单片机原理及应用课程实训

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1、苏州市职业大学课程实训说明书名称单片机原理及应用课程实训　　　2012年6月11日至2012年6月17日共1周院　系电子信息工程系班级10电气自动化4姓名徐小冬学号107301437系主任张红兵教研室主任邓建平指导教师邓建平13目录第一章绪论1第二章单片机交通控制系统总体设计22.1单片机交通控制系统的总体结构图22.2单片机交通控制系统的基本构成及原理2第三章智能交通灯控制系统的硬件设计43.1AT89C51单片机简介43.1.1中央处理器43.1.2数据存储器（RAM）43.1.3程序存储器（ROM）43.1.4定时/计数器（RO

2、M）43.1.5并行输入输出（I/O）口53.1.6全双工串行号53.1.7中断系统53.1.8时钟电路53.1.9MCS-51系统的引脚说明53.2八段LED数码管的简介63.3芯片74LS164的简介7第四章系统软件程序的设计84.1理论基础知识84.1.1定时器原理84.2程序设计94.3系统软件调试11第五章结论125.1课程设计结果分析125.2课程设计小结12参考文献1313第一章绪论随着经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通拥塞已成为一个国际性的问题。因此，设计可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有极大的现

3、实必要性。通常情况下，交通信号灯控制主要有两个缺陷：1、车道放行车辆时，时间设定相同且固定，十字路口经常出现主车道车辆多，放行时间短，车流无法在规定时间内通过，而副车道车辆少，放行时间明显过长；2、未考虑急车强通（譬如，消防车执行紧急任务时，两车道都应等待消防车通过）。由于交通信号灯控制系统缺乏有效的应急措施，导致十字路口交通受阻，造成不必要的经济损失。本系统利用单片机AT89C51，借助CAN总线作为现场通信总线实现智能交通信号灯控制系统设计，实现了根据区域车流、红外遥控以及PC机进行十字路口交通信号灯智能控制，并在软、硬件方面采取

4、一些改进措施，实现了根据十字路口车流、红外遥控进行交通信号灯智能控制，使交通信号灯现场控制灵活、有效。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。13第二章单片机交通控制系统总体设计2.1单片机交通控制系统的总体结构图单片机交通控制系统的总体结构图如图2-1所示：交通灯循环最小系统倒计时显示紧急通车控制紧急疏散控制图2-1单片机交通控制系统的总体结构图2.2单片机交通控制系统的基本构成及原理单片机设计交通灯控制系统，可用单片

5、机直接控制信号灯的状态变化，基本上可以指挥交通的具体通行，当然，接入LED数码管就可以显示倒计时以提醒行使者，更具人性化。本系统在此基础上，加入了违规检测电路和车流量检测电路为单片机采集数据，单片机对此进行具体处理，及时调整控制指挥，为了超越视觉指挥的局限性，同时接上蜂鸣器，在听觉上加强了指挥提醒作用。本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统，由车流量检测模块，违规检测模块，和按键设置模块等产生输入，信号灯状态模块，LED倒计时模块和蜂鸣器状态模块接受输出。13键盘设置模块对系统输入模式选择及具体通行时间设置的信号，系统进入正常工

6、作状态，执行交通灯状态显示控制，同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。在此过程中还要实时捕捉违规检测和紧急按键信号，以达到对异常状态进行实时控制的目的。急停按键和违规检测随时调用中断。在模式选择上，若为自动模式，将不断调用车流量检测模块对车流量进行检测统计，到达一定时间将修正通行时间一满足不同路况的需要。单片机交通控制系统的基本构成如图2-2所示：图2-2单片机交通控制系统的基本构成13第三章智能交通灯控制系统的硬件设计3.1AT89C51单片机简介AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器（ROM）、数据存储器（RA

7、M）、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等极大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。3.1.1中央处理器中央处理器（CPU）是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统的工作，完成运算和控制输入输出等操控。3.1.2数据存储器（RAM）AT89C51内部有128个8位用户数及存储单元和128个寄存器单元，他们是统一编址的，专营寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，

8、运算的中间结果或用户自定义的字型表。3.1.3程序存储器（ROM）AT89C51共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。3.1.4定时/计数器（ROM）AT89C51有两个16位的可编程定时/计数