基于51單片機(jī)交通信號燈控制畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　螂聿芁薅襖芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂螞螈肅羋螞袀芁膄蟻肅肄薂蝕螂荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆?jiān)惹`螅羄羈莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蕆螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄節(jié)蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃節(jié)蒃肁莈薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂螞螈肅羋螞袀芁膄蟻肅肄薂蝕螂荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆?jiān)惹`螅羄羈莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蕆螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄

2、節(jié)蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃節(jié)蒃肁莈薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂螞螈肅羋螞袀芁膄蟻肅肄薂蝕螂荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆?jiān)惹`螅羄羈莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蕆螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄節(jié)蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃節(jié)蒃肁莈薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂螞螈肅羋螞袀芁膄蟻肅肄薂蝕螂荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿

3、羃蒅螆?jiān)惹`螅羄羈莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蕆螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄節(jié)蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃節(jié)蒃肁莈薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　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(shí)帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實(shí)時(shí)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(gè)核心

4、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。</p><p>　　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。隨著中國加入WTO，我們不但要在經(jīng)濟(jì)、文化等各方面與國際接軌，在交通控制方面也應(yīng)與國際接軌。如果交通控不好道路還是無法保障暢通安全。作為交通控制的重要組成部份單片機(jī)。因此，本人選擇制作交通燈

5、作為課題加以研究。</p><p>　　我國大中城市交通系統(tǒng)壓力沉重。交通管制當(dāng)以人性化、智能化為目的，做出相應(yīng)的改善。以此為出發(fā)點(diǎn)，本系統(tǒng)采用的單片機(jī)控制的交通信號燈。該系統(tǒng)分為單片機(jī)主控電路、鍵盤控制電路和顯示電路三部分組成。并在軟硬件方面采取一些改進(jìn)措施，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)十字路口車流量、進(jìn)行對交通信號燈的智能控制，使交通信號燈現(xiàn)場控制靈活、有效從一定程度上解決了交通路口堵塞車輛停車等待時(shí)間不合理等問題。系統(tǒng)具有結(jié)

6、構(gòu)簡單、可靠性高、成本低、實(shí)時(shí)性好、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，有廣闊的應(yīng)用前景。</p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市街道車輛大幅度增長，給城市交通帶來巨大壓力，交通擁堵已成為影響城市可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)全局性問題。而街道各十字路口，又是車輛通行的瓶頸所在。已有的許多建立在精確模型基礎(chǔ)上的交通系統(tǒng)控制方案都存

7、在著一定的局限性。研究車輛通行規(guī)律，找出提高十字路口車輛通行效率的有效方法，對緩解交通堵塞，提高暢通率具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。地面道路是一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)，交通狀況十分復(fù)雜，使目前交通控制器的單一時(shí)段控制已不能滿足現(xiàn)代交通流量的多邊性，特別是在交通流量高峰期時(shí)，往往會造成交通路口的通過率下降，甚至出現(xiàn)交通混亂現(xiàn)象，城市的交通擁擠問題正逐漸引起人們的注意。道路平面交叉口（簡稱交叉口）是交通網(wǎng)中通行能力的“隘口”和交通事故的“多發(fā)源”，國內(nèi)外城市的

8、交通事故約有一半發(fā)生在交叉口。因此，交叉口這個(gè)事故多發(fā)源不能不引起人們的高度關(guān)注。隨著交通技術(shù)、電子技術(shù)的發(fā)展及微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，人們制造出了適應(yīng)各種需要的交通檢測器、信號控制機(jī)和交通信號燈。</p><p>　　交通燈是交管部分管理城市交通的重要工具。現(xiàn)在交通燈一般設(shè)在十字路口，在醒目位置用紅綠黃三種顏色的指示燈，加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示器來控制行車，對一般情況下的安全行車、車輛分流發(fā)揮著作用。目前絕大部分交通燈器時(shí)

9、間都是設(shè)定好的，采用的單端式定時(shí)控制或多段式定時(shí)控制，其最大的缺點(diǎn)是綠燈時(shí)間和最佳綠信比的整定較為困難，需要大量的實(shí)測統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，且很多情況下征訂所得值并不是最優(yōu)的甚至是不合理的?？刂破饋矶疾皇呛莒`活，這使得城市車流的調(diào)節(jié)不能達(dá)到最優(yōu)。這次設(shè)計(jì)就是針對之以弊端進(jìn)行了改進(jìn)，較好地解決了這一問題。通過鍵盤的輸入控制交通倒計(jì)時(shí)初始值。該控制系統(tǒng)有一定的智能水平和很強(qiáng)的控制能力。</p><p>　　1.2 智能交通在我國

10、的發(fā)展情況</p><p>　　智能交通系統(tǒng)的研究和推進(jìn)在我國還處于起步階段，但I(xiàn)TS作為跨世紀(jì)經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和交通系統(tǒng)建設(shè)必然選擇的重要性已得到國家相關(guān)部門的高度重視。1998年1月交通部正式批復(fù)成立交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程研究中心(ITSC)。為加強(qiáng)該中心在交通智能交通系統(tǒng)的開發(fā)及試驗(yàn)?zāi)芰?，投資1400萬元建設(shè)交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)中心試驗(yàn)室，將為今后國家制定道路交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展和政策提供科學(xué)依據(jù)，現(xiàn)已完成了“交通智能運(yùn)輸系

11、統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究”。1998年2月，在國家科委的領(lǐng)導(dǎo)下，交通智能交通系統(tǒng)工程研究中心還與歐盟合作成立了中歐ITS信息服務(wù)中心(STICNISC/ITS)，并于同年7月正式向國際社會提供基于Internet的信息咨詢和技術(shù)服務(wù)。</p><p>　　1.3 智能交通在東亞地區(qū)的發(fā)展情況</p><p>　　韓國的智能交通系統(tǒng)示范工程選在光州市，該工程預(yù)計(jì)耗資100億韓元(1250萬美元)，選取

12、了交通感應(yīng)信號系統(tǒng)、公交車乘客信息系統(tǒng)、動態(tài)線路引導(dǎo)系統(tǒng)、自動化管理系統(tǒng)、即時(shí)播報(bào)系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、停車預(yù)報(bào)系統(tǒng)、運(yùn)行中測重系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)中心建立9項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行開發(fā)和檢測智能交通系統(tǒng)技術(shù)和效益，并以此驗(yàn)證智能交通在韓國的適用性。香港早在1977年就在九龍?jiān)O(shè)置了一套電腦化區(qū)域交通控制系統(tǒng)，現(xiàn)在全港約有320組交通燈由電腦控制，有利于車輛盡快通過交叉口的時(shí)間。公路上所有車輛都配有無線對講機(jī)，隨時(shí)向公司報(bào)告行車情況并接受公司的行車指示。&

13、lt;/p><p><b>　　第二章 單片機(jī)概述</b></p><p>　　單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)又稱計(jì)算機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。</p><p>　　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：從中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)

14、只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可以稱為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　單片機(jī)經(jīng)過1、2、3代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的CPU功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓低功耗。</p><p>　　單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)延伸到社會生活的方方面面，它取代了以前利用發(fā)雜的數(shù)字組合及模擬電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化。有電器的地方就有單片機(jī)

15、，而且在辦公自動化領(lǐng)域，商業(yè)營銷領(lǐng)域，工業(yè)自動化領(lǐng)域，智能儀器儀表領(lǐng)域，集成智能傳感器的測控領(lǐng)域，汽車電子與航空航天電子系統(tǒng)等方面起到了不可想象的作用！</p><p><b>　　第三章 芯片簡介</b></p><p>　　3.1 AT89C51芯片簡介1、 主要元器件介紹 　　單片機(jī)主控電路的主要元件是AT89C51， 　　AT89C51是一個(gè)低電壓，高性

16、能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技能生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C51提供了高性價(jià)比的處理方案。 　　 AT89C51是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同

17、時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)要領(lǐng)執(zhí)行 編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 2、管腳說明：VCC：供電電壓。 　　GND：接地。 　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0</p>

18、<p>　　3.2 74HC244芯片簡介</p><p>　　74HC244芯片是一個(gè)八同相三態(tài)緩沖器/線驅(qū)動器如果輸入的數(shù)據(jù)可以保持比較長的時(shí)間(比如鍵盤)，簡單輸入接口擴(kuò)展通常使用的典型芯片為74HC244，由該芯片可構(gòu)成三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器。74HC244芯片的引腳排列如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 74HC244芯片的引腳排列</p><

19、p>　　74HC244芯片內(nèi)部共有兩個(gè)四位三態(tài)緩沖器，使用時(shí)可分別以1C和2G作為它們的選通工作信號。</p><p>　　當(dāng)I/O和2/OE都為低電平時(shí)，輸出端Y和輸入端A狀態(tài)相同；當(dāng)I/O和2/OE都為高電平時(shí)，輸擴(kuò)展閱讀：</p><p>　　74HC244芯片內(nèi)部共有兩個(gè)四位三態(tài)緩沖器，使用時(shí)可分別以1C和2G作為它們的選通工作信號。當(dāng)1C和2G都為低電平時(shí)，輸出端Y和輸入端

20、A態(tài)相同；當(dāng)1G和2G都為高電平時(shí)，輸出呈高阻態(tài)。</p><p>　　3.3 LED晶體管分析</p><p>　　簡單的LED顯示器有LED狀態(tài)顯示器（俗稱發(fā)光二極管）、7段LED顯示器（俗稱數(shù)碼管）和16段LED顯示器。發(fā)光二極管用于顯示系統(tǒng)的兩種狀態(tài)；數(shù)碼管用于顯示數(shù)字；LED16段顯示器用于字符顯示。這里用7段數(shù)碼管。</p><p>　　7段數(shù)碼管由8個(gè)

21、發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同組合可用來顯示數(shù)字0~9，字符A~F、H、L、P、R、U、Y等及減號“-”與小數(shù)點(diǎn)“.”其外形結(jié)構(gòu)及動靜態(tài)顯示共陰陽接法如圖3-2所示:</p><p>　　圖3-2 數(shù)碼管圖及動靜態(tài)顯示共陰陽接法圖</p><p><b>　　第四章 設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用MSC-51系列單片機(jī)來設(shè)計(jì)交通燈控

22、制器，能根據(jù)實(shí)際車流量設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩5秒時(shí)黃燈閃爍警示；東西、南北兩干道交于一個(gè)十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩干道的公共停車時(shí)間。</p><p>　?。?）當(dāng)東西方向?yàn)榧t燈，此道車輛禁止通行，東西道行人可通過；南北道為綠燈，此道車輛通

23、過，行人禁止通行。時(shí)間為60秒（可設(shè)定）。</p><p>　?。?）黃燈閃爍5秒，警示車輛和行人紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。</p><p>　　（3）當(dāng)東西方向?yàn)榫G燈，此道車輛通行；南北方向?yàn)榧t燈，南北道車輛禁止通過，行人通行。時(shí)間為80秒（可設(shè)定）。東西方向車流大通行時(shí)間長。</p><p>　　本設(shè)計(jì)在東、西、南、北四個(gè)方向各有紅黃綠三個(gè)燈，在東西方向有兩個(gè)數(shù)碼

24、管，在南北方向也有兩個(gè)數(shù)碼管。實(shí)際交通通路圖4-1如下：</p><p>　　圖4-1實(shí)際交通通路</p><p>　　第五章 交通信號燈硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1交通信號燈硬件設(shè)計(jì)說明</p><p>　　本系統(tǒng)選用MSC-51系列的AT89C51單片機(jī)作為控制器，選擇兩個(gè)四聯(lián)的共陰極數(shù)碼管組成8位顯示模塊，由于AT89C51單片

25、機(jī)的驅(qū)動能力有限，所以信號燈控制器由兩片74HC244實(shí)現(xiàn)總線的驅(qū)動，一個(gè)74HC244完成位控的控制和驅(qū)動，另一個(gè)74HC244完成數(shù)碼管的7段輸出，在輸出口上個(gè)串聯(lián)一個(gè)100歐姆的電阻和7段數(shù)碼管限流。通過P2用做輸出顯示控制口。P0口通過電阻和數(shù)碼管控制LED數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)交通倒計(jì)時(shí)的記錄，P3.0~P3.5則實(shí)地點(diǎn)亮紅綠黃燈的控制，P1口當(dāng)做普通輸入口直接控制人行道紅綠燈規(guī)律變化。當(dāng)單片機(jī)復(fù)位之后，默認(rèn)處于倒計(jì)時(shí)模式，啟動定時(shí)器，定

26、時(shí)器每隔150us溢出一次，根據(jù)定時(shí)器溢出次數(shù)來計(jì)時(shí)，到1秒時(shí)將時(shí)間的計(jì)數(shù)器減一，當(dāng)“設(shè)置鍵”按下，存放倒計(jì)時(shí)初值的空間由0變?yōu)?，切換到設(shè)置模式?？梢允褂谩斑f增鍵”“遞減鍵”對計(jì)時(shí)初值進(jìn)行修改。按下“確認(rèn)鍵”時(shí)，回到計(jì)時(shí)模式開始以新的初始值進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)為0時(shí)，存放時(shí)間的空間里的內(nèi)容由1變?yōu)?，處于閃爍狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，根據(jù)按鍵的情況有分別切換到計(jì)時(shí)和設(shè)置狀態(tài)。</p><p><b>　　5

27、.2電源電路</b></p><p>　　電源電路具體模擬電路圖5-1所示：</p><p>　　圖5-1電源模擬電路</p><p>　　5.3 總體硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　交通信號燈采用發(fā)光二極管共陰極接法，當(dāng)輸入高電平時(shí)二極被點(diǎn)亮。圖為對應(yīng)的交通信號燈的電路圖為圖：</p><p>　　圖5-3

28、 交通信號燈的紅綠燈電路圖</p><p>　　其中D1,D4,D6為東西方向紅綠燈，D2,D3,D5也為東西方向紅綠燈，D8,D10,D12為南北方向紅綠燈，D7,D9,D11為南北方向紅綠燈。</p><p>　　5.4 交通信號控制碼</p><p>　　交通燈控制電路的核心元件采用單片機(jī)AT89C51,其內(nèi)部帶有4KB的ROM，無須擴(kuò)展存儲器。</p&

29、gt;<p>　　信號燈的控制由單片機(jī)的p1.0~p1.5控制，6個(gè)信號燈以共陰極方式連接，當(dāng)P1口輸出為高電平時(shí)信號燈點(diǎn)亮，為實(shí)現(xiàn)上述控制要求，P1口共輸出四種控制碼如表5-1所示:</p><p>　　表5-1 P1口輸出控制碼列表</p><p>　　5.5倒計(jì)時(shí)顯示設(shè)計(jì)</p><p>　　要實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能則需要使用定時(shí)器來計(jì)時(shí)，通過設(shè)置定時(shí)器的

30、初始值來控制溢出中斷時(shí)間的時(shí)間間隔，再利用一個(gè)變量記錄定時(shí)器的溢出的次數(shù)，達(dá)到定時(shí)1秒的功能。當(dāng)即使每到1秒后，東西、南北信號燈個(gè)狀態(tài)的暫存剩余時(shí)間的變量減1。但暫存變量的時(shí)間減到0時(shí)，切換至下一個(gè)狀態(tài)，如此循環(huán)重復(fù)執(zhí)行。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用動態(tài)掃描，用4個(gè)數(shù)碼管分別顯示東西、南北的倒計(jì)時(shí)，將暫存各狀態(tài)剩余時(shí)間的數(shù)字從變量中提取出“個(gè)位”和“十位”，用動態(tài)掃描的方式在數(shù)碼管中顯示。整個(gè)程序依據(jù)定時(shí)器的

31、溢出數(shù)來計(jì)時(shí)，每計(jì)時(shí)1秒則相應(yīng)狀態(tài)的時(shí)間減1，一直減到0時(shí)觸發(fā)下一個(gè)狀態(tài)的開始。其具體顯示狀態(tài)如圖5-4所示：</p><p>　　圖5-4 動態(tài)掃描LED顯示</p><p><b>　　5.6復(fù)位電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　單片機(jī)復(fù)位是使CPU初始化操作，主要是使CPU與其他功能部件都處在一個(gè)確定初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。復(fù)

32、位后PC=0000H，是單片機(jī)從第一個(gè)單元取指令。無論是在單片機(jī)剛接上電源時(shí)還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。</p><p>　　單片機(jī)復(fù)位期間不產(chǎn)生ALE和PSEN信號，即ALE=0和PSEN=1，復(fù)位期間不會有任何取指令操作。</p><p>　　在RST引腳持續(xù)加上兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）的高電平，單片機(jī)即發(fā)生復(fù)位。例如，若時(shí)鐘頻率為12MHz，每個(gè)機(jī)器周期為1us，則只需2

33、us以上時(shí)間的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。復(fù)位電路圖如圖5-5所示：</p><p><b>　　圖5-5 復(fù)位電路</b></p><p>　　該電路除具備上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，則只需按圖中的RESET鍵，此時(shí)，電源Vcc經(jīng)電阻R1、R2分壓，在RST端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平。</p><p>　　復(fù)位后內(nèi)部各專用寄存器狀態(tài)如表5-2所示，其中“@”

34、表示無效位。</p><p>　　表5-2 專用寄存器狀態(tài)顯示表</p><p>　　5.7 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)</p><p>　　時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號，唯一的時(shí)鐘信號控制下的時(shí)序可以保證單片機(jī)各部件的同步工作。根據(jù)產(chǎn)生的方式不同分為內(nèi)部和外部兩種時(shí)鐘電路，本設(shè)計(jì)使用內(nèi)部時(shí)鐘，電路圖如5-6所示：</p><p>　　圖5-

35、6 內(nèi)部時(shí)鐘電路圖</p><p>　　89c51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為芯片引腳XTAL2。而在芯片外部，XTAL1和XTAL2之間由用戶自行跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。</p><p>　　ALE引腳上出現(xiàn)的信號時(shí)周期性的，在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)兩次出現(xiàn)高電平，ALE信號每出現(xiàn)一次CPU就進(jìn)行一次取址操作，但由于不同指

36、令的字節(jié)數(shù)和機(jī)器周期數(shù)不同，因此取址指令操作也隨指令不同而有小的區(qū)別。</p><p><b>　　5.8鍵盤設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于鍵盤數(shù)量不多，選擇獨(dú)立式按鍵與P1口連接作為四個(gè)按鍵的輸入，每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會影響其他I/O口線的工作狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)逐位查詢每根口線的輸入狀態(tài)時(shí)，如某

37、一根口線輸入低電平，則可確認(rèn)該口線所對應(yīng)的鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。</p><p>　　用四個(gè)鍵S1、S2、S3、S4以及兩個(gè)用來提示鍵盤狀態(tài)的LED電路圖如圖5-7所示：</p><p>　　圖5-7 按鍵電路圖</p><p>　　四個(gè)按鍵的功能依次是：</p><p>　　S1（設(shè)定鍵）：在倒計(jì)時(shí)模式時(shí)，按下此鍵后倒計(jì)

38、時(shí)停止倒計(jì)時(shí)，進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)；如果已經(jīng)處于設(shè)置狀態(tài)則此鍵無效。</p><p>　　S2（減一鍵）：在設(shè)置狀態(tài)時(shí)，每按一次遞減鍵，初始值的數(shù)字減1。</p><p>　　S3（增一鍵）：在設(shè)置狀態(tài)時(shí)，每按一次遞增鍵，初始值的數(shù)字增1。</p><p>　　S4（確認(rèn)鍵）：在設(shè)置狀態(tài)時(shí)，按下此鍵后，單片機(jī)按照新的初始值進(jìn)行倒計(jì)時(shí)及顯示倒計(jì)時(shí)的數(shù)字。如果已經(jīng)處于計(jì)時(shí)狀態(tài)則

39、此鍵無效。</p><p>　　在實(shí)現(xiàn)鍵盤的掃描和運(yùn)行模式的切換時(shí)，主程序在初始化一些變量和寄存器之后，需要不斷循環(huán)地讀取鍵盤的狀態(tài)和動態(tài)掃描數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字，根據(jù)鍵盤的鍵值實(shí)現(xiàn)設(shè)置狀態(tài)、計(jì)時(shí)的切換。</p><p>　　第六章 交通信號燈軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用匯編語言，以其較好的可讀性和可移植性很好的完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。程序設(shè)計(jì)上使用定時(shí)器

40、0中斷開控制交通燈的正常工作。定時(shí)器1中斷控制特殊車輛的通行時(shí)間；外部中斷INT1用于緊急情況、流量控制和恢復(fù)等，外部中斷INT0用于特種車輛通行處理。系統(tǒng)采用兩個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位來記錄交通燈的循環(huán)狀態(tài)。</p><p><b>　　程序流程圖如下：</b></p><p>　　圖6-1 程序流程圖</p><p>　　紅綠燈的8位LED動態(tài)顯示子程

41、序如下：</p><p>　　圖6-2 程序流程圖</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過這一個(gè)多的查資料、設(shè)計(jì)與思考，畢業(yè)論文已基本完成。</p><p>　　剛開始時(shí)頭腦一片空白，沒有一點(diǎn)思路，不知道從何插手，由于以前都是學(xué)一些書本上的死的知識，根本不會靈活應(yīng)用，而且也沒做過什么太接近現(xiàn)實(shí)

42、的設(shè)計(jì)，所以那時(shí)一直很茫然，在網(wǎng)上查資料也不知道從何查起，原來學(xué)的東西跟實(shí)際操作有很大的脫節(jié)，開始時(shí)有過放棄的念頭，后來輔導(dǎo)老師告訴我們怎么查資料，針對課題向哪個(gè)方向考慮，我們頭腦中才有了個(gè)清晰的思路。后來開始做了，也往圖書館跑了好多次，但書面上的資料很少，很多都是從網(wǎng)上查的。開始那時(shí)查到的資料都是一些簡單的材料堆砌，沒有一個(gè)核心，后來經(jīng)過我們小組的商量，我們大浪淘沙從其中挑選了一些很有價(jià)值的材料，再加上我們自己的一些思路，論文很快有了

43、輪廓。然后就是根據(jù)各個(gè)環(huán)節(jié)再針對性的找資料，而且把一些學(xué)過的一些知識也很好的糅合在論文中。</p><p>　　整個(gè)過程中也遇到很多困難，不是芯片不合適就是接口不知怎么接，但在班集體這個(gè)知識的討論的小集體里困難一個(gè)個(gè)都迎刃而解。整個(gè)過程讓我明白了一句話“辦法總比困難多”。</p><p>　　通過畢業(yè)論文我對原來學(xué)過的知識有了更深的理解，原來想著在大學(xué)里學(xué)不到很多東西，直到做完畢業(yè)，才知道

44、是自己不會聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用！當(dāng)設(shè)計(jì)接近尾聲的時(shí)候回顧設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，才發(fā)現(xiàn)有好多東西都需要更深一步的學(xué)習(xí)。</p><p>　　原來聽說自己的專業(yè)是個(gè)熱門專業(yè)，同時(shí)也是當(dāng)下市場分析中最受歡迎的一個(gè)，而且他的就業(yè)面相當(dāng)寬，但自己對它了解的不是很多，做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候才知道自己掌握的東西有多么少。</p><p>　　現(xiàn)在已面臨畢業(yè)，這次設(shè)計(jì)對以后我的學(xué)習(xí)態(tài)度，以及面以后走上工作崗位后的生活也有很大

45、的影響。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)歷時(shí)一個(gè)月左右，經(jīng)過資料的搜集、整理加工，最終基本完成。并對課題有了較深的理解。在這里首先感謝輔導(dǎo)老師郭老師對我的精心輔導(dǎo)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是各門課程綜合應(yīng)用的一次鍛煉，通過知識的回顧，結(jié)合本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高了知識應(yīng)用水平和科學(xué)思維方法，達(dá)到了學(xué)以致用的目的。</p><p&

46、gt;　　在本畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，得到了郭英軍老師耐心指導(dǎo)，學(xué)到了一定的設(shè)計(jì)方法，從而使我能夠比較順利地完成設(shè)計(jì)。我想以后的生活中我會充分應(yīng)用老師所提供給我的經(jīng)驗(yàn)和知識，達(dá)到學(xué)以致用的目的。經(jīng)過多天的不懈努力終于完成了。</p><p>　　直到最后設(shè)計(jì)完成的時(shí)候才知道老師的良苦用心。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　

47、　[1] 高澤溪，高成. 直接數(shù)字頻率合成器(DDS)及其性能分析. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002, 187～191</p><p>　　[2] 白居憲. 低噪聲頻率合成. 西安：西安交通大學(xué)出版社，1995，224～230</p><p>　　[3] 褚振勇,翁木云. FPGA設(shè)計(jì)及應(yīng)用. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003，219～263</p><p

48、>　　[4] 房小翠，王金鳳. 單片微型計(jì)算機(jī)與機(jī)電接口技術(shù). 北京：國防工業(yè)出版社，2002，79～86</p><p>　　[5]皮紅梅，李英順. 單片機(jī)開發(fā)中的定時(shí)方法. 沈陽：石油化工高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2002，171～192</p><p>　　[6]何利民. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1991，21～33</p><p>

49、　　[7] 李珍. 單片機(jī)原理與控制技術(shù). 北京：清華大學(xué)出版社，2002，149～158</p><p>　　[8] 范立南. 單片微機(jī)接口與控制技術(shù). 沈陽：遼寧大學(xué)出版社，1996，69～77</p><p>　　[9] 張友德. 單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)踐. 上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，1992，73～81</p><p>　　[10] 李華. MCS-51系列單

50、片機(jī)實(shí)用接口技術(shù). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993，23～31</p><p>　　[11] 何希慶，高偉. MCS-51單片機(jī)原理、實(shí)驗(yàn)、實(shí)例. 山東：山東大學(xué)出版社，1989，124～136</p><p>　　[12] 張毅剛，彭喜元，姜守達(dá). 新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003，153～168</p><p>

51、　　[13] 胡漢才. 單片機(jī)原理及接口技術(shù). 北京：清華大學(xué)出版社，1996，66～78</p><p>　　[14] 廖煥霖. Protel 99電路板設(shè)計(jì)者必讀. 北京：冶金工業(yè)出版, 2000，108～128 </p><p>　　[15] 張義和. Protel PCB 99設(shè)計(jì)與應(yīng)用技巧. 北京：科學(xué)出版社，2000，</p><p>　　[16]李云,

52、楊玉峰,梅順良.ITS系統(tǒng)中GPRS智能移動終端的設(shè)計(jì).電訊技術(shù),2006.044(004):96</p><p>　　[17]余發(fā)山. 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù). 中國礦業(yè)大學(xué)出版社. 2003</p><p>　　[18]楊凌霄. 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用. 中國礦業(yè)大學(xué)出版社. 2004</p><p>　　[19]張凱,馬忠梅編著.MCS-51單片機(jī)綜合系統(tǒng)及設(shè)計(jì)開

53、發(fā).北京:科學(xué)出版社,1996</p><p>　　[20]何立民編著.單片機(jī)高級教程.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2000 </p><p>　　附錄A: 軟件程序編程</p><p><b>　　主程序：</b></p><p>　　ORG 2000H</p><p>　　MOV DPT

54、R,#7F00H;</p><p>　　MOV A,#0BH ;PA、PC口均為輸出</p><p>　　MOVX @DPTR,A;</p><p>　　MAIN: SETB EA ;開中斷</p><p>　　SETB EX0;</p><p>

55、　　MOV 50H, #1FH ;設(shè)置時(shí)間顯示初值;</p><p>　　MOV P1, @0CH ;A道放行B道禁止</p><p>　　MOV R7, #19H ;延時(shí)秒數(shù)</p><p>　　MAIN1: LCALL DISP ;調(diào)1秒延時(shí)、及顯示子程序<

56、;/p><p>　　DJNZ R7, MAIN1;</p><p>　　MOV P1, #0AH ;A道警告B道禁行</p><p>　　MOV R7, 05H ;延時(shí)秒數(shù)</p><p>　　MAIN2: LCALL DISP;</p><p>　　DJNZ

57、R7, MAIN2;</p><p>　　MOV 50H, #1FH ;設(shè)時(shí)間顯示初值</p><p>　　MOV P1, #21H ;A道禁行B道放行</p><p>　　MOV R7, #19H ;延時(shí)秒數(shù)</p><p>　　MAIN3: LCALL DISP

58、;</p><p>　　DINZ R7, MAIN3;</p><p>　　MOV P1, #11H ;A道禁行B道警告</p><p>　　MOV R7, #05H ;延時(shí)秒數(shù)</p><p>　　MAIN4: LCALL DISP;</p><p>　　

59、DJNZ R7, MAIN4;</p><p>　　AJMP MAIN ;循環(huán)</p><p>　　================= 計(jì)數(shù)器軟件延時(shí)========================</p><p><b>　　延時(shí)顯示子程序：</b></p><p>　　ORG 200

60、0H;</p><p>　　DISP: MOV R6, #01H ; 設(shè)置顯示位寄存器初值（右邊一位）</p><p>　　MOV TMOD, #01H ; 定時(shí)計(jì)數(shù)器T0設(shè)置為定時(shí)方式的模式1</p><p>　　MOV R5, #0AH ; 定時(shí)其操作循環(huán)10次</p>

61、<p>　　DEL1: MOV TH0, #3CH ; 定時(shí)器100ms計(jì)數(shù)器的初值</p><p>　　MOV TL0, #B0H ;</p><p>　　SETB TR0 ;啟動定時(shí)器</p><p>　　DEL2: DEC 50H ;顯示秒

62、數(shù)減1</p><p>　　MOV B, #0AH;</p><p>　　DIVB ;拆分秒數(shù)</p><p>　　ADD A, #2BH;</p><p>　　MOVC A, @A+PC ;查表個(gè)位數(shù)的字型碼</p><p>　　MOV R1,

63、A ;個(gè)位數(shù)字型碼送R1</p><p>　　MOV A, B;</p><p>　　ADD A, #25H;</p><p>　　MOVC A, @A+PC ; 查表十位數(shù)的字型碼</p><p>　　MOV R2, A ; 十位數(shù)字型碼送R2<

64、;/p><p>　　MOV A, R6 ;位控碼</p><p>　　MOV DPTR, #7F03H;</p><p>　　MOVX @DPTR, A;</p><p>　　MOV A, R1 ;送個(gè)位數(shù)顯示</p><p>　　MOV DPTR,

65、 #7F01H;</p><p>　　MOVX @DPTR, A;</p><p>　　LCALL DELAY ;延時(shí)1ms</p><p>　　MOV A, R6;</p><p>　　RL A ;位控左移</p><p>　　MOV R

66、6, A;</p><p>　　MOV DPTR, #7F03H;</p><p>　　MOVX @DPTR, A;</p><p>　　MOV A, R2 ;送十位數(shù)顯示</p><p>　　MOV DPTR, #7F01H;</p><p>　　MOVX @DPTR, A

67、;</p><p>　　LCALL DELAY ;延時(shí)1ms</p><p>　　JNB TF0, $ ;檢測100ms循環(huán)控制</p><p><b>　　CLR TF0;</b></p><p>　　DJNZ R5, DEL1

68、 ; 100ms循環(huán)控制</p><p>　　RET ;返回</p><p>　　TABLE: DB COH, F9H, A4H, B0H, 99H;</p><p>　　DB 92H, 82H, F8H, 80H, 90H;</p><p>　　DELAY: MOV

69、 R7, #02H ;延時(shí)1ms子程序</p><p>　　DEL3: MOV R6, #0F9H;</p><p><b>　　DEL4:</b></p><p>　　:DJNZ R6, DEL2;</p><p>　　DJNZ R7, DEL1;</p>

70、<p><b>　　RET</b></p><p><b>　　END</b></p><p>　　=======================中斷服務(wù)程序==========================</p><p>　　ORG 0003H ;外中斷0入口地址&

71、lt;/p><p>　　LJMP INTER0;</p><p>　　ORG 2100H;</p><p>　　INTER0: PUSH 50H ;保護(hù)現(xiàn)場</p><p><b>　　PUSH P1;</b></p><p>　　MOV P

72、1, #00H ;兩車道禁止</p><p>　　MOV R7, #0AH ;延時(shí)10秒</p><p>　　INT0: LCALL DISP ;調(diào)顯示</p><p>　　DJNZ R7, INTO;</p><p

73、>　　POP P1 ;恢復(fù)現(xiàn)場</p><p><b>　　POP 50H;</b></p><p>　　RET1 ;中斷返回</p><p>　　0.5秒延時(shí)子程序：</p><p>　　DELAY:

74、 MOV R3, #0AH;</p><p>　　MOV TH1, #3CH;</p><p>　　MOV TL1, #0B0H;</p><p>　　SETB TR1;</p><p>　　LP1: JB CTF1, LP2;</p><p>　　SJMP LP1;</p>&

75、lt;p>　　LP2: MOV TH1, #0B0H;</p><p>　　DJNZ R3, LP1;</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　END</b></p><p>　　====================獨(dú)立式按鍵編程=======

76、=====================</p><p>　　KEY: ORL P1, #0F0H ;置P1.4~P1.7為輸入狀態(tài)</p><p>　　MOV A, P1 ;讀鍵值，鍵閉合相應(yīng)位為0</p><p>　　CPL A ;取反，鍵閉合相應(yīng)位為1<

77、/p><p>　　ANL A, #11110000B ;屏蔽低四位保留有鍵值的高四位</p><p>　　JZ GRET ;全0，無鍵閉合，返回</p><p>　　LCALL DLY10ms ;非全0，有鍵閉合，調(diào)10ms延時(shí)子程序</p><p>　　MOV A, P1

78、 ;重讀鍵值，鍵閉合為0</p><p>　　CPL A ;取反，鍵閉合相應(yīng)位為1</p><p>　　ANL A, #11110000B ;屏蔽低四位保留有鍵值的高四位</p><p>　　JZ GEET ;全0，無鍵閉合，返回，非全0確認(rèn)有鍵閉合</

79、p><p>　　JB ACC.4, KEY1 ;轉(zhuǎn)1#鍵功能程序</p><p>　　JB ACC.5, KEY2 ;轉(zhuǎn)2#鍵功能程序</p><p>　　JB ACC.6 KEY3 ;轉(zhuǎn)3#鍵功能程序</p><p>　　JB ACC.7 KEY4 ;轉(zhuǎn)4#

80、鍵功能程序</p><p>　　GRET: RET;</p><p>　　=======================顯示子程序==================================</p><p>　　DISP: JNB P2.4, T02;</p><p>　　DISP1: MOV B, #0AH;<

81、/p><p>　　MOV A, R3 ;R3中值二轉(zhuǎn)十顯示轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　DIV AB;</b></p><p>　　MOV 79H, A;</p><p>　　MOV 7AH, B;</p><p>　　DIS: MOV A, 79H

82、 ;顯示十位</p><p>　　MOV DPTR, #TAB;</p><p>　　MOVC A, @A+DPTR;</p><p>　　MOV DPTR, #0002H;</p><p>　　MOVX @DPTR, A;</p><p>　　MOV DPTR, #0001H;</p>

83、<p>　　MOV A, #0F7H;</p><p>　　MOVX @DPTR, A;</p><p>　　LCALL DELAY;</p><p>　　DS2: MOV A, 7AH ; ;顯示個(gè)位</p><p>　　MOV DPTR, #TAB; </p><p>　

84、　MOVC A, @A+DPTR;</p><p>　　MOV DPTR, #0002H;</p><p>　　MOVX @DPTR, A;</p><p>　　MOV DPTR, #0001H;</p><p>　　MOV A, #0FBH;</p><p>　　MOVX @DPTR, A;</p&

85、gt;<p><b>　　RET;</b></p><p>　　附錄B 交通信號燈硬件設(shè)計(jì)電路圖</p><p>　　薆袈膂蒁袂膇膁薃蚄肅膀蚆袀罿膀蒞蚃裊腿蒈袈螁羋薀蟻肀芇芀袆羆芆蒂蠆羂芅薄羅袈芅蚇螇膆芄莆薀肂芃葿螆羈節(jié)薁蕿襖莁芁螄螀莀莃薇聿荿薅螂肅荿蚇蚅羈莈莇袁袇莇葿蚃膅莆薂衿肁蒅蚄螞羇蒄莄袇袃肁蒆蝕蝿肀蚈袆膈聿莈螈肄肈蒀羄羀肇薃螇袆肆蚅蕿?zāi)f肆蒞螅肀膅

86、蕆薈羆膄蕿螃袂膃艿薆袈膂蒁袂膇膁薃蚄肅膀蚆袀罿膀蒞蚃裊腿蒈袈螁羋薀蟻肀芇芀袆羆芆蒂蠆羂芅薄羅袈芅蚇螇膆芄莆薀肂芃葿螆羈節(jié)薁蕿襖莁芁螄螀莀莃薇聿荿薅螂肅荿蚇蚅羈莈莇袁袇莇葿蚃膅莆薂衿肁蒅蚄螞羇蒄莄袇袃肁蒆蝕蝿肀蚈袆膈聿莈螈肄肈蒀羄羀肇薃螇袆肆蚅蕿?zāi)f肆蒞螅肀膅蕆薈羆膄蕿螃袂膃艿薆袈膂蒁袂膇膁薃蚄肅膀蚆袀罿膀蒞蚃裊腿蒈袈螁羋薀蟻肀芇芀袆羆芆蒂蠆羂芅薄羅袈芅蚇螇膆芄莆薀肂芃葿螆羈節(jié)薁蕿襖莁芁螄螀莀莃薇聿荿薅螂肅荿蚇蚅羈莈莇袁袇莇葿蚃膅莆薂衿肁蒅