【正文】 。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，總會(huì)有一些小問(wèn)題遺漏，需要再增加輸入或者輸出。 P3口的第二功能 引腳 第二功能符號(hào) 第二功能描述 RXD 串行通信數(shù)據(jù)接收引腳 TXD 串行通信數(shù)據(jù)發(fā)送引腳 INT0 外部中斷 0請(qǐng)求信號(hào)輸入引腳，低電平有效 INT1 外部中斷 1請(qǐng)求信號(hào)輸入引腳，低電平有效 T0 定時(shí) 器 /計(jì)數(shù)器 0外部計(jì)數(shù)脈沖輸入引腳 T1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1外部計(jì)數(shù)脈沖輸入引腳 WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通信號(hào)，低電平有效 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低電平有效 9 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)硬件電路圖時(shí)，有幾點(diǎn)需要注意： 1）選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機(jī)，本設(shè)計(jì)選用 AT89C51單片機(jī)。 2） P1口（ ）： P1口的第一功能是作為準(zhǔn)雙向 I/O 端口使用，其功能完全由用戶程序進(jìn)行定義。 6） PSEN：片外 ROM 讀選通信號(hào)輸出引腳。 2） XTAL1：晶體振蕩器接入的一個(gè)引腳。外形及 引腳 排列如圖 21所示。單片機(jī) 的可擦除 只讀存儲(chǔ)器 可以反復(fù)擦除 1000次。因此， 單片機(jī) 的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。隨著 INTEL i960系列特別是后來(lái)的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用， 32位 單片機(jī) 迅速取代 16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。其中最成功的是 INTEL 的 8051，此后在 8051上發(fā)展出了 MCS51系列 MCU 系統(tǒng)。 本系統(tǒng)所有的設(shè)計(jì)和調(diào)試都用 PROTEUS 仿真系統(tǒng)完成，然后用單片機(jī)程序進(jìn)行控制。 。 實(shí)物如圖所示： 2 圖 11 課題完成的功能 16路信號(hào)燈循環(huán)進(jìn)行檢測(cè)。 ，還有， 又比 如王國(guó)芬 發(fā)表 的《 TDB型信號(hào)燈快速定位報(bào)警系統(tǒng)》， 他 利用指示燈與繼電器相結(jié)合的方法，由指示燈顯示燈的位置 。 隨著信號(hào)燈不斷的發(fā)展，為了保障信號(hào)燈能一直正常工作，使鐵路能正常運(yùn)行，信號(hào)燈監(jiān)控系統(tǒng)也在不斷的向自動(dòng)化、智能化發(fā)展和改進(jìn)。 后來(lái) 隨著列車速度的不斷提高， 信號(hào)燈也不斷改進(jìn)。用 手勢(shì) 信號(hào) 來(lái) 指揮列車前進(jìn)或停止。 關(guān)鍵詞： 信號(hào)燈；監(jiān)控；故障報(bào)警 4 Light alarm monitoring system ABSTRACT Today,the railway has been around the world,throughout our lives. The lights are the essential equipment which are used to guarantee the normal operation of the if the lights are broken down, the railway may not operate properly or even make the railway purpose of the research is to design a light alarm monitoring system which is used to find the broken light timely and this way,the maintainer can repair the broken light in first time and guarantee the normal operation of the railway. The system will use microcontroller to control it,and use the simulation system to simulate the operation of the monitoring system. Key words:light。而信號(hào)燈是用來(lái)保障鐵路正常運(yùn)營(yíng)的必不可少的設(shè)備。 1 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 題 目： 信號(hào)燈報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng) 學(xué) 號(hào)： 104812293 姓 名： 祝正磊 班 級(jí)： 10機(jī)工 A1 專 業(yè)： 機(jī)械電子工程 學(xué) 院： 機(jī)電工程 學(xué)院 入學(xué)時(shí)間： 20xx級(jí) 指導(dǎo)教師： 陸成鷹 日 期： 20xx 年 3 月 12日 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行的工作及取得的成果。 作者簽名： 祝正磊 日期： 20xx 年 3 月 12 日 3 信號(hào)燈報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng) 摘要 如今，鐵路已經(jīng)遍及世界各地，貫穿了我們的生活。 本系統(tǒng)將使用單片機(jī)來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制，使用仿真系統(tǒng)來(lái)模擬整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況。在過(guò)去鐵路剛開(kāi)始運(yùn)行的時(shí)候， 是由 人 騎 著 馬在前面引導(dǎo) 火 車運(yùn)行。 在晚上運(yùn)行的時(shí)候 ，紅色燈光表示停車信號(hào)， 白 色燈光表示進(jìn)行信號(hào)。夜間仍用紅色燈光表示停車， 但改 用 綠 色燈光表示 前進(jìn) 。 比 如張少華 發(fā)表 的《新型站內(nèi)信號(hào)燈斷絲定位報(bào)警系統(tǒng)》 。系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 造價(jià)不貴， 適合批量生產(chǎn)。 。電壓比較器的輸出信號(hào)進(jìn)入單片AT89C51 主芯片，觀察電壓比較器的輸出情況，若都是高電位 1，則正常，此時(shí)如果原先有故障，則消除故障，如果原先沒(méi)有故障，則進(jìn)行下一路的監(jiān)測(cè)；若一個(gè)高電位 1，一個(gè)低電位 0，則故障并使用數(shù)碼管顯示發(fā)生故障的信號(hào)燈的路數(shù)和時(shí)間 ，此時(shí)如果原先有故障，則進(jìn)行下一路監(jiān)測(cè)，如果原先沒(méi)有故障，顯示報(bào)警后開(kāi)始監(jiān)測(cè)下一路；若都為 0，則沒(méi)有開(kāi)機(jī)，重新檢測(cè)。 單片機(jī) 誕生于 1971年，經(jīng)歷了 SCM、 MCU、 SoC 三大階段，早期的 SCM 單片機(jī)都是 8位或 4位的。 90年代后隨著 消費(fèi)電子產(chǎn)品 大發(fā)展， 單片機(jī) 技術(shù)得到了巨大提高。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。 AT89C2051是一種帶 2K字節(jié) 閃存可編程可擦除 只讀存儲(chǔ)器 的 單片機(jī) 。 AT89C51單片機(jī) 為 很多 嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 控制引腳（ 6根） 1） RST/Vpd：復(fù)位信號(hào)輸入引腳 /備用電源輸入引腳。 5） EA/Vpp：片外 ROM 訪問(wèn)允許 /編程電壓輸入引腳。 1） P0口（ ）： P0口是漏極開(kāi)路的 8位并行端口，作雙向 I/O 端口使用或者作為地址總線低 8位數(shù)據(jù)總線使用。 4） P3口（ ）： P3口一般作為準(zhǔn)雙向 I/O 端口使用或者第二功能引腳。 3） 節(jié)省使用 I/O 口，以便將來(lái)修改和調(diào)試時(shí)方便。 本系統(tǒng)主要用到的硬件有：多路電子模擬開(kāi)關(guān) CD406電壓比較器 LM32時(shí)鐘芯片 DS130串行接口 74LS16數(shù)碼管、單片機(jī)主芯片 AT89C5以及若干按鈕開(kāi)關(guān)、電阻、電容、晶體。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測(cè)量的電流的 線路 中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過(guò)，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的 2次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián) 線圈 的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。 電壓比較器可以看作是放大倍數(shù)接近“無(wú)窮大”的運(yùn)算放大器。 內(nèi)部振蕩方式：?jiǎn)纹瑱C(jī)的內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的反相放大器，XTAL1和 XTAL2分別是放大器的輸入和輸出端，在這兩個(gè)引腳之間外接一個(gè)石英晶體或者陶瓷振蕩器，就可以構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。當(dāng)晶振頻率是6MHz 時(shí)，機(jī)器周期是 2us。復(fù)位可以使死機(jī)狀態(tài)下的單片機(jī)重新啟動(dòng)。由于微機(jī)電路是 時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng) VCC 超過(guò) 低于 以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才會(huì)撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。 13 本設(shè)計(jì)使用的是上電復(fù)位和按鍵復(fù)位合二為一的電路，這樣既可以起到必須上電復(fù)位的作 用，也可以起到單片機(jī)死機(jī)使人為復(fù)位的作用。 DS1302的工作原理 1）控制字節(jié) DS1302 的 控制字符 表示。 14 2）輸入輸出 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0開(kāi)始。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。 X1和 X2是振蕩源，外接 晶振。如果在傳送過(guò)程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次 數(shù)據(jù)傳送 ， I/O 引腳 變?yōu)楦咦钁B(tài)。如圖 36所示： 15 圖 36 時(shí)鐘芯片電路設(shè)計(jì) 為了能夠觀察單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，所以需要一些顯示設(shè)備來(lái)顯示單片機(jī)的狀態(tài)。 數(shù)碼管 按段數(shù)可分為 七段數(shù)碼管 和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè) 發(fā)光二極管 單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)（ 8）可分為 1位、 2位、 3位、 4位、 5位、 6位、 7位等數(shù)碼管。 74LS164是 8位移位寄存器（串行輸入，并行輸出）。 時(shí)鐘 (CP) 每次由低變高時(shí)，數(shù)據(jù)右移一位，輸入到 Q0， Q0 是兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端（ DSA和 DSB）的邏輯與，它將上升時(shí)鐘沿之前保持一個(gè)建立時(shí)間的長(zhǎng)度。1 DB 0DAH。5 25 DB 0BEH。9 END 仿真結(jié)果如圖 4— 1 圖 41 26 2)讀取時(shí)鐘芯片后的顯 示 T_RST Bit T_CLK Bit T_IO Bit SECOND EQU 10H MINUTE EQU 11H HOUR EQU 12H DAY EQU 13H MONTH EQU 14H WEEK EQU 15H YEARL EQU 16H ORG 0000H Ajmp START ORG 0003H ORG 0013H ORG 0030H START: CLR T_RST CLR T_CLK MOV YEARL,14H MOV MONTH,5H 27 MOV DAY,21H MOV HOUR,17H MOV MINUTE,58H MAIN: LCALL GET1302 LCALL DISPLAY LJMP MAIN DISPLAY: MOV SCON,0 MOV A,11H ANL A,07FH MOV B,16 DIV AB MOV 17H,B MOV B,10 MUL AB ADD A,17H MOV B,10 DIV AB MOV 17H,A MOV A,B 28 MOV DPTR,TAB MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,17H MOV DPTR,TAB MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,12H ANL A,07FH MOV B,16 DIV AB MOV 17H,B MOV B,10 MUL AB ADD A,17H MOV B,10 DIV AB MOV 17H,A 29 MOV A,B MOV DPTR,TAB MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,17H MOV DPTR,TAB MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,30H ANL A,07FH MOV B,16 DIV AB MOV 17H,B MOV B,10 MUL AB ADD A,17H MOV B,10 DIV AB 30 MOV 17H,A MOV A,B MOV DPTR,TAB MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,17H MOV DPTR,TAB MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI LCALL DIS_DELAY RET DIS_