【正文】 系別 電氣工程系 專業(yè) 電氣自動化 班級 電氣 0902班 姓名 徐 鴿 學號 09040215 指導教師 呂穎利 日期 2020年 11月 I 設計任務書 設計題目 模擬交通燈 設計要求 ,顯示順序為： 其中一個方向是綠燈、黃燈、紅燈 ,另一個方向是紅燈、綠燈、黃燈。 第三周： 歸納總結查閱的資料，進行程序編寫。 第七周： 交由老師審核。交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有力管制，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。系統(tǒng)除基本的交通等功能外，還具有緊急情況處理燈功能，較好的模擬實現(xiàn)了十字路口可能出現(xiàn)的狀況。 1971 年微處理器研制成功不久，就出現(xiàn)了單片微型計算機即單片機，但最早的單片機是 1位的，處理能力有限。以 Intel 公司生產(chǎn)的 MCS—— 48 系列單片機為代表，該系列單片機片內集成有 8 位 CPU， 8 位定時器 /計數(shù)器，并行 I/O 接口， RAM 和 ROM 等，但是最大的缺點就是無串行接口，中斷處理比較簡單而且片內 RAM和 ROM容量較小，且尋址范圍不大與 4KB。此階段的主要特征是：一方面發(fā)展 16 位單片機， 32位單片機及專用型單片機；另一方面不斷完善高檔 8位單片機，改善其結構，增加片內器件，以滿足不同的客戶要求。 儀器儀表：目前對儀器儀表的自動化和智能化要求越來越高。目前家電產(chǎn)品的一個重要發(fā)展趨勢是不斷提高其智能化程度。 武器裝備：在現(xiàn)代化的武器裝備中， 如飛機、軍艦、坦克、導單、魚雷制導、智能武器設備、 航天飛機導航系統(tǒng)，都有單片機在其中發(fā)揮重要作用。 編 程 設 置時 間 參 數(shù)A T 8 9 C 5 1系統(tǒng)處理喇 叭 響 起交 通 燈 圖 21系統(tǒng)框圖 鍵 鈕 接口工作 方案 在單片機應用系統(tǒng)中，常用 按鈕 作為輸入設備，通過它將數(shù)據(jù)、內存地址、命令及指令等輸入到系統(tǒng)中，來實現(xiàn)簡單的人機通信。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 GND：接地。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P2 口： P2口為一個內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當 P2口被寫 “1” 時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址 “1” 時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖。如果微處理器在外部執(zhí) 行狀態(tài) ALE禁止，置位無效。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。引起中斷的原因或發(fā)出中斷請求的來源，稱為中斷源。 CPU 響應中斷請求后，就進入 的中斷入口地址，轉入執(zhí)行中斷服務程序。 如圖 Q1NP NL S 1S O UN D E RR82 2 0R91 0 k 圖 喇叭響起 10 電路原理 設計 電路的核心是 89C51 單片機，其內部帶有 4KB 的 FlashROM,無須擴展程序存儲器；電腦沒有大量的運算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的 128B 片內 RAM 已能滿足要求，也不必擴展片外 RAM；按鍵接口，由 , 來完成?？紤]交通燈的功能，一個十字路口至少需 4組交通燈：東西南北各 一 組，而設計的關鍵是控制交通燈的亮與滅。 主程序模塊 主程 序初始化和按鍵控制，首先將時間、中斷 分別進行初始化，然后啟動定時器對時間進行判斷，同時掃描按鍵程序，用無條件跳轉指令返回 , 再調用顯示程序，如此周而復始的循環(huán)，如圖 12 主 干 道 綠 燈 亮支 干 道 紅 燈 亮主 干 道 黃 燈 亮支 干 道 紅 燈 亮主 干 道 紅 燈 亮支 干 道 綠 燈 亮主 干 道 紅 燈 亮支 干 道 黃 燈 亮 圖 主程序流程圖 13 主程序： 初值： X=216－定時時間／振蕩周期 12＝ 216－ 50ms/1us=15536=3CB0H，TH0=3CH ， TL0=0B0H。 仿真 Proteus ISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。目前支持的單片機類型有： 68000 系列、8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11系列以及各種外圍芯片?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C和 SPICE分析于一身的 仿真軟件，功能極其強大。注意，這個窗口是沒有滾動條的，你可通過預覽窗口來改變原理圖的可視范圍，或 shift+鼠標移動到窗口邊框來實現(xiàn)滾動。它的元件庫齊全，使用方便，是不可多得的電子電路設計輔助軟件。如果我們把這兩個軟件結合來用，調試軟硬件就方便多了。 第一步，安裝 Proteus 軟件完畢后，右擊 Proteus 的圖標，將其屬性打開，點擊 [查找目標 ]，將 Proteus\ crack 目錄下的 BIN 文件夾 復制，替換 [查找目標 ]上有級目錄的 BIN 文件夾，點擊確定即可。下面我們用鼠標左鍵點擊菜單 “File”，再點擊 “Load Design”，導入我們所完成的文件。進入了調試界面，按 F5 或者點擊工具欄的 按鈕，全速運行，再看看 ISIS，有什么變化了嗎？你可以調整一下你的屏幕，讓兩個程序同時出現(xiàn)顯示器上。他是以加法記數(shù)的，并能從全 1 到全 0 時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。系統(tǒng)調試包括硬件調試和軟件調試兩個部分。調試的基本步驟如下： 將所要調試的程序輸入道偉福 6000 中，然后進行編譯，根據(jù)系統(tǒng)的提示查找原因將出錯的地方調整正確，例如：有的時標號未定義，有的時少標點符號等。 （ 2）當打開仿真軟件 執(zhí)行程序時，發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管不亮，通過檢查發(fā)現(xiàn)硬件和軟件端口不符 。同時，更重要的是，我在這一設計過程中，學會了 堅持不懈，不輕易言棄。從設計的選題到資料的搜集直至最后設計的修改的整個過程中，花費了 呂 老師很多的寶貴時間和精力， 真的 非常感謝 呂穎利 老師 ，你能 在我大學的最后學習階段 —— 畢業(yè)設計階段給 我 的指導 。 20 參考文獻 [1] 李全利，遲榮強 .單片機原理及其接口技術 .高等教育出版社 ,2020 [2] 錫存 .單片機原理及接口技術 [M].陜西 .西安電子科技大學出版社 ,2020 [3] 沈紅偉 .單片機應用系統(tǒng)設計實例與分析 .北京 .航空航天出版社 ,2020 [5] 萬光毅 .單片機實驗與實踐教程 [M].北京 .航空航天大學出版 ,2020 [6] 周堅 .單片機輕松入門 .北京 .航空航天大學出版社 ,2020 [7] 李家才 .單片機控制工程實踐技術 [M].北京 .化學工業(yè)出版社 ,2020 [8] 陳海宴 .51 單片機原理及應用 [M].北京航空航天大學出版社， 2020. [9] 李平等 .單片機入門與開發(fā) [M].機械工業(yè)出版社， 2020 21 附 錄 1 ORG 0