【正文】 理論就輕易得到預(yù)想 中的結(jié)果，有時結(jié) 10 果甚至很差別很大。 設(shè)計體會 通過這次 課程設(shè)計 ，加強(qiáng)了我們動手、思考和解決問題的能力。返回正常狀態(tài)時通過復(fù)位電路的復(fù)位開關(guān)進(jìn)行控制。通過軟件編程， 8 一道有車而另一道無車（實驗時用開關(guān) K0 和 K1 控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行。由于 P0口輸出電流小，需外接上電阻，接到 P1口的 ~ 口用單片機(jī)來控制其片選。通過軟件編程，可使路口交通變化情況為 :南北方向（主干道）車道和東西方向（支干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運行，甲車道和乙車道兩條交叉道路上的車輛交替運行，每次通行時間為 25秒；黃燈先亮 5秒，才能變換運行車道；黃燈亮?xí)r，要求每秒鐘閃亮一次。為保證復(fù)位可靠， RC 時間常數(shù)應(yīng)大于兩個機(jī)器周期，電容取 22uf，電阻取1K歐。其發(fā)出的時鐘脈沖直接送入片內(nèi)定時控制部件。 4 （ 4） EA/Vpp：片外 ROM 允許訪問端 /編程電源端。 （ 2） ALE/PROG：地址鎖存允許 /編程線。外接晶體引腳。 （ 2） XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端，接外部石英晶體和微調(diào)電容的另一端。 89S51 單片機(jī)的外接晶體引腳有以下兩種 : （ 1） XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端和內(nèi)部時鐘工作的輸入端。 89S51 單片機(jī)的引腳 89S51 單片機(jī)內(nèi)部總線是單總線結(jié)構(gòu) ,即數(shù)據(jù)總線和地址總線是公用的 . 89S51 有 40 條引腳 , 與其他 51 系列單片機(jī)引腳是兼容的 . 這 40 條引腳可分為I/O接口線、電源線、控制線、外接晶體線 4部分 . 89S51 單片機(jī)為雙列直插式 3 封裝結(jié)構(gòu) , 如圖 所示 . 圖 89S51 引腳分配圖 89S51 單機(jī)的電源線有以下兩種： （ 1） VCC： +5V電源線。 （ 5） 并行輸入輸出 (I/O)口： 89S51 共有 4組 8位 I/O口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。 （ 3） 程序存儲器 (ROM) 89S51 共有 4KB 掩膜 ROM， 最大可擴(kuò)展 64K 字節(jié)， 用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。 89S51 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、 2 定時 /計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加 以 說明： （ 1）中央處理器 中央處理器 (CPU)是整個單片機(jī)的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。 二、設(shè)計要求 設(shè)計一個十字路口的交通燈控制電路，要求甲車道和乙車道兩條交叉道路上的車輛交替運行，每次通行時間為 25 秒； 要求黃燈先亮 5 秒，才能變換運行車道； 黃燈亮?xí)r，要求每秒鐘閃亮一次； 根據(jù)交通燈控制系統(tǒng)框圖，畫出完整的電路圖和波形圖。 通過交通信號 鐘 的設(shè)計和簡單程序的編寫 ,最終提高我們的邏輯抽象能力 。 通過本次課程設(shè)計加深對單片機(jī)課程的全面認(rèn)識復(fù)習(xí)和掌握，對單片機(jī)課程的應(yīng)用進(jìn)一步的了解。 熟悉應(yīng)用編程，掌握利用軟硬件相結(jié)合的方法。 1 一、 設(shè)計目的 了解交通信號鐘管理的基本工作原理。 熟悉 AT89S51 單片機(jī)的各種工作方式和應(yīng)用。 掌握多位 LED顯示問題的解決及顯示方法。 通過單片機(jī)課程設(shè)計 ,熟練掌握編程 的 方法 ,將理論聯(lián)系到實踐中去 ,提高我們的動腦和動手的能力 。 通過此次課程設(shè)計掌握仿真軟件的應(yīng)用，能將 軟硬件結(jié)合起來，對程序進(jìn)行編輯和校驗。 三、總體設(shè)計 AT89S51 單片機(jī)的簡介 89S51 是 MCS51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，我們 就這 一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。 （ 2） 數(shù)據(jù)存儲器 RAM 89S51 內(nèi)部有 128 個 8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128 個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用 戶能使用的 RAM 只有 128個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 （ 4） 定時 /計數(shù)器： 89S51 有兩個 16位的可編程定時 /計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。 （ 6）中斷系統(tǒng) 89S51 具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時 /計數(shù)器中斷 和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2級的優(yōu)先級別選擇。電源線 （ 2） GND：接地線。采用內(nèi)部振蕩器時，它接外部石英晶體和微調(diào)電容的一個引腳。采用外部振蕩器時，該引腳懸空。 控制線 89S51 單片機(jī)的控 制線有以下幾種： （ 1） RST：復(fù)位輸入端，高電平有效。 （ 3） PSEN：外部程序存儲器的讀選通線。 交通鐘設(shè)計流程圖 四、各部分電路設(shè)計 （ 1）時鐘電路設(shè)計 南北綠燈，東西紅燈 延時 25 秒 南北綠燈閃 5 次轉(zhuǎn)黃燈，東西紅燈，延時一秒 南北紅燈，東西綠燈 延時 25 秒 東西綠燈閃 5 次轉(zhuǎn)黃燈，南北紅燈，延時一秒 開始 結(jié)束 5 如上圖所示，采用內(nèi)部時鐘產(chǎn)生方式，在 XTAL1 和 XTAL2 兩端跨接晶體或陶瓷振蕩器，與內(nèi)部反相器構(gòu)成穩(wěn)定的自擊震蕩。 （ 2） 復(fù)位電路設(shè)計 如上圖所示，采用上電 +按鈕電平復(fù)位方式，當(dāng)按下按鈕時， RST 管腳高電平觸發(fā)。 （ 3） 燈控制電路設(shè)計 6 如上圖所示，交通燈狀態(tài)顯示電路由東西南北四個方向各三個 LED 燈組成，分別顯示四個方向上紅、黃、綠三個狀態(tài)，用以指示十字路口各方向車輛的行駛。 （ 4） 倒計時交通鐘電路設(shè)計 7 如上圖所示，交通顯示鐘由兩個共陰極兩位數(shù)碼管來實現(xiàn)倒計時。 （ 5） 按鍵控制電路設(shè)計 如上圖所示，開關(guān)控制由三個連接到單片機(jī)的控制按鈕組成。有緊急車輛要求通過時，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行， A、 B道均為紅燈 ，緊急車由 K2 開關(guān)模擬。 五、整體電路圖 9 六、 設(shè)計總結(jié) 設(shè)計過程中遇到的問題及解決方法 仿真軟件中找不到 AT89S52，所以用 AT89S51 代替，在向仿真軟件的單片機(jī)輸入程序時需要 HEX 格式的文件，通過網(wǎng)上搜索找到了 keil Uvision 軟件將寫好編程的 TXT 文檔建成 HEX 文件，仿真時可能會出錯，所以需要不斷調(diào)試電路與程序，直到達(dá)到設(shè)計要求為止。 讓我對單片機(jī)的理論有了更加深入的了解，同時在具體的制作過程中我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在書本上的知識與實際的應(yīng)用存在著不小的差距。特別是電路完成后，所有的焊接都與我們設(shè)計的方案一樣，但當(dāng)我們接通電源時，所看到的結(jié)果與我們料想的完全不同，十二盞燈都亮了，我們也都知道，任何實驗都不可能一次就成功的，我們認(rèn)真的去檢查，可是檢查了好久都沒有任何發(fā)現(xiàn)，只知道單片機(jī)的 IO 口的輸出與我們所輸入的程序不相符合，我們逐步排查，最先檢查 LED 燈電路的接法是否合理，然后檢查時鐘電路的晶振是否有問題，然后再檢查復(fù)位電路是否完好，最后功夫不負(fù)有心人，我們把復(fù)位電路接地電阻斷開后，就發(fā)現(xiàn) LED 燈有規(guī)律的熄滅了，經(jīng)過我們的認(rèn)真檢查 ，對位選控制位口的改正，最后電路基本上都實現(xiàn)了我們預(yù)先設(shè)計的功能。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。實踐是掌握只是的一個很好的途徑。初始狀態(tài) LCALL S1 。南北綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈 ,東西紅燈 LCALL S3 。南北紅燈 ,東西綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈 LJMP START S0: MOV A,00100001B 。延時 LCALL DELAY RET S1: MOV A,10000001B 。延時 LCALL DELAY RET S2: MOV A,00000001B 。南北黃燈，東西紅燈 MOV LED,A MOV R2,03H LCALL DELAY MOV A,10000001B 。南北紅燈 ,東西綠燈 MOV LED,A MOV R2,200 。南北紅燈亮 ,東西綠燈滅 MOV LED,A MOV R2,03H LCALL DELAY 12 MOV A,01000000B MOV LED,A MOV R2,03H LCALL DELAY DJNZ R3,FLASH1 RET DELAY:PUSH 02H 。延時 DJNZ R2,DELAY1 POP 00H POP 01H POP 02H RET END 附 錄二：元件清單 序號 元器件名稱 數(shù)量 1 AT89S51 1 片 2 兩位共陰數(shù)碼管 1 個 3 電容 30PF 2 片 4 晶振 1 個 5 電阻 1000 8 個 6 開關(guān) 2 個 7 電池盒 1 個 8 發(fā)光二極管紅 黃 綠 各 4 個 9 電路板 1 塊 10 導(dǎo)線 若干 11 電池 4 個 13 14 15 deng[0..4]w e i[0 ..3 ]P [0 .. 7 ]P0P1P2P3P4P5P6P0P1P2P3P4P5P6P0P1P2P3P4P5P6P0P1P2P3P4P5P6P0P1P2P3P4P5P6WEI0WEI1WEI2WEI3WEI0WEI1WEI2WEI3DENG0DENG1DENG2D