單片機交通燈課程設計

單片機原理及應用課程設計報告系別：物理系專業(yè)：電子信息工程指導教師：班級：1504學號：姓名：2018.5課程設計任務書院（系）：專業(yè)：學號學生姓名班級課程設計題目交通燈控制系統(tǒng)課程設計任務設計任務：1.交通燈控制系統(tǒng)能產生四個方向的交通信號；2.每個方向交通燈由紅、綠和黃三個燈組成,在實驗板上交通燈用發(fā)光二極管代替；3.交通燈點亮時間由設計者自行確定。設計要求：1.分析設計要求，明確性能指標。必須仔細分析課題要求、性能、指標及應用環(huán)境等，廣開思路，構思出各種總體方案，繪制結構框圖。2.確定合理的總體方案。對各種方案進行比較，以電路的先進性、結構的繁簡、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來源，敲定可行方案。3.設計各單元電路?？傮w方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路，逐個設計。4.組成系統(tǒng)。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號的流向，采用左進右出的規(guī)律擺放各電路，并標出必要的說明。指導教師評語及成績成績：指導教師簽字：年月日目錄P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為低八位地址接收。P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部\t"/item/AT89C51/_blank"程序存儲器或16位地址\t"/item/AT89C51/_blank"外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)\t"/item/AT89C51/_blank"存儲器進行讀寫時，P2口輸出其\t"/item/AT89C51/_blank"特殊功能寄存器的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和\t"/item/AT89C51/_blank"控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳備選功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（計時器0外部輸入）P3.5T1（計時器1外部輸入）P3.6/WR（\t"/item/AT89C51/_blank"外部數(shù)據(jù)\t"/item/AT89C51/_blank"存儲器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些\t"/item/AT89C51/_blank"控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個\t"/item/AT89C51/_blank"機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，\t"/item/AT89C51/_blank"地址鎖存允許的\t"/item/AT89C51/_blank"輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此\t"/item/AT89C51/_blank"引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)\t"/item/AT89C51/_blank"存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果\t"/item/AT89C51/_blank"微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部\t"/item/AT89C51/_blank"程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個\t"/item/AT89C51/_blank"機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問\t"/item/AT89C51/_blank"外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序\t"/item/AT89C51/_blank"存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。2.4單片機最小系統(tǒng)晶振電路 圖7.時鐘電路XTAL1是片內振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。內部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時鐘頻率就為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz-24MHz內選擇。電容取30PF左右。系統(tǒng)的時鐘電路設計是采用的內部方式，即利用芯片內部的振蕩電路。AT89單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22μF。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。三、硬件電路設計3.1交通燈控制系統(tǒng)電路圖3.2晶振電路的設計3.3LED燈電路的設計3.4主要元器件選擇主要元器件選用型號和數(shù)量如表1所示：序號材料名稱規(guī)格型號數(shù)量元件代號1單片機AT89C511U12晶振12MHz1X13電容22PF2C1、C24發(fā)光二極管紅、黃、綠12D1-D125電阻220Ω13R1-R136電解電容器10uF1C3程序設計#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitRED_A=P0^0;sbitYELLOW_A=P0^1;sbitGREEN_A=P0^2;sbitRED_B=P0^3;sbitYELLOW_B=P0^4;sbitGREEN_B=P0^5;ucharFlash_Count=0;Operation_Type=1;voidDelayMS(uintx){uchart;while(x--){for(t=120;t>0;t--);}}voidTraffic_lignt(){switch(Operation_Type){case1:RED_A=1;YELLOW_A=1;GREEN_A=0;RED_B=0;YELLOW_B=1;GREEN_B=1;DelayMS(2000);Operation_Type=2;break;case2:DelayMS(200);YELLOW_A=~YELLOW_A;if(++Flash_Count!=10)return;Flash_Count=0;Operation_Type=3;break;case3:RED_A=0;YELLOW_A=1;GREEN_A=1;RED_B=1;YELLOW_B=1;GREEN_B=0;DelayMS(2000);Operation_Type=4;break;case4:DelayMS(200);YELLOW_B=~YELLOW_B;if(++Flash_Count!=10)return;Flash_Count=0;Operation_Type=1;break;}}voidmain(){while(1){Traffic_lignt();}}交通燈控制系統(tǒng)仿真結束語通過本次試驗我復習了單