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1、交通灯控制系统的设计摘要:我国目前各大、中城市都更新替换了原始的交通信号灯,即不仅有灯的转换,而且增加了计时系统,为广大群众行驶提供了方便。本文主要通过自主的设计和调试一个简单实际系统,熟练单片机仿真系统的使用方法,达到提高综合运用相关知识的能力,进一步熟悉和掌握Protel99的使用方法。关键词:单片机交通信号灯振荡电路复位电路一、设计基本要求1.采用89C52单片机芯片控制交通信号灯。2.以南北方向的交通灯为例,结合实际情况,控制红、黄、绿交通灯。3.红、黄、绿交通灯的亮和灭的时间可以调节。4.采用数码管显示红或绿交通灯的剩余时间。5.通过按键或拔动开关设定红或
2、绿交通灯亮一次的时间。6.控制东西方向和南北方向的红、黄、绿交通灯的亮与灭。7.控制键的原理图和接线图用Protel99绘图软件绘制。二、总体设计论证本实验板采用89C52为主芯片,板上安装了6位数码管,12个发光二极管,四个按钮开关,一个振荡器。1.89C52介绍AT89C52S是ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内8Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256bytes的随机存储数据存储器,期间采用ATMEL公司的高密度,非易失性存储技术生产,与标准MCS51指令系统及8052产品兼容,片内置通用8位中央处理器(CPU)和
3、FLASH存储器,功能强大AT89C52单片机使用于许多较为复杂控制应用场合。AT89C52提供以下标准功能:8K字节FLASH闪速存储器,256字节内部RAM,32个I/O口线,3个16位定时器,一个6响亮两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内震荡器及时钟电路。同时,AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两中软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/记数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM的内容,但震荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。2.89C52引脚功能:·Vcc电源提供掉电空闲正常工作
4、电压·GND接地·P0.0-0.7P0口P0口是开漏双向口可以写为1使其状态为悬浮用作高阻输入P0也可以在访问外部程序存储器时作地址的低字节在访问外部数据存储器时作数据总线此时通过内部强上拉输出1·P1.0-1.7P1口P1口是带内部上拉的双向I/O口向P1口写入1时P1口被内部上拉为高电平可用作输入口当作为输入脚时被外部拉低的P1口会因为内部上拉而输出电流(见DC电气特性)P1口第2功能T2(P1.0)定时/计数器2的外部计数输入/时钟输出(见可编程输出)T2EX(P1.1)定时/计数器2重装载/捕捉/方向控制·P2.0-2.7P2口P2口是带内部上拉的双向I/O
5、口向P2口写入1时P2口被内部上拉为高电平可用作输入口当作为输入脚时被外部拉低的P2口会因为内部上拉而输出电流,在访问外部程序存储器和外部数据时分别作为地址高位字节和16位地址(MOVX@DPTR)此时通过内部强上拉传送1当使用8位寻址方式(MOV@Ri)访问外部数据存储器时,P2口发送P2特殊功能寄存器的内容·RST复位当晶振在运行中只要复位管脚出现2个机器周期高电平即可复位内部有扩散电阻连接到Vss仅需要外接一个电容到Vcc即可实现上电复位·ALE地址锁存使能在访问外部存储器时输出脉冲锁存地址的低字节在正常情况下ALE输出信号恒定为1/6振荡频率并可用作外部时钟
6、或定时注意每次访问外部数据时一个ALE脉冲将被忽略ALE可以通过置位SFR的auxlilary.0禁止置位后ALE只能在执行MOVX指令时被激活·PSEN程序存储使能当执行外部程序存储器代码时PSEN每个机器周期被激活两次在访问外部数据存储器时PSEN无效访问内部程序存储器时PSEN无效·XTAL1晶体1反相振荡放大器输入和内部时钟发生电路输入·XTAL2晶体2反相振荡放大器输出3.工作原理:采用单片机的I/O口P1口直接和交通灯连接,控制程序放在89C52单片机的ROM中,在十字路口的四组红、黄、绿交通灯中,A道上的两组同色灯蝉联一起,B道的两组同色灯也彼此互联,
7、受单片机P110~P115控制,由于交通灯为发光二极管且阳极通过限流电阻和电源正极连接,因此I/O口输出低电平时,与之相连的相应指示灯会亮I/O口输出高电平时,相应指示灯会灭,以中断方式输入单片机,无中断请求时,通过电阻和电源正极连接为高电平,单片机执行主程序,有中断请求时,中断引脚接地为低电平,产生中断请求,单片机执行中断服务程序。4.总原理接线图附后三.单元电路设计1.振荡电路由于单片机需要高稳定,高频率的实基脉冲,因此需要晶体振荡器。89C51在XTAL1,XTAL2两管脚接晶体振荡器。在晶体振荡器的两端并联两个电容C1,C2参数为30pF,对振荡器频率有