交通灯设计精选.docVIP

初始化：东西南北全为红灯5s 东西红灯，南北绿灯25s 东西红灯，南北黄灯5s 东西绿灯，南北红灯25s 东西黄灯，南北红灯5s 回到状态二，依次循环 有倒计时显示 有急停控制按钮 目 录 1.引言 1 2.方案比较及确定 2 3. 各单元介绍 3 3.1 AT89S51单片机介绍 3 3.2 单片机最小系统 6 3.3 主要元器件说明 8 3.4 元器件明细表 10 4. 程序流程图 11 5. 硬件电路设计 12 6. 程序设计 13 7. 仿真截图 17 8 总 结 18 9.参考文献 19 1.引言 目前单片机的应用越来越广泛，实际上，单片机得几乎在人类生活的各个领域都表现出强大的什么生命力，使计算机的应用范围达到了前所未有的广度和深度。单片机的出现尤其对电路工作者产生了观念上的冲击。在过去经常采用模拟电路、数字电路诗实现的电路系统，现在相当大一部分可以用单片机予以实现，传统的电路设计方法已演变成软件和硬件相结合的设计方，而且许多电路设计问题将转化为纯粹的程序设计问题。 INTEL公司从其生产单片机开始发展到现在，大体上可分为3大系列：MCS-48系列、MCS-51系列和MCS-96系列。随后，ATMEL公司对MCS-51系列单片机进行了增强、扩展衍生出了一些新机型，例如AT89C5X/AT89S5X。AT89C51/AT89S51和AT89C52/AT89S52单片机是我国目前应用最为广泛的8位单片机。单片机是把CPU、内存储器和某些I/O接口电路集成在一块大规模芯片上的微型计算机。单片机的优点很多，具有体积小，成本低，抗干扰能力强，面向控制，可以实现分机各分布控制等。 利用单片机控制交通信号灯可实现城市交通的智能指挥作用，不仅成本低、可靠性高，而且其控制过程也容易修改。本次设计主要采用AT89C51单片机。 2.方案比较及确定 1、定时方式： 定时器中断方式：利用单片机内部定时器产生定时中断计时，此方法定时精度高，且节约CPU资源； 调用延时子程序：CPU利用率低，定时不准确，但交通灯转换的时间精度要求不高，可考虑使用。 2、显示方式： （1）静态显示方式：当数码管显示某一数字时，发光二极管的位选始终被选中。在这种显示方式下，每一个LED数码管显示器都需要一个8位的输出口进行控制。由于单片机本身提供的I/O口有限，实际使用中，通常通过扩展I/O口的形式解决输出口数量不足的问题。常用方法是用单片机的输出口控制锁存器来驱动数码管电路。静态显示主要的优点是显示稳定，在发光二极管导通电流一定的情况下显示器的亮度大，系统运行过程中，在需要更新显示内容时，CPU才去执行显示更新子程序，这样既节约了CPU的时间，又提高了CPU的工作效率。其不足之处是占用硬件资源较多，每个LED数码管需要独占8条输出线。随着显示器位数的增加，需要的I/O口线也将增加。?（2）动态显示方式：一位一位地轮流点亮每位显示器（称为扫描），即每个数码管的位选被轮流选中，多个数码管公用一组段选，段选数据仅对位选选中的数码管有效。对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。通过调整电流和时间参数，可以既保证亮度，又保证显示。若显示器的位数不大于8位，则显示器的公共端只需一个8位I/O口进行动态扫描（称为扫描口），控制每位显示器所显示的字形也需一个8位口（称为段码输出）。此方式虽然节约硬件资源，但显示不稳定。仿真程序中显示效果较好，暂时采用这一方式。 3、急停控制： 急停控制要求在任意状态下，通过按键使四个方向全部转为红灯状态。可使用外部中断或调用子程序两种方式。本程序急停采用调用中断子程序方式。 系统框图如下： 3. 各单元介绍 3.1 AT89S51单片机介绍 AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS?8位单片机，片内含4k Bytes?ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。外形及引脚排列如图所示。 功能部件及特性： 1、8位微处理器（CPU）； 2、4kB Flash片内程序存储器ROM； 3、128 B的数据存储器（RAM）； 4、4*8个外部双向输入/输出（I/O）口； 5、2个中断优先级、2层中断嵌套中断； 6、5个中断源、5个中断向量；7、2个16位可编程定时器/计数器； 8、2个全双工串行通信口；9、1个看门狗（WDT）电路； 10、片内振荡器和时钟电路；11、特殊功能寄存器（SFR）