MC9S12XS单片机大作业 交通灯控制器.pdf

上海电力学院

实验报告

实验课程名称：嵌入式系统

实验项目名称：交通灯控制器

班级：

姓名：学号：

成绩：________实验时间：______

一、实验目的

1.进一步熟悉CodeWarrior嵌入式开发系统的软硬件环境，C语言、调试

方式；掌握其使用方法及调试方式，会建立并设计一个比较大、包含三个

以上实验模块块的工程，并在机子上运行程序，显示试验结果。

2.回顾本学期学过的多个模块（定时器、串行口、数码管、液晶LCD显示、

键盘中断等）及其作用，进一步巩固，熟悉本学期所学模块内容，能充分

掌握嵌入式系统的基本操作。

3.理解交通灯控制器的工作原理。通过交通灯的设计实验，学会将几个模

块连接在一起完成一定的功能。

4.在本实验中用到定时器、8段数码管、light等模块：

a)理解用定时器实现计数定时基本工作原理以及实现方法，会根

据计数器原理设计一个倒计时的计数器。（定时器实现溢出中断接

线图见图1）

b)理解8段数码管的基本原理（见图2、图3和图4），理解8段

数码管的显示和编程方法。

图1：定时器实现溢出中断接线图

图2：数码管图3：数码管外形

图4：MCU与4连排8段数码管的连接

二、实验原理以及设计思路

1.交通灯是城市交通中不可缺少的重要工具，是城市交通秩序的重要保障。

本实验就是实现一个常见的十字路通灯功能。一个十字路口的交通一般

分为两个方向，每个方向具有红灯、绿灯和黄灯3种，在本实验中只设

置了红绿灯，分南北、东西两个方向，所以总用到4个灯。

2.交通灯两个方向的灯的状态是相关的。也就是说，每个方向的灯的状态

影响着另外一个方向的灯的状态，这样才能够协调两个方向的车流。如

果每个方向的灯是独立变化的，那么交通灯就没有了意义。

3.要完成本实验，首先需要了解交通路灯的亮灭规律。本实验要用到实验

箱上的4个发光二极管。其交通灯的亮灭规律为：数码管开始从20秒

倒计时，初始态是南北通道绿灯亮、东西通道红灯亮，直到数码管计数

为零，南北通道绿灯亮、东西通道红灯亮。利用定时器与8段数码管的

混合应用，讲交通灯的跳变情况直观的表现出来。

表1：PORTA口数值及其所对应的状态

PORTA值

南北通道：绿灯亮南北通道：绿灯亮

Light显示状态

东西通道：红灯亮东西通道：红灯亮

数码管显示从20s开始倒计时倒计时至0

对表1的说明：

a)当南北通道为绿灯，此通道车辆和行人允许通行，此时东西通道为

红灯，此通道车辆和行人禁止通行，时间为20秒。

b)倒计时接近0秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。

c)当东西方向为绿灯，此通道车辆和行人通行；南北方向为红灯，南

北通道车辆和行人禁止通过。

d)这样如上表的时间和红、绿出现的顺序出现，车辆和行人就能安全

畅通的通行。

三、实验设备

1.PC机（已安装CodeWarrior）

2.