單片機(jī)課程設(shè)計(jì)（論文）交通燈控制系統(tǒng)(正計(jì)時)

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計(jì)說明書題 目：交通燈控制系統(tǒng)(正計(jì)時)學(xué)生姓名：學(xué) 號：專 業(yè)：測控技術(shù)與儀器班 級：測控07-2班指導(dǎo)教師：24 摘要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月異。在實(shí)時檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個核心部件來使用，但是僅單片機(jī)方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，加以完善。目前，單片機(jī)應(yīng)用的非常廣泛，幾乎在所有的領(lǐng)域都能看到單片機(jī)的身影，導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上的各種儀表控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實(shí)時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種

2、智能ic卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。如今十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。該系統(tǒng)的核心就是單片機(jī)，單片機(jī)通過軟件編程實(shí)現(xiàn)紅綠燈的跳變，實(shí)現(xiàn)對道路上車輛和行人的規(guī)范，最終達(dá)到交通秩序的規(guī)范。本設(shè)計(jì)使用89c52單片機(jī)來設(shè)計(jì)出符合要求的交通燈控制系統(tǒng)。完成由單片機(jī)89c52、發(fā)光二極管、 led數(shù)字顯示器、部分電阻組成的交通燈控制系統(tǒng)。系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具有顯示時間的

3、功能。關(guān)鍵字：stc89c52單片機(jī)；交通燈；led數(shù)碼管；正計(jì)時 目錄摘要0第一章 緒論01.1引言01.2課題背景01.3研究的意義及內(nèi)容0第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案22.1 總體設(shè)計(jì)方案22.2 交通燈設(shè)計(jì)思想2第三章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)43.1 stc89c52單片機(jī)簡介43.2 內(nèi)部資源53.2.1 串行口53.2.2 定時器/計(jì)時器53.2.3 中斷系統(tǒng)63.3 交通燈各部分功能分析及各邏輯器件描述63.3.1單片機(jī)輸入輸出引腳63.3.2 時鐘定時控制部件73.3.3 led數(shù)字顯示電路83.3.4 復(fù)位電路93.3.5 紅黃綠燈顯示電路：103.3.6 a/d轉(zhuǎn)換電路103.3.7 74

4、hc573簡介12第四章 軟件設(shè)計(jì)134.1 設(shè)計(jì)要求134.2主程序流程圖134.3 顯示子程序流程圖144.4 定時子程序流程圖15第五章 總結(jié)17參考文獻(xiàn)18致謝19附錄1：交通燈設(shè)計(jì)原理圖20附錄2 軟件程序21第一章 緒論1.1 引言 隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月異更新。在實(shí)時

5、檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，加以完善。1.2 課題背景再今天，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的助手，但這一技術(shù)在19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。1968年，聯(lián)合國道路交通和道路標(biāo)志信號協(xié)定對各種信號燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過人行橫道的行

6、人優(yōu)先通行。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。黃燈是警告信號，面對黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時可以進(jìn)入交叉路口。1.3 研究的意義及內(nèi)容 隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，道路交通堵塞問題日趨嚴(yán)重，如何對交通進(jìn)行合理的管理和調(diào)度而盡可能減少堵車現(xiàn)象成為目前我國很多地方尤其是特大城市急需解決的問題，顯然交通燈在其中起著不可缺少的作用。 該課題研究的內(nèi)容主要是單片機(jī)，單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。隨著單片機(jī)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單

7、片機(jī)以其自身的特點(diǎn)，已廣泛的應(yīng)用于智能儀器、工業(yè)控制、家用電器、電子玩具等各個領(lǐng)域。這種將單片機(jī)嵌入到對象體系中的嵌入式系統(tǒng)已滲透到每個單位、每個家庭和個人。隨著社會需求的不斷增長，單片機(jī)的應(yīng)用有著廣泛的和穩(wěn)定增長的市場通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲器和i/o接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。由單片機(jī)和交通等模組即可構(gòu)成交通燈，在單片機(jī)內(nèi)運(yùn)行適當(dāng)?shù)某绦蚣礃?gòu)成了交通燈控制系統(tǒng)。 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.1 總體設(shè)計(jì)方案交通燈控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案共有五個部分組成，分別是：單片機(jī)89c52

8、、led交通燈電路、數(shù)碼管顯示電路、晶振及復(fù)位控制電路。該設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方框圖如圖2-1所示。 2-1交通燈總體設(shè)計(jì)圖2.2 交通燈設(shè)計(jì)思想1 具體設(shè)計(jì)思想 利用89c52單片機(jī)控制交通燈系統(tǒng)工作。其中p0口接數(shù)據(jù)輸出口，與外部數(shù)碼管連接，p2口與數(shù)碼管的com口連接，用于選擇數(shù)據(jù)輸出的地址，這樣就可以實(shí)現(xiàn)時間的動態(tài)顯示，并且節(jié)省了端口數(shù)。p1口作為紅黃綠燈的控制口，通過上拉電阻將紅黃綠燈的正極接高電平，負(fù)極接在p1口上，我們可以利用控制單片機(jī)的p1口的輸出數(shù)據(jù)控制紅黃綠燈的亮滅。同一方向的交通燈的狀態(tài)是一致的，所以一個端口控制同方向的兩盞燈，交通燈與p1口之間的關(guān)系如2-2圖所示。 2-2交通燈

9、與p1口之間的關(guān)系2交通燈控制系統(tǒng)狀態(tài) 通過軟件編程控制p1口的高低電平來實(shí)現(xiàn)交通燈的亮滅，通過單片機(jī)內(nèi)部的定時器來設(shè)定時間以確定各個路口紅綠燈亮滅的時間，各個路口交通燈的狀態(tài)如2-3圖所示。南北干道東西干道時間綠燈亮，允許通行紅燈亮，禁止通行48秒黃燈亮，停車紅燈亮，禁止通行2秒紅燈亮，禁止通行綠燈亮，允許通行48秒紅燈亮，禁止通行黃燈亮，停車2秒 2-3各個路口交通燈的狀態(tài)當(dāng)遇到緊急情況時，東西紅燈以及南北紅燈均需要變?yōu)榧t燈，時間由具體決定。第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1 stc89c52單片機(jī)簡介stc89c52 是低電壓，高性能 cmos 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)

10、擦寫的flash只讀程序存儲器和256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ram），器件采用高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) mcs-51 指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（cpu）和 flash 存儲單元，功能強(qiáng)大 stc89c52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。stc89c52單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個i/o口p0、p1、p2、p3,每一條i/o線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。【1】stc89c52 pdip管腳封裝，如圖3-1所示。圖3-1 stc89c52 pdip管腳封裝stc89c52包含以下部分，其結(jié)構(gòu)圖如圖3-2所示（1）一個8位微處理器

11、cpu（2）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器ram和特殊功能寄存器sfr（3）片內(nèi)程序存儲器rom（4）兩個定時/計(jì)數(shù)器t0、t1，可用作定時器，也可用以對外部脈沖進(jìn)行計(jì) 數(shù)（5）四個8位可編程的并行i/o端口，每個端口既可作輸入，也可作輸出（6）一個串行端口，用于數(shù)據(jù)的串行通信（7）中斷控制系統(tǒng)（8）內(nèi)部時鐘電路圖3-2 stc89c52內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖功能特性概述：stc89c52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié) flash 閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部 ram，32 個 i/o 口線，3 個 16 位定時/計(jì)數(shù)器，一個 6 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，stc89c52 可降至

12、0hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 cpu 的工作，但允許 ram，定時/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 ram 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。3.2 內(nèi)部資源3.2.1 串行口8051單片機(jī)內(nèi)部有一個可編程的、全雙工的串行接口。串行收發(fā)貯存在特殊功能寄存器sfr中的串行數(shù)據(jù)緩沖器sbuf中的數(shù)據(jù)，sbuf占用內(nèi)部ram地址99h。但在機(jī)器內(nèi)部，實(shí)際上有兩個數(shù)據(jù)緩沖器：發(fā)送緩沖器和接收緩沖器，因此，可以同時保留收/發(fā)數(shù)據(jù)，進(jìn)行收/發(fā)操作，但收/發(fā)操作都是對同一地址99h進(jìn)行的?！?】3.2.2 定時器/

13、計(jì)時器8051內(nèi)部有兩個16位可編程計(jì)時器/計(jì)數(shù)器，記為t0和t1。16為是指他們都是由16個觸發(fā)器構(gòu)成，故最大計(jì)數(shù)模值為216-1，可編程是指他們的工作方式由指令來設(shè)定，或者當(dāng)計(jì)數(shù)器用，或者當(dāng)定時器用。并且計(jì)數(shù)（定時）的范圍可以由指令來設(shè)置。這種控制功能是通過定時器方式控制寄存器tmod來完成的。【3】如果需要，定時器在記到規(guī)定的定時值時可以向cpu發(fā)出中斷申請，從而完成某種定時的控制功能。在計(jì)數(shù)狀態(tài)下同樣可以申請中斷。定時控制寄存器tcon用來負(fù)責(zé)定時器的啟動、停止以及中斷管理。在定時工作時，時鐘由單片機(jī)內(nèi)部提供，即系統(tǒng)時鐘經(jīng)過12分頻作為定時器的時鐘。計(jì)數(shù)工作時，時鐘脈沖（計(jì)數(shù)脈沖）由t

14、0和t1（即p3.4，p3.5）輸入。3.2.3 中斷系統(tǒng)8051的中斷系統(tǒng)允許接受五個獨(dú)立的中斷源，即兩個外部中斷申請，兩個定時器/計(jì)數(shù)器中斷以及一個串行口中斷。外部中斷申請通過int0和int1（即p3.2，p3.3）輸入，輸入方式可以是電平觸發(fā)（低電平有效），也可以是邊沿觸發(fā)（下降沿有效）。兩個定時器中斷請求是當(dāng)定時器溢出時向cpu提出的，即當(dāng)定時器由狀態(tài)全1轉(zhuǎn)為全0時發(fā)出的。第五個中斷請求是由串行口發(fā)出的，串行口每發(fā)送完一個數(shù)據(jù)或接收完一個數(shù)據(jù)，就可以提出一次中斷請求?！?】8051單片機(jī)可以設(shè)置兩個中斷優(yōu)先級，即高優(yōu)先級和低優(yōu)先級，由中斷優(yōu)先控制器ip來控制。3.3 交通燈各部分功能

15、分析及各邏輯器件描述3.3.1單片機(jī)輸入輸出引腳 (1) p0端口p0.0-p0.7 p0是一個8位漏極開路型雙向i/o端口，端口置1（對端口寫1）時作高阻抗輸入端。作為輸出口時能驅(qū)動8個ttl。對內(nèi)部flash程序存儲器編程時，接收指令字節(jié);校驗(yàn)程序時輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲器時，p0口是分時轉(zhuǎn)換的地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線，訪問期間內(nèi)部的上拉電阻起作用。(2) p1端口p1.0p1.7 p1是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/0端口。輸出時可驅(qū)動4個ttl。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對內(nèi)部flash程序存儲器編程時，接收低8位地址

16、信息。(3) p2端口p2.0p2.7 p2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/0端口。輸出時可驅(qū)動4個ttl。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對內(nèi)部flash程序存儲器編程時，接收高8位地址和控制信息。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲器時，p2口送出高8位地址。而在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時其引腳上的內(nèi)容在此期間不會改變。(4) p3端口p3.0p3.7 p2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/0端口。輸出時可驅(qū)動4個ttl。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用?！?】對內(nèi)部flash程序存儲器編程時，接控制信息。除此之外p3端口還用于一些專門功能，具

17、體請看下表。p3引腳兼用功能p3.0串行通訊輸入（rxd）p3.1串行通訊輸出（txd）p3.2外部中斷0（ int0）p3.3外部中斷1（int1）p3.4定時器0輸入(t0)p3.5定時器1輸入(t1)p3.6外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通wrp3.7外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通rd3.3.2 時鐘定時控制部件由于at89c52單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，此放大器的輸入和輸出端分別是引腳xtal1和xtal2，在xtal1和xtal2上外接時鐘源即可構(gòu)成時鐘電路，【6】該電路采用的是內(nèi)部方式，如圖3-3所示：圖3-3在xtal1和xtal2的兩端接石英晶體振蕩器，與內(nèi)部反向器構(gòu)成穩(wěn)定的

18、自激振蕩器，發(fā)出的時鐘脈沖直接進(jìn)入片內(nèi)定時定時控制部件。用以提供交通燈時鐘信號。在該電路的設(shè)計(jì)過程中，c1、c2的選取對頻率有微調(diào)作用，選取值是20pf。為了減少寄生電容，保證振蕩器穩(wěn)定和可靠的工作，在接線時將晶振和電容的管腳接在單片機(jī)最近的地方。3.3.3 led數(shù)字顯示電路顯示器普遍地用于直觀地顯示數(shù)字系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，按照材料及產(chǎn)品工藝，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的顯示器有： 發(fā)光二極管led顯示器、液晶lcd顯示器、crt顯示器等?！?】led顯示器是現(xiàn)在最常用的顯示器之一，如圖3-4所示。圖3-4 led顯示器的符號圖發(fā)光二極管（led）由特殊的半導(dǎo)體材料砷化鎵、磷砷化鎵等制成，可

19、以單獨(dú)使用，也可以組裝成分段式或點(diǎn)陣式led顯示器件（半導(dǎo)體顯示器）。分段式顯示器（led數(shù)碼管）由7條線段圍成8字型，每一段包含一個發(fā)光二極管。外加正向電壓時二極管導(dǎo)通，發(fā)出清晰的光。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段亮、滅，就可以顯示各種字形或符號。led數(shù)碼管有共陽、共陰之分。圖3-5是共陽式、共陰式led數(shù)碼管的原理圖和符號。圖3-5 共陽式、共陰式數(shù)碼管的原理圖和數(shù)碼管的符號圖共陰數(shù)碼管碼表0x3f0x060x5b0x4f0x660x6d0123450x7d0x070x7f0x6f0x770x7c6789ab0x390x5e0x790x710x00cdef無顯示3.3.4 復(fù)位電路在振蕩器運(yùn)行時

20、，有兩個機(jī)器周期（24個振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后p0p3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器sfr全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為rom的00h處開始運(yùn)行程序。復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳rst通過一個斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機(jī)器周期的s5p2，由復(fù)位電路采樣一次。復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路。當(dāng)時鐘頻率選用6mhz時，c取22f，rs約為200，rk約為1k?！?/p>

21、8】復(fù)位操作不會對內(nèi)部ram有所影響。常用的復(fù)位電路如圖3-6所示： 圖3-6 復(fù)位電路3.3.5 紅黃綠燈顯示電路：紅黃綠燈顯示電路如圖3-7所示。二極管的正極通過上拉電阻接+5v的電源vcc，負(fù)極分別接89c52單片機(jī)的外部接口p1.0、p1.1、p1.2、p1.3、p1.4、p1.5口，我們可以通過控制單片機(jī)p1口的數(shù)據(jù)輸出來控制二極管的亮滅。例如為p1口送值為#0deh，則南北紅燈亮禁止通行，東西綠燈亮允許通行。交通燈電路如下圖所示。 圖3-7 紅黃綠燈顯示電路3.3.6 a/d轉(zhuǎn)換電路（1）a/dc0832特點(diǎn)8位分辨率； 雙通道a/d轉(zhuǎn)換； 輸入輸出電平與ttl/cmos相兼容；

22、5v電源供電時輸入電壓在05v之間； 工作頻率為250khz，轉(zhuǎn)換時間為32s； 一般功耗僅為15mw； 8p、14pdip（雙列直插）、picc 多種封裝； 商用級芯片溫寬為0°c to +70°c，工業(yè)級芯片溫寬為40°c to +85°c；芯片接口說明： cs_ 片選使能，低電平芯片使能。 ch0 模擬輸入通道0，或作為in+/-使用。 ch1 模擬輸入通道1，或作為in+/-使用。 gnd 芯片參考0 電位（地）。 di 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。 do 數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 clk 芯片時鐘輸入。 vcc/ref 電源輸入及參考電壓輸

23、入（復(fù)用）。adc0832 為8位分辨率a/d轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在05v之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32s，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過di 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇?！?】 （2）adc0832控制原理正常情況下adc0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是cs、clk、do、di。但由于do端與di端在通信時并未同時有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時可以將do和d

24、i 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用?！?0】當(dāng)adc0832未工作時其cs輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用，clk 和do/di 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換時，須先將cs使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端clk 輸入時鐘脈沖，do/di端則使用di端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第1 個時鐘脈沖的下沉之前di端必須是高電平，表示啟始信號。在第2、3個脈沖下沉之前di端應(yīng)輸入2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，到第3 個脈沖的下沉之后di端的輸入電平就失去輸入作用，此后do/di端則開始利用數(shù)據(jù)輸出do進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個脈沖下沉開始由

25、do端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位data7，隨后每一個脈沖下沉do端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù)data0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個字節(jié)的下沉輸出data0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19 個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次a/d轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將cs置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。作為單通道模擬信號輸入時adc0832的輸入電壓是05v且8位分辨率時的電壓精度為19.53mv。如果作為由in+與in-輸入的輸入時，可是將電壓值設(shè)定在某一個較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進(jìn)行in+與in-的

26、輸入時，如果in-的電壓大于in+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00h。3.3.7 74hc573簡介74hc573為八進(jìn)制3態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器 120vcc2d019q03d118q14d217q25d316q36d415q47d514q58d613q69d712q710gnd11le1腳三態(tài)允許控制端低電平有效d0d7為數(shù)據(jù)輸入端q0q7為數(shù)據(jù)輸出端le為鎖存控制端第四章 軟件設(shè)計(jì)軟件在硬件平臺上構(gòu)筑，完成各部分硬件的控制和協(xié)調(diào)。系統(tǒng)功能是由軟件共同實(shí)現(xiàn)的，由于軟件的可伸縮性，最終實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強(qiáng)可弱，差別可能很大。因此，軟件是本系統(tǒng)的靈魂。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方法，不僅易于編程和調(diào)試，也

27、可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。同時，對軟件進(jìn)行全面測試也是檢驗(yàn)錯誤排除故障的重要手段。4.1 設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)一個交通信號燈控制器，由一條東西干道和一條南北干道匯合成十字路口，在每個入口處設(shè)置紅、綠、黃三色信號燈，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮則給行駛中的車輛有時間停在禁行線外。（2）東西干道亮綠燈時，南北干道亮紅燈；南北道亮綠燈時，東西干道亮紅燈。兩者交替允許通行，東西干道每次放行48秒，支干道每次放行48秒，設(shè)立50秒顯示電路。（3）在每次由綠燈亮到紅燈亮的轉(zhuǎn)換過程中，要亮2秒黃燈作為過渡，使行駛中的車輛有時間停到禁行線外。4.2主程序流程圖軟件總體設(shè)計(jì)主要完成各部分的軟件

28、控制和協(xié)調(diào)。本系統(tǒng)主程序模塊主要完成的工作是對系統(tǒng)的初始化，等待外部中斷，發(fā)送顯示數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所需要的功能進(jìn)行相應(yīng)的操作。其流程圖如圖4-1所示 圖 4-14.3 顯示子程序流程圖 圖 4-24.4 定時子程序流程圖 圖4-3定時/計(jì)數(shù)器的實(shí)質(zhì)是加1計(jì)數(shù)器（16位），由高8位和低8位兩個寄存器組成。tmod是定時/計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；tcon是控制寄存器，控制t0、t1的啟動和停止及設(shè)置溢出標(biāo)志。【12】 圖4-4加1計(jì)數(shù)器輸入的計(jì)數(shù)脈沖有兩個來源,一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng)12分頻后送來；一個是t0或t1引腳輸入的外部脈沖源。每來一個脈沖計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)加到計(jì)

29、數(shù)器為全1時，再輸入一個脈沖就使計(jì)數(shù)器回零，且計(jì)數(shù)器的溢出使tcon中tf0或tf1置1，向cpu發(fā)出中斷請求（定時/計(jì)數(shù)器中斷允許時）。如果定時/計(jì)數(shù)器工作于定時模式，則表示定時時間已到；如果工作于計(jì)數(shù)模式，則表示計(jì)數(shù)值已滿。可見，由溢出時計(jì)數(shù)器的值減去計(jì)數(shù)初值才是加1計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值。80c51單片機(jī)定時/計(jì)數(shù)器的工作由兩個特殊功能寄存器控制。tmod用于設(shè)置其工作方式；tcon用于控制其啟動和中斷申請。工作方式寄存器tmod用于設(shè)置定時/計(jì)數(shù)器的工作方式，低四位用于t0，高四位用于t1?！?3】其格式如圖4-5： 圖 4-5 m1m0：工作方式設(shè)置位。定時/計(jì)數(shù)器有四種工作方式，由m1m0

30、進(jìn)行設(shè)置。加1計(jì)數(shù)器是對內(nèi)部機(jī)器周期計(jì)數(shù)（1個機(jī)器周期等于12個振蕩周期，即計(jì)數(shù)頻率為晶振頻率的1/12）。計(jì)數(shù)值n乘以機(jī)器周期tcy就是定時時間t 。定時器模式時有:nt/ tcy 計(jì)數(shù)個數(shù)與計(jì)數(shù)初值的關(guān)系為： x=216-n?！?4】第五章 總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，是我得到了一次用專業(yè)知識，專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)基本原理，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思想技巧的掌握方面都向前邁了一大步。 綜合課程設(shè)計(jì)讓我把以前學(xué)習(xí)到的知識得到鞏固和進(jìn)一步的提高認(rèn)識，對已有知識有了更進(jìn)一步的理解和認(rèn)識。在此，由于自身能力有限，在課程設(shè)計(jì)中碰到了很多的問題，我通過查閱相關(guān)

31、書籍、資料以及和周圍同學(xué)交流得到了解決。由于使用的是單片機(jī)作為核心的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強(qiáng)大，而且可以隨時的更新系統(tǒng)，進(jìn)行不同狀態(tài)的組合。但是在我們設(shè)計(jì)和調(diào)試的過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些問題，譬如紅綠燈規(guī)則效率還不是很高等等，這需要在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。當(dāng)然，通過這次課程設(shè)計(jì)，我也發(fā)現(xiàn)了自身的很多不足之處，在以后的學(xué)習(xí)中，我會不斷的完善自我，不斷進(jìn)取，能使自己在網(wǎng)絡(luò)編程這方面有一個大的發(fā)展。參考文獻(xiàn)【1】呂能元，孫育才，楊峰. mcs-51單片微型計(jì)算機(jī)原理·接口技術(shù)·應(yīng)用實(shí)例.第一版. 北（2）京科技出版社.1993年12月【2】李丹明. 單片機(jī)原理與應(yīng)用

32、m.東南大學(xué)出版社, 2000。【3】李群芳, 黃建.單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)m.北京：北京電子工業(yè)出版社,2001?！?】宋海慶. fd - sj 8088a 微機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)程序范例 m .上海: 復(fù)旦大學(xué)科教儀器廠,1998?！?】何立民主編. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 m . 北京航空航天 大學(xué)出版社 , 1993。 【6】周航慈著. 單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù) m . 北京航空航 天大學(xué)出版社 , 2002。 【7】夏繼強(qiáng). 沈得金編著. 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程 m . 北 京航空航天大學(xué)出版社 , 2006?！?】李朝青編著. 單片機(jī)原理接口技術(shù) m . 北京航空航天 大學(xué)出版社 , 1998。

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