基于c51單片機(jī)的簡單交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)_課程設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)
2024-08-16 08:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 遼東學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 7 ? RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRT0 位（地址 8EH）可打開或關(guān)閉該功能。 DISRT0 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。 ? ALE／ PROG ：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。即使不訪問外 部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1／ 6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 F1ash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 M0VX 和 M0VC 指令 ALE 才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。 ? PSEN 程序儲存允 許（ PSEN ）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89S51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的 PSEN 信號。 ? EA ／ VPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H－ FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。如 EA 端為 高電平（接 VCC 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 F1ash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程電壓 Vcc。 ? XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 MCS— 51 的中斷源 8051 有 5個中斷源，它們是兩個外中斷 INT0（ ）和 INT1（ ）、兩個片內(nèi)定時 /計(jì)數(shù)器溢出中斷 TF0 和 TF1，一個是片內(nèi)串行口中斷 TI 或 RI，這幾個中斷源由 TCON 和 SCON 兩個特殊功能寄存器進(jìn)行控制 ,其中 5個中斷源的程序入口 。 表 32 中斷源程序入口 入口地址 中斷源 0003H 外部中 斷 0 (INT0 ) 000BH 定時器 0 (T0) 0013H 外部中斷 1 ( 1INT ) 001BH 定時器 1 (T1) 0023H 串行口 （二）交通燈中的中斷處理流程 ? 現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù) 有特殊車輛要通過時就要進(jìn)行中斷，在中斷之前，先將交通燈中斷前情況保護(hù)好，當(dāng)中斷執(zhí)行后再恢復(fù)現(xiàn)場，包括信號燈顯示電路。 遼東學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 8 ? 中斷打開和中斷關(guān)閉 為了使特殊車輛通行按一下打開中斷開關(guān)就可以打開中斷，關(guān)閉中斷開關(guān)就關(guān)閉中斷。 ? 中斷返回 執(zhí)行完中斷 服務(wù)程序后，必然要返回，即回交通燈信號回到中斷前狀態(tài)。 （三） 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成及原理 實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)要求的具體功能，可以選用 AT89C51 單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng)， 12個發(fā)光二極管分成 4組紅綠黃三色燈構(gòu)成信號燈指示模塊 和緊急按鈕。 系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成 本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，系統(tǒng)硬件電路由狀態(tài)燈，按鍵 等 組成。 圖 33 硬件電路總圖 其中 P1 用于控制紅綠黃發(fā)光二極管， XTAL1 和 XTAL2 接入晶振時鐘電路， REST 引腳接上復(fù)位電路， 即 INT0 緊急情況處理按鍵。 系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)上 電或手動復(fù)位之后，系統(tǒng)顯示狀態(tài)燈，將狀態(tài)碼值送顯 P1 口 。 時間到達(dá)一個狀態(tài)所要全部時間，則要進(jìn)行下一狀態(tài)判斷及銜接，并裝入次狀態(tài)的相應(yīng)狀態(tài)碼值以及時間值， 當(dāng)然，還要開啟兩個外部中斷，其一為緊急情況處理中斷，一旦信號有效，即 K鍵為低電平時進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，東西南北路口的紅燈全亮禁止全部通行，再按一下Ｋ 鍵，中斷結(jié)束返回。其二為系統(tǒng)復(fù)位 ，若 此時按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)將自動恢復(fù)到初始狀態(tài) 。 其它硬件介紹 （ 1） 發(fā)光二極管 根據(jù)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，紅綠燈的顯示不可少，紅綠燈的顯示采用普通的發(fā)光二極管。每個方向上設(shè)置紅綠黃燈，總共 4 組。如果東西紅燈亮，那南 北方向就是綠燈亮，反之亦然，所以在硬件上連接圖上也是對稱分布的。 遼東學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 9 圖 34 信號燈的連接 （ 2） 按鍵控制 本設(shè)計(jì)設(shè)置了有 2 個鍵： K 鍵連接 ， 復(fù)位按鈕。 K 鍵一端接地，另一端接對應(yīng)的 P3端口。低電平有效，當(dāng)按鍵按下端口接地，單片機(jī)捕獲到低電平，從而知道相應(yīng)的輸入信息。 遼東學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 10 四、程序設(shè)計(jì) （一）程序主體設(shè)計(jì)流程 全部控制程序?qū)嶋H上分為若干模塊：鍵盤設(shè) 置處理程序，狀態(tài)燈控制程序， LED 顯示程序緊停程序，中斷服務(wù)子程序，紅綠燈時間調(diào)整程序等。 整個軟件程序方面主要分兩大部分：主程序部分和中斷處理程序。 圖 41 系統(tǒng)總流程圖 設(shè)計(jì)說明：該智能交通燈控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用的是順序執(zhí)行并反復(fù)循環(huán)的方法。 為了能夠使實(shí)驗(yàn)快速地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的，我們將每個工作循環(huán)時間設(shè)計(jì)定在 20s。每 紅綠燈轉(zhuǎn)換時，正在通行路口的綠燈開始閃爍三次，隨后 點(diǎn)亮 黃燈 ，以提醒路人上的行人 及車輛，交通燈即將發(fā)生變化。在此期間若中斷按鍵按下則轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)子程序進(jìn)行相關(guān)操作。 （二）理論基礎(chǔ)知識 定時器原理 定時器工作的基本原理其實(shí)就是給初值，讓它不斷加 1直至減完為模值，這個初值是送到TH和 TL 中的。它是以加法記數(shù)的，并能從全 1到全 0 時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值，即所要求的計(jì)數(shù)值設(shè)定為 C，把計(jì)數(shù)初值設(shè)定為 TC 可得到如下計(jì)算通式： 開始 系統(tǒng)初始化 東西亮綠燈，南北亮紅燈 東西，南北方向換向 中斷處理子程序 處理 返回 東西綠燈閃爍，然后轉(zhuǎn)換黃燈，同時，南北亮紅燈燈 遼東學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 11 TC=MC 式中， M為計(jì)數(shù)器模值。計(jì)數(shù)值并不是目的，目的是時間值，設(shè)計(jì) 1 次的時間，即定時器計(jì)數(shù)脈沖的周期為 T0，它是單片機(jī) 系統(tǒng)主頻周期的 12 倍，設(shè)要求的時間值為 T，則有 C=T／T0。計(jì)算通式變?yōu)椋? T=（ M－ TC） T
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1