单片机原理及应用课程实训new.docVIP

苏 州 市 职 业 大 学 课程实训说明书 名称 单片机原理及应用课程实训 　　　 2012年 6月 11日至2012年 6月17日共 1 周 院 　系 电子信息工程系 班 级 10电气自动化4 姓 名 徐小冬 学 号 107301437 系 主 任 张红兵 教研室主任 邓建平 指导教师 邓建平 目录 第一章 绪论 1 第二章 单片机交通控制系统总体设计 2 2.1 单片机交通控制系统的总体结构图 2 2.2 单片机交通控制系统的基本构成及原理 2 第三章 智能交通灯控制系统的硬件设计 4 3.1 AT89C51单片机简介 4 3.1.1 中央处理器 4 3.1.2 数据存储器（RAM） 4 3.1.3 程序存储器（ROM） 4 3.1.4 定时/计数器（ROM） 4 3.1.5 并行输入输出（I/O）口 5 3.1.6 全双工串行号 5 3.1.7 中断系统 5 3.1.8 时钟电路 5 3.1.9 MCS-51系统的引脚说明 5 3.2 八段LED数码管的简介 6 3.3 芯片74LS164的简介 7 第四章 系统软件程序的设计 8 4.1 理论基础知识 8 4.1.1 定时器原理 8 4.2程序设计 9 4.3 系统软件调试 11 第五章结论 12 5.1 课程设计结果分析 12 5.2 课程设计小结 12 参考文献 13 第一章 绪论 随着经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通拥塞已成为一个国际性的问题。因此，设计可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有极大的现实必要性。通常情况下，交通信号灯控制主要有两个缺陷：1、车道放行车辆时，时间设定相同且固定，十字路口经常出现主车道车辆多，放行时间短，车流无法在规定时间内通过，而副车道车辆少，放行时间明显过长；2、未考虑急车强通（譬如，消防车执行紧急任务时，两车道都应等待消防车通过）。由于交通信号灯控制系统缺乏有效的应急措施，导致十字路口交通受阻，造成不必要的经济损失。本系统利用单片机AT89C51，借助CAN总线作为现场通信总线实现智能交通信号灯控制系统设计，实现了根据区域车流、红外遥控以及PC机进行十字路口交通信号灯智能控制，并在软、硬件方面采取一些改进措施，实现了根据十字路口车流、红外遥控进行交通信号灯智能控制，使交通信号灯现场控制灵活、有效。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。 图2-1 单片机交通控制系统的总体结构图 2.2 单片机交通控制系统的基本构成及原理 单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制信号灯的状态变化，基本上可以指挥交通的具体通行，当然，接入LED数码管就可以显示倒计时以提醒行使者，更具人性化。本系统在此基础上，加入了违规检测电路和车流量检测电路为单片机采集数据，单片机对此进行具体处理，及时调整控制指挥，为了超越视觉指挥的局限性，同时接上蜂鸣器，在听觉上加强了指挥提醒作用。 本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统，由车流量检测模块，违规检测模块，和按键设置模块等产生输入，信号灯状态模块，LED倒计时模块和蜂鸣器状态模块接受输出。 键盘设置模块对系统输入模式选择及具体通行时间设置的信号，系统进入正常工作状态，执行交通灯状态显示控制，同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。在此过程中还要实时捕捉违规检测和紧急按键信号，以达到对异常状态进行实时控制的目的。急停按键和违规检测随时调用中断。 在模式选择上，若为自动模式，将不断调用车流量检测模块对车流量进行检测统计，到达一定时间将修正通行时间一满足不同路况的需要。 单片机交通控制系统的基本构成如图2-2所示： 图2-2 单片机交通控制系统的基本构成 第三章 智能交通灯控制系统的硬件设计 3.1 AT89C51单片机简介 AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等极大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。 3.1.1 中央处理器 中央处理器（CPU）是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统的工作，完成运算和控制输入输出等操控。 3.1.2 数据存储器（RAM） AT89C51内部有128个8位用户数及存储单元和128个寄存器单元，他