【正文】 ......................... 22 附錄 .........................................................................23 致謝 ...................................................................... 26 1 摘 要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展 ， 單片機的應用正在不斷深入 ， 同時帶動傳統(tǒng)控制檢測技術日益更新 。 1858 年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅、藍兩色的機械般手勢信號燈，用以指揮馬車通行。綠燈時通行信號燈，面對綠燈的車輛可以直行，左轉彎和右轉彎，除非兩一種標志禁止某一種轉向。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。當代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應用在全系列的單片機上。 單片機又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。 單片機是靠程序運行的，并且可以修改。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。現(xiàn)在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。 主頻 2MHz 的 8080 芯片運算速度比 8008 快 10 倍，可存取 64KB 存儲器，使用了基于 6 微米技術的 6000 個晶體管，處理速度為 （ Million Instructions Per Second ）。 單片機的硬件特性 單片機集成度高。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。 ： 單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 圖 1 AT89S51 單片機實物圖 圖 2 AT89S51 針腳圖 9 40個引腳按引腳功能大致可分為 4 個種類：電源、時鐘、控制和 I/O引腳。 ② VPD 功能：在 Vcc 掉電情況下，接備用電源。它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。如果 b,c 送高電平 ,10 接地 ,右邊的數(shù)碼管會顯示 1，在本次設計中為個位的位選信號。 交通燈的管理方案論證 東西、南北兩干道交于一個十字路口，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。 總體框圖 圖 8 硬件設計總體框圖 AT89S51 振蕩電路 復位電路 南北發(fā)光二極管 2 組 東西發(fā)光二極管 2 組 兩位數(shù)碼管 4 組 14 設計實現(xiàn)功能流程圖 開 始設 置 起 始 地 址計 時 器 初 始 化 ， 并 打 開延 時 5 0 s東 西 方 向 黃 燈 亮東 西 方 向 綠 燈 滅南 北 方 向 烘 紅 燈 ， 東 西 方 向 綠 燈南 北 方 向 黃 燈 亮南 北 方 向 綠 燈 滅延 遲 4 0 s南 北 方 向 綠 燈 ， 東 西 方 向 紅 燈延 遲 1 0 s延 遲 1 0 s 圖 9 設計實現(xiàn)功能流程圖 15 單片機的最小系統(tǒng) 單片機系統(tǒng)包括單片機、 振蕩 電路、復位電路 。 圖 10 單片機最小系統(tǒng)部分 16 信號燈的顯示 顯示原理： 當定時器定時為 1 秒，時程序跳轉到時間顯示及信號燈顯示子程序，它將依次信號燈時間 ，同時一直顯示信號燈的顏色，這時在返回定時子程序定時一秒，在信號燈的下一個時間，這樣依次把所有的燈色的時間顯示完后在重新給時間計數(shù)器賦初值重新進入循環(huán)。軟件延時 MCS51的工作頻率為 212MHZ，選用的 80S51 的單片機的工作頻率為 12MHZ。 MOV IE, 82H 。 19 主功能實現(xiàn)程序流程圖 開 始P 1 ← E D H , 3 3 H ← 0 5 H , 3 2 H ← 0 4 HR 2 ← 0 5 H進 入 顯 示 延 遲 程 序 ， D L YR 5 = ? 0 HP 1 ← 0 E 7 H , 3 3 H ← 0 9 HP 1 ← D E H , 3 3 H ← 0 5 H , 3 2 H ← 0 6 HR 5 ← 0 1 H進 入 顯 示 延 遲 程 序 ， D L YR 5 = ? 0 HR 2 ← 0 4 H進 入 顯 示 延 遲 程 序 ， D L YR 5 = ? 0 HP 1 ← D B H , 3 3 H ← 0 9 HR 5 = ? 0 H進 入 顯 示 延 遲 程 序 ， D L YN ON ON ON OB A C K 圖 12 主功能實現(xiàn)程序流程圖 20 顯示功能流程圖 開 始進 入 顯 示 程 序P 3 ← 0 F E H ； 輸 出 個 位 數(shù) 字A ← ( 3 1 H ) （ 個 位 數(shù) ） ， P 2 ← AA ← ( 3 2 H ) ， 南 北 方 向 十 位 ， P 2 ← AA ← ( 3 3 H ) ， 東 西 方 向 十 位 ， P 2 ← A P 3 ← 0 F D H ； 顯 示 南 北 方 向 十 位 P 3 ← 0 F B H ； 顯 示 東 西 方 向 十 位3 1 H ← 0 0 H ， R 7 ← 1 0R 6 ← 2 0T F 0 = ? 0 1T L 0 ← 0 B 0 H , T H 0 ← 0 3 C H , 計 時 器 初 始 化R 6 = ? 0 0( 3 1 H ) = ( 3 1 H ) + 1R 7 = ? 0 0( 3 2 H ) = ( 3 2 H ) + 1 , ( 3 3 H ) = ( 3 3 H ) + 1N OY E SY E SY E SN O 圖 13 顯示功能流程圖 21 第 五 章 設計感想 這是第一 次 真正完整 的 從設計到實物的嘗試，雖然只是一個簡單的交通燈控制系統(tǒng)，卻在其中遇到了許多困難，從中真正體會到了將想法變?yōu)閷嵨锸且粋€多么艱辛的過程。價格低廉，設計簡便，單片機編程技術是一門實踐性與應用性很強的技術。這次課程設計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！ 通過這次的課程設計我對于專業(yè)課的學習有了更加深刻的認識，以為現(xiàn)在學的知識用不上就加以怠慢，等 到想用的時候卻發(fā)現(xiàn)自己的學習原來是那么的不扎實。尤其在對單片機的學習和運用方面，使我深刻的認識到它的優(yōu)越性。 。東西紅，南北綠 MOV 33H,05H；東西十位數(shù)，顯示 4 MOV 32H,06H，南北十位數(shù)，顯示 3 MOV R5,4 L3: ACALL DLY DJNZ R5,L3 24 MOV P1,0DBH。我們每一個人永遠不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。通過本次交通燈系統(tǒng)設計過程中理論結合 實際 ， 對課堂上老師講述的 內(nèi)容有了更深刻的體會。機器周期與主頻有關，機器周期是主頻的 12 倍，所以一個機器周期的時間為 12*（ 1/6M） =2us。 令 TO 為定時器方式 1 MOV TH0, 3CH 。在中斷服務子程序中， CPU 先使軟件計數(shù)器減 1，然后判斷他是否為零。 （ 2） 復位電路 ‐ 恢復初始狀態(tài) 復位電路就是在 RST 端（ 9 腳）外界的一個電路，目的是使單片機上電開始工作時，內(nèi)部電路從初始狀態(tài)開始工作，或者工作中人為讓單片機重新從初始狀態(tài)開始工作。延遲 10s后，南北方向綠燈亮，同時東西方向紅燈亮，延遲 40s 后，南北黃燈亮，延遲 10s 后，南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮，重復上述過程。 （ 2）南北向的綠燈連在一塊，東西向的紅燈連在一塊，他們一塊與 相連。 圖 3 共陽極數(shù)碼管原理圖 圖 4 共陰極數(shù)碼管原理圖 11 圖 5 LED數(shù)碼管實物正面圖 圖 6 LED數(shù)碼管實物側面圖 圖 7 LED 數(shù)碼管原理圖 SM220501K 是一個兩位數(shù)共陰極的數(shù)碼管 ,a,b,c,d,e,f,g,就是數(shù)碼管的段碼 dip 就是數(shù)碼管的小數(shù)點， 1 10 為位選信號。 led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7 段有的另加一個小數(shù)點，還有一種是類似于 3位 “ +1”型。 ⑶ RST/VPD:復位 /備用電源。此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。 ： 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。 20世紀 8