【正文】 前 言 本課程設計是在學完單片機原理及課程之后綜合利用所學單片機知識完成 一個單片機應用系統(tǒng)設計并在實驗室實現(xiàn)。該課程設計的主要任務是通過 解決一、兩個實際問題，鞏固和加深 “ 單片機原理與應用 ” 課程中所學的 理論知識和實驗能力，基本掌握單片機應用電路的一般設計方法，提高電 子電路的設計和實驗能力，加深對單片機軟硬知識的理解，獲得初步的應 用經(jīng)驗，為以后工作打下一定的基礎。 在今天，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導交通車輛最常見和最有 效的手段。但這一技術在 19世紀就已出現(xiàn)了。交通信號燈的 出現(xiàn)，使交通 得以有效管制，對于疏導交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有 明顯效果。通過三個星期的學習，本人對單片機的結構和功能已有了初步 的了解和認識。單片機在交通控制中起到了舉足輕重的作用，掌握了單片 機的工作原理也就基本了解了交通燈的運做原理。作為一個學生，為了更 好地掌握單片機的結構和功能，為了進一步加強自己的實踐能力，本人設 計了以下的一款交通燈。 目錄 前言 ???????????????????? 3 目錄 ??????? ????????????? 4 一、 畢業(yè) 設計的要求和內容 ?????????? 5 二．硬件電路說明 ?????????????? 6 三． 軟件部分說明 ?????????????? 11 四 .系統(tǒng)設計及總結 ?????????????? 21 附錄一主要材料 ?????????????? 22 附錄二 原理圖 ?????????????? 23 附錄三 PCB 板型 ?????????????? 24 附錄四 3D 效果圖 ?????????????? 25 附錄五 流程圖 ?????????????? 26 附錄六 源程序和注釋說明 ??? ??????? 27 致謝 ???????????????????? 35 參考文獻 ??????????????????? 35 一、 畢業(yè) 設計的要求和內容 本次畢業(yè)設計 ，是 針對實際要求，靈活 應用 所 學知識，獨立進行系統(tǒng)綜合設計的過程， 以 達到鞏固單片機基礎知識、掌握單片機系統(tǒng)開發(fā)過程和提高動手實踐能力的目的 。 、技術要求 某十字路口，如下圖所示，設計一個十字路口交通燈信號控制器，指揮交通車的通行。要求如下： 1） 東西通道和南北通道交替通行，東西通道每次放行 時間大于 南北通道每次放行 時間 。 2） 綠燈亮表示可以通行，紅燈亮表示禁止通行。 3） 每次綠燈變紅燈時， 綠燈先閃轉變 黃燈（此時另一干道上的紅燈不變）。 4） 十字路口要有數(shù)字顯示，作為時間提示，以便人們更直觀地把握時間。具體要求東西通道、南北通道通行時間及黃燈亮的時間均以秒為單位作減計數(shù)。 西 東北南 二．硬件電路說明 電路設計原理圖 見附錄 電路工作原理 本設計是以 89S51 為主控芯片 ，利用 P1 口控制 74LS240（八反相緩沖器，線驅動器）驅動發(fā)光二極管模擬交通燈。倒計時顯示部分采用串口實現(xiàn)。串口工作在 方式 0 時通過外接移位寄存器 74LLS164 實現(xiàn)串并轉換。需要顯示的數(shù)據(jù)經(jīng) RXD 端輸出 經(jīng)過 74LS164 串并轉換輸出到共陽極的 LED 數(shù)碼管顯示，利用 T0 定時器進行 1S 定時。 89S51 單片機介紹 MCS51單片機是美國 INTE公司于 1980年推出的產品，典型產品有 8031（內部沒有程序存儲器，實際使用方面已經(jīng)被市場淘汰）、 8051（芯片采用 HMOS，功耗是630mW，是 89C51 的 5 倍，實際使用方面已經(jīng)被市場淘汰）和 8751 等通用產品，一直到 現(xiàn)在， MCS51 內核系列兼容的 單片機仍是應用的主流產品（比如目前流行的89S5 89C51等），各高校及專業(yè)學校的培訓教材仍與 MCS51單片機作為代表進行理論基礎學習。 有些文獻甚至也將 8051泛指 MCS51系列單片機， 8051是早期的最典型的代表作，由于 MCS51單片機影響極深遠，許多公司都推出了兼容系列單片機，就是說 MCS51內核實際上已經(jīng)成為一個 8位單片機的標準。 其他的公司的 51 單片機產品都是和 MCS51 內核兼容的產品而以。同樣的一段程序，在各個單片機廠家的硬件上運行的結果都是一樣的，如 ATMEL的 89C51（已經(jīng)停產）、 89S51， PHILIPS（菲利浦），和 WINBOND（華邦）等，我們常說的已經(jīng)停產的 89C51 指的是 ATMEL 公司的 AT89C51 單片機，同時是在原基礎上增強了許多特性，如時鐘，更優(yōu)秀的是由 Flash（程序存儲器的內容至少可以改寫 1000 次）存儲器取帶了原來的 ROM（一次性寫入）， AT89C51 的性能相對于 8051 已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。 不過在市場化方面， 89C51受到了 PIC單片機陣營的挑戰(zhàn)， 89C51最致命的缺陷在于不支持 ISP（在線更新程序）功能，必須加上 ISP 功能等新功 能才能更好延續(xù)MCS51的傳奇。 89S51就是在這樣的背景下取代 89C51的，現(xiàn)在， 89S51目前已經(jīng)成為了實際應用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的 Atmel 目前公司已經(jīng)停產AT89C51，將用 AT89S51代替。 89S51在工藝上進行了改進， 89S51采用 ，成本降低 ,而且將功能提升 ,增加了競爭力。 89SXX 可以像下兼容 89CXX 等 51 系列芯片。同時， Atmel不再接受 89CXX的定單，大家在市場上見到的 89C51實際都是 Atmel前期生產的巨量庫存而以。如果市場需要， Atmel當然也可 以再恢復生產 AT89C51。 89S51相對于 89C51增加的新功能包括： 新增加很多功能，性能有了較大提升，價格基本不變，甚至比 89C51更低！ ISP 在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個強大易用的功能。 最高工作頻率為 33MHz，大家都知道 89C51的極限工作頻率是 24M，就是說 S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。 具有雙工 UART串行通道。 內部集成看門狗計時器，不再需要像 89C51那樣外 接看門狗計時器單元電路。 雙數(shù)據(jù)指示器。 電源關閉標識。 全新的加密算法，這使得對于 89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加強，這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。 兼容性方