基于单片机的交通灯控制系统毕业设计(论文)(编辑修改稿)

基于单片机的交通灯控制系统毕业设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

：随着集成度的不断提高，有可能吧众多 的各种外围功能器件集成在片内。 除了一般必须具备的 CPU、 RAM、 ROM、定时 /计数器等之外，片内集成的部件还有 A/D， D/A转换器， DMA 控制器，声音发生器，监视定时器，液晶显示驱动器，彩色电视机和录像机用的锁相电路等。 （ 5）增强 I/O 接口功能：为了减少外部驱动芯片，进一步增加单片机并行口的驱动能力，现在有些单片机可直接输入大电流和高电压，以便直接驱动显示器。 （ 6）加快 I/O 接口的传输速度：有些单片机设置了高速 I/O 接口，以便更快的速度读取数据。 单片机的应用 单片机广 泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制领域，大致可分为如下几个： （ 1）在计算机网络和通信领域中的应用； （ 2）在工业控制中的营运； （ 3）在家用电器的应用； （ 4）在只能仪器仪表上的应用； （ 5）在医用设备领域的应用； 简介 MCS51 系列单片机在基本结构相同，只是在个别模块和功能上有些区别， MCS51 单片机是在一块芯片中的集成了一个 8 位 CPU、 128BRAM、 4KBROM、两个 16 位定时 /计数 器、 2 个可编程 I/O口和一个可编程的全双工串行接口、五个中断源、一个片内振荡器等。 （ 1）中央处理器（ CPU）：中央处理器是单片机的核心部分，是一个 8位的中央处理单元，它对数据的处理是以字节为单位进行的， CPU 主要由运算器、控制器和寄存器陈列组成。 （ 2）数据存储器（片内 RAM）：数据存储器用于存放变化的数据。 在 8051 单片机中，通常把控制与管理寄存器（简称“专用寄存器”）在逻辑上划分在片内 RAM 中，因为其他地址与 RAM是连续的。 8051 单片机数据存储器地址空间为 256 个 RAM 单元，但其中能 作为数据存储器供用户使用的仅有前面 128 个，后 128 个被专用寄存器占有。 （ 3）程序存储器 (片内 ROM）：程序存储器用于存放程序和固定不变的常数、变格等。 通常采用只读存储器，且其有多种类型。 （ 4）定时 /计数器：定时 /计数器用于实现定时和计数功能。 8051 单片机共有两个 16 位定时/计数器。 8052 单片机共有三个 16 位定时 /计数器。 （ 5）并行 I/O 口： 8051 单片机共有四个 8 位的并行 I/O（ P0、 P P P3），每个口都由一个锁存器和一个驱动器组成。 并行 I/O 口主要是用于实现与外 部设备中的数据的并行输入 /输出，有些 I/O 口还具有其他功能。 （ 6）并行 I//O 口： 8051 单片机又一个全双工异步串行口，用以实现单片机和其他具有相应接口的设备之间的异步串行数据传送。 （ 7）时钟电路：时钟电路的作用是产生单片机工作所需要的时钟脉冲序列。 （ 8）中断系统：中断系统的主要作用是对外部或内部的中断请求进行管理与处理。 8051 单片机的中断系统可以满足一般控制应用的需要：共有五个中断源，其中有两个外部中断源 INT0和 INT1,三个内部中断源 (两个定时 /计数器中断和一个串行口中 断）；此外， 8052 单片机还增加了一个定时器 2 的中断源。 第三章 交通灯单片机控制 硬件电路 芯片选用 选用设备 8031 单片机一片， 8255 并行通用接口芯片一片， 74LS07， MAX692（看门狗）一片，工阴极的七段数码管两个，双向晶闸管若干， 7805 三端文雅电源一个，红、黄、绿交通灯各两个，开关键盘，连线若干。 硬件电路图： 系统工作原理： 1）开关键盘输入交通灯初始时间，通过 8051 单片机 P1输入到系统。 2）由 8051 单片机的定时器每秒钟通 过 P0 口向 8255 的数据口传送信息，由 8255 的 PA口显示红、绿、黄等的燃亮情况；由 8255 的 PC 口显示每个灯的燃亮时间。 3） 8051 通过设置各个信号等的燃亮时间，通过 8031 设置，绿、红时间分别为 60 秒， 80 秒循环由 8051 的 P0口向 8255 的数据口输出。 4）通过 8051 单片机的 位来控制系统的工作或设置初值，当牌位 0 就对系统进行初始化，为 1 系统就开始工作。 5）红灯倒计时时间，当有车辆闯红灯时，启动蜂鸣器进行报警， 3S后恢复正常。 6）增减每次绿灯时间车流量监测 的功能，并且通过查询 端口的电平是否为低，开关按下为低电平，双位数码管显示车流量，直到下一次绿灯时间重新记下。 7）绿灯时间倒计时完毕，重新循环。 软件设计 每秒钟的设定： 利用 MCS51 内部定时器材溢出中断来确定 1秒的时间。 计数器初值计算： 定时器工作是必须给计数器送计数器初值，这个值是送到 TH和 TL 中的，他是以加法计数的，并能从全 1到全 0时自动产生溢出中断请求。 因此，我们可以把计数器记满为零所需的计数值设为 C 和计数初值设定为 TC，即： TC=MC。 式中， M为计数器模值，该值和计数器工作方式有关，在方式 0时 M 为 213；在方式1 时 M的值为 216；在方式 2和 3时为 28. 综合计算： T=(MTC） T1或者 TC=MT/T1 式中 T1 是单片机时钟周期的 12 倍； TC 为定时初值。 这种方法在使用后会超过计数器的最大定时间，所以再采用定时器和软件相结合的方法。 设定一秒的方法： 我们采用在主程序中设定一个初值为 20 的软件计数器和使用 T0到 50 毫秒，这样每当 T0 到50 毫秒时 CPU 就响应它溢出中断请求，进入他的中断服务 子程序，在终端子程序中， CPU 先使软件计数器减 1，然后判断它是否为零，为零表示 1 秒已到可以返回到输出时间显示程序。 程序设计： 1）主程序： 定时器定时 50 毫秒，故 T0 工作方式 1，初值： TC=MT/TI=21650ms/1us=3CBOH ORG 1000H START。 MOVTMOD,01H,令 T0 为定时器方式 1 MOV TH0， 3CH。 装入定时器初值 MOV TL0， BOH。 MOV IE,82H,开 T0 计数器 MOV R0， 14H。 软件计数器赋初值 LOOP。 SJMP S。 等待中断 2）中断服务子程序； ORG 000BH AJMP BRT0 ORG 00BH BRT0。 DJNZ R0， NEXT AJMP TIME。 跳转到时间及信号灯显示子程序 AJNE:MOV R0， 14H。 恢复 R0 值 MOV TH0， 3CH。 重装入定时器初值 MOV TL0， BOH。 MOV LE,82H RET1 END 软 件延时 MCS51 的工作频率为 212MHZ，我们选用的 8051 单片机的工作频率为 6MHX，机器周期与主频有关，机器周期是主频。