單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-基于at89c51單片機(jī)的流水燈(編輯修改稿)
2024-11-28 10:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 進(jìn)入調(diào)試運(yùn)行階段。會(huì)看到 LED 燈逐個(gè)點(diǎn)亮。保存運(yùn)行畫面。 圖 145 運(yùn)行界面圖 西南石油大學(xué)課程設(shè)計(jì) 6 第二章 提高 設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目 2： 基于 AT89C51 單片機(jī)的交通燈系統(tǒng) 設(shè)計(jì)任務(wù) 及 功能 設(shè)計(jì)任務(wù) 運(yùn)用《 單片機(jī)原理及應(yīng)用 》、《 C 語言 》的相關(guān)知識(shí) ， 設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)易交通燈 控 制 系統(tǒng) 。要求該系統(tǒng) 能形象 地 反映出 十字路口簡(jiǎn)易交通燈 控制系統(tǒng)的工藝流程，并同時(shí)具有 顯示 通車倒計(jì)時(shí) ，修改 道路通車 時(shí)間，單向控制通車 及顯示通車道路 等功能。 該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體功能 1) 東西方向（ 1 路）車道和南北方向（ 2 路）車道兩條交叉路上的車輛交替運(yùn)行，每次通行 30 秒。 2）在倒計(jì)時(shí)最后 5 秒內(nèi)，亮著的燈不停閃爍，提示即將變換車道。直到倒計(jì)時(shí)為 0 變換車道。 3) 可以通過按鍵選擇進(jìn)入調(diào)時(shí)系統(tǒng)，進(jìn)入調(diào)時(shí)系統(tǒng)后，加減通 行時(shí)間。 4) 一車道有緊急車輛通過時(shí)（或車流量大時(shí)），手動(dòng)控制該車道持續(xù)通行。 5）當(dāng)退出手動(dòng)控制后，交通燈恢復(fù)原來運(yùn)行狀態(tài)。 I/O 口功能 收集及表單 匯總 經(jīng)過初步設(shè)計(jì)，制作設(shè)計(jì)表單如下： 表 221 顯示 畫面設(shè)計(jì) 數(shù)碼管 顯示 通車倒計(jì)時(shí) 顯示通車路段 二極管 紅色二極管亮表示禁止通行 綠色二極管亮表示可以通行 二極管閃爍表示即將更換通行車道 西南石油大學(xué)課程設(shè)計(jì) 7 表 222 總體設(shè)計(jì) 需要設(shè)備 類別 配置情況 硬件 PC 機(jī) 軟件 Keil uVision4 表 223 AT89C51I/O 口引腳使用情況 序號(hào) I/O 位號(hào)名稱 說明 I/O 類型 1 P P2 口 數(shù)碼管數(shù)據(jù)口 輸 出 2 P0_0P0_3 二極管數(shù)據(jù)口 輸 出 3 P0_ P0_5 數(shù)碼管片選口 輸出 4 P3_0P3_5 按鍵接口 輸入 系統(tǒng) 流程 框 圖 23 簡(jiǎn)易交通燈系統(tǒng)流程圖 AT89C51 交通燈 振蕩電 路 上電復(fù)位電 路 LED 數(shù) 碼 管 段碼 片選 調(diào)時(shí)電 路 按鍵輸入 數(shù)據(jù)信號(hào) 西南石油大學(xué)課程設(shè)計(jì) 8 創(chuàng)建新工程 Keil uVision4，新建工程 圖 241 Keil uVision4 新 建 工 程 圖 . 啟動(dòng) ，新建工程 圖242 新建工程 圖 西南石油大學(xué)課程設(shè)計(jì) 9 系統(tǒng)方案及硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)方案的確定 交通燈在安全行車過程中起著十分重要的作用，現(xiàn)在交通燈一般設(shè)在十字路口，在醒目位置用紅、黃、綠三種顏色的指示燈（本次實(shí)驗(yàn)只用了紅、綠兩種燈），加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來控制行車，對(duì)于一般情況下的安全行車、車輛分流發(fā)揮著重要作用，但根據(jù)實(shí)際行車過程中出現(xiàn)的情況，如何全面有效地利用交通燈指示交通情況，我們嘗試用單片機(jī)來控制交通燈，在軟、硬件方面采取一些改進(jìn)措施，使交通燈在控制中靈活而有效。 硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體和裝置，通常由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入接口電路和輸出接口電路、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等組成。單片機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬件的芯片，在實(shí)際應(yīng)用中，通常 很難直接和被控制對(duì)象進(jìn)行電氣連接，必須外加各種擴(kuò)展接口電路、外部設(shè)備、被控制對(duì)象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。該交通燈模擬系統(tǒng)的硬件部分主要由鍵盤、顯示和運(yùn)算部分組成。按照設(shè)計(jì)要求，在本設(shè)計(jì)中使用 LED 數(shù)碼管顯示和擴(kuò)展按鍵。在該交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用 AT89C51 單片機(jī)。 顯示部分電路設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)顯示方式，選亮數(shù)碼管采用 靜態(tài) 掃描顯示。 送人一次字型碼顯示字型一直保持，直到送入新字型碼為止。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是占用 CPU 時(shí)間少，顯示便于監(jiān)控和檢測(cè)。各數(shù)碼管在顯示過程中持續(xù)得到顯示信號(hào)，與各數(shù)碼管接口的 I/O口是專用的。 本設(shè)計(jì)采用 P1口和 P2口作為數(shù)碼管數(shù)據(jù)輸出口， P0_4與 P0_5 作為數(shù)碼管片選端。 本設(shè)計(jì)采用如下圖所示數(shù)碼管，表示通車剩余時(shí)間。 A 到 G 為碼段控制口，WE1 和 WE2 為片選端口。 圖 251 數(shù)碼顯示管 時(shí)鐘部分電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生 51 單片機(jī)工作時(shí)所必須的時(shí)鐘控制信號(hào)。其內(nèi)部電路在時(shí)鐘信號(hào)控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作。在執(zhí)行指令時(shí)， CPU 首先要到程序存儲(chǔ)器中取出要執(zhí)行的指令操作碼，然后譯碼，并由時(shí)序電路產(chǎn)生一系列西南石油大學(xué)課程設(shè)計(jì) 10 控制信號(hào)去完成指令所規(guī)定操作。 本設(shè)計(jì)采用 晶振和兩個(gè) 30Pf 電容，他們構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。該電容的大小影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。 為單片機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，其中兩個(gè)電容起微調(diào)作用。如下圖所示： 圖 252 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 復(fù)位 引腳 RST 通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來控制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。 復(fù)位電路通常采用上電復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種。本設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位，復(fù)位電容采用 10uF， 電阻 1000 歐。加電瞬間， RES 管腳為高電平。通過電
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