【正文】 ffic light cycle, the countdown five seconds left when the yellow light flashing warning (traffic lights through the PA output signal indicates the time directly through the PC port output 8255 to doubledigits)。本 系統(tǒng) 實(shí)用性強(qiáng) 、 操作簡單 、擴(kuò)展 功能 強(qiáng) 。交通信號燈控制方式很多。 十字路口車輛 穿梭 ，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。圖 書 分類號： 密 級： 畢業(yè)論文 基于 8051單片機(jī)交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) BASEDON THE 8051 MICROCONTROLLER TRAFFIC SIGNAL CONTROL DESIGN 學(xué)生學(xué)號 學(xué)生姓名 學(xué)院名稱 信電工程學(xué)院 專業(yè)名稱 電子信息工程技術(shù) 指導(dǎo)教師 2020 年 5 月 20 日 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 I 摘要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測 技術(shù)日益更新 。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)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟 硬 件結(jié)合，加以完善。那么靠什么來實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的 就 是交通信號燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。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)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過 8051芯片的 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)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。 關(guān)鍵詞 單片機(jī)；交通燈； 8051；檢測車流量 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 II Abstract In recent years, with the rapid development of science and technology, the application of SCM is at the same time, traditional detection techniques to control the growing update. In realtime detection and automatic control system of singlechip applications, often as a singlechip core ponent to use only singlechip is not enough knowledge, but also the structure of hardware and software in accordance with the specific bination of hardware, to be improved. Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling, car lanes, the pavement and orderly. So to achieve the orderly what order? Is the traffic lights on the automatic control system. Many traffic lights control. The system uses MSC51 series singlechip ATSC51 and programmable parallel I / O interface chip 8255Acentric device designed to control traffic lights, can be achieved in accordance with the actual traffic flow through the P1 port 8051 chip set red, green fuel Liang function of time。 vehicle alarm。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。這是世界上最早的交通信號燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。 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。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺到有人要過馬路。 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。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。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。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 2 2 單片機(jī) 的發(fā)展及應(yīng)用 單片機(jī)的發(fā)展 單片微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是一種非?；钴S和頗具有生命力的機(jī)種。 通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和 I/O 接口電路等。 單片機(jī)經(jīng)過 3 代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的 CPU 功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗 。 自 1976 年 9月 Intel 公司推出 MCS48單片機(jī) 以來，有關(guān)公司都爭相推出各自的單片機(jī)。 1978 年下半年 Motorola 公司推出 M6800 系列單片機(jī)， Zilog 公司相繼推出 Z8 單片機(jī)系列。這類單片機(jī)均帶有串行 I/O 口，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器為 16 位，片內(nèi)存儲(chǔ)容量（ RAM， ROM）都相應(yīng)增大，并有優(yōu)先級中斷處理功能，單片機(jī)的功能、尋址范圍都比早期的擴(kuò)大了，它們是當(dāng)時(shí)單 片機(jī)應(yīng)用的主流產(chǎn)品。 1987年 Intel公司又宣布了性能比 8096高兩倍的 CMOS型 80C196， 1988年推出帶 EPROM的 87C196 單片機(jī)。而 8 位單片機(jī)已能滿足大部分應(yīng)用的需要，因此，在推出 16位 單片機(jī)的同時(shí)，高性能的新型 8 位單片機(jī)也不斷問世。 目前國際市場上 8 位、 16 位單片機(jī)系列已有很多，但是，在國內(nèi)使用較多的系列是Intel 公司的產(chǎn)品，其中又以 MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用尤為廣泛，二十幾年經(jīng)久不衰，而且還在更進(jìn)一步發(fā)展完善，價(jià)格越來越低，性能越來越好。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 3 工業(yè)自動(dòng)化：在自動(dòng)化技術(shù)中，無論是過程控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)還是測控技術(shù)，都離不開單片機(jī)。 儀器儀表：目前對儀器儀表的自 動(dòng)化和智能化要求越來越高。單片機(jī)的使用有助于提高儀器儀表的精度和準(zhǔn)確度，簡化結(jié)構(gòu)，減小體積，易于攜帶和使用，加速儀器儀表向數(shù)字化、智能化和多功能化方向發(fā)展。目前家電產(chǎn)品的一個(gè)重要發(fā)展趨勢是不斷提高其智能化程度。在這些設(shè)備中使用了單片機(jī)后，其功能和性能大大提高，并實(shí)現(xiàn)了智能化、最優(yōu)化控制 信方面：較高檔的單片機(jī)都具有通信接口，因而為單片 機(jī)在通信設(shè)備中的應(yīng)用創(chuàng)造了很好的條件。 武器裝備：在現(xiàn)代化的武器裝備中， 如飛機(jī)、軍艦、坦克、導(dǎo)單、魚雷制導(dǎo)、智能武器設(shè)備、航天飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)，都有單片機(jī)在其中發(fā)揮重要作用。 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，同時(shí)帶動(dòng) 自動(dòng)控制系統(tǒng)日新月異更新， 單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深 入。 8051 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)、定時(shí) /計(jì)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。 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。 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。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 5 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。 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。 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 MCS96 系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。 圖 32 MCS51 系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 MCS51 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，徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 6 4 組 8 位共 32 個(gè) I/O 口，中斷口線與 P3 口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明：如圖 33 圖 33 MCS51 引腳說明 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。 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。 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 圖 34。 圖 34 8051 的復(fù)位方式 Pin30:ALE/ 當(dāng)訪問外部程序器時(shí)， ALE(地址鎖存 )的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器， ALE 會(huì)跳過一個(gè)脈沖。 Pin29: 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此腳輸出負(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 EA 為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。 在編程時(shí)， EA/Vpp腳還 需加上 21V 的編程電壓。其內(nèi)部還有一個(gè)控制寄存器，即控制口。 C 口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成 4 位的端口，每個(gè)端口包含一個(gè) 4 位鎖存器。 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