紧急车辆优先的交通灯控制系统设计与制作Word文档格式.docx
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5、总结与体会……………………………………………………28
6、致谢……………………………………………………………28
7、参考文献………………………………………………………28
作者李伟
一、实训目的和要求
1、实训目的
（1）、合运用己学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术开发工作。
（2）、熟悉单片机最小系统的设计基础上，查阅资料熟悉相关芯片硬件及编程原理，进行相应课题功能系统硬件电路图的分析、设计。
（3）、掌握用Protel或Proteus工具软件绘制硬件电路原理图、PCB印刷板图。
（4）、掌握用KeilC51编写完成相应课题功能的单片机程序设计、调试。
（5）、掌握基本电子元器件的识读、安装、焊接、调试，提高动手能力。
2、实训要求
（1）、设计报告要有封面、目录、正文（包括前言、方案论述、各硬件电路设计、软件设计）、后语（包括、总结与体会、谢词、参考文献、附录（程序源代码清单））。
（2）、电路设计：
查阅资料熟悉相关芯片硬件及编程原理，按上述描述进行各单元电路设计，除要有电路图、元器件图、表等外，还要有相关电路、元器件图、表的工作原理、作用，分析说明和计算过程等。
做到图文并茂。
（3）、根据所设计好的电路，利用Protel或Proteus工具软件绘制电路原理图、PCB印刷板图、并提供元器件清单。
（4）、软件设计：
根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图编写相应的源程序。
（5）、并用KeilC51进行编译、调试、并打印程序清单。
（6）、做出整机实物（包括器件的识读、购买、测试、安装、焊接、调试）。
（7）、课程设计应由学生本人独立完成完成，严禁抄袭，一经验收老师认定其抄袭行为，成绩即为不及格。
二、实训课题设计功能描述
1、方案论述
实训任务
设计制作一个紧急车辆优先的交通灯控制系统
系统功能要求：
此十字路口交通灯控制系统，分东西道和南北道，设南北道为A道，东西道为B道。
规定：
首先，东西路口红灯亮，南北路口绿灯亮，同时开始25s倒计时，以7段数码管显示时间。
25s倒计时结束后开始5s倒计时，南北路口的绿灯闪烁，计时到最后2s时，南北路口黄灯亮。
完成1次这样的循环需要30s。
30s结束后，南北路口红灯亮，东西路口绿灯亮，并重新30s倒计时，依次循环。
若有紧急车辆要求通过时，此系统应能禁止普通车辆，而让紧急车辆通过。
2、硬件的选择与介绍
本次实训主要的工作就是通过一个交通信号灯系统的硬件、软件的设计来
现红绿灯的正常工作，具体工作安排大概描述为：
一是根据系统控制要求设计硬件电路,这里是用PROTEUS软件来完成；
二是根据硬件电路编写相应的程序流程图,然后编写相关程序,这里程序的编制主要是用KeilC51软件来完成；
三是在KEIL上用已经编好的程序生成.hex文件载入到PROTEUS中，实现PROTEUS与KEIL的联调，完成调试和仿真，观察调试结果是否满足设计要求，若不满足需要继续检查程序和其他情况直至实现正确的仿真为止。
具体流程如图2-1。
.
成功
不成功
完成设计
图2-1
（1）元器件清单
在本课题设计中，我们主要用到了AT89c52单片机，还有一些重要的芯片，具体元件列表如表表2-1
表2-3
序号
名称
数量
1
AT89C52
2
74HC573
3
7SEG—MPX2—CC数码管
4（两个并在一起的共阴极）
4
LED灯
红，黄，绿5mm各4个
5
按钮
5个
6
排阻
1个RESPACK-8
7
电阻
360欧姆（12个）1k（1个）
8
插槽
40脚1个20脚2个
9
万用版
2块
10
USB接头
1个
11
排针
双排2个，单排5个
12
杜邦线
28根
13
电容
30PF2个10UF1个
14
开关
15
晶振
12M1个
（2）单片机AT89C52简介
本课题中用到的芯片就是AT89C52单片机芯片。
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，内置功能强大的微型计算机的AT89C52提供了高性价比的解决方案[7]。
AT89C52具有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
它是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工
图2-2AT89C52引脚图
串行通信口，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
如图所示图2-1为AT89C52单片机基本构造。
AT89C52本身内含40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中端口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
2.1AT89c52主要特性
AT89C52的主要特性如表2-1所示：
·
兼容MCS—51指令系统
·
8k可反复擦写（>
1000次）FlashROM
32个双向I/O口
可编程UARL通道
两个16位可编程定时/计数器
全静态操作0-24MHz
1个串行中断
内部RAM8k
两个外部中断源
共6个中断源
可直接驱动LED
3级加密位
低功耗空闲和掉电模式
软件设置睡眠和唤醒功能
表2-1AT89C52主要功能描述
2.2管脚说明
VCC：
供电电压。
GND：
接地。
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。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C52的一些特殊功能口，如表1-2所示：
表2-2AT89C52特殊功能表
端口引脚
第二功能
P3.0
RXD（串行输入口）
P3.1
TXD（串行输出口）
P3.2
/INT0（外部中断0）
P3.3
/INT1（外部中断1）
P3.4
T0（记时器0外部输入）
P3.5
T1（记时器1外部输入）
P3.6
/WR（外部数据存储器写选通）
P3.7
/RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：
复位输入。
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：
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地位字节。
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。
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：
当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），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：
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：
来自反向振荡器的输出。
（3）数码管结构
图1这是一个7段两位带小数点10引脚的LED数码管图2引脚定义
每一笔划都是对应一个字母表示DP是小数点.
图110引脚的LED数码管
图2LE
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