【正文】 ..........................................25 軟件延時(shí) ......................................................................................................................26 顯示程序設(shè)計(jì) .....................................................................................................................27 顯示原理 .......................................................................................................................27 8255 輸出信號(hào)與數(shù)碼管的連接 ..................................................................................27 8255 與 8051 的連接 ....................................................................................................28 第 6 章 結(jié)論 .................................................................................................................................29 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................30 目錄 IV 致 謝 ...........................................................................................................................................31 附 錄 ...........................................................................................................................................32 附錄 1：總圖 ............................................................................................................................32 附錄 2：程序源代碼 ................................................................................................................33 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒論 當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成 為疏導(dǎo)交通車(chē)輛最常見(jiàn)和最有效的手段?？康?就 是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序。交通信號(hào)燈控制方式很多。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線(xiàn)紅綠燈。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車(chē)輛必須在交叉路口的停車(chē)線(xiàn)后停車(chē)。 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。 隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平的提高，單片機(jī)還會(huì)不斷產(chǎn)生新的變化和進(jìn)步，最終人們可能發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)與微機(jī)系統(tǒng)之間的距離越來(lái)越小，甚至難以辨認(rèn)。于是紅、黃、綠三色信號(hào)燈即以一個(gè)完整的指揮信號(hào)家族，遍及全世界陸、海、空交通領(lǐng)域了。通過(guò)紅，綠 ，黃三色燈進(jìn)行單一的控制，使其遵守紅燈停，綠燈行的原則。 第 2 章 總體規(guī)劃方案 4 第 2 章 總體規(guī)劃方案 規(guī)劃設(shè)計(jì)方案 根據(jù)此路口的車(chē)流量：由于東西方向比南北方向的車(chē)流量要大，所以在東西方向的綠燈時(shí)間較長(zhǎng)設(shè)為 80s，南北方向的紅燈設(shè)為 60s，黃燈時(shí)間為 5s。過(guò)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)狀態(tài) 4，南北綠燈滅，閃幾個(gè)黃燈，東西還是為紅燈亮，一段時(shí)間后，又循環(huán)至狀態(tài) 1。 （ 3）當(dāng)東西方向?yàn)榫G燈，此道車(chē)輛通行；南北方向?yàn)榧t燈，南北道車(chē)輛禁止通過(guò)，行人通行。 MCS51 的引腳和功能概述 MCS51系列單片機(jī)中的 803 8051及 8751均采用 40Pin封裝的雙列直接 DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置， 40 個(gè)引腳中，正電源和地線(xiàn)兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線(xiàn)兩根， 4組 8位共 32 個(gè) I/O 口，中斷口線(xiàn)與 P3 口線(xiàn)復(fù)用。 第 3 章 系統(tǒng)的芯片簡(jiǎn)介 9 圖 復(fù)位方 式圖 Pin31:EA/V pp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線(xiàn)， 8051 和 8751 單片機(jī)，內(nèi)置有 4kB 的程序存儲(chǔ)器，當(dāng) EA 為高電平并且程序地址小于 4kB 時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過(guò) 4kB 地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。在方式控制字控制下， C 口可以分成兩個(gè) 4 位端口，每個(gè)端口包含一個(gè) 4位鎖存器，分別與 A口和 B口配合使用，作為與外設(shè)之間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)和存放接口電路當(dāng)前的狀態(tài)信息。 8255 可編程并行接口芯片方式控制字格式說(shuō)明 : 8255 有兩種控制命令字；一個(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是 C口按位置位／復(fù)位控制字。 方式 2 ：雙向總線(xiàn)方式。 當(dāng)三態(tài)門(mén)使能信號(hào) OE 為低電平時(shí)，三態(tài)門(mén)導(dǎo)通，允許 Q0~Q7 輸出， OE為高電平時(shí)，輸出懸空。 第 3 章 系統(tǒng)的芯片簡(jiǎn)介 14 VOUT VBATT VCC / RESET GND WDI PFI /PFD 圖 MAX692封裝和引腳 VOUT：電源輸出引腳。 MAX692 1 2 3 4 5 6 7 8 第 4 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 15 第 4 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總框圖設(shè)計(jì) 圖 系統(tǒng)總框圖 （ 1）開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)輸入交通燈初始時(shí)間，通過(guò) 8051 單片機(jī) P1 輸入到系統(tǒng) （ 2）由 8051 單片機(jī)的定時(shí)器每秒鐘通過(guò) P0口向 8255 的數(shù)據(jù)口送信息，由 8255的 PA 口顯示紅、綠 、黃燈的燃亮情況；由 8255 的 PC 口顯示每個(gè)燈的燃亮?xí)r間。 觸點(diǎn)式按鍵在按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來(lái)。 按鍵未按下時(shí)， a = 0， b = 1，輸出 Q = 1。用 I/O口線(xiàn)組成行、列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上。圖 中的 4輸入與門(mén)用于產(chǎn)生按鍵中斷，其輸入端與各列線(xiàn)相連，再通過(guò)上拉電阻接至 +5V 電源，輸出端接至 8051 的外部中斷輸入端。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，所謂的“看門(mén)狗”是指在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通過(guò)軟件或硬件方式在一定的周期內(nèi)監(jiān)控單片機(jī)或其他 CPU的 運(yùn)行情況。 看門(mén)狗電路可以分為內(nèi)看門(mén)狗和外看門(mén)狗。如果 WDI 保持高或低超過(guò)看門(mén)狗定時(shí)周期（ ）， /RESET 端將發(fā)生 200ms 的負(fù)脈沖使 CPU 復(fù)位。例如，七段顯示器的a,b,c,d,e,f 導(dǎo)通， g 截止，則顯示 ，每一位都需要一個(gè) 8 位輸出口控制，所以占用硬件多，一般用于顯示器為數(shù)較?。ê苌伲┑膱?chǎng)合。每個(gè)方向的綠黃燈的定時(shí)時(shí)間可以預(yù)設(shè)，一個(gè)方向綠燈、黃燈亮?xí)r，另一個(gè)方向紅燈亮。我們用 8255 并行接口信片來(lái)擴(kuò)展 I/O 端口。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。裝入定時(shí)器初值 MOV TL0, BOH 。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過(guò)指令的執(zhí)行條數(shù)來(lái)確定 1秒的時(shí)間。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是匯編語(yǔ)言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。在未來(lái)的工作和學(xué)習(xí)中，我將以更好的成績(jī)來(lái)報(bào)答各位領(lǐng)導(dǎo)和老師，同時(shí)，我還要 感謝同組的同學(xué)們，再設(shè)計(jì)過(guò)程中他們給予我很多幫助，謝謝你們。跳轉(zhuǎn)到主程序的開(kāi)始處 ORG 0003H 。啟動(dòng) T1 計(jì)時(shí)器 SETB EX1 。 置 0 MOV R7,00H 。R0 清零 MOV R0,A 。設(shè)置 T1 為計(jì)數(shù)方式 ,T0 為定時(shí)方式，且都工作于模式1 MOV TH1,00H 。 附錄 32 附 錄 附錄 1： 總圖 附錄 33 附錄 2：程序源代碼 ORG 0000H 。另外，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)還獲得了各位領(lǐng)導(dǎo)和老師們的大力支持。這是由于本身地理位子以及車(chē)流量情況所定，如果有需要可以設(shè)計(jì)擴(kuò)充原系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 MOV IE, 82H ＲＥＴ１ ＥＮＤ 軟件延時(shí) MCS51 的工作頻率為 212MHZ，我們選用的 8051 單片機(jī)的工作頻率為 6MHZ。 初值： ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／ T 計(jì)數(shù) ＝２ １６ －５０ ms/1us=15536=3CBOH ORG 1000H START: MOV TMOD, 01H 。 R4 存放黃燈時(shí)間 5 03H R5 存放紅燈時(shí)間 60 3CH R6 存放綠燈時(shí)間 80 50H PC0 顯示黃燈信號(hào) PC1 顯示紅燈信號(hào) PC2 顯示黃燈信號(hào) 8255 工作于方式 0 8255 PA、 PB、 PC口輸出 PC 控制字為 10000000B （ 80H） 每秒鐘的設(shè)定 延時(shí) 方法可以有兩種一中是利用 MCS51 內(nèi)部定時(shí)器才生溢出中斷來(lái)確定 1 秒的時(shí)間，另一種是采用軟延時(shí)的方法。由于我們用外部輸入設(shè)定紅綠燈倒計(jì)時(shí)初值、數(shù)碼管的輸出顯示、紅綠黃信號(hào)燈的顯示都要用到一個(gè) I/O 端口，顯然 8051 的端口是不夠，需要擴(kuò)展。 圖 數(shù)碼管顯示圖 圖 要是行人能看見(jiàn)信號(hào)燈的情況，必須把 8255輸出的信號(hào)進(jìn)行放大 VT為雙向晶閘管，當(dāng)門(mén)極為高電平時(shí)晶閘管導(dǎo)通，該支路指示燈亮；當(dāng)門(mén)極為低電平時(shí)晶閘管管斷，該支路指示燈滅。點(diǎn)亮顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方法。 /RESET 是復(fù)位信號(hào)輸出腳，接到 CPU 的復(fù)位輸入腳。這種方式中，看門(mén)狗能否可靠有效地工作，與硬件組成及軟件的控制策略都有密切的關(guān)系。這種外界干擾輕者導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)出錯(cuò)，重者將嚴(yán)重影響程序的運(yùn)行。 圖 鍵盤(pán) 接口電路 圖 ，該鍵盤(pán)是由 8051 P1 口的高、低字節(jié)構(gòu)成的 4 4鍵盤(pán)。由此可見(jiàn)，鍵盤(pán)輸出經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路之后，輸出已變?yōu)橐?guī)范的矩形方波。 第 4 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 17 圖 去抖動(dòng)電路 在硬件上可采用在鍵輸出端加 RS觸發(fā)器 (雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 )或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成去抖動(dòng)電路。 各個(gè)模塊電路設(shè)計(jì) 選用設(shè)備： 8051 彈片機(jī)一片， 8255 并行通用接口芯片一片， 74LS07 兩片，MAX692‘看門(mén)狗’一片，共陰極的七段數(shù)碼管兩個(gè)雙向晶閘管若干， 7805 三端穩(wěn)壓電源一個(gè)，紅、黃、綠交通燈各兩個(gè)，開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)、連線(xiàn)若干。 /RESET：復(fù)位輸出引腳，低電平有效。 74ls373 是常用的地址鎖存器芯片，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)是帶三態(tài)緩沖輸出的 8D 觸發(fā)器，在單片機(jī)系統(tǒng)中為了擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器，通常需要一塊 74ls373 芯片， MAX692 簡(jiǎn)介 MAX692 是微系統(tǒng)監(jiān)控電路芯片，具有后備電池切換、掉電判別、看門(mén)狗監(jiān)控等功能。是帶三態(tài)緩沖輸出的 8D觸發(fā)器， 其引腳圖如 圖 所示 ： 圖 74ls373引腳圖 (1).1 腳是輸出使能 (OE),是低電平有效 ,當(dāng) 1 腳是高電平時(shí) ,不管輸入 1 1 1 18 如何 ,也不管 11 腳 (鎖存控制端 ,G)如何 ,輸出 2(Q0)、 5(Q1)、 6(Q2)、9(Q3)、