交通灯的智能控制毕业论文(编辑修改稿)

交通灯的智能控制毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

序。 反之，进入 b 方向绿灯时长程序。 该控制程序又根据具体的比例做时长的变换。 这些工作全部由单片机完成。 单片机通过接口得到 a 和 b 相对应的电压信号量，然后对其进行处理、分析和判断，改变信号灯输出 时长，直接控制信号灯驱动电路，实现单片机对信号灯的智能控制。 专科生毕业设计（论文） 8 信号转换部分的设计 由于传感器输出信号是模拟信号，而单片机接收的是数字信号，从而需要在两者之间加上信号转换线路。 信号转换器采用 A／ D 转换器 ADC0809。 3． 2． 1 ADC0809 引脚及功能 ADC0809 是一种逐次比较式 8 路模拟输入， 8 位数字输出的 A／ D 转换器，其引脚如图 3． 1 所示。 图 ADC0809 引脚功能图 3． 2． 2 ADC0809 结构及转换原理 ADC0809是采用逐次比较的方法完成 A／ D转换的，由单一的 +5V电源供电。 片内带有锁存功能的 8 路选 l 的模拟开关，由 C、 B、 A 引脚的编码来决定的通道。 ADC 0809 完成 1 次转换需 1001as 左右，输出具有 TTL 三态锁存缓冲器，可直接连到 MCS． 5l 的数据总线上，通过适当的外接电路， ADC0809 可对 05V的模拟信号进行转换。 3． 2． 3 MCS． 5 1 与 ADC0809的接口 单片机控制 ADC0809 的工作过程是首先用指令先选 ADC0809 的一个模拟输入通道，当执行 MOVX@DPTR， A 时，单片机的 WR 信号有效，从而产生一个 专科生毕业设计（论文） 9 启动信号，给 ADC0809 的 STRAT 引脚送入脉冲，开始对选中通道进行转换。 当转换结束后， ADC0809 发出转换结束 EOC(高电平 )信号，该信号可供单片机查询，也可反向作为单片机发出的中断请求信号；当执行指令： MOVX A， @DPTR，单片机发出读控制 RD 信号， OE 端有高电平，且把经过 ADC0809 转换完毕的数字量读到 A 累加器中。 由上述可见，用单片机控制 ADC0809 时，可采用查询和中断控制两种方法。 查询方式是在单片机把启动信号送到 ADC0809 之后，执行别的程序，同时对ADC0809 的 EOC 引脚的状态进行查询，以检查 ADC0809 变换是否已经结束，如查询到变换已经结束，则读入转换完毕的数据。 中断控制方式是在启动信号送到 ADC0809 之后，单片机执行别的程序。 ADC0809 转换结束并向单片机发出中断请求信号时，单片机响应此中断的请求，进入中断服务程序，读入转换数据。 中断控制方式效率高，所以特别适合变换时间较长的 ADC0809。 如果对转换速度要求 高，采以上述两种 ADC0809 控制方式往往不能满足要求，可采用 DMA(直接存储器存取 )的方法，这时可在 ADC0809 与单片机之间插入一个 DMA 接口 (例如 Intel 公司的 8237DMA 控制器 )。 传偷一开始， MD 转换的数据据就可以从输出寄存器经过 DMA 中的数据经过 DMA 中的数据寄存器直接传偷到主存储器，因而不受程序的限制。 其与单片机的连接采用两种方式。 (1)查询方式 ADC0809 可利用 MCS． 51 单片机提供的地址锁存器允许信号 ALE 经 D 触发器 2 分频后获得， ALE 引脚的频率是 MCS． 5l 单片机时钟频率的 1／ 6(但要注意的是，每当访问外部数据存储器时，将少 1 个 ALE 脉冲 )。 如果单片机时钟频率采用 6MHz，则 ALE 引脚的输出频率为 1MHz，再 2 分频后为 500kHz，恰好符合 ADC0809 对时钟频率的要求。 由于 ADC0809 具有输出三态锁存器，其 8 位数据输出引脚可直接与数据总线相连。 地址译码引脚 C、 B、 A 分别与地址总线的低 3 位 A A A0 相连，以选通 IN0～ IN7 中的一个通道。 将 P2． 7 引脚信号控制 ADC 的地址锁存和转换启动，由于 ALE 和 STRAT 连在一起，因此 ADC0809在锁存通道地址的同时，启动并进行转 换。 在读取转换结果时，用低电平的读信号／ RD 和 P2． 7 引脚经或非门后，产生的 正脉冲为 OE 信号，用以打开三态输出锁存器。 下面的程序是采用软件延时的方式，分别对 8 路模拟信号轮流采样 1 次， 并依次把结果转存的数据存储区的转换程序。 MAIN： MOV R1， data ；数据区首地址 MOV DPTR,7FF8H ；口地址送 DPRT,P2． 7=0，指向通道 IN0 专科生毕业设计（论文） 10 MOV R7， 08H ；置通道个数 LOOP： MOVX@DPTR， A ；启动 A／ D 转换 MOV R6， @0AH ；软件延时，等到转换结束 DELAY： NOP NOP NOP DJNZ R6, DELAY MOVX A， @DPTR ；读取转换结果 MOV @Rl， A ；存储转换结果 INC DPTR ；指向下一个通道 INC Rl ；修改数据区指针 DJNZ R7,LOOP ； 8 个通道全采样完否 ?未完则继续„„， (2)中断方式 ADC0809 与 MCS． 51 单片机的断方式接口电路只需要将 EOC 引脚经过一非门连接到 5l 单片机的 INTl 引脚即可。 采用中断方式可大节省 CPU的时间当转换结束时， EOC 发出一个脉冲向单片机提出中断申请，单片机响应中断请求，由外部中断 l 的中断服务程序读 A／ D，并启动 ADC0809 的下一次转换，外部中断 l采用跳沿触发方式。 程序如下： INIT1： SETB ITl ：外部中断 l 初始化编程 SETB EA ； CPU开中断 SETB EXl ；选择外部中断为跳沿触发方式 MOV DPTR． 7FF8H ；端口地址送 DPTR MOV A． 00H MOVx@DPTR,A ；启动 0809 对 IN0 通道转换 中断服务程序 ： PINTl： MOV DPTR． 7FF8H ；读取 A／ D 结果送内部 RAM 单 30H MOV A， @DPTR MOV 30H． A MOV A， 00H ；启动 0809 对 IN0 转换 MOVX@DPTR， A RET 专科生毕业设计（论文） 11 控制部分的设计 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，是颇具生命力的机种。 单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内总包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和 I／ O 接口电路等。 因些，单片机只需要和适当 软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过 l、 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，外角的多功能化，以及低 压功耗。 3． 3． 1 MSC． 51 芯片简介 MCS． 51 单片机是国内外成型的单片微型计算机，采用三总线结构可扩展它有如下特点： (1)集成度高 MCS． 51 单片机的典型代表产品为 8031， 803l 芯片内部包含了 128 字节的RAM， 4 个 8 位并行 I／ O 口， 1 个全双工的串行口， 2 个 16 位的定时器、 计数器，以及一个处理功通用很强大中央处理器，但片内无程序存储器。 (2)系统结构简单 MCS 一 5 1 芯片内部采用模块结构，增加或更新一个模块，就能得到指令系统和引脚兼容的新产品。 (3)系统扩展方便 MCS 一 5 l 具有外扩到 64K 字节程序存储和 64K 字节的外部 RAM 和 I／ O 口的能力，当 MCS． 51 芯片内部 RAM 和芯片本身的 I／ O 口线不够用时，即可进行系统扩展。 (4)可靠性高 MCS． 51 单片机的总线大多采用 3 总线而不易受干扰，而且 MCS． 51 应用系统体积小，容昴采取屏蔽等措施，适用范围宽，在各种环境下都能可靠工作。 ． (5)处理功能强，速度高 MCS． 51 单片机指令系统中有加减乘除及各逻辑运算和转移指令，还具有位操作功能，这在检测控制中 特别有用。 (6)容易产品化 MCS． 5l 由于单片机应用系统具有体积小，可靠性高，功能强价格低等特点，因此很容易形成产品，可以把它装入各种仪器，仪表及控制装置中。 MCS． 5l 单片机具有以下特点，使其在工业控制中可得到可广泛的应用。 专科生毕业设计（论文） 12 MCS． 51 系列单片机主要有 803 805l、 8751 等多种型号。 因 MCS 一 51 单片机可兼容，这里以 8031 为例加以介绍。 8031 内部包含一个微处理器， 128 个字节 RAM， 4KB 字节 ROM， 21 个特殊功能寄存器， 4 个 8 位并行口，一个全双工串行口，两个 16 位的定时器 ／计数器。 单片机 805I 就是一个完整的计算机。 803l 是 MCS 一 51 系列单片机的典型产品，以这一代表性的机型进行系统 的讲解。 803l 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路线、地址 总线和控制总线等三大总线。 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 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协调的工作，完成数据存储器 (RAM)。 803l 内部有 128 个 8 位用户数据存储单元和 128 个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放结果或用户定义的字型表。 8031 共有 4096 个 8 位掩膜 ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 定时 /计数器 (ROM)。 8031 有两个 16 位可编程定时／计数器，以实现定时或 计数产生中断用于控制程序转向。 有 4 个并行输入输出口 (P0、 P P2 或 P3)，用于对外部数据的传输。 8031 内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以同步移位器使用。 8031具备较完善的中断功能，有两个外中断，两个定时／计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有 2 级的优先级别选择。 8031 内置最高频率达12MHz 的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但 803 1 单片机需外置振荡电容。 单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛 (Harvard)结构 ，另一种采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿 (Princeton)结构。 INTEL 的 MCS 一 51 系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品 16 位的 MCS． 96 系列单片机则采用普林斯顿结构。 MCS 一 5l 系列的内部结构如图 3． 2 所示。 专科生毕业设计（论文） 13 图 3． 2 MCS． 5l 系列的内部结构示意图 由如下 功能部件 组成 (1)微 处理器 (CPU)； (2)数据 存储器（ RAM)； (3)程序 存储器（ ROM/EPROM）， 8031 没有此插件； (4)4 个 8 渊亍 I／ 0I1(P0 口、 Pl 口、 P2 L]、 P3 口 )： (5)1 个串行口； (6)2 个 16 位竞争士器／计数强 (7)中断系统 (8)特殊功能害 Fi 与．器 (。