基于at89s52單片機(jī)的交通燈設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-18 22:28 本頁面
【正文】 1 1 交通燈的設(shè)計(jì)目的及方案介紹 1 設(shè)計(jì)課題的目的 通過單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)，加深和鞏固單片機(jī)知識，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)的知識來解決日常生活及工業(yè)控制的能力，提高針對知識的需要，選擇和查閱其他資料書籍、靈活運(yùn)用其中知識及自學(xué)能力， 提高組成系統(tǒng)、編程、 制版、調(diào)試的 全方面 能力 ，通過 對課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較 ， 熟悉單片機(jī) 運(yùn)用于 系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟。培養(yǎng) 發(fā)現(xiàn)問題、 分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維 的提高 。 設(shè)計(jì)要求及說明 設(shè)計(jì)一個具有 特定功能的十字路口交通燈。該交通燈上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符 “ P.” ， 進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。按開始鍵則開始工作，按結(jié)束鍵則返回 “ P.” 狀態(tài)。要求甲車道和乙車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，甲車道為主車道，每次通車時間為 60 秒，乙車道為次車道，每次通車時間為 30 秒，要求黃燈亮 3 秒，并且 1 秒閃爍一次。有應(yīng)急車輛出現(xiàn)時，紅燈全亮，應(yīng)急車輛通車時間 10 秒，同時禁止其他車輛通過。 方案介紹及工作原理 方案介紹 系統(tǒng)整體框圖如圖 所示： 工作原理 該系統(tǒng)采用的是使用現(xiàn)有單片 機(jī)最小的硬件電路和 P3 口控制交通燈， P2 口控制數(shù)碼管各位， P0 口控制數(shù)碼管各段， 、 口線控制數(shù)碼管各位和 口接收緊急信號電路集合而成，構(gòu)成交通燈的總體電路，即交通燈。通過對單片機(jī)編寫對應(yīng)的程序 ,控制各個部分，達(dá)到預(yù)期的效果。 2 交通燈的硬件設(shè)計(jì) 及 PCB 圖 交通燈原理圖 電路原理圖如附錄一 ，電路原理圖由各功能模塊組成。 交通燈各模塊功能 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 2 單片 機(jī)最小系統(tǒng)由 CPU，復(fù)位電路，振蕩電路三部分構(gòu)成， CPU 采用的是Atmel 公司高密度非易失性存 儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 的 AT89S52 芯片。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié)RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位 定時器 /計(jì)數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工 作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S52 。 復(fù)位電路用于產(chǎn)生復(fù)位信號，通過 RST 引腳送入單片機(jī)，進(jìn)行復(fù)位操作。而復(fù)位電路又可以分為上電復(fù)位，按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位這三種，在這次設(shè)計(jì)中，選用的是按鍵電平復(fù)位電路。其功能為：上電的同時， RC 回路開始充電，RST 引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要 RST 段保持 10ms 以上的高電平，就能夠使單片機(jī)有效的復(fù)位。 振蕩電路是從 AT89S52 的 XTAL1 和 XTAL2 接入時鐘信號的。由外接晶振及電容 C1， C2 所構(gòu)成的并 聯(lián)諧振電路接在放大器的反饋回路中。在設(shè)計(jì)電路板時為減小干擾，晶振和電容應(yīng)該盡可能的與單片機(jī)近些，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定可靠。其功能為：產(chǎn)生振蕩脈沖，為單片機(jī)運(yùn)行提供時序。 上拉電阻是為了拉高電壓，增強(qiáng) IO 口的驅(qū)動能力。 顯示電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的顯示器是 LED（發(fā)光二極管顯示器）、 LED（液晶顯示器）。這兩種顯示器可顯示數(shù)字、字符及系統(tǒng)的狀態(tài)。它們的驅(qū)動電路簡單、易于實(shí)現(xiàn)且價格低廉，因此，得到了廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)要顯示數(shù)字倒計(jì)時，用數(shù)碼管動態(tài)顯示。將 LED 顯示器各位數(shù)碼 管的所有段控端相應(yīng)地并聯(lián)在一起，由P0 的 8 個口線控制，形成段選線多路復(fù)用，而各位數(shù)碼管的共陽極分別由 P2 口的其中 四個 口線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時選通。共陽極數(shù)碼管字形代碼表如表 所示。 表 共陽極數(shù)碼管字形代碼表 字型 共陽代碼 字型 共陽代碼 0 C0H 6 82H 1 F9H 7 F8H 2 A4H 8 80H 3 B0H 9 90H 4 99H P. 0CH 3 5 92H 滅 FFH 數(shù)碼管驅(qū)動電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的數(shù)碼管驅(qū)動是采用 PNP 三極管驅(qū)動，有效增強(qiáng)數(shù)碼管顯示的亮度。 當(dāng)給 P2 口線與三極管的發(fā)射極相連，用于連接數(shù)碼管位控與三極管的集電極相連，三極管的基極通過電阻與地相連，當(dāng)給 P2 高電平的同時，輸出高電平信號控制數(shù)碼管的顯示位顯示。 緊急按鍵電路設(shè)計(jì) 緊急信號為低電平，通過設(shè)計(jì)緊急按鍵電路與 口相連接，緊急信號通過 輸入單片機(jī)內(nèi)部 ,當(dāng)緊急事件過去后，單片機(jī)回到原來的地方繼續(xù)工作 。 程序下載口電路設(shè)計(jì) ATMEL公司的 89S5XX提供了支持 ISP(在線下載程序 ) 并口下載功能 ,它只需一塊八位鎖存器就可以實(shí)現(xiàn)了 ,原理如下 ： MOSI:數(shù)據(jù) 串行輸出 （ 腳），MISO:串行數(shù)據(jù)輸入（ S52 腳）， SCK:同步控制時鐘（ S51 腳）， RST接單片機(jī)復(fù)位腳 ， 當(dāng)有足夠的高電
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