【正文】 .......................................................18 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ................................................................................................................................19 引腳功能說明 ........................................................................................................................20 芯片功能 ..............................................................................................................................21 其他器件 .......................................................................................................................22 數(shù)碼管與交通信號燈 ............................................................................................................22 看門狗 MAX692.....................................................................................................................23第三章 控制器硬件系統(tǒng)設(shè)計 ............................................................................................26 系統(tǒng)硬件設(shè)計方案 .......................................................................................................26 系統(tǒng)工作原理 ...............................................................................................................28第四章 控制器的軟件設(shè)計 ..............................................................................................30 交通燈燃亮時間的設(shè)定 ...............................................................................................30 軟件延時 .......................................................................................................................32 時間及信號燈的顯示軟件設(shè)計 ...................................................................................334．4 程序設(shè)計 ....................................................................................................................34第五章 調(diào)試過程 ................................................................................................................38結(jié) 論 ..................................................................................................................................39致 謝 ..................................................................................................................................39參考文獻 ..............................................................................................................................40附錄 ......................................................................................................................................40附錄 1：實驗程序原代碼 ...................................................................................................40附錄 2：實驗原理圖 ...........................................................................................................45 1前 言單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。這是世界上最早的交通信號燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴音器來啟動紅綠燈，司機遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。黃燈是警告信號，面對黃燈的車輛不能越過停車線， 2但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時可以進入交叉路口。靜態(tài)比例為：人均車輛越 0。如果將每個交通十字路口的多余交通警察撤回，安排在最不利于管理和事故高發(fā)的地方，不但可以大大的降低交通事故的發(fā)生率，而且可以節(jié)省大量的人力財力。白天（A 擋）為 60（主）45 （支）——5 （閃爍） 3秒，夜晚（B 擋）為 40（主） —10（支）—5（閃爍）秒。方案二：采用單片機控制模塊提供電源。這種方案實現(xiàn)復雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。按鍵按照接口原理可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩類，這兩類鍵盤的主要區(qū)別是識別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。當 I/O 口線內(nèi)部有上拉電阻時，外電路可不接上拉電阻。單片機中常用軟體法，因此，對于硬體方法這里不采用。鍵盤采用獨立式鍵盤，單片機的 I/O 口數(shù)可以滿足該鍵盤，并且可以完成題目中的所要求的設(shè)定時間、緊急情況控制功能。 7請注意圖 2－1b 和圖 2－1d，它們在一個時間段中四個方向都可以通車，這種狀態(tài)能在一定的時間內(nèi)達到較大的車流量，效率特別高。圖中 74LS04 的作用是倒相和驅(qū)動，它輸出的電流大約 48mA，實際測試發(fā)現(xiàn)足以滿足要求，而且發(fā)光管也能達到足夠的亮度。 “創(chuàng)新模式”獲得成功，奠定了 SCM 與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。 ，向 MCU 階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了 SoC 化趨勢。這就是 SCM 的誕生年代， “單機片”一詞即由此而來。 ④指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。 CMOS 化 近年，由于 CHMOS 技術(shù)的進小，大大地促進了單片機的 CMOS 化。目前生產(chǎn)的 CHMOS 電路已達到 LSTTL 的速度，傳輸延遲時間小于 2ns，它的綜合優(yōu)勢已在于 TTL 電路。 低噪聲與高可靠性 為提高單片機的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標準的要求，各單片廠家在單片機內(nèi)部電路中都采用了新的技術(shù)措施。這類單片機的運算速度比標準的單片機高出 10 倍以上。隨著低價位 OTP（One Time Programble）及各種類型片內(nèi)程序存儲器的發(fā)展，加之處圍接口不斷進入片內(nèi)，推動了單片機“單片”應(yīng)用結(jié)構(gòu)的發(fā)展。就其組成和功能而言，一塊單片機芯片就是一臺計算機。 （3）控制功能強。 1. 通用型/專用型 這是按單片機適用范圍來區(qū)分的。 單片機的應(yīng)用 單片機的應(yīng)用分類由于單片機具有顯著的優(yōu)點，它已成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類生活的得力助手。 (4) 單片機在分布式多機系統(tǒng)中的應(yīng)用 在比較復雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機系統(tǒng)。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。然而，初始復位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的狀態(tài)，8051 的初始態(tài)。顯然，對內(nèi)部無程序存儲器的 8031，EA 端必須接地。 A 組和 B 組具有一個控制命令寄存器，用來接收 CPU 的控制字（命令） ，根據(jù)控制字決定兩端口的工作方式，也可以用控制字做到 C 口按位清“0”或者按位置“1”。 引腳功能說明RESET：復位輸入線，當該輸入端外接高電平時，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有 I/O 口均被置成輸入方式。端口 C 可以通過工作方式設(shè)定而分成 2 個 4 位的端口，每個 4 位的端口包含一個 4 位的鎖存器，分別與端口 A 和端口 B 配合使用，可作為控制信號輸出或狀態(tài)信號輸入端口。輸出可被鎖存，輸入不能鎖存。當設(shè)定為輸入時，則在對端口 C 讀出時，可訪問所有的輸入線；當設(shè)定為輸出時，則端口 C 的高 4 位必須用置位/復位功能單獨訪問，而端口 C 的低 4 位則可用置位/ 復位功能訪問，也可通過寫入端口 C 的操作進行訪問。它是由若干個發(fā)光二極管組成的，當發(fā)光二極管導通時，相應(yīng)的一個點或一個比劃發(fā)光，控制不同組合的二極管導通，就能顯示出各種字符。調(diào)整電流和時間的參數(shù)，可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。在一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，所謂的“看門狗” 是指在系統(tǒng)設(shè)計中通過軟件或硬件方式在一定的周期內(nèi)監(jiān)控單片機或其他 CPU 的運行情況。當然，如果片內(nèi)的定時器/計數(shù)器被占用，就需要尋求其他的設(shè)計方式了。對于沒有看門狗定時器的單片機或是認為內(nèi)部看門狗不可靠時，可以采用外部看門狗定時器。/PFO：電池故障輸出。第三章 控制器硬件系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)硬件設(shè)計方案東西方向或者南北方向的交通燈在通常工作條件中有四種狀態(tài)：前行燈＋人行道（ 狀態(tài) 1） 、前行燈＋右轉(zhuǎn)（狀態(tài) 2） 、左轉(zhuǎn)（狀態(tài) 3） 、紅燈（狀態(tài) 4）這四種狀態(tài)（在每個燈變化時還有閃爍狀態(tài)，這在軟件中實現(xiàn)） 。時間設(shè)定如果需要改變，可以通過鍵盤輸入設(shè)定。按緊急預(yù)案鍵 K5 后，先出現(xiàn)全紅狀態(tài)，再按一下該鍵，又出現(xiàn)一方通行狀態(tài)，再按，則另一方通行。 30（2） 由 8051 單片機的定時器每秒鐘通過 P0 口向 8255 的數(shù)據(jù)口送信息，由 8255的 PC 口顯示左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)、人行道燈的燃亮情況；由 8255 的 PA、PB 口顯示每個燈的燃亮時間。但當在 163165 秒后，單片機不給這樣一個復位電平，看門狗就通過復位輸出引腳，發(fā)出復位信號，使單片機復位，重新工作。如單片機的主脈沖頻率為ＴＣＬＫ12MHZ　，經(jīng)過 12 分頻。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指令的執(zhí)行條數(shù)來確定 1 秒的時間。我們用 8255 并行接口信片來擴展 I/O 端口。由于我們用外輸出時間時，時間的個位、十位、信號燈的顯示都要用到一個 I/O 端口，顯然 8051 的端口是不夠，需要擴展?！?初值：　　　　TC＝M－T/ T 計數(shù)?。?16?。?0ms/1us=15536=3CBOH ORG 1000H START： MOV TMOD， 01H ；令 T0 為定時器方式 1 MOV TH0， 3CH ；裝入定時器初值 MOV TL0， BOH　 MOV IE，　　 82H ；開 T0 中斷 SEBT TRO　　　　　 ；啟動 T0 計數(shù)器 MOV RO，　　 14H　　 ；軟件計數(shù)器賦初值LOOP： SJMP $　　　　　　 ；等待中斷⑵中斷服務(wù)子程序　　　　　 ORG　　 00BH 32　　　　　 AJAMP　　 BR T0　　　　　 ORG　 00BH　BRT0 ： DJNZ R0， NEXT　　　　　　AJMP TIME ； 跳轉(zhuǎn)時間及信號燈顯示子程序 DJNZ： MOV R0，14H　 ；恢復 R0 值　　 MOV TH0，