【正文】 ，別怕，那是因為你的背后有陽光！我允許你走進我的世界，但絕不允許你在我的世界里走來走去。 本文由銳測侯杰貢獻(xiàn) doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 蘇州市職業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 設(shè)計（論文） 設(shè)計（論文）題目 基于單片機的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計 院 系 電子信息工程系 07 電子信息工程技術(shù) 1 專業(yè)班級 姓 學(xué) 名 號 指導(dǎo)教師 2010 年 6 月 11 日 基于單片機的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷深入，同時帶動傳統(tǒng)控 制檢測技術(shù)日益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往 作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu) 軟硬件結(jié)合，加以完善。 隨著汽車總量的不斷增加，城市交通擁擠和堵塞現(xiàn)象時常出現(xiàn)，因而城市交 通指揮變得重要。一套性能齊全、安全有效的交通燈控制系統(tǒng)對一個城市來說必 不可少。 本系統(tǒng)采用 MSC51 系列單片機 AT89C52 為中心器件來設(shè)計交通燈控制器， 實現(xiàn)了能根據(jù)實際車流量通過 AT89S52 芯片的 P2 口設(shè)置交通燈亮的功能； 采用 6 個發(fā)光二極管來模擬各路交通信號紅綠黃三種燈循環(huán)點亮， 個 LED 七段數(shù)碼 2 管以倒計時的方式顯示允許通行或禁止通行的信號燈剩余的時間，停 10S，準(zhǔn)備 3S， 之后通行 10S。 另外， 本系統(tǒng)還采用 1602 液晶顯示器和 580c 喇叭 SPEAKER 實現(xiàn)在交通燈交替點亮的同時液晶顯示英文字符和播放背景音樂的功能， 液晶以 滾動方式隨著紅綠燈的交替點亮循環(huán)顯示相應(yīng)的提示標(biāo)識， 實用性強、 操作簡單、 擴展功能強。 本設(shè)計采用的程序編寫語言為匯編語言，簡單又便于閱讀。編寫程序的原則 是：。，最有效的算法。 簡潔的語言。編寫好源程序后，采用 Keil uVision2 軟件對其進行編譯，使其生成 文件，再把此文件導(dǎo)入單片機 AT89S52 中即可。 關(guān)鍵詞：單片機，交通燈，播放音樂，液晶顯示 2 基于單片機的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計 abstract With the rapid development of science and technology in recent years, SCM applications are deepening at the same time promote more traditional control detection update. In realtime detection and control of the microputer application system, the microcontroller is often used as a core ponent, only the SCM knowledge is inadequate and should be based on specific hardware architecture hardware and software, to be improved. With the car39。s total growing urban traffic congestion and jams frequently occur, and thus bee important urban traffic control. Complete set of performance, safety and effective traffic light control system is essential for a city. In this system, MSC51 Series MCU AT89S52 to design the traffic signal controller, realized according to the actual traffic flow through the port P2 AT89S52 chip set of traffic lights function。 with 6 a lightemitting diodes to simulate various quarters red, green and yellow light traffic signal cycle of light, two sevensegment LED digital tube with a countdown displayed to allow access or prohibit the passage of the signal remaining time, stop 10S, ready 3S, after the passage 10S. In addition, the system also uses liquid crystal display and 580c speakers SPEAKER 1602 to achieve the turn at the traffic lights lit LCD display, while English characters and play background music function, liquid crystal on a rolling basis alternating light cycle with lights display the corresponding prompt identification, practical, simple and powerful extensions. The design used in assembly language programming language, simple and easy to read. Programming principle is: 1. To meet the design requirements. 2. As far as possible the best and most effective algorithm. 3. Preparation should be kept in the most simple language. After the preparation of a good source, using Keil uVision2 pile their software, to generate the microcontroller can recognize. Hex file, then import this file in MCU AT89S52 can. Key words: SCM, traffic lights, plays music, LCD 3 基于單片機的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計 目 錄 緒 論 …… 5 第一章 單片機的基本知識 …… 6 單片機的發(fā)展概述 …… 6 單片機的特點…… 6 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) …… 7 AT89S52 芯片簡介 …… 8 AT89S52 芯片的引腳排列及功能 …… 9 時鐘電路…… 10 復(fù)位電路…… 11 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計…… 12 交通燈顯示模塊 …… 12 數(shù)碼管 LED 顯示時間模塊 …… 13 數(shù)碼管 LED 顯示器 …… 13 數(shù)碼管 LED 時間顯示 …… 14 液晶 LCD1602 顯示模塊 …… 15 1602 字符型 LCD 簡介 …… 15 1602LCD 的指令說明及時序 …… 16 1602LCD 字符的顯示 …… 18 音樂播放模塊…… 19 音調(diào)的確定 …… 19 節(jié)拍的確定 …… 21 編碼的確定 …… 21 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計…… 23 設(shè)計程序流程圖 …… 23 控制器的軟件設(shè)計 …… 23 定時設(shè)定…… 23 1 秒鐘的設(shè)定 …… 24 軟件延時…… 25 交通燈和數(shù)碼管 LED 倒計時的源程序 …… 26 液晶 LCD1602 顯示字符源程序 …… 27 音樂播放源程序 …… 30 第四章 結(jié)論…… 33 致 謝…… 34 參考文獻(xiàn)…… 35 附錄 …… 36 4 基于單片機的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計 緒 論 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人、車、路三者關(guān) 系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。交通控制系統(tǒng)是用于 城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的計算機綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn) 代交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。 當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的 手段。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)了。 1858 年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅、藍(lán)兩色的機械 扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號燈。1868 年， 英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上， 安裝了世界 上最早的煤氣紅綠燈。 它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成， 紅色表示“停止”， 綠色表示“注意”。1869 年 1 月 2 日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。 1914 年，電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的 投光器組成，安裝在紐約 5 號大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表 示“通行”。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一 種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴音器來 啟動紅綠燈，司機遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行 人踏上對壓力敏感的路面時，它就能察覺到有人要過馬路。紅外光束能把信號燈 的紅燈延長一段時間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。 信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能 力，減少交通事故有明顯效果。 1968 年，聯(lián)合國《道路交通和道路標(biāo)志信號協(xié)定》對各種信號燈的含義作 了規(guī)定。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另 一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。 左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛 和過人行橫道的行人優(yōu)先通行。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路 口的停車先后停車。黃燈是警告信號，面對黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛 已十分接近停車線而不能安全停車時可以進入交叉路口。 5 基于單片機的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計 第一章 單片機的基本知識 本章將首先介紹一些單片機的發(fā)展背景，以及單片機的基礎(chǔ)知識，主要包括單片機的 概念，芯片的簡介等。 單片機的發(fā)展概述 隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，單片微型計算機的功能也不斷增強，許多高性 能的新型機種不斷涌現(xiàn)出來。單片機以其功能強、體積小、可靠性高、造價低和 開發(fā)周期短等優(yōu)點，稱為自動化和各個測控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn) 中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來越大。 單片機作為微型計算機的一個重要分支，應(yīng)用面很廣，發(fā)展很快。自單片 機誕生至今，已發(fā)展為上百種系列的近千個機種。 單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。 單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。 通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部 件：中央處理器、存儲器和 I/O 接口電路等，即在一塊芯片上集成了 CPU、振蕩 器電路、ROM 和 RAM 存儲器、定時器/計數(shù)器和并行/串行 I/O 接口。因此，單 片機只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。 單片機經(jīng)過 3 代的發(fā)展，目前單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它 們的 CPU 功能在增強，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗。 單片機的特點 單片機的發(fā)展日新月異，在硬件規(guī)模方面，單片機相當(dāng)于將一個基本規(guī)模的 單板機所具有的資源復(fù)合在一塊芯片上，單 ， 如果將單片機的指令系統(tǒng)與 Z80 的指令系統(tǒng)相比較，除單片機的數(shù)據(jù)傳送能力較弱一點之外，單片機的指令系統(tǒng) 已大大超過 Z80。 6 基于單片機的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計 單片機具有以下幾個特點： （1）片內(nèi)存儲容量越來越大。 （2）抗干擾性好， 可靠性高。（3）芯片引線齊全，容易擴展。（4）運行速度高，控制功能強。 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的特點有：（1）單片機構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)可靠性高。（2）系 統(tǒng)配置規(guī)范 。（3）控制功能具有預(yù)想性，變動控制方案容易。（4）具有較高 的性價比。 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 單片機由 CPU 、存儲器（包括 RAM 和 ROM ） I/O 接口、定時器/計 、 數(shù)器、中斷控制功能等均集成在一塊芯片上，片內(nèi)各功能通過內(nèi)部總線相互連接 起來。 單片機的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即 哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)， 另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲 器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。INTEL 的 MCS51 系列單片機 采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式。 圖 MCS51 結(jié)構(gòu)框圖 7 基于單片機的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計 AT89S52 芯片簡介 AT89S52 是 MC