深大计软嵌入式-实验3综合实验-实验报告.docx.doc
实验三、 综合实验（可交互式交通灯控制器设计）要求：设计一个十字马路的红绿灯控制系统（可参考：\ARM\Examples\Traffic）（或通过自行建立工程项目完成）【或 自 拟综合设计内容】。
（1）包含机动车指示灯（红、黄、绿灯）及行人斑马线人行指示灯（通行、禁止灯）；
（2）包含行人过马路请求按键功用；
（3）可提供倒计时功能；
（4）可提供工作人员（交警）后台输入命令人工设置指示灯状态。
实验报告要求【下载附件实验报告模板文件完成】 ：报告中要包含实验过程的重点记录与阐述，页数控制在8-10页内。实验答辩要求（PPT文档）：页数控制在4-6页内。实验报告提交要求（两个文件）：文件1：实验3综合实验-实验报告-姓名.docx；文件2：实验3综合实验-实验答辩报告-姓名.pptx，通过学校BlackBoard系统进行提交。 【不要提交压缩文件】
【实验报告概述】
本实验报告围绕“深大计软嵌入式-实验3综合实验-实验报告.docx.doc”展开，旨在设计一个可交互式的十字马路交通灯控制系统，该系统适用于深圳大学计算机与软件工程学院的嵌入式系统设计与实现课程。实验目标包括：设置机动车指示灯（红、黄、绿）和行人斑马线人行指示灯（通行、禁止），行人过马路请求按键功能，倒计时功能，以及后台人工设置指示灯状态的能力。实验报告需遵循特定格式，包括重点记录、阐述，且页数控制在8-10页内。实验答辩PPT则需控制在4-6页内，通过学校BlackBoard系统提交。
【实验目的】
实验的主要目的是让学生掌握嵌入式系统的基本设计原则，具体体现在以下几个方面：
1. 设计并实现机动车和行人的交通灯控制逻辑，确保交通流畅且安全。
2. 添加行人请求按键功能，增强系统的交互性。
3. 实现倒计时功能，增加系统的透明度和用户友好性。
4. 开发后台输入命令的功能，以便工作人员在必要时手动调整指示灯状态。
【实验原理】
实验采用了软件和硬件相结合的方式：
1. 软件方案设计：通过将十字路口划分为横纵两条道路，每条道路设有红、黄、绿三盏灯。实验中利用函数封装各个阶段，创建相应的源文件和头文件，以模拟通行、闪烁和变黄灯的过程。此外，还引入了STM32-4位数码管动态显示秒数，实现倒计时功能。
2. 硬件仿真方案设计：选用STM32F103R6芯片，配置PB0-PB5引脚分别控制横向和纵向的交通灯。同时，设置行人请求和后台控制的按键，并连接4位数码管显示。
【实验用品】
实验中使用的工具包括STM32CubeMX用于工程配置，STM32CubeIDE进行开发，以及PROTEUS进行硬件仿真。
【实验过程】
1. 使用STM32CubeMX配置芯片，选择STM32F103R6，并设定引脚功能，如图所示。
2. 设置LED引脚，分配给交通灯控制，以及数码管显示的引脚配置。
3. 配置时钟，选择内部时钟，APB1预分频器设为1，HCLK为8MHz。
4. 生成工程文件后，在STM32CubeIDE中进行编程。主要代码逻辑是不断循环3个阶段，首先执行横向路的3个阶段，然后执行纵向路的3个阶段。
实验的软件实现涉及对各阶段的控制，以及按键中断处理。在while循环中，首先控制横向路的通行，通过userled.c和userled.h文件中的函数实现各个阶段的切换。每个阶段的转换都经过精心设计，以确保交通灯的正确运行。
通过这个实验，学生不仅能理解嵌入式系统的基本原理，还能实践硬件和软件的协同工作，提升对实时操作系统和微控制器应用的理解。同时，该实验也强调了在实际应用场景中考虑用户体验和安全性的必要性。
