【正文】 課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。 PROTUES 不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過程形象化。 8086/8088 數(shù)據(jù)和地址總線采用分時(shí)復(fù)用操作方法，即用同一總線既傳輸數(shù)據(jù)又傳輸?shù)刂贰? P1 和 P0、 P2 口分別連接紅綠燈以及兩個 LED 數(shù)字顯示管，控制紅綠燈以及倒計(jì)時(shí)的讀秒顯示。遇到特殊情況時(shí)，由人工控制信號以中斷方式輸入單片機(jī)，無特殊情況時(shí)，中斷引腳 INT1 為高電平，不產(chǎn)生中斷請求，單片機(jī)執(zhí)行主程序，有特殊情況的時(shí)候，中斷引腳采用人工方法接地為低電平，產(chǎn)生中斷請求，單片機(jī)執(zhí)行中斷服務(wù)程序，處理特殊情況，處理完以后，中斷引腳變?yōu)楦唠娖剑磸?fù)位鍵返回，繼續(xù)執(zhí)行主 程序 實(shí)現(xiàn)過程 選取元器件 一枚 AT89C51 單片機(jī) 一枚 74LS244 芯片 9 個 led 指示燈 2 個數(shù)字顯示管 ，進(jìn)行大致位置的排布。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過程的統(tǒng)一的特點(diǎn)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。 在 PROTUES繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件，可以在 PROTUES的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 (4)． 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。 交通燈管理系統(tǒng)功能 表 1： 交通燈管理系統(tǒng)電路原理圖 30 秒 5 秒 30 秒 ???? 東西方向燈 紅燈 黃燈 綠燈 ???? 南北方向燈 綠燈 紅燈 紅燈 ???? 從上表中我們可以很容易的看出： (1)． 當(dāng)東西方向?yàn)榧t燈，此道車輛禁止通行，東西道行人可通過；南北道為綠燈，此道車輛通過，行人禁止通行。 為了能夠適應(yīng)現(xiàn)今交通如此發(fā)達(dá)的城市，而要擁有能夠處理應(yīng)急事件的能力，這樣的交通燈才能夠更好的服務(wù)于人民 。 一個能夠根據(jù)實(shí)際情況來更改規(guī)則的交通燈將會能夠更為有效地處理 各種交通問題。 此 課程應(yīng) 具有 的功能是： 使得十字路口的紅 ， 綠燈交替點(diǎn)亮；在燈色交換時(shí)，綠燈閃爍再黃燈亮提醒。 當(dāng)一條指令訪問 7FH 以上的內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問高 128 字節(jié) RAM 還是訪問特殊功能寄存器。 不應(yīng)將數(shù)據(jù)“ 1” 寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單 元數(shù)值總是“ 0”。 P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中， 7 P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR 輸入端， 10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分 別連接 N1 的 SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19 腳）端口， 12 腳 .27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。功能包括對會聚主 IC 內(nèi)部寄存器 .數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信 號 IR 的接收解碼及與主板 CPU 通信等。但是由于火車是按固定的時(shí)刻表以 單列方式運(yùn)行的，而且火車要停下來不是很容易，因此鐵路上使用的信號只有一種命令：通行。而中國最早的馬路交通燈卻是誕生于 1928 年的上海英租界。 1869 年 1 月 2 日，煤氣燈爆炸，使警察受 傷，遂被取消。 1858 年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。本交通燈以單片機(jī)為核心，以 LED 燈作為 倒計(jì)時(shí)顯示。在實(shí)時(shí)檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個核心部件來使用。使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量，提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。但是道路交通擁堵的問題日益顯著，可以預(yù)見智能交通燈將會有很大的應(yīng)用前景。 2． 選題背景 交通燈簡介 在日常生活中能夠很明顯地感受到， 隨著全球城市化進(jìn)程的加快，機(jī)動車的數(shù)量大增，各地的交通承受的壓力都很大，因而出現(xiàn)的問題也越來越多。如音樂集成單片機(jī)，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的類似于計(jì)算機(jī)的原 5 理。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇： 在智能儀器儀表上的應(yīng)用 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。 低功耗 現(xiàn)在新型單片機(jī)的功耗越來越小，供電電壓從 5V 降低到了 ，甚至 1V，工作電流從 mA 降到 181。大部分產(chǎn)品有較好的兼容性，保證了已開發(fā)產(chǎn)品能順利移植，較容易地使產(chǎn)品進(jìn)行升級換代。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專用處理器發(fā)展而來，最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和 CPU集成在一個芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小、更容易集成于復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件： CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外 存。 第三階段（ 1978— 83）高性能單片階段這個階段推 出的單片機(jī)普遍帶有串行接口。 單片機(jī)的發(fā)展分為 4 個階段： 第一階段（ 1974— 76 年）：單 片機(jī)初級階段。 單片機(jī)的發(fā)展 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。隨著微電子技術(shù)、 IC 設(shè)計(jì)、 EDA 工具的發(fā)展，基于 SoC 的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會有較大的發(fā)展。在發(fā)展 MCU 方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù) Philips 公司。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上，Intel 公司功不可沒。所以交通燈有著不可或缺的重要地位。有系統(tǒng)簡單 .實(shí)用性強(qiáng) .運(yùn)行穩(wěn)定且可靠等優(yōu)點(diǎn)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，利用單片機(jī)技術(shù)對交通燈進(jìn)行智能化管理，已成為目前廣泛采用的方法。 如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道 .城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況，越來越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。 本交通燈以單片機(jī)為核心，以 LED燈作為倒計(jì)時(shí)顯示。 Proteus VII 目 錄 上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠信聲明 ?????? ??????? I 上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題登記表 ?????? ??????? II 上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)記錄表 ?????? ??????? IV 中文摘要及關(guān)鍵詞 ????????????????? ??????? V 英文摘要及關(guān)鍵詞 ?????????????????????? ? VII 1．單片機(jī)概述 ?????????? ? ?? ?????????????? ? 1 單片機(jī)的發(fā)展??????? ? ??????????? ????? ? 1 單片機(jī)的定義???????? ? ??????????????? ? 2 單片機(jī)的特點(diǎn)???????? ? ??????????????? ? 2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域??????? ? ?????????????? ? 3 2．選題背景??????????? ? ?? ????????????? ? 5 交通燈的簡介?????????????????????? ? ?? 5 芯片簡介???????? ? ?????????????? ? 6 3. 交通燈的研究思路 ? ? ?????? ? ???????? ??????? 7 概述?? ????????? ???? ??????? ??????? 7 需求分析????????? ????????? ?? ??? ???? 7 設(shè)計(jì)思想????? ??????????????? ??????? 7 設(shè)計(jì)要求??????????????????????????? 7 4． 交通燈的仿真實(shí)現(xiàn) ?? ?????? ?? ?????? ???????? 9 仿真軟件???????????????????????? 9 VIII 實(shí)現(xiàn)原理???????????????????? ???? ??? 9 實(shí)現(xiàn)過程??????????????????????????? 10 選取元器件???????????????????????? 10 系統(tǒng)連線 ???????? ????????????????? 12 運(yùn)行狀態(tài)??????????????????? ?????? 13 測試 ????????????????????????????? 15 5．總結(jié)??????????? ? ?????????????????? 16 參考文獻(xiàn) ???????????????????