畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)的十字路口智能交通燈設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-08 19:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。 并行輸入輸出 (I/O)口： 8052 共有 4 組 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。 全雙工串行口： 8052 內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。 中斷系統(tǒng)： 8052 具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 11 中斷和一個(gè)串 行 中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。 時(shí)鐘電路： 8052 內(nèi)置最高頻率達(dá) 12MHz 的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但 8051 單片機(jī)需外置振蕩電容。 MCS52 的引腳說(shuō)明： MCS52 系列單片機(jī)中的 803 8051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的雙列直接 DIP 結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置， 40 個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根， 4 組 8 位共 32個(gè) I/O口，中斷口線與 P3 口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明： MCS52 的引腳說(shuō) 明： MCS52 系列單片機(jī)中的 803 8051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的雙列直接 DIP 結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置， 40 個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根， 4 組 8 位共 32個(gè) I/O口，中斷口線與 P3 口線復(fù)用。 如圖 22 所示， 現(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明： 12 圖 22 單片機(jī)的引腳圖 Pin9:RESET/Vpd復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng) 8052 通電，時(shí)鐘電路開(kāi)始工作，在 RESET 引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計(jì)數(shù)器 PC指向 0000H， P0P3輸出 口全部為高電平，堆棧指 針 寫(xiě)入 07H，其它專用寄存器被清 “0” 。 RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H 地址開(kāi)始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的狀態(tài)， 8052 的初始態(tài) 。 8052 的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見(jiàn)下圖 4。此外， RESET/Vpd還是一復(fù)用腳， Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部 RAM的數(shù)據(jù)不丟失。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 時(shí)鐘電路 如圖 23 所示 13 圖 23 時(shí)鐘電路 XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端 ， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時(shí)，外部振蕩信號(hào)應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時(shí)鐘頻率就為 6MHz。晶振的頻率可以在 1MHz24MHz 內(nèi)選擇。電容取 30PF左右。 系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。 AT89 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容 C1 和 C2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為 12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為 22μ F。在焊接刷電路板時(shí)，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。 復(fù)位電路 在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)振蕩周期）以上的高 14 電平出現(xiàn)在此引腿時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平， 51芯片 便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后 P0－ P3 口均置 1 引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為 ROM 的 00H處開(kāi)始運(yùn)行程序。 復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳 RST 通過(guò)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(lái)抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用 6MHz 時(shí)， C 取 22μ F， Rs 約為 200Ω， Rk約為 1K。 復(fù)位操作不會(huì)對(duì)內(nèi)部 RAM 有所影響。 常用的復(fù)位電路如圖 24 所示： 圖 24 復(fù)位電路圖 顯示電路 顯示器普遍地用于直觀地顯示數(shù)字系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，按照材料及產(chǎn)品工藝，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的顯示器有： 發(fā)光二極管 LED 顯示器、液晶 LCD 顯示器、 CRT 顯示器等。 LED 顯示器是現(xiàn) 15 在最常用的顯示器之一，如圖 25 所示。 圖 25 LED 顯示器的符號(hào)圖 發(fā)光二極管（ LED）由特殊的半導(dǎo)體材料砷化鎵、磷砷化鎵等制成，可以單獨(dú)使用，也可以組裝成分段式或點(diǎn)陣式 LED顯示器件（半導(dǎo)體顯示器）。分段式顯示器（ LED 數(shù)碼管）由 7 條線段圍成 8 字型，每一段包含一個(gè)發(fā)光二極管。外加正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通，發(fā)出清晰的光。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段亮、滅，就可以顯示各種字形或符號(hào)。LED數(shù)碼管有共陽(yáng)、共陰之分。圖是共陽(yáng)式、共陰式 LED 數(shù)碼管的原理圖和符號(hào) 16 第三章．系統(tǒng)軟件 流程圖 設(shè)計(jì) 軟件流程圖設(shè)計(jì) 主程序流程圖 如圖 31 主程序流程圖 開(kāi)始 系統(tǒng)初始化 東西準(zhǔn)行，南北禁行（ 55s） 東西亮綠燈，南北亮紅燈 調(diào)顯示子程序 掃描鍵盤(pán) 有鍵按下？ 調(diào)用鍵盤(pán)子程序 東西，南北方向換向 有鍵按下？ 東西準(zhǔn)行，南北禁行（ 5s） 掃描鍵盤(pán) 調(diào)用子程序 東西亮綠燈，南北亮紅燈。同時(shí)黃燈進(jìn)行閃爍 調(diào)用鍵盤(pán)子程序 17 定時(shí)中斷子程序 圖 32 定時(shí)中斷子程序流程圖 開(kāi)始 定時(shí)初始化 設(shè)定中斷的循環(huán)次數(shù) 定時(shí)開(kāi)始 定時(shí)時(shí)間到？ 產(chǎn)生中斷 循環(huán)次數(shù)減 1 循環(huán)次數(shù)=1？ 重新給循環(huán)次數(shù)賦初值 調(diào)顯示子程序 給定時(shí)器賦初值 返回 18 顯示子程序流程圖 圖 33 顯示子程序流程圖 開(kāi)始 取倒計(jì)時(shí)數(shù)值 提取倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)的十位數(shù) 獲取十位數(shù)字型碼并送到 P0 口 提取倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)的個(gè)位數(shù) 獲取個(gè)位數(shù)字型碼并送到 P2 口 調(diào) 1s 延時(shí)子程序 返回 19 按鍵子程序流程圖
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