基于AT89S52單片機的十字路口智能交通燈的設(shè)計

1、基于AT89S52單片機的十字路口智能交通燈的設(shè)計摘 要隨著社會主義的建設(shè)，城市的規(guī)模在不斷擴大，城市的交通也在不斷的提高和改進，交通的順暢已經(jīng)成為制約社會主義建設(shè)的一個重要因素。目前，伴隨著機動車輛的不斷增加，尤其是十字路口的交通建設(shè)頗為關(guān)鍵，嚴(yán)重的影響到城市交通安全。社會主義建設(shè)以來，有許許多多的設(shè)計工作者投身于十字路口交通建設(shè)的研究之中，創(chuàng)造和設(shè)計出了很多新型的方案，把我國交通建設(shè)推向了更高的發(fā)展階段。當(dāng)前，十字路口都采用了信號燈來控制車輛和人的通行，不僅便于維護管理，而且有較強的自動化。大量的信號燈電路正向著數(shù)字化、小功率、多樣化、方便人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，多值化方向發(fā)展隨著社會經(jīng)

2、濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。它的出現(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。十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。交通信號燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用單片機AT89S52來設(shè)計交通燈控制器，實現(xiàn)了能根據(jù)實際車流量通過AT89S52芯片的P1口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點亮，倒計時剩5秒時黃燈閃爍警示。本系統(tǒng)實用性強、操作簡單、擴展功能強。 關(guān)鍵詞： AT89S52單片機；交通燈；倒計時；時間顯示 Abstract With the constru

3、ction of socialism, the city scale in expanding constantly, urban traffic is also in constant improvement and improvement, traffic flow restriction of socialist construction has become one of the important factors. At present, with the increasing motor-driven car, especially intersection traffic con

4、struction is vital, serious effect to urban traffic safety. Socialist construction, since there are many design professionals involved in crossing traffic construction investigation, create and devised many new scheme, put in traffic construction to the higher stages of development. Current, interse

5、ction are adopted to control vehicle lights and traffic, not only facilitates maintenance management, and have strong automation. A lot of signal circuit is toward digital, small power, diversification, convenient people, vehicles and road relationship coordination, multi-valued change direction to

6、develop with the development of social economy, urban transportation problem and has attracted the attention of people. It appears that traffic to effectively control for relieves traffic flow, improve traffic capacity, reduce the number of traffic accidents have obvious effect. Crossroads transport

7、s, pedestrian bustling, garage lanes and pedestrian humanitarian, in an orderly way. Then rely on what to achieve this in order? Lean is traffic lights automatic command system. Traffic lights control many ways. The system USES the monolithic integrated circuit ATAT89S52 to design and realize the tr

8、affic light controller can according to actual traffic through the mouth AT89S52 chip set red, green P1 burning time function; Traffic lights circulation lighted, with 5 seconds countdown yellow lights flashing warning. This system is practical, simple operation and function expansion is strong.Keyw

9、ords: AT89S52 microcontroller, Traffic lights, The countdown, Time display目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc17992 第一章 緒 論 PAGEREF _Toc17992 4 HYPERLINK l _Toc12205 PAGEREF _Toc12205 4 HYPERLINK l _Toc20883 PAGEREF _Toc20883 5 HYPERLINK l _Toc5969 PAGEREF _Toc5969 5 HYPERLINK l _Toc12986 PAGEREF _T

10、oc12986 6 HYPERLINK l _Toc3524 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc3524 8 HYPERLINK l _Toc23361 PAGEREF _Toc23361 8 HYPERLINK l _Toc25513 2.2 單片機的選擇 PAGEREF _Toc25513 8 HYPERLINK l _Toc4553 2.3 單片機的基本結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc4553 10 HYPERLINK l _Toc9107 24單片機外圍電路設(shè)計 PAGEREF _Toc9107 14 HYPERLINK l _Toc802 第三章 交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計

11、PAGEREF _Toc802 16 HYPERLINK l _Toc10590 3.1 十字路口交通信號燈具體的控制要求 PAGEREF _Toc10590 17 HYPERLINK l _Toc7392 PAGEREF _Toc7392 17 HYPERLINK l _Toc12518 第四章 交通信號燈控制系統(tǒng)程序編制 PAGEREF _Toc12518 18 HYPERLINK l _Toc1439 4.1 軟件設(shè)計應(yīng)用環(huán)境 PAGEREF _Toc1439 18 HYPERLINK l _Toc32708 4.2 軟件設(shè)計流程 PAGEREF _Toc32708 19 HYPERLI

12、NK l _Toc26713 第五章 結(jié)論 PAGEREF _Toc26713 21 HYPERLINK l _Toc10690 第六章 謝辭 PAGEREF _Toc10690 21 HYPERLINK l _Toc13178 第七章 參考文獻 PAGEREF _Toc13178 22 HYPERLINK l _Toc11814 附件一：總體原理圖 PAGEREF _Toc11814 23 HYPERLINK l _Toc12701 附件二：源程序代碼 PAGEREF _Toc12701 24第一章 緒 論 當(dāng)今，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手段，這一技術(shù)已經(jīng)

13、有相當(dāng)長的發(fā)展歷史了。1858年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號燈。1868年，英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，1914年始安裝于紐約市5號大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一

14、種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴音器來啟動紅綠燈，司機遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對壓力敏感的路面時，它就能察覺到有人要過馬路。紅外光束能把信號燈的紅燈延長一段時間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。又經(jīng)過前人的設(shè)計和改造，交通信號燈終于普及整個城市的十字路口。交通信號燈的出現(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，更改變了交警輪流指揮和疏散交通擁擠的現(xiàn)狀，實現(xiàn)了人，車，路三者的同步協(xié)調(diào)?，F(xiàn)階段，許多設(shè)計工作者又設(shè)計出許多智能化，自動化，數(shù)字化等更先進的交通燈控制方案，這更方便于維護管理，給

15、人們提供了更加便利的交通環(huán)境。目前，城市規(guī)模還在不斷的擴大，人們對交通信號燈的控制也越來越高，我們需要更高層次的去了解交通信號燈，結(jié)合城市十字路口交通的需要，不斷地去創(chuàng)新，才能達到發(fā)展的需求，所以研究交通信號燈的極為重要?，F(xiàn)在城市路口交通燈控制技術(shù)現(xiàn)狀隨著城市機動車量的不斷增加，許多大城市出現(xiàn)了交通超負荷運行的情況，因此，自80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對高澎路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道

16、路藕合處交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道車流量繁忙的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門待解決的主要問題。計算機系統(tǒng)的發(fā)展已明顯地朝三個方向發(fā)展；這三個方向就是：巨型化，單片化，網(wǎng)絡(luò)化。以解決復(fù)雜系統(tǒng)計算和高速數(shù)據(jù)處理的仍然是巨型機在起作用，故而，巨型機在目前在朝高速及處理能力的方向努力。單片機在出現(xiàn)時，Intel公司就給其單片機取名為嵌入式微控制器（embedded microcontroller）。單片機的最明顯的優(yōu)勢，就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中。這一點是巨型機和網(wǎng)絡(luò)不可能做到的單片機在目前的發(fā)展形勢下，表

17、現(xiàn)出幾大趨勢： （1）可靠性及應(yīng)用越來越水平高和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向。 （2）所集成的部件越來越多；NS（美國國家半導(dǎo)體）公司的單片機已把語音、圖象部件也集成到單片機中，也就是說，單片機的意義只是在于單片集成電路，而不在于其功能了；如果從功能上講它可以講是萬用機。原因是其內(nèi)部已集成上各種應(yīng)用電路。 （3）功耗越來越低和模擬電路結(jié)合越來越多。 隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)設(shè)計水平的提高，單片機還會不斷產(chǎn)生新的變化和進步，最終人們可能發(fā)現(xiàn)：單片機與微機系統(tǒng)之間的距離越來越小，甚至難以辨認。本設(shè)計以單片機為核心，以LED數(shù)碼管作為倒計時指示，根據(jù)設(shè)計的要求我們考慮了各功能模塊的幾種設(shè)計方案

18、，以求最佳方案，實現(xiàn)實時顯示系統(tǒng)各種狀態(tài)，系統(tǒng)還增設(shè)了根據(jù)交通擁擠情況可分別設(shè)置主干道和次干道的通行時間，以提高效率，緩減交通擁擠。系統(tǒng)總體設(shè)計框圖如圖所示。交通燈控制的框圖如下圖所示，主要有控制電路、按鍵電路、晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路、電源電路等電路組成。 單 片 機電源電路時鐘電路 數(shù)碼管顯示電路復(fù)位電路Led信號燈控制電路按鍵電路電源提供方案為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。本次設(shè)計考慮了兩種電源方案：方案一：采用獨立的穩(wěn)壓電源。此方案的優(yōu)點是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點是各模塊都采用獨立電源，會使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。方案二：采用單片機控制模塊提供電源。該方案的優(yōu)

19、點是系統(tǒng)簡明扼要，節(jié)約成本；缺點是輸出功率不高。綜上所述，選擇第二種方案。顯示界面方案該系統(tǒng)要求完成倒計時功能?；谏鲜鲈?，本次設(shè)計考慮了兩種方案：方案一：完全采用點陣式LED顯示。這種方案功能強大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等，但實現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作。方案二：完全采用數(shù)碼管顯示。這種方案優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，可以完成倒計時功能。缺點是功能較少，只能顯示有限的符號和數(shù)碼字符。根據(jù)本設(shè)計的要求，方案二已經(jīng)滿足了要求，所以本次設(shè)計采用方案二以實現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。輸入方案這里同樣討論了兩種方案：方案一：采用8155擴展I/O口、鍵盤及顯示等。該方案的優(yōu)點是使用靈活可編程，并且有RA

20、M及計數(shù)器。若用該方案，可提供較多I/O口,但操作起來稍顯復(fù)雜。方案二：直接在I/O口線上接上按鍵開關(guān)。因為設(shè)計時精簡和優(yōu)化了電路，所以剩余的端口資源還比較多。由于該系統(tǒng)是對交通燈及數(shù)碼管的控制，只需用單片機本身的I/O口就可實現(xiàn)，且本身的計數(shù)器及RAM已經(jīng)夠用，故選擇方案二。第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計硬件設(shè)計是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，要考慮的方方面面很多，除了實現(xiàn)交通燈基本功能以外，主要還要考慮如下幾個因素：系統(tǒng)穩(wěn)定度；器件的通用性或易選購性；軟件編程的易實現(xiàn)性；系統(tǒng)其它功能及性能指標(biāo)；因此硬件設(shè)計至關(guān)重要?，F(xiàn)從各功能模塊的實現(xiàn)逐個進行分析探討。本設(shè)計以單片機為控制核心，采用模塊化設(shè)計，共分以下幾個功能模

21、塊：單片機控制系統(tǒng)、鍵盤及狀態(tài)顯示、倒計時模塊等。單片機作為整個硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調(diào)整機工作的控制器，又是數(shù)據(jù)處理器。它由單片機振蕩電路、復(fù)位電路等組成。系統(tǒng)采用雙數(shù)碼管倒計時計數(shù)功能，最大顯示數(shù)字99。友好的人機界面、靈活的控制方式、優(yōu)化的物理結(jié)構(gòu)是本設(shè)計的亮點。2.2 單片機的選擇單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。 通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：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控

22、制系統(tǒng)。 單片機經(jīng)過1、2、3、3代的發(fā)展，正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價格、大存儲容量、強I/O功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢不外乎以下幾個方面：1、多功能 單片機中盡可能地把所需要的存儲器和I/O口都集成在一塊芯片上，使得單片機可以實現(xiàn)更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可編程計數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時器看家狗）、高速I/O口及計數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。 有的單片機針對某一個應(yīng)用領(lǐng)域，集成了相關(guān)的控制設(shè)備，以減少應(yīng)用系統(tǒng)的芯片數(shù)量。例如，有的芯片以51內(nèi)核為核心，集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解碼器、CAN或者I*I*C總線控制器等，L

23、ED、LCD或VFD顯示驅(qū)動器也開始集成在8位單片機中。2、高效率和高性能 為了提高執(zhí)行速度和執(zhí)行效率，單片機開始使用RISC、流水線和DSP的設(shè)計技術(shù)，使單片機的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：單片機的時鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機運行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，單片機的尋址能力、片內(nèi)ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。 由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開始使用高級語言（如C語言）來開發(fā)單片機的程序。使用高級語言可以降低開發(fā) 難度，縮短開發(fā)周期，增強軟件的可讀性和可移植性，便于改進和擴充功能。3、低電壓和低功耗 單片機的嵌入式應(yīng)用決定了低電壓和低功耗的特

24、性十分重要。由于CMOS等工藝的大量采用，很多單片機可以在更低的電壓下工作（1.2V或0.9V），功耗已經(jīng)降低到uA級。這些特性使得單片機系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時間。4、低價格 單片機應(yīng)用面廣，使用數(shù)量大，帶來的直接好處就是成本的降低。目前世界各大公司為了提高競爭力，在提高單片機性能的同時，十分注意降低其產(chǎn)品的價格。下面大致介紹一下單片機的主要應(yīng)用領(lǐng)域和特點。（1）家用電器領(lǐng)域 用單片機控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的模擬和數(shù)字控制電路，使家用電器（如洗衣機、空調(diào)、冰箱、微波爐、和電視機等）功能更完善，更加智能化和易于使用。（2）辦公自動化領(lǐng)域 單片機作為嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代辦公設(shè)備，如計

25、算機的鍵盤、磁盤驅(qū)動、打印機、復(fù)印機、 機和 機等。（3）商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域 商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)部分與家用和辦公應(yīng)用系統(tǒng)相似，但更加注重設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。商用系統(tǒng)中廣泛使用的電子計量儀器、收款機、條形碼閱讀器、安全監(jiān)測系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和冷凍保鮮系統(tǒng)等，都采用了單片機構(gòu)成的專用系統(tǒng)。與通用計算機相比，這些系統(tǒng)由于比較封閉，可以更有效地防止病毒和電磁干擾等，可靠性更高。（4）工業(yè)自動化 在工業(yè)控制和機電一體化控制系統(tǒng)中，除了采用工控計算機外，很多都是以單片機為核心的單片機和多機系統(tǒng)。（5）智能儀表與集成智能傳感器 目前在各種電氣測量儀表中普遍采用了單片機應(yīng)用系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量系統(tǒng)，使得測量系統(tǒng)

26、具有存儲、數(shù)據(jù)處理、查詢及聯(lián)網(wǎng)等智能功能。將單片機和傳感器相結(jié)合，可以構(gòu)成新一代的智能傳感器。它將傳感器變換后的物理量作進一步的變化和處理，使其成為數(shù)字信號，可以遠距離傳輸并與計算機接口。（6）現(xiàn)代交通與航空航天領(lǐng)域 通常應(yīng)用于電子綜合顯示系統(tǒng)、動力監(jiān)控系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及運行監(jiān)視系統(tǒng)等。這些領(lǐng)域?qū)w積、功耗、穩(wěn)定性和實時性的要求往往比商用系統(tǒng)還要高，因此采用單片機系統(tǒng)更加重要。2.3 單片機的基本結(jié)構(gòu) AT89S52單片機是一款低功耗、低電壓、高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含8KB（可經(jīng)受1000次擦寫周期）的FLASH可編程可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（EPROM），器件采用CM

27、OS工藝和ATMEL公司的高密度，非易失性存儲器（NURAM）技術(shù)制造，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與MCS-51兼容，片內(nèi)的FLASH存儲器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲編程器來編程。因此，AT89C52是一種功能強，靈活性高且價格合理的單片機，可方便的應(yīng)用在各個控制領(lǐng)域1。AT89S52具有以下主要性能：1.8KB可改編程序FLASH存儲器；2.全表態(tài)工作 ：024HZ；3.256X8字節(jié)內(nèi)部RAM；4.32個外部雙向輸入，輸出（I、O）口；引腳說明如圖2-2。 圖2-2 AT89S52引腳說明引腳功能說明如下2：VCC：電源電壓。GND：地。P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向

28、I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)線復(fù)用口。作為輸出口時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端。在訪問外部數(shù)據(jù)儲存器或程序儲存器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。FLASH編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。P1口：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。FL

29、ASH編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。P2口：P2是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部程序儲存器或16位地址的外部數(shù)據(jù)儲存器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)儲存器（例如執(zhí)行MOVXRI指令）時，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。P3口：P3是一個帶內(nèi)部上

30、拉電阻的8位雙向I/O口，P3的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。P3除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，具體功能說明如表2-1。P3口還接收一些用于FLASH閃速存儲器編程和程序校的控制信號。RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。表2-1 P3口的第

31、二功能表端口引腳第二功能RXD(穿行輸出口)TXD(穿行輸入口)INT0（外部中斷0）INT1（外部中斷1）T0(定時/計數(shù)器0)T1(定時/計數(shù)器0)WR(外部數(shù)據(jù)寫選通)RD(外部數(shù)據(jù)讀選通)即使不訪問外部存儲器，ALE仍以是時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此他可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會被激活。此外，該引腳會被微

32、弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE無效。PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT80C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的PSEN信號不出現(xiàn)。EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序儲存器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序儲存器中的指令。FLASH儲存器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然

33、這必須是該器件是使用12v編程電壓。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端24單片機外圍電路設(shè)計MCS-51的復(fù)位輸入引腳RST為MCS-51提供了初始化的手段，可以使程序從指定處開始執(zhí)行，在MCS-51的時鐘電路工作后，只要RST引腳上出現(xiàn)超過兩個機器周期以上的高電平時，即可產(chǎn)生復(fù)位的操作，只要RST保持高電平，則MCS-51循環(huán)復(fù)位，只有單RET由高電平變成低電平以后，MCS-51才從0000H地址開始執(zhí)行程序，本系統(tǒng)采用按鍵復(fù)位方式的復(fù)位電路。 MCS-51的時鐘可以由兩種方式產(chǎn)生，一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路；另外一種為外

34、部方式，本論文根據(jù)實際需要和簡便，采用內(nèi)部振蕩方式，MCS-51內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端，這個放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成了一個自激振蕩器。MCS-51雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外接元件，所以實際構(gòu)成的振蕩時鐘電路，外接晶振以及電容C1和C2構(gòu)成了并聯(lián)諧振電路接在放大器的反饋回路中，對接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響振蕩頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性，起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。晶振的頻率可在1.2MHZ12MHZ之間任選，電容C1和C2的典型值在20pf100pf之間選擇

35、，由于本系統(tǒng)用到定時器，為了方便計算，采用了12MHZ的晶振，采用電容選擇30pf。2.2.3 顯示模塊電路設(shè)計該模塊由共陽LED數(shù)碼管組成，利用數(shù)碼管的動態(tài)掃描原理，由三極管進行鎖存，當(dāng)控制數(shù)碼管的IO口P20和P21為低電平時（及三極管基極為低電平），則三極管導(dǎo)通，VCC通三極管給數(shù)碼管供電，則數(shù)碼管被點亮，利用數(shù)碼管點亮的余輝和人眼的視覺暫留原理，則看起來數(shù)碼管是同時被點亮的。 從設(shè)計完成的任務(wù)與要求來看，顯示通行時間必須用二位數(shù)碼管，從節(jié)省硬件資源的角度考慮，可采用掃描的方式來處理，對于7段數(shù)碼管，占用7個單片機的I/O口，另外設(shè)置2個電子開關(guān)對2位顯示進行配合，占用2個I/O端口，十

36、字路口共需4組紅綠燈，加上轉(zhuǎn)換黃燈，一共是12只燈，須用12個端口進行控制，加上兩個方向的緊急通行按鈕，占2個I/O端口和一個蜂鳴器端口，因此實際占用的單片機I/O口為24個，為此，我們可以選用51系列單片機中的ATAT89S52來作為中央處理器。這款單片機的I/O口作為輸出時，具有較大的吸收電流能力，因此我們可以選用共陽型數(shù)碼管，這樣由單片機的I/O口就可以直接驅(qū)動，能簡化硬件電路的設(shè)計。第三章 交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計交通信號燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示。交通信號燈分為機動車信號燈、非機動車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃

37、光警告信號燈、道路與鐵路平面交叉道口信號燈。交通信號燈用于道路平面交叉路口，通過對車輛、行人發(fā)出行進或停止的指令，使各同時到達的人、車交通流盡可能減少相互干擾，從而提高路口的通行能力，保障路口暢通和安全。因此必須合理的設(shè)計路口主干道的系統(tǒng)。3.1 十字路口交通信號燈具體的控制要求 (1) 交通信號燈分布于東南西北，每個路口均有三個。南北方向綠燈和東西方向的綠燈不能同時亮；如果同時亮，則應(yīng)自動立即關(guān)閉信號燈系統(tǒng)，并立即發(fā)出報警信號。系統(tǒng)工作后，首先南北紅燈亮并維持30s；與此同時，東西綠燈亮，并維持25s時間，到25s時，東西綠燈熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮并維持5s，然后東西黃燈熄滅，東

38、西紅燈亮，同時南北紅燈熄滅，南北綠燈亮；東西紅燈亮并維持30s；與此同時，南北綠燈亮并維持15s；然后，南北綠燈熄滅南北綠燈熄滅時，南北黃燈亮維持5s后熄滅；同時南北紅燈亮，東西綠燈亮。至此，結(jié)束一個工作循環(huán),如下交通信號燈變化表：交通信號燈變化表東西綠燈亮黃燈亮紅燈亮25S5S20S南北紅燈亮綠燈亮黃燈亮30S15S5S(2)在交通信號燈亮和閃爍的同時，路口設(shè)有兩位七段碼的顯示器倒數(shù)計時，讓車輛行人能夠清楚地知道再過多久信號燈就會發(fā)生變化。以便于司機和行人能夠在有限的時間內(nèi)準(zhǔn)確的通行。 交通信號燈共有12盞，每個路口各有紅，黃，綠三盞，具體分布如下圖所示：第四章 交通信號燈控制系統(tǒng)程序編制4

39、.1 軟件設(shè)計應(yīng)用環(huán)境本設(shè)計軟件的設(shè)計是在Keil C51的環(huán)境下編譯的。Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。C語言有以下特點：1、語言簡潔、緊湊、使用方便、靈活。C語言一共只有32個關(guān)鍵字，9種控制語句，程序書寫自由，主要用小寫字母表示，壓縮了一切不必要的成分。2、運算符豐富。C的運

40、算符包含的范圍很廣泛，共有34種運算符，使得C的運算類型極其豐富，表達式類型多樣化，靈活使用各種運算符可以實現(xiàn)在其他高級語言中難以實現(xiàn)的運算。3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，具有現(xiàn)代化語言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能用來實現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運算。4、具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，用函數(shù)作為程序的模塊單位，便于實現(xiàn)程序的模塊化。5、語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計自由度大。6、C語言能進行位操作，能實現(xiàn)匯編語言的大部分功能，可以直接對硬件進行操作。因此，C既具有高級語言的功能，又具有低級語言的許多功能，可用來寫系統(tǒng)軟件。C語言的這種雙重性，使它既是成功的系統(tǒng)描述語言，又是通用的程序設(shè)計語言。7、生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高

41、。8、用C語言寫的程序可移植性好?；旧喜挥眯薷木湍苡糜诟鞣N型號的計算機和各種操作系統(tǒng)。對操作系統(tǒng)和系統(tǒng)實用程序以及需要對硬件進行操作的場合，用C語言明顯地優(yōu)勢于其他高級語言，有的大型應(yīng)用軟件也用C語言來編寫。4.2 軟件設(shè)計流程軟件總體設(shè)計主要完成各部分的軟件控制和協(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，發(fā)送顯示數(shù)據(jù)，同時對鍵盤進行掃描，等待外部中斷，以及根據(jù)所需要的功能進行相應(yīng)的操作。交通燈根據(jù)其顯示情況可以分為四個狀態(tài)，可以通過定時來控制每個狀態(tài)的時間；通過定時也可以向LED數(shù)碼管中每隔1秒送一個數(shù)，顯示該狀態(tài)剩余的時間。其流程圖如圖所示。設(shè)置定時，顯示初始化南北綠燈亮，東

42、西紅燈亮，延時南北黃燈閃爍，東西紅燈亮，延時 南北紅燈亮，東西綠燈亮，延時南北紅燈亮，東西黃燈閃爍，延時 開 始 圖4-1 主程序框圖AT89S52單片機內(nèi)部有3個定時器T0，T1和T2，本次設(shè)計中使用T0工作在方式1，即16位定時器，定時50ms，20次中斷產(chǎn)生秒信號，從而控制紅綠燈的點亮?xí)r間。 工作方式寄存器TMOD用來設(shè)置T0、T1的工作方式。這次實習(xí)中設(shè)置TMOD=0 x01，即T0工作于方式0（16位定時器）。內(nèi)部定時器/計數(shù)器用作定時器時，是對機器周期計數(shù)，每個機器周期的長度是12個振蕩周期。定時常數(shù)的設(shè)置可用一下方式計算：機器周期=12/12MHz=1us（65536-定時常數(shù)）

43、*1.0us=50ms 所以定時常數(shù)是50000。第五章 結(jié)論本論文介紹了一種基于AT89S52單片機的交通燈的設(shè)計方法，本論文完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計與制作，詳細介紹了系統(tǒng)硬件設(shè)計的過程，并結(jié)合軟件系統(tǒng)完成了整個系統(tǒng)的軟、硬件聯(lián)調(diào)，系統(tǒng)工作良好，實現(xiàn)了基本功能。通過本次設(shè)計，鞏固了我學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識，也使我把理論與實踐從真正意義上相結(jié)合了起來，鍛煉了借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻資料和組織材料的綜合能力，從中我也認識到自己的不足之處，我會在日后的學(xué)習(xí)中加以改進與提高。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我在各方面都有很大的提高。學(xué)到了很多不曾學(xué)過的東西，也使我學(xué)會了更好地利用一些資源和工具如圖書館及一些軟件查閱資

44、料。在設(shè)計過程中也遇到很多的困難，遇到一些原理性不懂的時候就要去有針對性地查找資料或者請教知道老師和其他同學(xué)，然后加以吸收利用，提高了自己的應(yīng)用能力，擴充了自己的知識儲備，同時提高了動手能力。第六章 謝辭值此論文完成之際，謹(jǐn)向我的導(dǎo)師老師表示衷心的感謝！從選題，設(shè)計以及后來的調(diào)試都得到了老師的幫助。盡管老師很忙，但是在我編寫上位機軟件期間，每天多次在實驗室進行指導(dǎo)，詢問進度情況，督促我的工作，盡心盡力，甚至周末，也不曾休息，通過 等方式詢問進展情況。我能順利完成，與老師的幫助密不可分。在我對實驗板功能進行調(diào)試的時候，老師更給了我們不少建議與意見，讓我們少走了不少的彎路。 第七章 參考文獻4 胡

45、漢才.單片機原理及其接口技術(shù)M.清華大學(xué)出版社，2006.5 門與提高M.人民郵電出版社，2004.6 范風(fēng)強，蘭嬋麗.單片機語言C51應(yīng)用實戰(zhàn)集錦M.電子工業(yè)出版社.，2001.7 顧曙敏.單片機與串行時鐘DS1307的接口設(shè)計J.現(xiàn)代電子技術(shù)，2003，26(14)85-87.8 孫曉燕.基于8051單片機的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計與模擬J.南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2007年03期.9 陳毅，許飛，王學(xué)飛.基于單片機的交通燈智能控制系統(tǒng)J.中國高新技術(shù)企業(yè)，2009年第15期.附件一：總體原理圖附件二：源程序代碼#include /調(diào)用單片機頭文件#define uchar unsigned ch

46、ar /宏定義uchar代替unsigned char。#define uint unsigned int /宏定義uint用來定義無符號整型數(shù)。#include eeprom52.h/數(shù)碼管段選定義 0 1 2 3 4 56 7 8 9uchar code smg_du=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90,/ AB C D E F不顯示 0 x88,0 x83,0 xc6,0 xa1,0 x86,0 x8e,0 xff; /斷碼uchar dis_smg8 = 0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,

47、0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8;uchar smg_i = 4; /顯示數(shù)碼管的個位數(shù)/數(shù)碼管位選定義sbit smg_we1 = P20; /數(shù)碼管位選定義sbit smg_we2 = P21;sbit smg_we3 = P36;sbit smg_we4 = P37;char dx_s = 0;/東西 南北 倒計時變量sbit dx_red = P24; /東西紅燈sbit dx_green = P23;/東西綠燈sbit dx_yellow = P22;/東西黃燈sbit nb_red = P27;/南北紅燈sbit nb_green = P26;/南北綠燈sbit nb

48、_yellow = P25;/南北黃燈uchar flag_jtd_mode; /交通燈的模式 根據(jù)時間 bit flag_1s = 0;bit flag_500ms;bit flag_dx_nb; /東西南北模式uchar flag_5m_value;uchar i;uchar flag_alarm;/模式uchar dx_time = 30,nb_time = 20; /東西、南北的時間uchar flag_jdgz ; /交通管制/*數(shù)碼位選函數(shù)*/void smg_we_switch(uchar i)switch(i)case 0: smg_we1 = 0; smg_we2 = 1;

49、smg_we3 = 1; smg_we4 = 1; break;case 1: smg_we1 = 1; smg_we2 = 0; smg_we3 = 1; smg_we4 = 1; break;case 2: smg_we1 = 1; smg_we2 = 1; smg_we3 = 0; smg_we4 = 1; break;case 3: smg_we1 = 1; smg_we2 = 1; smg_we3 = 1; smg_we4 = 0; break;/*把數(shù)據(jù)保存到單片機內(nèi)部eeprom中*/void write_eeprom()SectorErase(0 x2000);byte_wri

50、te(0 x2000, dx_time);byte_write(0 x2001, nb_time);byte_write(0 x2058, a_a);/*把數(shù)據(jù)從單片機內(nèi)部eeprom中讀出來*/void read_eeprom()dx_time = byte_read(0 x2000);nb_time = byte_read(0 x2001);a_a = byte_read(0 x2058);/*開機自檢eeprom初始化*/void init_eeprom() /開機自檢eeprom初始化read_eeprom();/先讀if(a_a != 1)/新的單片機初始單片機內(nèi)問eeproma_a

51、 = 1;dx_time = 30;nb_time = 20; /東西、南北的時間write_eeprom(); /保存數(shù)據(jù)/* 名稱 : delay_1ms()* 功能 : 延時1ms函數(shù)* 輸入 : q* 輸出 : 無*/void delay_1ms(uint q)uint i,j;for(i=0;iq;i+)for(j=0;j110;j+);/* 名稱 : display()* 功能 : 數(shù)碼管顯示* 輸入 : 無* 輸出 : 無*/void display()uchar i;for(i=0;i 5)dx_red = 1; /滅 dx_green =0;/亮dx_yellow = 1;/

52、滅nb_red = 0; /亮 nb_green =1;/滅nb_yellow = 1;/滅flag_5m_value = 0;else if(dx_s 5)dx_red = 0; /亮dx_green =1; /滅dx_yellow = 1; /滅nb_red = 1; /滅nb_green =0; /亮nb_yellow = 1; /滅flag_5m_value = 0;else if(dx_s 5)flag_jdgz = 0;if(flag_jdgz = 1) / 全部亮紅燈 dx_red = 0; /亮 dx_green =1;/滅dx_yellow = 1;/滅nb_red = 0;

53、 /亮 nb_green =1;/滅nb_yellow = 1;/滅if(flag_jdgz = 2) / 東西紅燈 南北綠燈dx_red = 0; /亮 dx_green =1;/滅dx_yellow = 1;/滅nb_red = 1; /滅 nb_green =0;/亮nb_yellow = 1;/滅if(flag_jdgz = 3) / 南北紅燈 東西綠燈dx_red = 1; /滅 dx_green =0;/亮dx_yellow = 1;/滅nb_red = 0; /亮 nb_green =1;/滅nb_yellow = 1;/滅if(flag_jdgz = 4) / 南北綠燈 東西綠

54、燈dx_red = 1; /滅 dx_green =0;/亮dx_yellow = 1;/滅nb_red = 1; /滅 nb_green =0;/亮nb_yellow = 1;/滅if(flag_jdgz = 5) / 南北黃燈 東西黃燈dx_red = 1; /滅 dx_green =1;/滅dx_yellow = 0;/亮nb_red = 1; /滅 nb_green =1;/滅nb_yellow = 0;/亮if(key_can = 1) /設(shè)置鍵menu_1 +;if(menu_1 = 3)menu_1 = 0;if(menu_1 = 1) /設(shè)置東西的時間if(key_can =

55、2)dx_time + ;/加1if(dx_time 99)dx_time = 99;if(key_can = 3)dx_time - ;/減1if(dx_time 99)nb_time = 99;if(key_can = 3)nb_time - ;/減1if(nb_time = 10)nb_time = 10;dis_smg0 = smg_du11 ;/顯示為Bdis_smg1 = smg_du11 ;/顯示為Bdis_smg2 = smg_dunb_time % 10 ;/顯示東西設(shè)置的時候dis_smg3 = smg_dunb_time / 10 ;write_eeprom(); /保存

56、數(shù)據(jù)/* 名稱 : main()* 功能 : 實現(xiàn)燈的閃爍* 輸入 : 無* 輸出 : 無*/void main()P0 = P1 = P2 = P3 = 0XFF; /IO口全部輸出為1time0_init();init_eeprom(); /開機自檢eeprom初始化dx_s = nb_time; /東西時間while(1)key();if(key_can = 20)value = 0;flag_1s = 1;a您好，為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料，請您刪除以下內(nèi)容，O(_)O謝謝！Anationalsurveywasrecentlylaunchedtoevaluatetheeyeheal

57、thofChinesechildrenJune6,ChinasannualNationalDayforEyeCare,theChinaYouthDevelopmentServiceCenterandZhejiangMedicine,aleadinglistedChinesepharmaceuticalcompany,jointlyannouncedthekickoffoftheaboutonemonth,aquestionnairecompiledbytopeyecaremedicalexpertsinChinawillbedistributedthroughmultipleonlinepar

58、tners,includingHealth.sohu ,aswellasthroughofflinesurveyeventsheldinuniversities,middleschoolsandprimaryschoolsacrossthereportwillbereleasedbasedonthesurveystatisticsandanalysis,andmostimportantly,guidelinesforparentsandyouthonhowtocarefortheeyesandpreventmyopiaagrowingprobleminChinasdigitizedsociet

59、y,willalsobeattachedonthereport.Myopiaisnotonlyadiseasethatmakespeopleseethingsblurrily,butalsoleadstoseverecomplications,suchasglaucoma(increasedpressurewithintheeyeball),andcancauseblindness,saidZhouYuehua,anestablishedeyecarespecialistwithBeijingTongrenHospital.Itisveryimportantforparentsandchild

60、rentoknowabouttheriskandcarefortheireyes.Thereareabout450millionmyopiapatientsinChina.AmongChinesemyopiapatients,30millionareseverepatients,accordingtoZhouTheprevalenceofmyopiaamonghighschoolandcollegestudentsismorethan70percent,andthesituationiscontinuouslyworsening,heZhu,directorwiththeChinaYouthD