基于单片机的交通信号灯模拟控制系统设计_毕业设计(论文)任务书(编辑修改稿)

基于单片机的交通信号灯模拟控制系统设计_毕业设计(论文)任务书(编辑修改稿)内容摘要：

ZILOG、 Motorola 和 Intel 在微处理器领域三足鼎立。 20 世纪 80 年代初， Intel 公司在 MCS48 系列单片机的基础上，推出了 MCS51系列 8位高档单片机。 MCS51系列单片机无论是片内 RAM 容量，I/O口 功能，系统扩展方面都有了 很大的提高。 典型的单片机产品 Intel 是最早推出单片机的公司之一 ,主要有 MCS4 MCS51 系列 8位单片机和 MCS96 系列的 16位单片机。 在二十世纪八、 九十年代 MCS51和 MCS96曾经是我国最流行的单片机 ,得到最广泛的应用 .国内具有很多型号的 51/96 仿真器 ,至今仍有不少的用户。 这几年 Intel 公司注重于奔腾系列的微处理器 ,高档嵌入式系统等的开发 没有推出新的单片， 而 ATMEL 公司有很多和 MCS51 兼容的高性能单片机。 Motorola 公司主要有 MC68HC0 MC68HC1 MC68HC08 系列的 8 位单片机 ,MC68C1 MC68HC16 系列 16 位单片机 .MC68HC908 是新型的 FLASH 型单片机 ,功能强 ,型号多 ,又有国产的廉价仿真器的支持 ,在我国得到了广泛应用。 东芝公司主要有 TLCS870、 TLCS870/X、 TLCS870/C 等系列的 8位单片机 ,TLCS900系列的 16位单片机 ,这些单片机是近几年推出的新型单片机 ,功能强 、 可靠性高 ， .国内推出了 tlcs870、 tlcs870/c 系列单片机的廉价开发工具 (STFB 和 STF870/C)， 使这两个系列的单片机引起国内用户的重视，近两年来开始流行，特别是在家用电器领域得到广泛的应用。 9 世界上其他的半导体公司，如美国的国际半导体，日本的日立、三菱、NEC、富士通公司、韩国的三星公司、荷兰的 Philips 公司等都有他们的单片机系列产品。 从应用的角度看，各个公司的新型单片机的结构和功能大体上相似，从应用的广度看， 8位单片机应用最广泛。 在开发一个应用产品时，选用哪一个型号的单片机取决于开发成本、生产成本以及是否有廉价的开发工具的支持。 、 10 第二章 单片机芯片的简介 MCS51 芯片简介 AT89S51 是 MCS51系列单片机的典型产品， 它是 一个低功耗，高性能 CMOS 8位单片机，片内含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反复擦写 1000次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS51 指令系统及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S51 具有如下特点： 40个引脚， 4k Bytes Flash 片内程序存储器， 128 bytes 的随机存取数据存储器（ RAM）， 32个外部双向输入 /输出（ I/O）口， 5个中断优先级 2层中断嵌套中断， 2个 16位可编程定时计数器 ,2个全双工串行通信口，看门狗（ WDT）电路，片内时钟振荡器。 其管脚图如图 1所示； 图 1 AT89S51 的引脚图 11 现在我们 对 AT89S51的 40 个 管 脚 的功能 加以 说明： 1．主电源引脚 VCC： 电源电压输入端。 GND： 电源地。 P0口 ： P0 口为一个 8 位漏级 开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P1口的管脚第一次写 1时，被定义为 高阻 输入。 P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。 在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0输出原码，此时 P0外部必须被拉高。 运算或变换后再写回到端口锁存器。 只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线。 89C51 的 P0、 P P P3口作为输入时都是准双向口。 除了 P1 口外 P0、 P P3口都还有其他的功能。 RST： 复位输入端，高电平有效。 当振荡器复位器件时，要保持 RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG： 地址锁存允许 /编程脉冲信号端。 当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。 在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是：每当用作外部数据存储 器时，将跳过一个 ALE脉冲。 如想禁止 ALE的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此时， ALE只有在执行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。 另外，该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。 PSEN： 外部程序存储器的选通信号，低电平有效。 在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次 PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 PSEN 信号将不出现。 EA/VPP：外部程序存储器访问允许。 当 EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH），不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式 1时， EA将内部锁定为 RESET；当 EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。 在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（ VPP）。 XTAL1： 片内振荡器反相放大器和时钟发生器的输入端。 XTAL2： 片内振荡器反相放大器的输出端。 /输出引脚 AT89S51 单片机有 4 组 8 位的可编程 I/O 口，分别位 P0、 P P P3口，每 个口有 8位（ 8根引脚），共 32 根。 每一根引脚都可以编程，比如用来控制电机、交通灯、霓虹灯等，开发产品时就是利用这些可编程引脚来实现我们想要的功能。 PO 口（ Pin39～ Pin32）： 8 位双向 I/O 口线，名称为 ～ P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8位准双向 I/O 口线，名称为 ～ P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8 位准双向 I/O 口线，名称为 ～ P3口（ Pin10～ Pin17）： 8 位准双向 I/O 口线，名称为 ～ 12 经过对 AT89S51和之前的 MCS51 系列单片机的比较，以下是其 主要性能特点 4k Bytes Flash 片内程序存储器； 128 bytes 的随机存取数据存储器（ RAM）； 32 个外部双向输入 /输出（ I/O）口； 5 个 中断优先级 、 2 层 中断嵌套 中断； 6 个中断源； 2 个 16 位可编程 定时器 /计数器 ； 2 个全双工串行通 信口； 看门狗 （ WDT）电路； 片内 振荡器 和 时钟电路 ； 与 MCS51 兼容； 1全静态工作： 0Hz33MHz； 1三级程序存储器保密锁定； 1可编程串行通道； 1低功耗的闲置和掉电模式 ； 看门狗（ WDT）电路的主要是实现复位功能 ， 当单片机运行出现死循环时 ,看门狗（ WDT）电路可以起保护功能 ,实现复位作用。 数码管 数码管分类 数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个 发光二极管 单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个 “8” 可分为 1位、 2 位、 4 位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。 共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 (COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极 COM 接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。 共阴数码管是指 将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极 (COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极 COM接到地线 GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 数码管结构 LED 数码管（ LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成 “8” 字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。 led数码管常用段数一般为 7 段有的另加一个小数点，还有一种是类似于 3位 “+1” 型。 位数有半位， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 8， 10 位等等 .... led数码管根据 LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解 LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。 图 2 是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们 13 的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。 颜色有红，绿，蓝，黄等几种。 led数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。 选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。 SM220501K 是一个两位数共阴极的数码管 ,a,b,c,d,e,f,g,就是数码管的段码 dip 就是数 码管的小数点， 1 10 为位选信号。 例如 :如果给 b,c送高电平 ,11接地 ,左边的数码管会显。