答辩通过论文基于单片机的交通灯控制系统设计

答辩通过论文基于单片机的交通灯控制系统设计内容摘要：

线上的内（也即特殊功能寄存器，在整个访问期间不改变。 Flash 编程或校验时， P2也接收高位地址和其它控制信号。 P3口： P3口是一组带有内部上拉电阻的 8位双向 I/O口。 P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4个 TTL逻辑门电路。 对 P3口写入“ 1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。 作输入端口时，被外部拉低的 P3口将用上拉电阻输出电流 I。 P3口除了作为一般的 I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能， P3口的第二功能如下表 22。 表 22 P3 口的第二功 能 端口功能 第二功能 端口引脚 第二功能 RXD（ ） 串行输入口 T0（ ） 定时 /计数器 0外部输入 TXD（ ） 串行输出口 T1（ ） 定时 /计数器 1外部输入 INT0（ ） 外中断 0 WR（ ） 外部数据存储器写选通 刘涛：基于单片机的交通灯控制系统设计 6 INT1（ ） 外中断 1 RD（ ） 外部数据存储器读选通 RST：复位输入。 当振荡工作时， RST引脚出现两个机器周期上高电平将使单片机复位。 WDT益出将使该引脚输出高电平，设置 SFR AUXR 的 DISRTO 位（地 址 8EH）可打开或关闭该功能。 DISRTO 位缺省为 RESET输出高电平打开状态。 ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时， ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8位字节。 即使不访问外部存储器， ALE仍以时钟振荡频率的 1/6输出的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目地，要注意的是：第当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE脉冲。 如有必要，可通过对特殊功能寄存器（ SFR）区中的8EH单元的 D0位置位，可禁止 ALE操作。 该位禁位后，只有一条 MOVX 和 MOVC指令 ALE才会被激活。 此 外，该引脚伎被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE无效。 PSEN：程序储存允许（ PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89S51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN有效，即输出两个脉冲。 当访问外部数据存储器，高有两次有效的 PSEN信号。 XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。 EA/VPP：外部访问允许。 欲使 CPU公访问外部程序存储器（地址 0000H－ FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。 需注意的是： 如果加密位 LB1被编程，复位时内部会锁存 EA端状态。 如 EA端为高电平（接 Vcc端）， CPU则执行内部程序存储器中的指令。 Flash存储器编程时 ,该引脚加上＋ 12V的编程电压 Vpp。 8255 芯片简介 可编程并行接口芯片简介 8255A 是一种通用的可编程并行 I/O 接口芯片（ Programmable Peripheral Interface） ,它是为 Inter 系列微处理器设计的配套电路，也可用于其它微处理器系统中。 通过对它进行编程，芯片可工作于不同的工作方式。 在微型计算机系统中，用 8255A作接口时，通常不需要附加外部逻辑电路就可直接 CPU 与外设之间提供数据通道，因此它得到了极为广泛的应用。 8255A 在开关 电路 /键盘／打印机／软盘接口电路／ CRT控制接口电路／ A/D 和 D/A 接口电路等许多场合中应用广泛。 8255 可编程并行接口芯片有三个输入输出端口，即 A 口、 B口和 C 口，对应于引脚PA7～ PA0、 PB7～ PB0 和 PC7～ PC0。 其内部还有一个控制寄存器，即控制口。 通常 A口、B 口作为输入输出的数据端口。 C口作为控制或状态信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成 4位的端口，每个端口包含一个 4 位锁存器。 它们分别与端口 A／Ｂ配合使用，可以用作控制信号输出或作为状态信号输入。 可编程并行接口芯片方式控制字格式说明 8255 有两种控制命令字：一个是方式选择控制字， 另一个是 C 口按位置位 /复位控制字。 其中 C 口按位置位 /复位控制字方式使用较为繁难，说明也较冗长，故在此不作叙述，需要时用户可自行查找有关资料。 方式控制字格式说明如表 23。 表 23 方式控制字 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 安徽工程科技学院毕业设计（论文） 7 D7：设定工作方式标志， 1有效 D D5： A 口方式选择 0 0 — 方式 0 0 1 — 方式 1 1 — 方式 2 D4： A 口功能 （ 1=输入， 0=输出） D3： C 口高 4位功能 （ 1=输入， 0=输出） D2： B 口方式选择 （ 0=方式 0， 1=方式 1） D1： B 口功能 （ 1=输入， 0=输出） D0： C 口低 4位功能 （ 1=输入， 0=输出） 可编程并行接口芯片工作方式说明 方式 0：基本输入 /输出方式。 适用于三个端口中的任何一个。 每一个端口都可以用作输入或输出。 输出可被锁存，输入不能锁存。 方式 1：选 通输入 /输出方式。 这时 A口或 B 口的 8位外设线用作输入或输出， C口的 4条线中三条用作数据传输的联络信号和中断请求信号。 方式 2：双向总线方式。 只有 A口具备双向总线方式， 8位外设线用作输入或输出，此时 C口的 5条线用作通讯联络信号和中断请求信号。 74LS373 芯片介绍 74LS373 是 八 D 锁存器 (3S,锁存允许输入有回环特性 )， 常应用在地址锁存及输出扩展中 ， 图 22是 74LS373 的 引脚图。 简要说明 :74LS373 是低功耗肖特基 TTL8D 锁存器， 74H373 是高速 CMOS 器件，功能与 74LS373 相同，两者可以互换。 74LS373 内有 8个相同的 D 型 (三态同 相 )锁存器，由两个控制端 (11 脚 G 或 EN； 1 脚 OUT、 CONT、 OE)控制。 当 /E接地时，若 G为高电平， 锁存器输出端同输入端 ；如果 G 为低电平，则将地址信号锁存。 工作原理： 74LS373 的输出端可直接与总线相连。 当三态允许控制端 /E为低电平时，输出端 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。 当 /E为高电平时， 输出端 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。 刘涛：基于单片机的交通灯控制系统设计 8 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 31 M a y 20 09 S he e t of F i l e : D : \新建文件夹 \p 图 \ l i ut a db D r a w n B y :D826D727D628D529D430D331D232D133G348Q352Q361Q37E3874 L S 37 3 图 22 74LS373 引脚图 表 24是 74LS373 的真值表，表中： L— 低电平； H— 高电平 ； X— 不定态； G— 输入端，与 8031ALE 连高电平 ； 当 G=“1” 时， 74LS373 输出端 1Q— 8Q与输入端 1D— 8D 相同； 当 G为下降沿时，将输入数据锁存。 表 24 74LS373 真值表 /E G 功 能 0 0 直通 Qi = Di 0 1 保持（ Qi保持不变） 1 X 输出高阻 其他器件 数码管 是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。 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安徽工程科技学院毕业设计（论文） 9 极 (COM)的数码管。 本设计采用的是共阴极数码管。 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。 数码管要正常显示， 还 要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字 ，但是本数码管本身自带驱动电路，所以无需外设驱动电路，直接将其与 8255芯片相接。 七段数码管 引脚 图，如图 2－ 3所示： 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 31 M a y 20 09 S he e t of F i l e : D : \新建文件夹 \p 图 \ l i ut a db D r a w n B y :abfcgdeD P Y[ L E D g n ]1234567abcdefg 图 23 七段数码管 双向晶闸管 晶闸管（ Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称 为 可控硅整流器，以前被简称为可控硅。 1957 年美国通用电器公司开发出世界上第一晶闸管产品，并于 1958 年使其商业化。 晶闸管是 PNPN 四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极。 晶闸管工作条件为：加正向电压且门极有触发电流；其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。 它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为 “V” 、 “VT” 表示（旧标准中用字母 “SCR” 表示）。 晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT itleN um be r R e vi s ionS iz eBD a te : 31 M a y 20 09 S he e t of F ile : D :\新建文件夹 \p 图 \liut a db D r a w n B y : 图 24 为 VT 双向晶闸管 图 24 为 VT 双向晶闸管，当门极为高电平时晶闸管 导通，该支路指示灯亮；当门极为低电平时晶闸管关断，该支路指示灯灭。 刘涛：基于单片机的交通灯控制系统设计 10 晶闸管的工作条件： （ 1） 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态。 （ 2） 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。 （ 3） 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。 （ 4） 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。 安徽工程科技学院毕业设计（论文） 11 第 3 章 控制器 硬件设计 系统硬件设计 选用设备： AT89S51 单 片机一片， 8255 并行通用接口芯片一片， MAX692‘看门狗’一片， 共阴极的七段数码管两个 ， 双向晶闸管若干， 7805 三端稳压电源一个，红、黄、绿交通灯各两个，开关键盘、连线若干。 系统总框图 图 31 系统总框 图 系 统工作原 理 （ 1）开关键盘输入交通灯初始时间，通过 AT89S51 单片机 P1 输入到系统。 （ 2）由 AT89S51 单片机的定 时器每秒钟通过 P0口向 8255 的数据口送信息，由 8255的 PC 口显示红、绿、黄灯的燃亮情况；由 8255 的 PA、 PB 口显示每个灯的燃亮时间。 （ 3）通过 AT89S51 设置黄、绿、红时间 ， 依次为 3 秒、 60 秒、 3 秒、 80 秒、 3 秒循环由 8031 的 P0口向 8255 的数据口输出。 （ 4）通过 AT89S51 单 片机的 位来控制系统是工作或设置初值，当牌位 0就对系统进行初始化，为 1系统就开始工作。 （ 5） 8255PA 口用于输出时间的个位， PB 口用于。