【正文】 .......................................... 13 第四章 軟件設(shè)計 .....................................................15 定時１秒的方法 ........................................................ 15 定時器初值計算 ........................................................ 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 單片微型計算機(jī)是微型計算機(jī)的一個重要分支，也是一種非常活躍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 )論文： 交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計 2 目前國際市場上 8 位、 16 位單片機(jī)系列已有很多，但是，在國內(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，價格越來越低，性能越來越好。目前家電產(chǎn)品的一個重要發(fā)展趨勢是不斷提高其智能化程度。 圖 系統(tǒng)框圖 計時控制方案 利用 MCS51 內(nèi)部的定時器 /計數(shù)器進(jìn)行定時，配合軟件延時實現(xiàn)到計時。 89S51 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時 /計數(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)部時鐘工作的輸入端。 （ 4） EA/Vpp：片外 ROM 允許訪問端 /編程電源端 。 后沿前沿 識別區(qū)安鍵過程 圖 按鍵過程 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，有時只需要幾個簡單的按鍵向系統(tǒng)輸入信息。 第 3 章 硬件設(shè)計 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顯示的感覺。 第 3 章 硬件設(shè)計 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,無須擴(kuò)展程序存儲器；電腦沒有大量的運(yùn)算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的 128B 片內(nèi) RAM 已能滿足要求，也不必擴(kuò)展片外 RAM，系統(tǒng)配備 4 位 LED 顯示和 2 個單接口鍵盤，采用 P0 接口外接 8 路反相三態(tài)緩沖器 74LS244作 LED動態(tài)掃描的段碼控制驅(qū)動信號 ,用 P1接口的 一片集電極開路反相門電路 74LS07 做為 4 位 LED 的位選信號驅(qū)動口， LED 共陰極端與 74LS07 的輸出端相連；按鍵接口，由 , 來完成。因此工作于方式 1,定時 器為 16 位計數(shù)器其定時時間由下式計算： 定時時間 =（ 216－ X）振蕩周期 12（或） X=216－定時時間／振蕩周期 12 式中 x 為 T0的初始值，該值和計數(shù)器工作方式有關(guān)。如圖 所示 第 4 章 軟件設(shè)計 19 將段碼送 口將位碼送 口調(diào)用延時判斷顯示完了嗎？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 )論文： 交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計 20 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 完成了硬件的設(shè)計、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計意圖正常運(yùn)行，必須進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。 在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題： （ 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，指示燈輸出低電瓶時亮，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 到計時，當(dāng)減到 11 時直接變成了 9，而沒有經(jīng)過 10，經(jīng)過對整個程序的分析也沒能夠找到問題，后經(jīng)老師的講解分析最后發(fā)現(xiàn)是程序設(shè)計的錯誤，在計時時間到時，必須先判斷個位是否為 0，如果個位是 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，個位送 9，然后返回，再進(jìn)行中斷定時一秒，然后再判斷，如果個位不是 0，應(yīng)將個位減 1，而不能先減 1再判斷，而我開始設(shè)計的正好與此相反，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。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。雖然并不是新技術(shù) ,更能讓人接受 ,在過去的幾年中 ,有幾個原因。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)域中遇到問題。 這些負(fù)載開關(guān)允許低電壓信號由控制單元來控制大電流和電壓交貨的交通信號的負(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 ： 在實踐中，目前只有部分的總負(fù)荷有助于觸發(fā)的權(quán)力可控硅。信號監(jiān)視器 設(shè)備，檢測和應(yīng)對沖突或不當(dāng)?shù)男盘栐谑致房诘嫩E象。 LED 交通信號設(shè)備，消耗首長相當(dāng)少的功率相比，典型的白熾燈負(fù)荷。 2）信號的頭可能會閃爍或不亮。 國家過渡到上到離自己狀態(tài)的發(fā)光二極管發(fā)生非?？臁? 一些工程師提出進(jìn)行測試，看看現(xiàn)有的負(fù)載開關(guān)信號監(jiān)測和外地的是信號與 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 時間為 1 毫安跨度足夠長，以確保負(fù)載時電流有效值在這個跨度至少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)公司來說，模塊是不是個別的 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 信號斷態(tài)電壓，信號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，直接針對這一問題必要的。這還需要一個控制電路斷態(tài)電壓。為了避免這個問題的妥善的 LED 模塊可方便地重新設(shè)計，以確保觸發(fā)和負(fù)荷開關(guān)的控股以及適當(dāng)?shù)碾妷盒盘柕臋z測監(jiān)視器。 有些機(jī)構(gòu)已經(jīng)解決了更高的交流問題，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，測試是一個重復(fù)次，以確保有足夠數(shù)量的測量時采取的開關(guān)開幕電壓峰值的交流線路。為了測試兼容性與信號監(jiān)測，以下是建議。對于單位功耗小于 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)計的改變會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較低的水平 ， 只影響總諧波失真（ THD） 。 對于低功率 LED 信號模塊，一個配置文件的例子，一個電流如圖 1 所示。 它的第 要求的 LED 交通信號模塊是兼容現(xiàn)有負(fù)荷開關(guān)和信號監(jiān)測。 這將迫使顯示器應(yīng)對緊急模式放置到閃爍的十字路口。 這可能會導(dǎo)致不兼容在故障或負(fù)荷開關(guān)的永久性破壞?，F(xiàn)行國家電氣制造商協(xié)會（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傳遞。 保持電流的參數(shù)必須滿足有足夠的電流流 通過電源可控硅保留一個完整的模式，它 在導(dǎo)電。負(fù)荷開關(guān)和信號顯示 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。有兩個很重要的問題，遇到的信號不兼容負(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，有時甚至有文檔補(bǔ)償電路。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，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，韓志軍等，機(jī)械工業(yè)出版社 數(shù)字化測量技術(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)計實例 ， 先鋒工作室編著 ， 清華大學(xué)出版社， 8051 單片機(jī)課 程設(shè)計實訓(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、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 ， 蘇凱、劉慶國、陳國平編著 ， 冶金工業(yè)出版社， 15 、 單片計算 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 C51 應(yīng)用程序設(shè)計 ， 徐愛鈞 彭秀華編著 ， 電子工業(yè)出版社， 17 、 Protel 99SE 電路設(shè)計技術(shù)入門與應(yīng)用 ， 李東生、張勇、許