【正文】 1 前言 隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入了人們的 生活，以單片 機(jī)為核心的各種系統(tǒng)也越來(lái)越多。同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員。它實(shí)用性強(qiáng)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。它更讓人類(lèi)懂得，數(shù)字時(shí)代的發(fā)展將改變?nèi)祟?lèi)的生活，將加快科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。城市機(jī)動(dòng)車(chē)量的不斷增加 使 許多大 中 城市如北京、上海 、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況， 因此，如何改進(jìn)交通燈的設(shè)計(jì)、有效的疏導(dǎo)交通，使其更好的適應(yīng)城市交通的發(fā)展也成為了一個(gè)重要課題。 本次設(shè)計(jì)為十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ,硬件部分它以 8031 單片機(jī)為核心 ,并在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展了程序存儲(chǔ)器（ EPROM） 276靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ SRAM） 6264，利用地址鎖存器 74LS373 擴(kuò)展 I/O 并行接口芯片 8255A。軟件部分它結(jié)合定時(shí) /計(jì)數(shù)等知識(shí)進(jìn)行程序編譯。 2 第一章 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)概述 設(shè)計(jì)目的 通過(guò)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握 80C52 并行口 傳輸數(shù)據(jù)的方法 ,以控制發(fā)光二極管的亮與滅； 用 80C52 和 8255 作為輸出口 ,控制十二個(gè)發(fā)光二極管熄滅 ,模擬交通燈管理 . 通過(guò)單片機(jī)控制設(shè)計(jì)，熟練掌握單片機(jī)語(yǔ)言的編程方法，將理論聯(lián)系到實(shí)踐中去，提高我們的動(dòng)腦和動(dòng)手的能力； 完成控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試。 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 8255，用 12 個(gè)發(fā)光二極管模擬一個(gè)十字交叉路口的紅、綠、黃燈，并設(shè)置二個(gè)緊急放行按鍵 ，東西或南北方向的燈按綠燈亮 10秒，黃燈閃爍 3 秒，紅燈亮 12秒控制 方向的緊急放行按鍵按下時(shí)，如果禁行方向?yàn)榧t燈，則紅燈繼續(xù)維持 12 秒；如果禁行方向?yàn)榫G燈，則立即變?yōu)辄S燈閃爍 3 秒；如果禁行方向?yàn)辄S燈，則黃燈繼續(xù)維持 單片機(jī) 8255 LED 燈 緊急放行按鍵 3 第二章 系統(tǒng)組成及工作原理 、 十字路口基本情況 分析 圖 21是一個(gè)典型的十字路口示意圖 。分別用 4表明東、南、西和北四個(gè)流向的主車(chē)道 ,每個(gè)主車(chē)道置有一個(gè)交通燈，用于指示對(duì)面車(chē)輛的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和直行。 1號(hào)路口的左轉(zhuǎn)燈亮?xí)r，即表示對(duì)面 3號(hào)路口的車(chē)可以向左轉(zhuǎn)行駛。 每個(gè)路口的情況都不盡相同，要根據(jù)具體的情況來(lái)設(shè)置各個(gè)方向的放行時(shí)間。假 設(shè) , 3方向是主干道，車(chē)流量比較大，可以將 3路口的直行燈亮的時(shí)間設(shè)得比較長(zhǎng)；而 4路口是一般道路，那么 4路口直行燈亮的時(shí)間可以設(shè)得短一點(diǎn)。左轉(zhuǎn)燈和右轉(zhuǎn)燈放行的時(shí)間一般應(yīng)比直行燈放行的時(shí)間要短。通常情況下，主干道直行時(shí)間應(yīng)在 4060秒左右；左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)通行時(shí)間應(yīng)在 1530秒之間。每個(gè)路口應(yīng)設(shè)置時(shí)間指示燈，用來(lái)顯示剩余的通行時(shí)間，并在時(shí)間快用盡時(shí)，交通燈閃爍一定的次數(shù)，用來(lái)提醒行人。完成一個(gè)循環(huán)應(yīng)在 2分鐘以?xún)?nèi)，以免引起車(chē)輛等待過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間。 圖 21 十字路口示意圖 4 、 主要器件應(yīng)用簡(jiǎn)介 ． 89C52 芯片介紹 ： 89C52是 80C51系列單片機(jī)中應(yīng)用最廣泛的一種型號(hào)，芯片內(nèi)部有 8KB的閃速存儲(chǔ) Flash ROM。內(nèi)部的 8KB 存儲(chǔ)器用于存放可編程控制器監(jiān)控程序。下面介紹89C52各引腳的功能與連接方法。 1） P0口 ： 由于外部有擴(kuò)展接口電路， P0和 P2被地址和數(shù)據(jù)總線(xiàn)占用。 P0口被分時(shí)地用作地址線(xiàn)的低 8位與數(shù)據(jù)總線(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)分時(shí)傳送地址與數(shù)據(jù)信息，在 P0口必須外接一片 74HC5731鎖存器（如圖 2所示），用于鎖存地址的低 8位，該鎖存器的輸出接 62256芯片的地址 線(xiàn) A0～ A7。 89C52執(zhí)行指令時(shí)，先從 P0口輸出地址低 8位，然后發(fā)地址鎖存信號(hào) ALE，將地址低 8位鎖存在 74HC5731內(nèi)。讓出 P0口用于傳送指令碼或進(jìn)行數(shù)據(jù)讀 /寫(xiě)操作， P0口直接接到 62256和 DS12887的數(shù)據(jù)線(xiàn) D0～D7，接到 74HC5732的輸入 D0～ D7作為可編程控制器的數(shù)字量輸入，接到74HC5733的輸出 Q0～ Q7作為可編程控制器的數(shù)字量輸出。 2） P2口 ： P2口用于地址的高 8位，其中低 7位 ～ 62256的 A8～ A14連接，用于傳送存儲(chǔ)器的高 7位地址。高 4位 ～ PLD 器件 GAL16V8組成的譯碼器連接，通過(guò)譯碼器輸出 4個(gè)片選信號(hào) Y0～ Y3，作為 6225 DS1288 74HC57374HC5733的片選信號(hào)。 3） P3口 ： （ RXD）用于串行輸入口。 （ TXD）用于串行輸出口。 、 INT0、 INT1的輸入線(xiàn)，供用戶(hù)使用。 、 /計(jì)數(shù)器 T0、 T1外部計(jì)數(shù)脈沖輸入線(xiàn)。 、 I/O 口的讀信號(hào) RD/寫(xiě)信號(hào) WR 的輸出線(xiàn)。 、 MAX232，使 TTL電平轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的 RS232C電平，實(shí)現(xiàn)可編程控制器與 PC機(jī)的串行通信。同樣 、 5 轉(zhuǎn)換芯片 MAX45，使 TTL 電平轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的 RS485電平，使可編程控制器可以接到 RS485總線(xiàn)。 4） P1口 ： RUN/STOP 撥碼開(kāi)關(guān)信號(hào)。 。 RS485的收發(fā)。 = 1，接收串口數(shù)據(jù)； = 0，向串 口發(fā)送數(shù)據(jù)。 。 。 EEPROM 寫(xiě)保護(hù)控制線(xiàn) WP。 EEPROM 串行時(shí)鐘線(xiàn) SCK。 EEPROM 串行數(shù)據(jù)地址線(xiàn) SDA。 5）控制線(xiàn)： RESET：復(fù)位信號(hào)的輸入線(xiàn)，采用看門(mén)狗復(fù)位電路。 ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸出線(xiàn)，接 74HC5731的選通端 G。 外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，由于 89C52單片機(jī)在讀指令碼時(shí)發(fā)程序選通信號(hào)，而讀數(shù)據(jù)時(shí)則發(fā)信號(hào)，將與通過(guò)與門(mén)后產(chǎn)生存儲(chǔ)器 62256讀信號(hào) ，則無(wú)論89C52在讀程序指令碼還是在讀數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 62256讀信號(hào)均有效。這樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 62256既可作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用，又可作為程序存儲(chǔ)器用，即數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用作仿真程序存儲(chǔ)器。 外部程序存儲(chǔ)器選擇線(xiàn)，低電平有效。由于 89C52片內(nèi)有程序存儲(chǔ)器，所以接電源 Vcc。 、 8255A 芯片介紹： 8255A 是 Intel 公司生產(chǎn)的可編程并行 I/O 接口芯片，它具有 3個(gè) 8位的并行 I/O 口，三種工作方式，可通過(guò)編程改變其功能，因而使用靈活方便，通用性強(qiáng)，可作為單片機(jī)與多種外圍設(shè)備連接時(shí)的中間接口 電路。 6 （ 1） 引腳說(shuō)明： 8255A 的引腳如圖 22 所示，分為數(shù)據(jù)線(xiàn)、地址線(xiàn)、讀 /寫(xiě)控制線(xiàn)、輸入 /輸出端口線(xiàn)和電源線(xiàn)。 圖 22 8255 管腳圖 D7～ D0：三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)，與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線(xiàn)連接，用來(lái)傳送數(shù)據(jù)信息。 CS ：片選信號(hào)線(xiàn)，低電平有效，表示本芯片被選中。 RD：讀出信號(hào)線(xiàn)，低電平有效，控制 8255A 中數(shù)據(jù)的讀出。 WR ：寫(xiě)入信號(hào)線(xiàn)，低電平有效，控制向 8255A 數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。 Vcc： +5V 電源。 PA7～ PA