单片机控制交通灯控制电路设计_学位论文.doc

单片机控制交通灯控制电路设计_学位论文.doc

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1、毕业论文(设计)论文题目:基于单片机的交通灯控制电路设计学生姓名:董仁龙学号:1114010205所在院系:电气信息工程学院专业名称:自动化届次:2011届指导教师:井田目录摘要:11.设计目标22.硬件设计22.1器件选择22.2MSC-51芯片简介22.38255可编程并行接口芯片简介62.474LS373简介73.系统硬件设计83.1交通管理的方案论证83.2设计其目的83.3设计与步骤83.31系统硬件设计103.32系统总框图103.33交通灯硬件线路图113.34系统工作原理124.程序设计144.

2、1流程图144.2程序源代码165.设计结果分析226.设计体会227.致谢23基于单片机的交通灯控制电路设计学生:董仁龙(指导老师:井田)(淮南师范学院电气信息工程学院)摘要:在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编

3、程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示(交通灯信号通过PA口输出,显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管);车辆闯红灯报警;绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效

4、果。关键词:MSC-51系列单片机ATSC51;交通灯控制器;I/O接口芯片;双位数码管231.设计目标1、实现交通灯控制系统的基本功能;2、系统具有较强的稳定性;3、系统可根据需要附加一些功能;2.硬件设计1.用单片机的定时器产生秒信号,控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭;2.用实验箱上的发光二级管模拟十字路口交通灯信号。用可编程并行接口芯片8255A来实现该设计;2.1器件选择元件名参数备注MSC-51(8051)1 单片机8255A2 可编程外设接口LED-RED、GREEN、YELLOW3 红绿黄LE

5、D74LS3736 锁存器表12.2MSC-51芯片简介MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线23图1下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2。图223MCS-51的引脚说明:MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,右

6、图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明:MCS-51的引脚说明:MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明:如图3图323Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚,当805

7、1通电,时钟电路开始工作,在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平,系统即初始复位。初始化后,程序计数器PC指向0000H,P0-P3输出口全部为高电平,堆栈指针写入07H,其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后,系统即从0000H地址开始执行程序。然而,初始复位不改变RAM(包括工作寄存器R0-R7)的状态,8051的初始态。8051的复位方式可以是自动复位,也可以是手动复位,见下图4。此外,RESET/Vpd还是一复用脚,Vcc掉电其间,此脚可接上备用电源,以保证单片机内部RAM

8、的数据不丢失。图4·Pin30:ALE/当访问外部程序器时,ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时,ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号,这个信号可以用于识别单片机是否工作,也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点,当访问外部程序存储器,ALE会跳过一个脉冲。如果单片机是EPROM,在编程其间,将用于输入编程脉冲。·Pin29:当访问外部程序存储器

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