基于單片機(jī)的交通燈控制器的研究與設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-29 17:27本頁面
【正文】 在此向所有曾支持和幫助我的人表示深深的謝意！參考文獻(xiàn)[1] [M]. 北京：清華大學(xué)出版，1996[2]付家才. 單片機(jī)控制工程實(shí)踐技術(shù)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[3] [M].北京：人民郵電出版社，[4]余錫存 [M].陜西:西安電子科技大學(xué)出版社,[5]雷麗文 [M].北京：電子工業(yè)出版社。感謝我的搭檔職保平、于洋，感謝你們在學(xué)習(xí)、生活上給我的幫助和鼓勵(lì)，我所有的進(jìn)步都與你們是分不開的。導(dǎo)師學(xué)識(shí)淵博、經(jīng)驗(yàn)豐富、要求嚴(yán)格、使我受益匪淺。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是匯編語言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。系統(tǒng)不足之處不能控制車的左、右轉(zhuǎn)、以及自動(dòng)根據(jù)車流改變紅綠燈時(shí)間等。，復(fù)位脈沖寬度是200ms。MAX692電路原理圖 如圖其中WDI是看門狗監(jiān)測輸入腳，接到CPU的一個(gè)專用I/O口或一個(gè)總線上。 VBATT：后備電池輸入端。 WDI：監(jiān)視器輸入引腳。 PFI：電池故障輸入。 VCC：接電源引腳，~。其封裝和引腳說明如圖10所示。這里，以專用芯片MAX692作為外部看門狗的電路。對于沒有看門狗定時(shí)器的單片機(jī)或是認(rèn)為內(nèi)部看門狗不可靠時(shí)，可以采用外部看門狗定時(shí)器?？撮T狗電路可以分為內(nèi)看門狗和外看門狗。這種方式中，看門狗能否可靠有效地工作，與硬件組成及軟件的控制策略都有密切的關(guān)系。從實(shí)現(xiàn)角度上看，該方式是一種軟件與片外專用電路相結(jié)合的技術(shù)，硬件電路連接好后，在程序中適當(dāng)?shù)夭迦胍恍┛撮T狗復(fù)位的指令，保證程序正常運(yùn)行時(shí)看門狗不溢出。當(dāng)然，如果片內(nèi)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器被占用，就需要尋求其他的設(shè)計(jì)方式了。(3) 在定時(shí)器的中斷服務(wù)程序中設(shè)置一條無條件轉(zhuǎn)移指令，將程序計(jì)數(shù)器PC轉(zhuǎn)移到初始化程序的入口。和定時(shí)時(shí)間的初值，并開中斷。使用軟件看門狗的具體實(shí)現(xiàn)方法如下。在單片機(jī)系統(tǒng)中，看門狗的設(shè)計(jì)一般采用硬件和軟件結(jié)合兩種方式。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，所謂的“看門狗”是指在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通過軟件或硬件方式在一定的周期內(nèi)監(jiān)控單片機(jī)或其他CPU的運(yùn)行情況。這種外界干擾輕者導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)出錯(cuò)，重者將嚴(yán)重影響程序的運(yùn)行。設(shè)置看門狗是為了防止單片機(jī)死機(jī)、提高單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾性的一種重要途徑。 系統(tǒng)的程序源代碼 見附錄2。 8255輸出信號(hào)的放大： 要使行人能看見信號(hào)燈的情況，必須把8255輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，這里我們用VT為雙向晶閘管，當(dāng)門極為高電平時(shí)晶閘管導(dǎo)通，該支路指示燈亮；當(dāng)門極為低電平時(shí)關(guān)斷，該支路指示燈滅。我們用8255并行接口信片來擴(kuò)展I/O端口。由于我們用外輸出時(shí)間時(shí)，時(shí)間的個(gè)位、十位、信號(hào)燈的顯示都要用到一個(gè)I/O端口，顯然8031的端口是不夠，需要擴(kuò)展。 時(shí)間及信號(hào)燈的顯示 8031并行口的擴(kuò)展8031雖然有4個(gè)8位I/O端口,但真正能提供借用的只有P1口,因?yàn)镻2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。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時(shí)間。 MOV IE, 82H RET1END 軟件延時(shí) MCS51的工作頻率為212MHZ，我們選用的8031單片機(jī)的工作頻率為6MHZ。恢復(fù)R0值 MOV TH0, 3CH 。等待中斷(2)中斷服務(wù)子程序 ORG 000BH AJMP BRT0 ORG 00BH BRTO：DJNZ R0，NEXT AJMP TIME 。啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)器 MOV RO, 14H 。 MOV IE, 82H 。 令T0為定時(shí)器方式１ MOV TH0, 3CH 。(1)主程序 定時(shí)器需定時(shí)50毫秒，故T0工作于方式1。在中斷服務(wù)子程序中，CPU先使軟件計(jì)數(shù)器減1，然后判斷它是否為零。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為C和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為TC 可得到如下計(jì)算通式： TC=MC式中，M為計(jì)數(shù)器摸值，該值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。 計(jì)數(shù)器初值計(jì)算定時(shí)器工作時(shí)必須給計(jì)數(shù)器送計(jì)數(shù)器初值，這個(gè)值是送到TH和TL中的。(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?？撮T狗將發(fā)出溢出中斷。(4)，為1系統(tǒng)就開始工作。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 圖7 交通燈控制線路圖4．2．3 系統(tǒng)工作原理(1)開關(guān)鍵盤輸入交通燈初始時(shí)間，通過8031單片機(jī)P1輸入到系統(tǒng)(2)由8031單片機(jī)的定時(shí)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(gè)燈的燃亮?xí)r間。 A道車流大 通行時(shí)間長 （4）這樣如上表的時(shí)間和紅、綠、黃出現(xiàn)的順序依次出現(xiàn)這樣行人和車輛就能安全暢通的通行。 （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。 （2）當(dāng)A到為紅燈，A 道車輛禁止通行，A 道行人可通過；B 道為綠燈，B 道車輛通過，行人禁止通行。設(shè)A道比B道的車流量大，指示燈燃亮的方案如表2。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。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(shí)晶閘管導(dǎo)通，該支路指示燈亮；當(dāng)門極為低電平時(shí)晶閘管關(guān)斷，該支路指示燈滅。只有A口具備雙向總線方式，8位外設(shè)線用作輸入或輸出，此時(shí)C口的5條線用作通訊聯(lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請求信號(hào)。這時(shí)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)穆?lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請求信號(hào)。輸出可被鎖存，輸入不能鎖存。適用于三個(gè)端口中的任何一個(gè)。方式控制字格式說明如表1： 表1D7D6D5D4D3D2D1D0 D7：設(shè)定工作方式標(biāo)志，1有效。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(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是C口按位置位／復(fù)位控制字。C口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以
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