单片机原理实验课程设计毕业设计.doc

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1、单片机原理实验课程设计毕业设计目录摘要1绪论11.1引言11.2系统方案设计11.3系统方案论证与实现12系统主要器件选型及依据32.1数码管驱动及键盘控制芯片CH45132.2DS1302芯片简介42.3LED8*8点阵52.474HC573芯片简介52.574HC138芯片简介62.6AT24C02A芯片简介73系统硬件设计83.1系统的硬件设计总框图83.2LED8*8点阵交通灯界面设计基础83.3时间日期显示设计基础83.4数据存储查询设计基础93.5键盘显示模块设计基础104系统软件设计114.1系统主流程图114.2LED8

2、*8点阵显示交通灯功能模块134.3时间日期修改、显示功能模块144.4数据记录显示功能模块154.5数据存储显示功能模块165结论17参考文献附录东北林业大学课程设计基于AT89C51单片机的电子交通灯的设计1绪论1.1引言单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能，还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路，集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。目前单片机渗透到我们生活的

3、各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等以及自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械和各种智能机械。单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电

4、子或数字电路更加强大。单片机经过1、2、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电压底功耗。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果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的

5、停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。1.2系统方案设计利用控制芯片、键盘显示模块、时钟电路、存储器和点阵等分别实现：（1）通过8*8点阵简单实现直行、转弯的交通指挥设计（2）显示年、月、日、星期、时、分、秒（3）能够通过键盘输入日期和时间的初值（4）通过功能键实现数据储存、查询、上传（串行通讯）功能（5）通过功能键实现外中断和定时中断功能系统初始化后，点阵上显示“电③”“WHYNOT?”。通过功能键能实现日期和时间的初值设定。通过功能键进入交通灯状态，在点阵

6、上显示“★交通灯★”、“左前右”，并且自动储存。系统框图如图1-1所示62东北林业大学课程设计89C51ROM24C028*8点阵时钟电路LCD液晶屏8段数码管CH451键盘电源模块图1-1系统框图1.1系统方案论证与实现（1）方案论证：●倒计时显示模块方案1：用液晶屏显示交通灯的各方倒计时功能，LCD液晶显示器的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。显示清晰，实现功能全。但是开发板P0口同时作用在点阵和液晶上，不能同时用，故该方

7、案舍弃。方案二：使用8为数码管作为交通灯倒计时，通过芯片CH451，可实现当前交通倒计时功能显示，缺点是数码管显示数字，显示不灵活多变，需严格控制交通界面的时间来实现此倒计时功能。综上，LCD液晶屏与点阵IO口冲突，会导致此设计出现故障。故选用方案二数码管作为倒计时模块。●交通状态显示模块方案一：利用8*8点阵显示实时交通界面，可利用几个方格代替几个方向，并且通过点阵的颜色控制，可实现“红”“黄”“绿”三种颜色，与现实交通灯十分接近，也一目了然。故此方案可行性相当之高。方案二：使用LCD液晶屏作为交通状态显示，LCD液晶屏显示内容丰富，

8、多样。但是它不能实现多种颜色的切换，单调，而且也不明显。现实生活中的交通灯采用点阵，故此方案实用价值不高。综上，故选用方案一点阵显示当前交通状态，更形象，更切实际。（2）系统方案实现：系统主要由硬件和软件两