【正文】 5 5V A1 1 A2 6 RED 5V VCC 第 5 章 控制器的軟件設(shè)計(jì) 9 第 5 章 控制器的軟件設(shè)計(jì) 10 擴(kuò)展的方法有兩種：（ 1）借用外部 RAM 地址來擴(kuò)展 I/O 端口；（ 2）采用 I/O 接口新片來擴(kuò)充。 （ 6）增加每次綠燈時(shí)間車流量檢測的功能，并且通過查詢 端口的電平是否為低，開關(guān)按下為低電平，雙位數(shù)碼管顯示車流量，直到下一 次綠燈時(shí)間重新記入。 （ 4） 通過 8051 單片機(jī)的 位來控制系統(tǒng)是工作或設(shè)置初值，當(dāng) .牌位 0就對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，為 1系統(tǒng)就開始工作。 系統(tǒng)總框圖如（圖六） 60S 5S 80S 5S ?? 東西道 紅燈亮 黃燈亮 綠燈亮 黃燈亮 ?? 南北道 綠燈亮 黃燈亮 紅燈亮 黃燈亮 ?? 第 4 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7 圖 6 交通燈硬件線路圖 （見下一頁） 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 8051 單片機(jī) P1 輸入到系統(tǒng) (2) 由 8051 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 PA 口顯示第 4 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8 紅、綠、黃燈的燃亮情況；由 8255 的 PC 口顯示每個(gè)燈的燃亮?xí)r間。 （ 5）此表可以根據(jù)車流量動(dòng)態(tài)設(shè)定紅綠燈初始值。 東西方向車流大 通行時(shí)間長。 （ 3）當(dāng)東西方向?yàn)榫G燈，此道車輛通行；南北方向?yàn)榧t燈，南北道車輛禁止通過，行人通行。時(shí)間為 60秒。設(shè)東西道比南北道的車流量大，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。 LE 為數(shù)據(jù)打入端：當(dāng) LE 為“ 1”時(shí)，鎖存器輸出 狀態(tài)同輸入狀態(tài)；當(dāng) LE 由“ 1”變“ 0”時(shí)，數(shù)據(jù) 打入鎖存器 OE 為輸出允許端：當(dāng) OE=0 時(shí)，三態(tài)門將打開； 當(dāng) OE=1 時(shí)，三態(tài)門將關(guān)閉，輸出高阻。 74LS373 簡介 74LS373 是一種帶三態(tài)門 8D 鎖存器，它的管腳示意圖如下示： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 第 3 章 8255 芯片簡介 6 其中： 1D8D 為 8 個(gè)輸入端。 方式 2 ：雙向總線方式。 方式 1：選定輸入／輸出方式。每一個(gè)端口都可以用作輸入或輸出。 D D5： A口方式選擇 0 0 — 方式 0 0 1 — 方式 1 1 — 方式 2 D4： A口功能 （ 1=輸入， 0=輸出） D3： C口高 4 位功能 （ 1=輸入， 0=輸出） D2： B口方式選擇 （ 0=方式 0， 1=方式 1） D1： B口功能 （ 1=輸入， 0=輸出） D0： C口低 4 位功能 （ 1=輸入， 0=輸出） 8255 并行接口芯片工作方式 方式 0：基本輸入／輸出方式。其中 C口按位置位／復(fù)位控制字方式使用較為繁難，說明也較冗長，故在此不作敘述，需要時(shí)用戶可自行查找有關(guān)資料。它們分別與端口 A／Ｂ配合使用，可以用作控制信號輸出或作為狀態(tài)信號輸入。通常 A 口、B口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。 第 3 章 8255 芯片簡介 6 第 3 章 8255 芯片簡介 8255 并行接口 8255 可編程并行接口芯片有三個(gè)輸入輸出端口，即 A口、 B 口和 C口，對應(yīng)于引腳PA7～ PA0、 PB7～ PB0和 PC7～ PC0。顯然，對內(nèi)部無程序存儲(chǔ)器的 8031,EA 端必須接地。 Pin31:EA/Vpp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選定線， 8051 和 8751 單片機(jī)，內(nèi)置有 4kB 的程序存儲(chǔ)器，當(dāng) EA 為高電平并且程序地址小于 4kB 時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過 4kB 地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。 Pin29: 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此引腳輸出負(fù)脈沖選通信號， PC的 16 位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在 P0和 P2口上，外部程序存儲(chǔ)器則把指令數(shù)據(jù)放到 P0口上，由 CPU 讀入并執(zhí)行。 如果單片機(jī)是 EPROM，在編程其間， 將用于輸入編程脈沖。而訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 端將有一個(gè) 1/6 時(shí)鐘頻率的正脈沖信號，這個(gè)信號可以用于識別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。 圖 4 第 2 章 MSC51 芯片簡介 5 8051 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，見下圖 4。RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。現(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以 說明：如圖 3 圖 3 Pin9:RESET/Vpd復(fù)位信號復(fù)用腳，當(dāng) 8051 通電，時(shí)鐘電路開始工作，在 RESET 引腳 第 2 章 MSC51 芯片簡介 4 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。 的引腳說明 MCS51 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。 INTEL 的 MCS51 系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品 16 位的第 2 章 MSC51 芯片簡介 4 MCS96 系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。 時(shí)鐘電路 8051 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。 全雙工串行口： 8051 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。 并行輸入輸出 (I/O)口： 8051 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。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 (ROM)： 8051 有兩個(gè) 16位的可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。 程序存儲(chǔ)器 (ROM)： 8051 共有 4096 個(gè) 8 位掩膜 ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM) 8051 內(nèi)部有 128 個(gè) 8 位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和 128 個(gè)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(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 中央處理器： 中央處理器 (CPU)是整個(gè)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(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。 第 2 章 MSC51 芯片簡介 3 第 2 章 MSC51 芯片簡介 MCS51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8051 是 MCS51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，我們以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。 按內(nèi)部數(shù)據(jù)總線的寬度，單片機(jī)分為 4位、 8 位、 16位及 32 位等。 Intel 公司的 MCS51 和 80C51 系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)。 單片機(jī)有兩種基本結(jié)構(gòu)形式：一種是在通用微型計(jì)算機(jī)中廣泛采用的將程序 存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合用一個(gè)存儲(chǔ)空間的結(jié)構(gòu)，稱為普林斯頓 (Princeton)結(jié)構(gòu)或稱馮。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī) ，特別適用于控制領(lǐng)域。由于單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中常常將它完全融入應(yīng)用系統(tǒng)中，故而有時(shí)也單片機(jī)稱為嵌入式微控制器（ Embedded Microcon troller）。 第 1 章 彈片機(jī)概述 2 第 1 章 單片機(jī)概述 單片機(jī)（ Single Chip Microputer） ,直譯為單片微型計(jì)算機(jī)，它將 CPU、 RAM、ROM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、輸入 /輸出（ I/O）接口電路、中斷、串行通信接口等主要計(jì)算機(jī)部件集成在一塊大規(guī)模集成電路芯片上，組成單片微型計(jì)算機(jī)，簡稱單片機(jī)。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛 必須在交叉路口的停車線后停車。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。 信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺到有人要過馬路。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。 電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國，這種紅綠燈由紅、綠、黃三色圓形的投光器組成，1914 年始安裝于紐約市 5 號大街的一座高塔上。它由紅綠燈以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。這是世界上最早的交通信號燈。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。 8051 并行口的擴(kuò)展 ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。交通信號燈的控制方式很多本系統(tǒng)采用 MSC51系列單片機(jī) ATSC51和可編程并行 I/O接口芯片 8255A為中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能夠根據(jù)實(shí)際車流量通過 8051 芯片 P1 口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩 5 秒時(shí)候黃燈閃爍警示（交通燈信號通過 PA 口輸出，顯示時(shí)間直接通過 8255 的 PC 口輸出至雙位數(shù)碼管）；車輛闖紅燈報(bào) 警；綠燈時(shí)間可檢測車流量并可通過雙位數(shù)碼管顯示。 十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷的深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測技術(shù)的日益更新。因此，紅綠交通信號燈成為交管部門管理交通的重要工具之一。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。 Trade 論文題目： 單片機(jī)控制交通燈的電路設(shè)計(jì) 姓 名 專 業(yè)： 生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù) 指導(dǎo)教師： 提交日期： 單片機(jī)控制交通燈的電路設(shè)計(jì) 摘要 :與單片機(jī)的連接方法及其軟件編程，且涉及到單片機(jī)內(nèi)部 I/O 口 和外部中斷的使用方法和軟件編程實(shí)現(xiàn)。 Anhui Vocactional amp。 Technical College of Industry amp。包括主機(jī)電路設(shè)計(jì)，緊急放行電路及軟件設(shè)計(jì)，可編程并行接口 8255 電路設(shè)計(jì)。在現(xiàn)代城市中，人口和汽車日益增長，市區(qū)交通也日益擁擠，人們的安全問題也日益重要。有了交通燈人們的安全出行有了很大的保障。在實(shí)時(shí)檢測和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識是不夠的 ，還應(yīng)該根據(jù)具體的硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。那靠什么實(shí)現(xiàn)這井然有序呢？靠的就是交通信號燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)研究的是交通燈系統(tǒng)，主要介紹了如何機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)，并介紹了可編程并行接口部件 8255 關(guān)鍵字 ： 單片機(jī) ,交通燈 引言 1 摘要 : ........................................................................................................................................... 2 引言 ............................................................................................................................................. 4 第 1章 單片機(jī)概述 ..................................................................................................................... 5 第 2章 MSC51芯片簡介 .........................................................................................