【正文】 理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告選題名稱:基于 STC89C52 單片機(jī)的數(shù)顯交通燈設(shè)計(jì)系（院）: 電氣工程學(xué)院 專 業(yè): 班 級(jí): 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師: 學(xué)年學(xué)期: 2022 ~ 2022 學(xué)年 第 2 學(xué)期2022 年 月 日鄭州科技學(xué)院摘要：近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。我們采用 MSC51 系列單片機(jī)STC89C52 和驅(qū)動(dòng)芯片 74LS245 為中心器件，兩位共陰數(shù)碼管和紅、黃、綠 LED 燈為顯示器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了東西南北路口直行，轉(zhuǎn)彎交替通行；人行道通行；數(shù)碼管顯示直行通行時(shí)間倒計(jì)時(shí)；紅、綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩 4 秒時(shí)黃燈閃爍警示；某一方向擁擠時(shí)，可通過(guò) , 處的兩個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)人工調(diào)節(jié)通行時(shí)間；緊急情況時(shí)，可通過(guò) 處的中斷按鍵，實(shí)現(xiàn)各路口顯示紅燈，數(shù)碼管數(shù)據(jù)保持不變等功能。已有的許多建立在精確模型基礎(chǔ)上的交通系統(tǒng)控制方案都存在著一定的局限性。因此，交叉口這個(gè)事故多發(fā)源不能不引起人們的高度關(guān)注。目前絕大部分交通燈其時(shí)間都是設(shè)定好的，采用的是單段式定時(shí)控制或多段式定時(shí)控制，其最大的缺點(diǎn)是綠燈時(shí)間和綠信比是固定的或是分時(shí)段固定的，且最佳綠燈時(shí)間和最佳綠信比的整定較為困難，需要大量的實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),且很多情況下整定所得值并不是最優(yōu)的,甚至是不合理的。與傳統(tǒng)的交通控制系統(tǒng)相比，該控制系統(tǒng)有一定的智能水平和很強(qiáng)的控制能力。它在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能化儀表、機(jī)電一體化、家用電器等領(lǐng)路得單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)報(bào)告到了廣泛應(yīng)用，極大的提高了這些領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動(dòng)化控制。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。 單片機(jī)經(jīng)過(guò) 3 代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的 CPU 功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗。本項(xiàng)目主要從單片機(jī)應(yīng)用上來(lái)實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈智能化的管理，用來(lái)控制過(guò)往車輛的正常運(yùn)作。(4)緊急情況時(shí)，各路口交通燈顯示紅燈，數(shù)碼管保持?jǐn)?shù)據(jù)不變。此方案的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點(diǎn)是各模塊都采用獨(dú)立電源，會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。 顯示界面方案該系統(tǒng)要求完成倒計(jì)時(shí)、狀態(tài)燈等功能。這種方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強(qiáng)大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)報(bào)告 芯片簡(jiǎn)介 MSC51 芯片簡(jiǎn)介MCS51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)：8051 是 MCS51 系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，我們以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：8051 有兩個(gè) 16 位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。 時(shí)鐘電路：8051 內(nèi)置最高頻率達(dá) 12MHz 的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但 8051 單片機(jī)需外置振蕩電容?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明：如圖 33 所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)報(bào)告圖 33 MCS51 的引腳說(shuō)明Pin9:RESET/Vpd 復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng) 8051 通電，時(shí)鐘電路開始工作，在 RESET引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。8051 的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見(jiàn)下圖 34。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，ALE 會(huì)跳過(guò)一個(gè)脈沖。如 EA 為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。主要使用在數(shù)據(jù)的雙向緩沖，原來(lái)常見(jiàn)于 51 的數(shù)據(jù)接口電路，比如，早期電路中，擴(kuò)展了很多的 8255/8155/8251/8253/573 等芯片的時(shí)候，擔(dān)心 8031 的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)能力不足，就使用一片 245 作為數(shù)據(jù)緩沖電路，增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力；也常見(jiàn)與 ISA 卡的接口電路，圖 35為 245 驅(qū)動(dòng)芯片的管腳排列圖 35 245 驅(qū)動(dòng)芯片的引腳圖＝0，DIR＝0，BA； =0, DIR=1, AB； =1, DIR=X, X=0 或者 1，輸入和EEE輸出均為高阻態(tài)；高阻態(tài)的含意就是相當(dāng)于沒(méi)有這個(gè)芯片。這樣，一個(gè) LED 數(shù)碼管就有 2 根位選線和 8 根段選線，要想顯示一個(gè)數(shù)值，就要分別對(duì)它們的高低電平來(lái)加以控制。如圖 37 所示：圖 37 2 位共陰數(shù)碼管 交通管理的方案論證東西、南北兩干道交于一個(gè)十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。時(shí)間為 10 秒。時(shí)間為 20 秒。單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)報(bào)告(7)這樣如上表的時(shí)間和紅、綠、黃出現(xiàn)的順序依次出現(xiàn)這樣行人和車輛就能安全暢通的通行。信號(hào)燈采用發(fā)光二極管，選用紅黃綠三種顏色。電路圖如圖 38：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)報(bào)告圖 38 交通燈總電路圖4 軟件設(shè)計(jì) 程序流程圖本系統(tǒng)的軟件包括主程序，顯示程序和中斷程序三部分。他是以加法記數(shù)的，并能從全 1 到全 0 時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。這樣每當(dāng) T0 到 50 毫秒時(shí) CPU 就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序?！〕踔担?CBOH5620ms/uT)/(MC16???計(jì) 數(shù)MOV TMOD,01H 。機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的 12 倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為 1us。緊急情況時(shí)，各路口交通燈顯示紅燈，數(shù)碼管保持?jǐn)?shù)據(jù)不變。南北通行標(biāo)志位EWF EQU 01H 。定時(shí)中斷入口LJMP DSZD ORG 0003H 。定時(shí)器中斷 20 次為 1s MOV TMOD,01H 。數(shù)值首地址放入 DPTR 中 MOV 40H,10 。選中南北方向的十位數(shù)碼管 MOV A,30H 。選中第東西方向的十位數(shù)碼管 MOV A,31H 。查詢是否第二個(gè)按鍵按下 AJMP DIS_R 。按鍵去抖 JNB ,DIS_EW AJMP DIS_RDIS_EW:MOV 40H,30 。關(guān)定時(shí)器及中斷標(biāo)志位并重新賦值 CLR TF0 MOV TL0,0B0H MOV TH0,3CH DJNZ R2,DS_C 。把減一后的時(shí)間送入顯示存儲(chǔ)單元 南北通行到達(dá)最后 4 秒時(shí)黃燈閃爍DS_10:CJNE A,4,DS_11 。不是剩余 3 秒，返回 JNB SNF,DS_12 。判斷是否南北通行 MOV 30H,40H 。東西方向通行時(shí)間減一 MOV A,31H 。東西方向通行時(shí)間到來(lái)，跳轉(zhuǎn) MOV 31H,30 。執(zhí)行轉(zhuǎn)彎狀態(tài) 1 MOV 32H, 76H MOV P2,0CDH MOV 33H, 0CDH AJMP DS_NE DS_2: MOV 31H,41H 。保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH PSW CLR IE0 。緊急結(jié)束；跳轉(zhuǎn) MOV P0,0B6H 。數(shù)碼管的測(cè)試：將電路板的接口連接，將寫好的測(cè)試程序刷寫到芯片內(nèi)，p1口控制8段，開電源即可測(cè)試數(shù)碼管。這也是該款設(shè)計(jì)的另一大亮點(diǎn)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我不但對(duì)單片機(jī)有了更為深入的了解，對(duì)一個(gè)課題如何畫流程圖，編程序等，有了一定的認(rèn)識(shí)。讓我知道做任何事情都應(yīng)腳踏實(shí)地，刻苦努力地去做。單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)報(bào)告參考文獻(xiàn)1 楊居義主編．：．92 李廣弟 (第 3 版).3 張迎新等．單片機(jī)初級(jí)教程(第二版)．北京：．84 5 ：北京航空