基于80C51单片机的交通灯设计.docx

PAGE13 / NUMPAGES13 基于80C51单片机的交通灯设计 班级:电信1101 姓名:XXXX 学号:0703110107 一、设计说明及材料清单 设计说明： 本交通灯的设计简化了十字路交通灯，只将东西和南北两个路向的交通灯情况表示出来，但也做了很多改进，设计了针对不同时间段不同的控制方案，并且采用串口通讯可将不同的控制方案下载到芯片中，外接掉电保存程序的非易失性存储芯片和掉电仍可计时的时钟芯片，以保证计时的正确性。 材料清单： 二、电路原理图设计 本设计共用到四款主要芯片，分别为单片机芯片80C51、EEPROM芯片AT24C02、时钟芯片DS1302和转串口芯片MAX232。 下图为80C51单片机芯片的管脚图，80C51有两个16位定时计数器，两个外中断，两个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个8位并行输入口即I/O口。80C51内部有 HYPERLINK /view/2246970.htm \t _blank 时钟电路，但需要石英晶体和微调电容外接，本系统中采用12MHz的晶振频率。 下图为AT24C02芯片的原理图，该芯片是一种带有I2C总线结构的EEPROM芯片，通过SDA和SCL端口与总线连接，具有非易失性，掉电仍可保存程序。其管脚功能如下： 管脚名称 功能 说明 A0、A1、A2 器件地址选择 本设计全部接地 SDA 串行数据、地址 与单片机的P1.6连接进行数据、地址的传输 SCL 串行时钟 与单片机的P1.7相连，串行时钟信号输入 WP 写保护 WP=1，只能对其读，写禁止，所以令WP=0 VCC +1.8V~6.0V工作电压 电源输入 GND 地 接地引脚 下图是时钟芯片的电路原理图，DS1307是一款低功耗，地址和数据通过两线双向的串行总线的传输，节省单片机资源，该芯片可以提供秒，分，小时等信息，芯片有一个内置的电源感应电路，具有掉电检测和电池切换功能，本设计中需要其停电后继续计时。其中的7引脚是方波的输出端，可接入单片机的可引起中断的端口，利用引脚7产生的方波引起中断，从而显示时间的变化。 下图是MAX232芯片的原理图，因为设计要求与电脑有串口通讯，就是将交通灯不同时间段程序控制方案通过串口下载到单片机里，单片机上有一个全双工的串行通讯口，但电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，所以采用了专用芯片MAX232进行转换，下图中的7、8端口分别和电脑上的RS232端口的2、3连接，芯片的9和10端口与单片机的串口相连，如下图所示： 下图为交通灯的总体原理图（不包括上述芯片原理图），根据要求选择六只LED灯作为东西和南北方向的红绿黄交通灯，并且每个方向上有时间计数提示，每个方向有两位数码管动态显示，最大为99，采用共阴极7段数码管，单片机通过驱动器SN7404的放大电流驱动每位数码管。P1.0至P1.5控制六只LED灯，数码管由P0.0至P0.6控制进行段选，P2.0至P2.3控制位选。 三、程序设计 系统框图： 主程序如下： #includereg51.h #includeintrins.h #define EW_H 0 #define EW_L 1 #define SN_H 2 #define SN_L 3 //函数声明 void EW_NONE(); void EW_RED(); void EW_YELLOW(); void EW_GREEN(); void SN_NONE(); void SN_RED(); void SN_YELLOW(); void SN_GREEN(); void LED_INIT(); void LED_WRITE(int dat,int con); //根据原理图定义交通灯的引脚 sbit EW_LED_RED = P1^0; sbit EW_LED_YELLOW = P1^1; sbit EW_LED_GREEN = P1^2; sbit SN_LED_RED = P1^3; sbit SN_LED_YELLOW = P1^4; sbit SN_LED_GREEN = P1^5; //定义P2^0-P2^3=LED数码管控制 sbit EW_weixuan_H = P2^0; sbit