交通灯控制系统毕业论文Word格式文档下载.docx

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红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。

1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。

带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；

另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。

红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。

红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。

信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少

交通事故有明显效果。

1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的

含义作了规定。

绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。

左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。

红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。

黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。

2单片机概述

单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也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，内部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。

因此，单片机只需要和适当的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1、2、3、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，引角的多功能化，以及低电压底功耗。

3芯片简介

3.1MSC-51芯片简介

MCS-51单片机内部结构

8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。

8051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线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：

•中央处理器：

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，能处理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，完成运算和控制输入输出功能等操作。

数据存储器（RAM）

8051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，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。

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3051

吋钟

-程序存储器（ROM）

8051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）

8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。

•并行输入输出（I/O）口：

8051共有4组8位I/O口（PO、P1、P2或P3）,用于对外部数据的传输。

-全双工串行口：

8051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，也可以当同步移位器使用。

-中断系统：

8051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。

•时钟电路：

8051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

8051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，另一种是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-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。

下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2。

Fl,C-nTM0-P3.FMCg结构框團

图2

MCS-51的引脚说明：

MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。

现在我们对这些引脚的功能加以说明：

如图3

P10c

□Vcc

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P2.0"

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PDIP

PC指向

图3

Pin9:

RESET/Vpd复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。

初始化后，程序计数器0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指针写入07H,其它专用寄存器被清“0"

RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。

然而，初始复位不改变

RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，8051的初始态。

此外，RESET/VPd

RAM的数据不丢

8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图还是一复用脚，Vcc掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部

外部时钟方式

失。

内部时钟方式

-Pin30:

ALE/

当访问外部程序器时，ALE（地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节。

而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6

ALE会跳过一个脉冲。

将用于

时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。

更有一个特点，当访问外部程序存储器，如果单片机是EPROM在编程其间，输入编程脉冲。

•

当访问外部程序存储器时，此脚输P0和P2口上，外部程序存储器则把指

Pin29:

出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在令数据放到P0口上，由CPU卖入并执行。

•Pin31:

EA/Vpp程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。

如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。

显然，对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。

在编程时，EANpp脚还需加上21V的编程电压。

3.28255芯片简介

8255可编程并行接口芯片简介：

A口、B口作

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-PA0PB&

PB0和PC&

PC0其内部还有一个控制寄存器，即控制口。

通常

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。

8255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1:

1有效。

D6、D5:

A口方式选择

00

—方式0

01

—方式1

X—方式2

D4:

A口功能

（1=输入，0=输出）

D3:

C口高4位功能

D2:

B口方式选择

（0二方式0，仁方式1）

D1:

B口功能

D0

C口低4位功能

（仁输入，0=输出）

8255

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