基于51單片機(jī)控制交通燈的畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、安徽工商職業(yè)學(xué)院 ANHUI BUSINESS VOCATIONAL COLLEGE 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)控制的交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì) 系系 別別： 電子信息系電子信息系 專業(yè)班級：10 應(yīng)用電子技術(shù) 2 班 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 吳坤 指導(dǎo)老師： 聶凱 二零一二年十月 基于單片機(jī)控制的交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 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)。交通信號燈控制方式很多。本設(shè)計(jì)主要分為 五大模塊輸入：控制電路、時(shí)鐘控制電路、片內(nèi)外程序切換控 制、顯示

2、電路。以 MSC-51 系列單片機(jī) IntelAT89C51 為中心器 件來設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了 AT89C51 芯片的 P0 口設(shè)置紅 燈、綠燈、黃燈燃亮?xí)r間的功能；為了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠采用了 74LS14 施密特觸發(fā)器芯片的消抖電路，避免了系統(tǒng)因輸入信號 抖動產(chǎn)生誤操作；顯示時(shí)間直接通過 AT89C51 的 P2 口輸出， 由 CD4511 驅(qū)動 LED 數(shù)碼管顯示紅燈燃亮?xí)r間。 關(guān)鍵字關(guān)鍵字：AT89C51AT89C51 LEDLED 顯示顯示 交通燈交通燈 The Traffic Light Based On The Single-chip Control Abstract The i

3、ntersections vehicle wears shuttle, pedestrian Xi Rang, garage driveway, persons sidewalk, orderly. So depend what to carry out this well arranged order? What to depend is a traffic sign light of automatic conductor system. The control method of the traffic sign light is a lot of. This design is mai

4、nly divided into five greatest molds a piece the electric circuit, clock of the importation control a control outside procedure inside the electric circuit, slice to cut over a control and shows electric circuit. Take single slice the machine IntelAT89 C51 of the serieses MSC-51s as a center spare p

5、art to design transportation light controller, carried out the AT89 C51s Ps 0 peoples constitution of the chips red, the function in bright time of green light, Huang2 Deng Ran2;For the sake of system stability the credibility adopted a 74 LS14 airtight trigger eliminate of machine chip to tremble e

6、lectric circuit especially, avoided system because of importation the signal tremble movable property to living a mistake operation; The P 2 people who shows that time directly passes the AT89 C51 output, is driven LED figures a tube by the CD4511 to show red-light Ran bright time. Key word: The AT8

7、9 C51 LED show transportation light 目目 錄錄 摘摘 要要.2 2 ABSTRACTABSTRACT.3 3 前前 言言.5 5 一、工程簡介一、工程簡介.6 6 (一） 、概述 .6 (二)、工藝 流程圖 .7 二、工程設(shè)計(jì)二、工程設(shè)計(jì).7 7 （一） 、控制方案的確定 .7 （二） 、硬件部分 .8 （1） 、交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .8 （2） 、硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具備以下原則.8 （3） 、硬件結(jié)構(gòu)框圖（如圖 3 所示） .8 （4） 、交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖（如圖 4 所示） .8 （5） 、8279 的結(jié)構(gòu)及引腳功能 .12 (三)、軟件部分 .

8、16 （1） 、延時(shí)子程序的計(jì)算.17 （2） 、流程圖（如圖 8 所示）.17 三、系統(tǒng)的試調(diào)運(yùn)行三、系統(tǒng)的試調(diào)運(yùn)行.1818 （一） 、硬件調(diào)試 .18 （1） 、靜 態(tài)調(diào)試 .18 （2） 、動態(tài)調(diào)試.18 四四、系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)及及總總結(jié)結(jié)特特點(diǎn)點(diǎn).1919 致致 謝謝.2020 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).2020 附錄附錄 A A：源程序：源程序 .2121 附錄附錄 B B：電路圖：電路圖 .2727 前前 言言 本課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完單片機(jī)原理及課程之后綜合利用所學(xué)單片機(jī)知 識完成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)并在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)。該課程設(shè)計(jì)的主要任 務(wù)是通過解決一、兩個(gè)實(shí)際問題，鞏固和加深“單片機(jī)原理與

9、接口技術(shù)” 課程中所學(xué)的理論知識和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，基本掌握單片機(jī)應(yīng)用電路的一般設(shè) 計(jì)方法，提高電子電路的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，加深對單片機(jī)軟硬知識的理 解，獲得初步的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為以后工作打下一定的基礎(chǔ)。 在今天，紅綠燈安裝在各個(gè)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。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。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。通過這次的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，本人對單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和 功能已有了初步的了解和認(rèn)識。單片機(jī)在交通控制中起到了舉足輕重的 作用，掌握了單片機(jī)的工作原理也就基本了解了交通燈的運(yùn)作原理。作 為一個(gè)學(xué)生，為了更好地掌

10、握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能，為了進(jìn)一步加強(qiáng)自 己的實(shí)踐能力，本人設(shè)計(jì)了以下的一款交通燈。 一、工程簡介 (一） 、概述 本設(shè)計(jì)是交通燈的控制實(shí)驗(yàn)，必須要先了解實(shí)際交通燈的變化規(guī)律。假設(shè)一個(gè) 路口為東西南北走向，即十字路口，初始狀態(tài)零為東西南北燈都熄滅。然后轉(zhuǎn)狀態(tài) 一東西綠燈通車，南北為紅燈。過段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài)二，東西綠燈閃幾次轉(zhuǎn)黃燈，延時(shí) 幾秒，南北仍為紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)三南北綠燈通車，東西紅燈。過段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài)四南 北綠燈閃幾次轉(zhuǎn)黃燈，延時(shí)幾秒，東西仍為紅燈。最后循環(huán)至狀態(tài)一。交通信號燈 模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)，控制十字路口紅綠燈交替點(diǎn)亮和熄滅， 并且用 LED 數(shù)碼管顯示時(shí)間，但由于時(shí)間及

11、水平的不足，在此實(shí)驗(yàn)中不顯示。用十 二個(gè)發(fā)光二極管代替交通燈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)是單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程的綜合訓(xùn)練，我們通過理論學(xué)習(xí)， 課題選擇，資料查閱，軟、硬件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)調(diào)試等環(huán)節(jié)，鞏固所學(xué)的知識及提高應(yīng) 用水平在此我們要學(xué)會從提出問題，觀察與分析問題，到最終解決問題科學(xué)方 法提高自己的思維能力和動手能力，在設(shè)計(jì)中獲得一些實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，更是要培養(yǎng)我 們的工作作風(fēng)和工作態(tài)度。為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)、及從事單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維 護(hù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 這次課題設(shè)計(jì)的意義在于通過具體的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè) 計(jì)的一般方法和處理問題的思路，特別是一些常用的技術(shù)手段。使我們能在實(shí)踐教 學(xué)環(huán)

12、境中累積設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，開拓思維空間，全面提高個(gè)人的綜合能力。 (二)、工藝 流程圖 因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是交通燈控制實(shí)驗(yàn)，所以要先了解實(shí)際交通燈的變化規(guī)律。假設(shè)一 個(gè)十字路口為東西南北走向。初始狀態(tài) 0 為東西南北燈都熄滅。然后轉(zhuǎn)狀態(tài) 1 東西 綠燈通車，南北紅燈。過一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài) 2，東西綠燈閃幾次轉(zhuǎn)亮黃燈，延時(shí)幾秒， 南北仍然紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài) 3，南北綠燈通車，東西紅燈。過一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài) 4，南北 綠燈閃幾次轉(zhuǎn)亮黃燈，延時(shí)幾秒，南北仍然紅燈。最后循環(huán)至狀態(tài) 1。交通信號燈 模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)，令十字路口的紅綠燈交替點(diǎn)亮和熄滅， 并且用 LED 數(shù)碼管顯示時(shí)間，但由于時(shí)間和水平的限制就不

13、顯示時(shí)間。用十二個(gè)發(fā) 光二極管燃滅，模擬交通燈管理。具體的接口如下圖一。 8051 P1 3PPPPPPPPPPP11102200011000000 75643 東東南南西西北北 紅紅綠綠黃黃 北北北北東東東東南南南南西西西西 紅紅綠綠綠綠紅紅綠綠紅紅黃黃黃黃黃黃 圖 1 交通信號燈接口圖 二、工程設(shè)計(jì)二、工程設(shè)計(jì) （一） 、控制方案的確定 交通燈控制系統(tǒng)的原理主要由控制器、定時(shí)器、譯碼器和秒脈沖信號發(fā)生器等 部分組成。秒脈沖發(fā)生器是該系統(tǒng)中定時(shí)器和控制器的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號源，譯碼器輸 出兩組信號燈的控制信號，經(jīng)驅(qū)動電路后驅(qū)動信號燈工作，控制器是系統(tǒng)的主要部 分，由它控制定時(shí)器和譯碼器的工作。如圖

14、 2 完整的電路板。 （二）（二） 、硬件部分、硬件部分 （1 1） 、交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)： 交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括：存儲器的擴(kuò)展（62256） ，I/O 口的擴(kuò)展 （8255） ，地址的鎖存（74LS373 或 74LS273） ，還有反向器（7407） 。 數(shù)據(jù)緩沖器，I/O 控制邏輯，控制和定時(shí)寄存器及定時(shí)與控制電路，掃描計(jì)數(shù)器， 回復(fù)緩沖器，F(xiàn)IFO /傳感器 RAM 及其狀態(tài)寄存器，顯示 RAM 及顯示地址寄存器等組 成。 （2 2） 、硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具備以下原則、硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具備以下原則： 1.滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，易于操作維護(hù)。 2.系統(tǒng)功能靈活，便于擴(kuò)展。 3.具有

15、自動診斷功能。 （3 3） 、硬件結(jié)構(gòu)框圖、硬件結(jié)構(gòu)框圖（如圖 3 所示） 。 圖 3 硬件系統(tǒng)在該系統(tǒng)中的作用主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，有關(guān)邏輯的計(jì)算，并且提 供顯示，人為的進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改，系統(tǒng)的啟動，停止等等。此外系統(tǒng)運(yùn)行的安全可 靠性要靠硬件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 （4 4） 、交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖、交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖（如圖 4 所示） 。 存儲器8951交通指示燈 圖 4 交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖 圖中： TL: 表示甲車道或乙車道綠燈亮的時(shí)間間隔為 25 秒，即車輛正常通行的時(shí) 間間隔。定時(shí)時(shí)間到，TL=1，否則，TL=0。 TY：表示黃燈亮的時(shí)間間隔為 5 秒。定時(shí)時(shí)間到，TY=1，否

16、則，TY=0。 ST：表示定時(shí)器到了規(guī)定的時(shí)間后，由控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號。由它控制定時(shí) 器開始下個(gè)工作狀態(tài)的定時(shí)。 1.1.定時(shí)器定時(shí)器 定時(shí)器由與系統(tǒng)秒脈沖（由時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生器提供）同步的計(jì)數(shù)器構(gòu)成，要求計(jì)數(shù) 器在狀態(tài)信號 ST 作用下，首先清零，然后在時(shí)鐘脈沖上升沿作用下，計(jì)數(shù)器從零開 始進(jìn)行增 1 計(jì)數(shù)，向控制器提供模 5 的定時(shí)信號 TY 和模 25 的定時(shí)信號 TL。 （電路 圖如圖 5 所示） 圖 5 定時(shí)器電路圖 定時(shí)器 秒脈沖 發(fā)生器 控制器譯碼器 甲車道 信號燈 乙車道 信號燈 2.2.控制器控制器 控制器是交通管理的核心，它應(yīng)該能夠按照交通管理規(guī)則控制信號燈工作狀態(tài) 的轉(zhuǎn)換

17、。從 ASM 圖可以列出控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，如表 1 所示。選用兩個(gè) D 觸發(fā)器 FF1、FFO 作為時(shí)序寄存器產(chǎn)生 4 種狀態(tài)，控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件為 TL 和 TY，當(dāng)控 制器處于 Q1n+1Q0n+1 00 狀態(tài)時(shí)，如果 TL 0，則控制器保持在 00 狀態(tài)；如果， 則控制器轉(zhuǎn)換到 Q1n+1Q0n+1 01 狀態(tài)。這兩種情況與條件 TY 無關(guān)，所以用無關(guān)項(xiàng) X表示。 （控制器邏輯圖如圖 6 所示） 輸入輸出 現(xiàn)態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件次態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號 ST 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 X X 0 1 X X X X 0 1 X X 0 1 0 0 0

18、1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 表 1 根據(jù)表 1 可以推出狀態(tài)方程和轉(zhuǎn)換信號方程，其方法是：將、和 ST 為 1 的項(xiàng)所對應(yīng)的輸人或狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件變量相與，其中1用原變量表示，0用反 變量表示，然后將各與項(xiàng)相或，即可得到下面的方程： 控制器邏輯圖（如圖 6 所示） 3.3.譯碼器譯碼器 74LS138 譯碼器 74LS138 譯碼器有 3 個(gè)輸入端，組成 8 種輸入狀態(tài)，輸出端有 8 個(gè)，每個(gè)輸出 端對應(yīng) 8 種輸入狀態(tài)的一種，低電平有效。此外還有 3 個(gè)使能端 E3，E2，E1，這 3 個(gè)使能端必須同時(shí)輸入有效電平，譯碼器才能工作，即 E3

19、=1，E2=0，E1=0。 譯碼器的主要任務(wù)是將控制器的輸出 Q1、 Q0 的 4 種工作狀態(tài)，翻譯成甲、乙 車道上 6 個(gè)信號燈的工作狀態(tài)。控制器的狀態(tài)編碼與信號燈控制信號之間的關(guān)系如 表 12、4 所示。實(shí)現(xiàn)上述關(guān)系的譯碼電路請讀者自行設(shè)計(jì)。 4.4.交通燈驅(qū)動電路交通燈驅(qū)動電路（如圖 7 所示） 圖 7 5.5.電路圖（如附錄 B）及電路圖說明 電路圖說明 1.這個(gè) LED 動態(tài)顯示電路用了一個(gè)單片機(jī)的一個(gè) I/O 口 P0 口。 2.P0 口的低四位輸出顯示數(shù)字的 BCD 碼，輸出的 BCD 碼送到 74LS138 中進(jìn)行 譯碼。然后輸出段代碼經(jīng)上拉電阻上拉后送到顯示器的各顯示段的引腳

20、。 3.P03、P04、P05 這三個(gè)口輸出位選信號。位選信號送到 74LS138 中經(jīng)譯碼產(chǎn) 生顯示器的位選信號。 4.當(dāng)輸出短代碼后，低電平的端口將會把這個(gè)口的電平拉低。所以此時(shí)發(fā)光二 極管將不發(fā)光，而高電平的端口則會向這個(gè)發(fā)光二極管的陽極提供一個(gè)高電平，只 要這個(gè)位被選中，那么這個(gè)發(fā)光二極管將發(fā)光，在在段代碼表找查找就能出現(xiàn)響應(yīng) 的數(shù)字。每一個(gè)位選電路由一個(gè) PNP 三極管組成。當(dāng)位選口發(fā)出低電平，那么這一 位的三極管就會飽和導(dǎo)通，由于顯示器是共陰的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)三極管飽和導(dǎo)通 時(shí)相當(dāng)于將顯示器接地。 5.當(dāng)脈沖到 MCS51 單片機(jī)時(shí)，LED8 位顯示器就接收信號，并將信號儲存到擴(kuò)

21、展寄存器中，當(dāng) P0 口的低四位輸出顯示數(shù)字的 BCD 碼，輸出的 BCD 碼送到 74LS138 譯碼器譯碼，然后在顯示提示符段碼中查詢顯示數(shù)字。 6.前面四位顯示干道通行時(shí)間，后面四位顯示支道時(shí)間，通過 LED 顯示器的顯示 來控制車輛的放行、禁行情況。 （5 5） 、82798279 的結(jié)構(gòu)及引腳功能的結(jié)構(gòu)及引腳功能： 8279 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)緩沖器,I/O 控制邏輯,控制和定時(shí)器及定時(shí)控制電路,掃 描計(jì)數(shù)器,回復(fù)緩沖器,FIFO/傳感器 RAM 及其狀態(tài)寄存器,顯示 RAM 及顯示地址寄存 器等部分組成. (a)數(shù)據(jù)緩沖器及 I/O 控制邏輯 數(shù)據(jù)緩沖器是一個(gè)雙向緩沖器,它連接內(nèi)部總

22、 線和外部總線,用于傳送 CPU 和 8279 之間的命令,數(shù)據(jù)和狀態(tài).I/O 控制邏輯完成對 芯片的讀寫控制,芯片選擇以及端口選擇. (b)控制和定時(shí)器及定時(shí)用來寄存操作命令字. (c)掃描計(jì)數(shù)器 掃描計(jì)數(shù)器有兩種工作方式.一種為外部譯碼方式.計(jì)數(shù)器以 二進(jìn)制方式計(jì)數(shù),4 位計(jì)數(shù)狀態(tài)從掃描線 SL0-SL3 輸出,經(jīng)外部譯碼器譯碼后,形成 16 位掃描信號;另一種為內(nèi)部譯碼方式.該方式下,掃描計(jì)數(shù)器的低二位經(jīng)內(nèi)部譯碼后從 SL0-SL3 輸出,形成 4 位掃描信號. (d)回復(fù)緩沖器 回復(fù)緩沖器緩沖并鎖存來自 SL0-SL7 八根回復(fù)線的回復(fù)信號. (e)FIFO/傳感器 RAM 及其狀態(tài)寄

23、存器 FIFO/傳感器 RAM 是一個(gè)雙重功能的 8*8RAM. (f)顯示 RAM 及顯示地址寄存器 顯示 RAM 用來存儲顯示數(shù)據(jù),容量為 16*8 位. 在顯示過程中,存儲的顯示數(shù)據(jù)輪流從顯示寄存器輸出. 在燈火控制實(shí)驗(yàn)中，它的片選信號線接 Q0、數(shù)據(jù)選擇輸入線接的是 Q1，所以他 的控制口地址是 FF82H，數(shù)據(jù)口地址是 FF80H，中斷是懸空的。 89518951 最小應(yīng)用系統(tǒng)最小應(yīng)用系統(tǒng) 管腳說明：管腳說明： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口口：P0 口為一個(gè) 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P0 口的 管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為

24、高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義 為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低 電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第 八位地址接收。 P2 口口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4

25、個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作 為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用 于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在 給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口 輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制 信號。 P3 口口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。 當(dāng) P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部

26、上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低 電平，P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷 0） P3.3 /INT1（外部中斷 1） P3.4 T0（記時(shí)器 0 外部輸入） P3.5 T1（記時(shí)器 1 外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RS

27、T 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字 節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期 輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí) 目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE 禁止，置 位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的

28、選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩 次/PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH） ，不 管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1 時(shí)，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持 高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH 編程期間，此引腳也用于施加12V 編程電源 （VPP） 。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 8951 是片內(nèi)無程序存儲器的供應(yīng)狀態(tài)芯片.因此,其最小應(yīng)用系統(tǒng)必

29、須在片外擴(kuò) 展 EPROM.外接程序存儲器的地址線 A8-A15 由 P2 口提供;A0-A7 由 P0 口通過地址鎖 存器提供. 地址鎖存器的鎖存信號為 ALE.指令數(shù)據(jù)由 P0 口讀入.程序存儲器的取指 信號為/ALE.其片選線直接接地.同時(shí)必須有單位及時(shí)鐘電路. 82558255 可編程接口芯片可編程接口芯片 三個(gè)并行 I/O 口-A 口，B 口，C 口在此設(shè)計(jì)中用到了 A，B 兩個(gè)口。 1) 工作方式控制電路； 2) 讀寫控制邏輯電路； 數(shù)據(jù)總線緩沖器； ( (三三) )、軟件部分 （1 1） 、延時(shí)子程序的計(jì)算：、延時(shí)子程序的計(jì)算： 采用寄存器 R0、R1、R2 作為記數(shù)值，R2 中

30、暫存 1，R1 中存 0。當(dāng)減 1 后變?yōu)?255 即 R1 中存數(shù) 256。R0 中存數(shù)#0B2H 即 178。各指令共占指令周期數(shù)為（見圖延 時(shí)程序后所附） DELAY2 延時(shí)為： N=（2+2+2+1+1+2*178）+255*（1+1+2+2*178）=9164。 共計(jì) 9164 個(gè)指令周期，而系統(tǒng)晶振為 11.0592。所以 T=12/11.0592=1.085（微秒） 延時(shí) DELAY2 為: t=9164*1.085/=0.09996 約等于 0.1（秒） 通過改變 R2 的值可以改變延時(shí)的秒數(shù)。 （2 2） 、流程圖、流程圖（如圖 8 所示） 首先四個(gè)路口所有的燈滅，在東西綠燈

31、亮南北紅燈亮延時(shí)20s,綠燈閃三下，為 3秒轉(zhuǎn)黃 燈亮2秒 ，在南北綠燈亮東西紅燈亮延時(shí) 20s，綠燈閃三下，為 3秒轉(zhuǎn)黃燈亮2秒 ，如此循 開始 初始狀態(tài)東西、南北 燈熄滅 狀態(tài)一東西綠燈 南北紅燈 狀態(tài)二東西綠燈閃轉(zhuǎn)黃 燈，南北紅燈 狀態(tài)三東西紅燈 南北綠燈 狀態(tài)四南北綠燈閃裝黃 燈，東西紅燈 環(huán)。 、 （3 3） 、源程序（如附錄、源程序（如附錄 A A） （4 4） 、程序的執(zhí)行的表達(dá)（如表、程序的執(zhí)行的表達(dá)（如表 2 2） 狀態(tài)持續(xù)時(shí)間/S東西方向南北方向 綠黃紅綠黃紅 150 亮滅滅滅滅亮 23 閃滅滅滅滅亮 32 滅亮滅滅滅亮 450 滅滅亮亮滅滅 53 滅滅亮閃滅滅 62 滅滅

32、亮滅亮滅 循環(huán) 三、系統(tǒng)的試調(diào)運(yùn)行三、系統(tǒng)的試調(diào)運(yùn)行 （一） 、硬件調(diào)試 利用 DVCC 實(shí)驗(yàn)與開發(fā)系統(tǒng)、基本測試儀器（萬用表、示波器等）， 檢查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障。其中硬件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試與動態(tài)調(diào) 試兩步進(jìn)行。 （1 1） 、靜態(tài)調(diào)試 是在 用戶系統(tǒng)未工作時(shí)的一種硬件檢測。 第一步：目測。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點(diǎn)。 第二步 :用萬用表測試。先用萬用表復(fù)核目測中有疑問的連接點(diǎn)，再檢測各 種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。 第三步 :加電檢測。給板加電，檢測所有插座或是器件的電源端是否符合要 求的值 第四步 :是聯(lián)機(jī)檢查。因?yàn)橹挥杏脝纹瑱C(jī)開發(fā)系統(tǒng)才能完成對用戶系統(tǒng)的調(diào) 試。

33、 （2 2） 、動態(tài)調(diào)試 是在用戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除用戶系統(tǒng)硬件中存在的器件內(nèi)部 故障、器件連接邏輯錯(cuò)誤等的一種硬件檢查。動態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及 遠(yuǎn)、由分到合。由分到合是指首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為若干 塊，當(dāng)調(diào)試電路時(shí)，與該元件無關(guān)的 器件全部從用戶系統(tǒng)中去掉，這樣 可以將故障范圍限定在某個(gè)局部的電路上。當(dāng)各塊電路無故障后，將各電路 逐塊加入系統(tǒng)中，在對各塊電路功能及各電路間可能存在的相互聯(lián)系進(jìn)行調(diào) 試。由分到合的調(diào)試既告完成。由近及遠(yuǎn)是將信號流經(jīng)的各器件按照距離單 片機(jī)的邏輯距離進(jìn)行由近及遠(yuǎn)的分層，然后分層調(diào)試。調(diào)試時(shí)，仍采用去掉 無關(guān)元件的方法，逐層調(diào)試下去，就會定

34、位故障元件了。 四四、系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)及及總總結(jié)結(jié)特特點(diǎn)點(diǎn) 通過這次的課程設(shè)計(jì)，讓我受益匪淺，也讓我了解和掌握了一些編程思想和對 I/O 口的使用和應(yīng)用的條件的思考，對實(shí)現(xiàn)了軟件和硬件的有效結(jié)合，缺一不可。設(shè) 計(jì)讓我把單片機(jī)的理論知識用在實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)踐相結(jié)合，從中更懂得理 論的是實(shí)踐的基礎(chǔ)，實(shí)踐有能檢驗(yàn)理論的正確性，更激發(fā)了我對專業(yè)知識的渴求， 這些對我以后參加工作或者繼續(xù)學(xué)習(xí)都會有很大的幫助和影響。 這次課程設(shè)計(jì)也讓我學(xué)會了撰寫論文，懂得了論文的要素，這些對于我在以后 寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文有很大的幫助，并且在我將來的工作中也會有很多益處。在撰寫論 文中，也使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)

35、用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè) 計(jì)思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良 好的基礎(chǔ)。 而作為一位學(xué)生，在對交通燈的設(shè)計(jì)中，因知識和經(jīng)驗(yàn)的不足，只能通過模仿 其它的編程思路，再加上一些自己的思想去完成這個(gè)設(shè)計(jì)，因此在各個(gè)方面都會有 一些不足，敬請指正。但我會在以后的學(xué)習(xí)中逐漸去完善、鞏固我的單片機(jī)知識。 單片機(jī)的各個(gè)管腳功能的理解和掌握。 致致 謝謝 通過這次的課程設(shè)計(jì)，讓對單片機(jī)有了更深一層的了解，也體會了單片機(jī)在現(xiàn) 實(shí)生活中的重要性。在這次實(shí)習(xí)中，我能順利完成交通燈的設(shè)計(jì)，要感謝安徽工商 職業(yè)學(xué)院，而我在設(shè)計(jì)中遇到的很多問題，都應(yīng)該感謝聶凱老師在理論和實(shí)操方

36、面 的幫助，我才能順利地完成，也讓我學(xué)到了很多知識。同時(shí)也要對幫助過我的同學(xué) 表示謝意。在以后的學(xué)習(xí)中，定會更加地努力，以更好的成績?nèi)セ貓?bào)學(xué)校及老師的 栽培。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) (1) 曹天漢. 單片機(jī)原理與接口技術(shù)， 北京： 電子工業(yè)出版社 (2) 劉國榮.單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù) ，機(jī)械工業(yè)出版社 (3) 周慧微機(jī)接口與控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，湖南工程學(xué)院出版 (4)單片機(jī)原理與接口技術(shù) 電子工業(yè)出版社 (5)單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社 附錄附錄 A A：源程序：源程序 ORG 0000H SJMP A3 ;四盞紅燈亮 A3:MOV SP,#60H MOV A, #24H MOV P1,

37、A CLR P3.4 CLR P3.3 SETB P3.5 SETB P3.2 ;顯示 5 秒 MOV R4,#05H LOOP1: MOV R2,#03H LCALL LP ;調(diào)顯示子程序 DJNZ R4,LOOP1 MOV R4,#00H MOV R2,#03H LCALL LP ;東西綠燈亮，南北紅燈亮 A2:MOV A,#0CH CLR P3.5 MOV P1,A SETB P3.3 CLR P3.4 SETB P3.2 ;顯示 20 秒 MOV R4,#14H LOOP2 :MOV R2,#03H LCALL LP ;調(diào)顯示子程序 DJNZ R4,LOOP2 MOV R4,#00H MOV R2,#03H LCALL LP ;調(diào)顯示子程序 SETB P3.2 CLR P3.3 ; 顯示 5 秒 MOV R4 ,#05H ;東西黃燈亮，南北紅燈