交通控制器的設(shè)計畢業(yè)論文(已修改)
2025-07-09 17:11 本頁面
【正文】 交通控制器設(shè)計 引言在日新月異的21世紀(jì)里，家用電子產(chǎn)品得到了迅速發(fā)展。許多家電設(shè)備都趨于人性化、智能化，這些電器設(shè)備大部分都含有CPU控制器或者是單片機。單片機以其高可靠性、高性價比、低電壓、低功耗等一系列優(yōu)點，近幾年得到迅猛發(fā)展和大范圍推廣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、通訊設(shè)備、日常消費類產(chǎn)品和玩具等。并且已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)以及人民生活的各個方面，如車間流水線控制、自動化系統(tǒng)等、智能型家用電器（冰箱、空調(diào)、彩電）等。用單片機來控制的小型家電產(chǎn)品具有便攜實用，操作簡單的特點。本文設(shè)計的交通控制器設(shè)計屬于小型智能自動化控制系統(tǒng)。利用單片機進行控制，實時時鐘芯片進行記時，外加掉電存儲電路和顯示電路，可實現(xiàn)數(shù)碼的顯示和聲音報警。交通控制器既可廣泛應(yīng)用于鐵路與公路的交叉口,也可應(yīng)用于安排不了人手看管的交叉路口。因而，此設(shè)計具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實意義和實用價值。2 系統(tǒng)概述本設(shè)計以AT89S52單片機為核心，構(gòu)成單片機控制電路，結(jié)合LM386芯片，顯示15秒倒計時，并進行報警，同時完成對它們的自動調(diào)整和掉電保護，全部信息用數(shù)碼管顯示。軟件控制程序?qū)崿F(xiàn)所有的功能。整機電路使用+5V穩(wěn)壓電源，可穩(wěn)定工作。系統(tǒng)框圖如圖21所示，其軟硬件設(shè)計簡單，時間記錄準(zhǔn)確，可廣泛應(yīng)用于長時間連續(xù)顯示的系統(tǒng)中。人機接口顯示電路軟件控制程序電源電路單片機控制電路圖21 系統(tǒng)框圖3 方案選擇 由于電子萬年歷的種類比較多，因此方案選擇在設(shè)計中是至關(guān)重要的。正確地選擇方案可以減小開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期，降低成本，更快地將產(chǎn)品推向市場。 方案1——基于AT89S52單片機的交通控制器的設(shè)計不使用時鐘芯片，而直接用AT89S52單片機來實現(xiàn)電子萬年歷設(shè)計。AT89S52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦寫1000余次。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89S52是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。用單片機來實現(xiàn)交通控制器設(shè)計，無須外接其他芯片，充分利用了單片機的資源。但是精度不夠高，誤差較大，掉電后丟失所有數(shù)據(jù)，軟件編程較復(fù)雜。 方案2——基于與非門數(shù)字電子的交通控制器設(shè)計用電子元器件來搭交通控制器設(shè)計，電路較復(fù)雜，接點較多，運行不穩(wěn)定。555產(chǎn)生的時鐘信號時序控制電路15秒控制電路時間顯示電路4 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計按照系統(tǒng)設(shè)計功能的要求，初步確定設(shè)計系統(tǒng)由主控模塊、時鐘模塊、存儲模塊、鍵盤接口模塊、顯示模塊和鬧鈴模塊共6個模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖41所示。主控芯片使用52系列AT89S52單片機，時鐘芯片使用美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘芯片DS1302，存儲模塊采用美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗CMOS串行EEPROM存儲芯片AT24C02。DS1302作為主要計時芯片，可以做到計時準(zhǔn)確。更重要的是，DS1302可以在很小電流的后備 （～，）下繼續(xù)計時，并可編程選擇多種充電電流來對后備電源進行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電?？刂破鱾鞲衅鳠糁甘撅@示音頻放大圖41 交通控制器設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)成框圖 系統(tǒng)核心部分——閃電存儲型器件AT89S52 AT89S52具有下列主要性能[5]： 8KB可改編程序Flash存儲器（可經(jīng)受1000次的寫入/擦除周期） 全靜態(tài)工作：0Hz～24MHz三級程序存儲器保密1288字節(jié)內(nèi)部RAM32條可編程I/O線2個16位定時器/計數(shù)器6個中斷源可編程串行通道片內(nèi)時鐘振蕩器 AT89S52的引腳及功能AT89S52單片機的管腳說明如圖42所示。圖42 AT89S52的管腳(1) 主要電源引腳 ①VCC 電源端 ②GND 接地端(2) 外接晶體引腳XTAL1和XTAL2 ①XTAL1 接外部晶體的一個引腳。在單片機內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時，該引腳接收振蕩器的信號，既把此信號直接接到內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 ②XTAL2 接外部晶體的另一個引腳。在單片機內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時，此引腳應(yīng)懸浮不連接。(3) 控制或與其它電源復(fù)用引腳RST、ALE//PROG、/PSEN和/EA/VPP ①RST 復(fù)位輸入端。 當(dāng)振蕩器運行時，在該引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將使單片機復(fù)位。 ②ALE//PROG 當(dāng)訪問外部存儲器時，ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號。因此，它可用作對外輸出的時鐘，或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。在對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（/PROG）[6]。 ③/PSEN 程序存儲允許（/PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。當(dāng)AT89S52/LV52由外部程序存儲器取指令（或常數(shù)）時，每個機器周期兩次/PSEN有效（既輸出2個脈沖）。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。④/EA/VPP 外部訪問允許端。要使CPU只訪問外部程序存儲器（地址為0000H～FFFFH），則/EA端必須保持低電平（接到GND端）。當(dāng)/EA端保持高電平（接VSS端）時，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的程序。(4) 輸入/輸出引腳 ～ 、～、～ ～ ①P0端口（～ ） P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口。作為輸出口用時，每位能以吸收電流的
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