【正文】 .......................................... 13 第四章 軟件設(shè)計(jì) .....................................................15 定時(shí)１秒的方法 ........................................................ 15 定時(shí)器初值計(jì)算 ........................................................ 15 主程序模塊 ............................................................ 16 中斷服務(wù)程序模塊 ...................................................... 17 顯示程序模塊 .......................................................... 18 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 .....................................................20 結(jié) 論 ..............................................................21 致 謝 ............................................................22 參考文獻(xiàn) ............................................................23 專業(yè)文獻(xiàn)譯文 ........................................................24 專業(yè)文獻(xiàn)原文 ........................................................30 附 錄 A ............................................................39 第 1 章 單片機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 1 第一章 單片機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 單片機(jī)的發(fā)展 單片微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是一種非?；钴S和頗具有生命力的機(jī)種。 1978 年下半年 Motorola 公司推出 M6800 系列單片機(jī)， Zilog 公司相繼推出 Z8 單片機(jī)系列。 茂名 學(xué)院 專 科畢業(yè) (設(shè)計(jì) )論文： 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 目前國(guó)際市場(chǎng)上 8 位、 16 位單片機(jī)系列已有很多，但是，在國(guó)內(nèi)使用較多的系列是 Intel 公司的產(chǎn)品，其中又以 MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用尤為廣泛，二十幾年經(jīng)久不衰，而且還在更進(jìn)一步發(fā)展完善，價(jià)格越來(lái)越低，性能越來(lái)越好。目前家電產(chǎn)品的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是不斷提高其智能化程度。 圖 系統(tǒng)框圖 計(jì)時(shí)控制方案 利用 MCS51 內(nèi)部的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器進(jìn)行定時(shí)，配合軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)到計(jì)時(shí)。 89S51 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加 以 說(shuō)明： 圖 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 中央處理器 中央處理器 (CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。 89S51 單片機(jī)的外接晶體引腳有以下兩種 : （ 1） XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端和內(nèi)部時(shí)鐘工作的輸入端。 （ 4） EA/Vpp：片外 ROM 允許訪問(wèn)端 /編程電源端 。 后沿前沿 識(shí)別區(qū)安鍵過(guò)程 圖 按鍵過(guò)程 獨(dú)立式鍵盤的接口電路 獨(dú)立式鍵盤的接口電路：在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，有時(shí)只需要幾個(gè)簡(jiǎn)單的按鍵向系統(tǒng)輸入信息。 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 11 圖 獨(dú)立式鍵盤電路 七段 LED顯示工作原理 LED 顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的 MCS51 單片機(jī)輸出設(shè)備。利用人眼的“視覺暫留”效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時(shí)顯示的感覺。 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 13 電路原理 電路的核心是 89S51 單片機(jī)，其內(nèi)部帶有 4KB 的 FlashROM,無(wú)須擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器；電腦沒(méi)有大量的運(yùn)算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的 128B 片內(nèi) RAM 已能滿足要求，也不必?cái)U(kuò)展片外 RAM，系統(tǒng)配備 4 位 LED 顯示和 2 個(gè)單接口鍵盤，采用 P0 接口外接 8 路反相三態(tài)緩沖器 74LS244作 LED動(dòng)態(tài)掃描的段碼控制驅(qū)動(dòng)信號(hào) ,用 P1接口的 一片集電極開路反相門電路 74LS07 做為 4 位 LED 的位選信號(hào)驅(qū)動(dòng)口， LED 共陰極端與 74LS07 的輸出端相連；按鍵接口，由 , 來(lái)完成。因此工作于方式 1,定時(shí) 器為 16 位計(jì)數(shù)器其定時(shí)時(shí)間由下式計(jì)算： 定時(shí)時(shí)間 =（ 216－ X）振蕩周期 12（或） X=216－定時(shí)時(shí)間／振蕩周期 12 式中 x 為 T0的初始值，該值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。如圖 所示 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 19 將段碼送 口將位碼送 口調(diào)用延時(shí)判斷顯示完了嗎？子程序返回將位碼左移將下一段碼送 口顯示程序入口 圖 顯示程序流程圖 DESPLAY: MOV R2 , 01H ；將位碼送 R2 MOV R0 , 30 ；將段碼送 R0 NEXT3: MOV A , R0 MOV DPTR , TAB2 MOVC A , A+DPTR MOV P0 , A ；將段碼送 R0 MOV P1 , R2 ；將位碼送 R2 LCALL DELAY1 ；調(diào)用延時(shí)程序 MOV A , R2 JB , U2 ；顯示完轉(zhuǎn) U2 RL A ；未顯示完，將未碼左移 MOV R2 , A ；將位碼重送、 R2 中 INC R0 ；指向 31H LJMP NEXT3 U2: RET ；顯示返回 茂名 學(xué)院 專 科畢業(yè) (設(shè)計(jì) )論文： 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 完成了硬件的設(shè)計(jì)、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計(jì)意圖正常運(yùn)行，必須進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。 在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題： （ 1）指示燈顯示不正常，經(jīng)分析原因在與燈的表格列的不對(duì)，指示燈輸出低電瓶時(shí)亮，結(jié)果程序中都是以高電瓶輸出 ,經(jīng)修改后正常 （ 2）數(shù)碼管從 15 到計(jì)時(shí)，當(dāng)減到 11 時(shí)直接變成了 9，而沒(méi)有經(jīng)過(guò) 10，經(jīng)過(guò)對(duì)整個(gè)程序的分析也沒(méi)能夠找到問(wèn)題，后經(jīng)老師的講解分析最后發(fā)現(xiàn)是程序設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，在計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)，必須先判斷個(gè)位是否為 0，如果個(gè)位是 0，判斷十位是不是 0，如果十位也是 0，判斷交通燈是否安黃、綠、紅的順序循環(huán)完必，如果沒(méi)循環(huán)完應(yīng)查下一組數(shù)據(jù)繼續(xù)循環(huán)，如果循環(huán)完必，應(yīng)查表首地址，周而 復(fù)始的循環(huán)，如果十位不是 0， 應(yīng)將十位先減 1，個(gè)位送 9，然后返回，再進(jìn)行中斷定時(shí)一秒，然后再判斷，如果個(gè)位不是 0，應(yīng)將個(gè)位減 1，而不能先減 1再判斷，而我開始設(shè)計(jì)的正好與此相反，我先減 1后進(jìn)行判斷，然后又減 1所以就出現(xiàn)了這種現(xiàn)象，經(jīng)改正數(shù)碼管能夠按設(shè) 定的數(shù)據(jù)變化。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。雖然并不是新技術(shù) ,更能讓人接受 ,在過(guò)去的幾年中 ,有幾個(gè)原因。這使得投資回收期短，這樣的投資更及具有吸引力。 其中許多設(shè)備都是 7到 10 年 ，并且不通常有替代，除非領(lǐng)域中遇到問(wèn)題。 這些負(fù)載開關(guān)允許低電壓信號(hào)由控制單元來(lái)控制大電流和電壓交貨的交通信號(hào)的負(fù)載。 此值越大在較高溫度下比目前在指定的最低 25 攝氏度 可控硅裝置通常溫度依賴性的特點(diǎn) ： 在實(shí)踐中，目前只有部分的總負(fù)荷有助于觸發(fā)的權(quán)力可控硅。信號(hào)監(jiān)視器 設(shè)備，檢測(cè)和應(yīng)對(duì)沖突或不當(dāng)?shù)男盘?hào)在十字路口的跡象。 LED 交通信號(hào)設(shè)備，消耗首長(zhǎng)相當(dāng)少的功率相比，典型的白熾燈負(fù)荷。 2）信號(hào)的頭可能會(huì)閃爍或不亮。 國(guó)家過(guò)渡到上到離自己狀態(tài)的發(fā)光二極管發(fā)生非常快。 一些工程師提出進(jìn)行測(cè)試，看看現(xiàn)有的負(fù)載開關(guān)信號(hào)監(jiān)測(cè)和外地的是信號(hào)與 LED元首妥善運(yùn)作。 在達(dá)到 150 毫安，當(dāng)前應(yīng)繼續(xù)保持高于 100 時(shí)間為 1 毫安跨度足夠長(zhǎng)，以確保負(fù)載時(shí)電流有效值在這個(gè)跨度至少50％的總負(fù)荷的電流有效值 。 此最低有 至 之間變化取決于該機(jī)構(gòu)。至于權(quán)力或公用事業(yè)公司來(lái)說(shuō)，模塊是不是個(gè)別的 THD 同樣重要的是電源的總影響。 這 供應(yīng)電阻最大允許泄漏電流信號(hào)的模塊，模擬在關(guān)閉狀態(tài)在該領(lǐng)域的內(nèi)閣。 在 10 Vrms 的水平，需要為最高 LED 信號(hào)斷態(tài)電壓，信號(hào)小于最大的顯示器關(guān)閉狀態(tài) 15 Vrms 的門檻。 然而，在所有的情況下，各有關(guān)部門決定，直接針對(duì)這一問(wèn)題必要的。這還需要一個(gè)控制電路斷態(tài)電壓。為了避免這個(gè)問(wèn)題的妥善的 LED 模塊可方便地重新設(shè)計(jì)，以確保觸發(fā)和負(fù)荷開關(guān)的控股以及適當(dāng)?shù)碾妷盒盘?hào)的檢測(cè)監(jiān)視器。 有些機(jī)構(gòu)已經(jīng)解決了更高的交流問(wèn)題，要求 1 安培，具有功耗不利影響增加。如果開關(guān)不開行同步與交流，測(cè)試是一個(gè)重復(fù)次，以確保有足夠數(shù)量的測(cè)量時(shí)采取的開關(guān)開幕電壓峰值的交流線路。為了測(cè)試兼容性與信號(hào)監(jiān)測(cè)，以下是建議。對(duì)于單位功耗小于 15 瓦的溫 度，特別是在當(dāng)前非常低的地方畫小，引進(jìn)這種設(shè)計(jì)的改變會(huì)影響更多的總諧波失真。 因此，負(fù)載電流分布在圖 1 是更好 的 解決方案，即總功率消耗仍可以舉行一個(gè)較低的水平 ， 只影響總諧波失真（ THD） 。 對(duì)于低功率 LED 信號(hào)模塊，一個(gè)配置文件的例子，一個(gè)電流如圖 1 所示。 它的第 要求的 LED 交通信號(hào)模塊是兼容現(xiàn)有負(fù)荷開關(guān)和信號(hào)監(jiān)測(cè)。 這將迫使顯示器應(yīng)對(duì)緊急模式放置到閃爍的十字路口。 這可能會(huì)導(dǎo)致不兼容在故障或負(fù)荷開關(guān)的永久性破壞?，F(xiàn)行國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)（符合 NEMA） 170 型的標(biāo)準(zhǔn)和要求，限制最大斷態(tài)電壓為 15 Vrms 的。 未觸發(fā)可控硅電源設(shè)備 可能造成永久性損壞的觸發(fā)電路，而未能維持最低保持電流可以限制可用電源模塊的信號(hào)傳遞。 保持電流的參數(shù)必須滿足有足夠的電流流 通過(guò)電源可控硅保留一個(gè)完整的模式，它 在導(dǎo)電。負(fù)荷開關(guān)和信號(hào)顯示 器及其功能： 負(fù)荷開關(guān) 設(shè)備，開關(guān)負(fù)載電流合適的指示或相紅色， 25 綠色或黃色。有兩個(gè)很重要的問(wèn)題，遇到的信號(hào)不兼容負(fù)荷開關(guān)和 LED 模塊與現(xiàn)有的（沖突）顯示器。它們也有更高的功率因素，有時(shí)甚至有文檔補(bǔ)償電路。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們 ! 23 參考文獻(xiàn) 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例，隹丙東等 ，電子工業(yè)出版社 ． 20xx． 1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，韓志軍等，機(jī)械工業(yè)出版社 數(shù)字化測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用，沙占友，機(jī)械工業(yè)出版社 單片微型機(jī)原理及應(yīng)用，徐淑華等，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，胡乾斌等，華中科技出版社 MCS51 及兼容單片機(jī)原理與選型，王曉君等，電子工業(yè)出版社 MCS51 單片機(jī)原理及應(yīng)用 ， 林華兵編著 ， 武漢：華中科技大學(xué)出版社， 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例 ， 先鋒工作室編著 ， 清華大學(xué)出版社， 8051 單片機(jī)課 程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材 ， 陳明熒編著 ， 清華大學(xué)出版社， 單片機(jī)教程 ， 王曉明、曾紅編著 ， 東北大學(xué)出版社， 11 、 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教程 ， 張洪潤(rùn)、藍(lán)清華編著 ， 清華大學(xué)出版社， 1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例 ， 求是科技、勒達(dá)編著 ， 導(dǎo)航人民郵電出版社， 1 MCS51 單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)例 ， 南建輝、熊鳴、王軍茹編著 ， 清華大學(xué)出版 社， 14 、 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì) ， 蘇凱、劉慶國(guó)、陳國(guó)平編著 ， 冶金工業(yè)出版社， 15 、 單片計(jì)算 機(jī)及其應(yīng)用 ， 白駒珩、雷曉平編著 ， 成都：電子科技大學(xué)出版社， 16 、 單片機(jī)高級(jí) C51 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) ， 徐愛鈞 彭秀華編著 ， 電子工業(yè)出版社， 17 、 Protel 99SE 電路設(shè)計(jì)技術(shù)入門與應(yīng)用 ， 李東生、張勇、許