【正文】 電子科技大學(xué)出版社 , [6]雷麗文 等 .微機(jī)原理與接口技術(shù) [M] 電子工業(yè)出版社， [7]蔣萬(wàn)君 在論循環(huán)時(shí)序電路的簡(jiǎn)便設(shè)計(jì) [J] 機(jī)電一體化， 2021 第 5期 [8]周立功 增強(qiáng)型 80C51 單片機(jī)速成與實(shí)戰(zhàn) 北京航空航天大學(xué)出版社 [9]何立民 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 ⑩ 北京航空航天大學(xué)出版社 [10]何立民 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 ⑨ 北京航空航天大學(xué)出版社 [11]何立民 MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 北京航空航天大學(xué)出版社 , 1995. [12]李華 MCS 51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù) [M] 北京航空航天大學(xué)出版社 ,1993 [13]周航慈 單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù) [M] 北京航空航天大學(xué)出版社 ,1991. [14]張志良等 單片機(jī)原理與控制技術(shù) [M] 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 年 7 月第 1 版 [15]陸坤 電子設(shè)計(jì)技術(shù) 1 電子科技大學(xué)出版社 , 1997 [16]梁文海 單片機(jī) AT89C2051構(gòu)成的智能型頻率計(jì) [J] 現(xiàn)代電子技術(shù) ,2021 [17]謝自美 電子線路設(shè)計(jì) 在此，我忠心感謝同學(xué)朋友對(duì)我 的指導(dǎo) 與幫助 。 在以后的學(xué)習(xí)過程中我要對(duì)單片機(jī)有更深的了解，但是在設(shè)計(jì)過程中還是感覺對(duì)單片機(jī)了解的不夠深入，雖然做出來了，也是平時(shí)老師課堂上講的一些過于單片機(jī)的一些指令的用法和一些常用的語(yǔ)句，讓我發(fā)現(xiàn)自己的不足指令運(yùn)用不夠熟練，平時(shí)要多寫多練。對(duì)單片機(jī)的 I/O 口的使用的條件有更深的理解，對(duì)單片機(jī)的各個(gè)管腳功能的理解也加深了， 以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是匯編語(yǔ)言）的掌握方面都能向前邁了一大步 。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 20 致 謝 通過 這次畢業(yè)設(shè)計(jì) ，我對(duì)單片機(jī)有了更深的體會(huì)。 系統(tǒng)不足：時(shí)間設(shè)定中沒有黃燈的等待閃爍時(shí)間，以及自動(dòng)根據(jù)車流改變紅綠燈時(shí)間，此外，還沒 有充分考慮的把現(xiàn)代管理、人工智能運(yùn)用到交通的控制中，來計(jì)算交通控制點(diǎn)之間的距離，來更合理的安排紅、綠燈的持續(xù)時(shí)間，使城市的交通管理更加人性化。并通過 AT89S51 來控制74LS04 芯片的輸出口設(shè)置紅、綠燈燃亮的功能和控制 74HC164 來實(shí)現(xiàn)在七段數(shù)碼管上的時(shí)間顯示；為了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠系統(tǒng)內(nèi)集成了“看門狗”芯片，避免了系統(tǒng)因?yàn)樗罊C(jī)而停止工作的情況發(fā)生。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 19 結(jié) 論 本系統(tǒng)就是利用了 AT89S51 芯片的 I/O 引腳。 經(jīng)過老師和同組人的共同努力，終于找到原因，問題出在循環(huán)控制過程中，當(dāng)經(jīng)過第一次 20 秒判斷后，寄存器 R2 加 1，當(dāng)再次運(yùn)行到循環(huán)控制處時(shí)，判斷 R2 與 01H 相同，程序跳到 SEC 處執(zhí)行，此后一直如此。 以下是在程序調(diào)試過程中出現(xiàn)在情況：通電以后，把程序裝 好，數(shù)碼管是的數(shù)字不變，按復(fù)位鍵后重新開始還是如此。 （見程序?qū)崿F(xiàn)代碼） 按照系統(tǒng)硬件連線圖連接好系統(tǒng)并調(diào)試 ： １．調(diào)試程序 ? 打開 Keil 軟件，新建工程； ? 選擇芯片； ? 新建文檔， 把編寫好代碼寫入文檔并保存了 ASM 文件； ? 把保存的文檔加載到 Source Group； ? 編譯程序； ? 設(shè)置轉(zhuǎn)換成 16進(jìn)制； ? 運(yùn)行程序的結(jié)果； 2. 把編譯好的 16 進(jìn)制文件 () 輸入單片機(jī) AT89S51 仿真器和對(duì)其進(jìn)行初始化。 開啟計(jì)算機(jī)進(jìn)入 Keil C51 編譯器介面。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 17 5 實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 我們采用的是 Keil Software 生產(chǎn)的 Cx51 編譯器。由于時(shí)間緊張，程序有不完善的地方。時(shí)間顯示只要修改 R0和 R1就可以了。設(shè)置通行時(shí)間為 20 秒。下面以東西方向?yàn)槔M(jìn)行緊急通行為例。 具體的延時(shí)程序分析 ： DELAY: MOV R4,08H 延時(shí) 1 秒主程序 DE2: LCALL DELAY1 DJNZ R4, DE2 RET DELAY1： MOV R4， 00H ；延時(shí) 125us 子程序 D1： MOV R5， 00H D2： DJNE R5， DL2 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 15 DJNE R4， D1 RET DELAY1為一個(gè)雙重循壞 循環(huán)次數(shù)為 256*256=65536 所以延時(shí)時(shí)間 =65536*2=131072us 約為 125us DELAY R4 設(shè)置的初值為 8 主延時(shí)程序循環(huán) 8次，所以 125us*8= 1 秒 由于單片機(jī)的運(yùn)行速度很快其他的指令執(zhí)行時(shí)間可以忽略不計(jì)。機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的 12 倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為 12*（ 1/12M）=1us。 相應(yīng)程序代碼 （１）定時(shí)器的設(shè)置 定時(shí)器需定時(shí)５０毫秒，故Ｔ 1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。在方式 0 時(shí) M 為 213 ；在方式 1時(shí) M的值為 216；在方式 2 和 3 為 28 ； 算 法公式： T=（ M－ TC） T 計(jì)數(shù) 或 TC=M－ T/T 計(jì)數(shù) T 計(jì)數(shù) 是單片機(jī)時(shí)鐘周期Ｔ ＣＬＫ 的 12 倍；ＴＣ為定時(shí)初值 如單片機(jī)的主脈沖頻率為Ｔ ＣＬＫ 12ＭＨＺ ，經(jīng)過１２分頻 方式０ TMAX＝ 213 １微秒＝ 毫秒 方式１ TMAX＝ 216 １微秒＝ 毫秒 顯然１秒鐘已經(jīng)超過了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間，所以我們只有采用定時(shí)器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問題． 實(shí)現(xiàn)１秒的方法： 我們采用在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為 20的軟件計(jì)數(shù)器和使 T1 定時(shí) 50 毫秒。他是以加法記數(shù)的，并能從全 1到全 0時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。 延時(shí)方法 可以有兩種一種是利用 AT89S51 內(nèi)部定時(shí)器的溢出中斷來確定 1 秒的時(shí)間，另一種是采用軟件延時(shí)的方法。調(diào)用計(jì)時(shí)程序并調(diào)用延時(shí) 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 13 流程圖說明： 圖中定時(shí)器在每 50ms 中斷一下，設(shè)置為循環(huán) 20 次（此時(shí)為 1秒），每 1秒以后， R0，R1 自動(dòng)減 1。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 10 交通燈控制線路圖 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 11 4 交通燈 軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)流程圖 (1) 程序設(shè)計(jì)總框圖：如圖 41 圖 41 程序設(shè)計(jì)框圖 開 始 鍵盤事件處理 等 待 鍵 盤 事 件 初始化 顯示程序處理 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 12 (2)程序詳細(xì)流程圖：如圖 42 圖 42程序詳細(xì)流程圖 開始 設(shè)置定時(shí)器 開中斷 賦初值 F0=1 R0,R1 分別送 A。 74LS04（ 6反向器）主要對(duì)信號(hào) 起了反向作用。 LED 燈的顯示原理 :通過同名管腳上所加電平的高低來控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮。由于 TXD 端最多可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 門。依此類推，直到把數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)所有數(shù)據(jù)發(fā)送出去。然后，用軟件將 TI 清 0，發(fā)送第二幀數(shù)據(jù)。第一幀（ 8 位）數(shù)據(jù)發(fā)送完畢時(shí)，各控制信號(hào)均恢復(fù)原狀態(tài)，只有 TI 保持高電平，呈中斷申請(qǐng)狀態(tài)。器件執(zhí)行任何一條將 SBUF 作為目的 寄存器的命令時(shí)，數(shù)據(jù)便開始從 RXD 端發(fā)送。 74HC164 芯片介紹 74HC164 為串行輸入、并行輸出移位寄存器， 74HC164 為單向總線驅(qū)動(dòng)器。 ： WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。 ： T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 0輸入。 ： INT0，外部中斷 0輸入。 其引腳分配如下： ： RXD，串 行通信輸入。如果是使用 8052 或是 8032 的話， 又當(dāng)作定時(shí)器 2 的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)引腳。 P2 除了當(dāng)作一般 I/O 端口使用外，若是在 ATAT89S51 擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個(gè)時(shí)候 P2便不能當(dāng)作 I/O 來使用了。設(shè)計(jì)者必須外加一個(gè)鎖存器將端口 0送出的地址鎖住成為 A0～ A7，再配合端 口 2所送出的 A8～ A15合成一組完整的 16 位地址總線，而定位地址到 64K的外部存儲(chǔ)器空間。其他三個(gè) I/O 端口（ P PP3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路， P0 在當(dāng)作 I/O 用時(shí)可以推動(dòng) 8 個(gè) LS的 TTL負(fù)載。 ATAT89S51可以利用 PSEN及 RD引腳分別啟用存在外部的 RAM與 EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而 共用 64K 的定址范圍。此外在燒錄 8751 程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。ATAT89S51 可以利用這個(gè)引腳來觸發(fā)外部的 8 位鎖存器（如 74LS373），將端口 0的地址總線（ A0～ A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)?ATAT89S51 是以多工的方式送出地址及數(shù) 據(jù)。此外，在將程序代碼燒錄至 8751 內(nèi)部 EPROM 時(shí)，可以利用此引腳來輸入 21V 的燒錄高壓（ Vpp）。因 此在 8031 及 8032 中， EA 引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。 RESET： AT89S51 的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間， AT89S51 便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 8 得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H 處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。 XTAL1：?jiǎn)涡酒到y(tǒng)時(shí)鐘的反向放大器輸入端。其 主要功能列舉如下 ： 為一般控制應(yīng)用的 8 位單片機(jī) 晶片內(nèi)部具有時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 33MHz） 內(nèi)部程式存儲(chǔ)器（ ROM）為 4KB 鍵盤控制返回 AT89S51 單 片 機(jī) 系 統(tǒng) LCD 顯示與 LED倒計(jì)時(shí) 模塊 接 口 電 路 74HC 164 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 7 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）為 128B 外部程序存儲(chǔ)器可擴(kuò)充至 64KB 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可擴(kuò)充至 64KB 32 條雙向輸入輸出線，且每條均 可以單獨(dú)做 I/O 的控制 5 個(gè)中斷向量源 2 組獨(dú)立的 16 位定時(shí)器 1 個(gè)全雙工串行通信端口 1 8751 及 8752 單芯片具有數(shù)據(jù)保密的功能 1單芯片提供位邏輯運(yùn)算指令 AT89S51 各引腳功能介紹： 如圖 32 圖 32 AT89S51引腳功能 圖 VCC： ATAT89S51 電源正端輸入，接 +5V。 AT89S51 芯片 選用的 AT89S51 與同系列的 AT89C51 在功能上有明顯的提高 ，最突出是的可以實(shí)現(xiàn)在線的編程。 (6)AT89S51 本身集成了看門狗指令，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常看門狗將發(fā)出溢出中斷。 (5)74HC164 的 A、 B 口用于串行輸出時(shí)間位，經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換送到七段數(shù)碼管的八的引腳。 (3) AT89S51 通過程序設(shè)置各個(gè)信號(hào)燈的點(diǎn)亮?xí)r間，通過程序設(shè)置左轉(zhuǎn)綠、綠、紅時(shí)間依次為 20秒、 20 秒、 40秒循環(huán)，由 AT89S51 的 P3口向 74HC164 的數(shù)據(jù) 口輸出。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如：圖 31 圖 31 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)各部分工作： (1)程序設(shè)置初始時(shí)間，通過 AT89S51 單片機(jī)內(nèi)部相應(yīng)寄存器來實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)構(gòu)成 電路板一塊， AT89S51 單片機(jī)一片， 74HC164 芯片八片，七段數(shù)碼管八個(gè)。它主要是作為控制部分的核心部件。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)