[優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計精品]基于單片機的交通燈控制器的設(shè)計與實現(xiàn)-wenkub.com
2025-09-29 09:36 本頁面
【正文】 在與大家的交流與討論中，我學(xué)到了很多東西，對我課題的進(jìn)展有很大的幫助。 基于單片機的交通燈控制器的研究與設(shè)計 19 致謝 首先感謝我的導(dǎo)師蔣烈輝教授和何紅旗講師，感謝他們在我整個畢業(yè)實習(xí)階段所給予我的關(guān)心、幫助和指導(dǎo)。如 果 WDI 保持高或低超過看門狗定時周期（ ）， /RESET 端將發(fā)生 200ms 的負(fù)脈沖使 CPU 復(fù)位 MAX692 1 2 3 4 5 6 7 8 基于單片機的交通燈控制器的研究與設(shè)計 18 圖 11 MAX692 電路原理圖 7 結(jié)論 本系統(tǒng)就是充分利用了 8031 和 8255 芯片的 I/O 引角， 采用 MCS51 系列單片機 Intel8031 和可編程并行 I/O 接口芯片 8255A 為中心器件來設(shè)計交通燈控制器，實現(xiàn)了能根據(jù)實際車流量通過 8031 芯片的 P1 口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；為了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠采用了 MAX629“ 看門狗 ” 芯片，避免了系統(tǒng)因為死機而停止工作的情況發(fā)生；顯示時間直接通過 8255 的 PA、 PB輸出；交通燈信號通過 PC口輸出；交通燈的點亮采用 VT 雙向晶閘管來控制，直接采用 220V 交流電源驅(qū)動， 系統(tǒng)設(shè)計簡便、 實用性強 、 操作簡單 、程序設(shè)計簡便。 MAX692 在本文的單片機系統(tǒng)中的具體使用方法和電路原理圖如圖 11 所示。 /PFO：電池故障輸出。 VOUT VBATT VCC RESET GND WDI PFI /PFD 圖 10 MAX692 封裝和引腳 VOUT：電源輸出引腳。外部看門狗電路既可以用專用看門狗芯片，也可由普通芯片實現(xiàn)。目前常用的集成看門狗電路很多，如 MAX705~70 MAX813L、 X5043/5045 等。 硬件看門狗 專用硬件看門狗是指一些集成化的或集成在單片機內(nèi)的專用看門狗電路，它實際上是一個特殊的定時器，當(dāng)定時時間到時，發(fā)出溢出脈沖。 (2)根據(jù)定時器的定時時間，在主程序中按一定的間隔插入復(fù)位定時器的指令，既插入監(jiān)控指令，兩條指令間的時間間隔應(yīng)該小于 定時時間，否則看門狗將發(fā)生錯誤動作。在單 片機系統(tǒng)中，看門狗的設(shè)計一般采用硬件和軟件結(jié)合兩種方式。這種外界干擾輕者導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)出錯，重者基于單片機的交通燈控制器的研究與設(shè)計 16 將嚴(yán)重影響程序的運行。 系統(tǒng)的程序源代碼 見附錄 2。我們用 8255 并行接口信片來擴展 I/O 端口。 時間 及信號燈的顯示 基于單片機的交通燈控制器的研究與設(shè)計 12 8031 并行口的擴展 8031 雖然有 4 個 8位 I/O 端口 ,但真正能提供借用的只有 P1 口 ,因為 P2 和 P0口通常用于傳送外部傳送地址和數(shù)據(jù) ,P3 口也有它的第二功能。 MOV IE, 82H RET1 END 軟件延時 MCS51 的工作頻率為 212MHZ，我們選用的 8031 單片機的工作頻率為 6MHZ。等待中斷 (2)中斷服務(wù)子程序 ORG 000BH AJMP BRT0 ORG 00BH BRTO： DJNZ R0， NEXT 基于單片機的交通燈控制器的研究與設(shè)計 11 AJMP TIME 。 MOV IE, 82H 。 相應(yīng)程序代碼 (1)主程序 定時器需定時 50 毫秒，故 T0 工作于方式 1。因此，我們可以把計數(shù)器記滿為零所需的計數(shù)值設(shè)定為 C 和計數(shù)初值設(shè)定為 TC 可得到如下計算通式： TC=MC 式中， M 為計數(shù)器摸值，該值和計數(shù)器工作方式有關(guān)。 (6)在交通控制程序中加入看門狗指令，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常看門狗將發(fā)出溢出中斷。 4． 2． 1 系統(tǒng)總框圖如下： 圖 6 系統(tǒng)總框圖 4． 2． 2 交通燈控制線路圖 基于單片機的交通燈控制器的研究與設(shè)計 8 圖 7 交通燈控制線路圖 基于單片機的交通燈控制器的研究與設(shè)計 9 4． 2． 3 系統(tǒng)工作原理 (1)開關(guān)鍵盤輸入交通燈初始時間，通過 8031 單片機 P1 輸入到系統(tǒng) (2)由 8031 單片機的定時器每秒鐘通過 P0口向 8255 的數(shù)據(jù)口送信息，由 8255的 PC 口顯示紅、綠、黃燈的燃亮情況；由 8255 的 PA、 PB 口顯示每個燈的燃亮?xí)r間。 （ 3）當(dāng) A道綠燈， A 道車輛通行； B 道為紅燈， B 道車輛禁止通過，行人通行。設(shè) A道比 B 道的車流量大，指示燈燃亮的方案如表 2。如圖 5 圖 5 數(shù)碼管示意圖 VT為雙向晶閘管，當(dāng)門極為高電平時晶閘管導(dǎo)通，該支路指示燈亮；當(dāng)門極為低電平時晶閘管關(guān)斷，該支路指示燈滅。這時 A 口或 B 口的 8 位外設(shè)線用作輸入或輸出，C口的 4條線中三條用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)?聯(lián)絡(luò)信號和中斷請求信號。適用于三個端口中的任何一個。 8255 可編程并行接口芯片方式控制字格式說明 : 8255 有兩種控制命令 字；一個是方式選擇控制字；另一個是 C 口按位置位／復(fù)位控制字。其內(nèi)部還有一個控制寄存器，即控制口。如 EA 為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲器指令。 Pin30:ALE/ 當(dāng)訪問外部程序器時， ALE(地址鎖存 )的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。然而，初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的狀態(tài)， 8051 的初始態(tài) 。 圖 2 MCS51 結(jié)構(gòu)圖 MCS51 的引腳說明： MCS51 系列單片機中的 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 個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根， 4組 8位共 32個 I/O 口，中斷口線與 P3 口線復(fù)用。 時鐘電路： 8051內(nèi)置最高頻率達(dá) 12MHz 的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機運行的脈沖時序，但 8051 單片機需外置振蕩電容。 全雙
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