECTOR_033,/2,注册,TPM0,中断向量,#undef VECTOR_033,extern void tpm0_isr(void);,#define VECTOR_033 tpm0_isr,#endif,#endif,/,防止重复定义（结尾,),中断子程序,isr.c,（中断底层驱动构件源文件）,#include includes.h,中断函数服务例程,-,/,串口,0,接收中断服务例程,void isr_uart0_re(void),uint_8 ch;,uint_8 flag=1;,enter_critical();,ch=uart_re1(UART_0,if(0=flag),uart_send1(UART_0,ch);,exit_critical();,void isr_uart1_re(void),/,串口,1,接收中断服务例程,static uint_8 index=0;,/,收到的个数,uint_8 flag=1;,enter_critical();,if(index2)index=0;,/,三个字节一收,时分秒,g_timeindex=uart_re1(UART_1,if(0=flag)index+;,exit_critical();,void isr_uart2_re(void),/,串口,2,接收中断服务例程,uint_8 ch;,uint8 flag=1;,enter_critical();,ch=uart_re1(UART_2,if(0=flag),uart_send1(UART_2,ch);,exit_critical();,void tpm0_isr(void),/tpm,定时中断,static uint_32 TPMCounter=0;,/,定时器溢出中断标志,if(TPM_SC_REG(TPM0_BASE_PTR)&TPM_SC_TOF_MASK)=TPM_SC_TOF_MASK),TPMCounter+;,BSET(TPM_SC_TOF_SHIFT,TPM_SC_REG(TPM0_BASE_PTR);,/,清标志位,if(TPMCounter 1000),/TPM,每中断,1000,次（即,10s,）闪烁一次。,TPMCounter=0;,light_change(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_1);,/,反转小灯亮灭,light_change(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_2);,light_change(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_3);,light_change(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_4);,light_change(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_5);,light_change(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_6)light_change(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_7);,light_change(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_8);,SecAdd1(g_time);,主程序,Main.c,#include includes.h,/,包含总头文件,int main(void),uint_32 remember;,/1.,声明主函数使用的局部变量,/2.,关总中断,enter_critical();,/,进入临界区,关中断,/3.,初始化底层模块,/,light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_BLUE,LIGHT_OFF);,/,蓝灯初始化,lightinit(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_1,LIGHT_ON);,/,初始化,light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_2,LIGHT_OFF);,light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_3,LIGHT_ON);,light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_4,LIGHT_OFF);,light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_5,LIGHT_OFF);,light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_6,LIGHT_ON);,light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_7,LIGHT_OFF);,light_init(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_8,LIGHT_ON);,uart_init(UART_1,BUSCLK,9600);,/,串口,1,初始化,总线时钟,24000Khz,波特率,9600,uart_send_string(UART_1,Hello TPM!rn);,tpm_init(TPM0,TPM_CLKSRC_PLL,10000);,/4.,变量赋初值,g_time0=0;,/,时分秒,缓存初始化,(00:00:00),g_time1=0;,g_time2=0;,remember=g_time2;,/,临时变量,remember,初始化,/5.,开中断,uart_enable_re_int(UART_1);,/,启动串口,1,接收中断,tpm_enable_int(TPM0);,/,启动模块中断,init_critical();,/,开总中断,/,进入主循环,/,主循环开始,for(;),/if(g_time2%10=0),/,判断秒钟是否发生变化,/,/*uart_sendN(UART_1,3,g_time);,/将计时信息通过串口,1,发送给,PC,remember=g_time2;,/,将秒数赋给临时变量,light_change(LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_BLUE);*/,/,灯闪亮一次,/light_change(PORTD,7);,/,/end_while,/,主循环结束,return 0;,五、实验结果,谢谢大家,