基于单片机控制的交通灯控制器Word下载.docx
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因为本实验是交通灯控制实验，所以要先了解实际交通灯的变化规律。
假设一个十字路口为东西南北走向。
初始状态0为东西红灯，南北红灯。
然后转状态1南北绿灯通车，东西红灯。
过一段时间转状态2，南北绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，东西仍然红灯。
再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。
过一段时间转状态4，东西绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南北仍然红灯。
最后循环至状态1。
该系统控制红黄绿四组12个发光二极管的亮灭，真实模拟双干线交通信号的管理，实现交通的安全畅通运行。
该系统设置东南西北四个方向的四组红黄绿灯，并设置两对两位LED显示器，在正常情况下，交通灯的转换状态如表1
表1交通灯状态转换表
状态
持续时间
东
西
南
北
红
黄
绿
1
30
灭
亮
2
5
闪
3
4
2.2设计方框图
该系统需要一个12位的输出口用于连接四个方向上的信号灯，需要扩展4位LED显示器，没两位一组，分别用于两个方向信号灯的持续时间，总体方案如图1所示。
图1总体方案框图
3.交通灯的设计程序框图
开始
图2主程序流程图
按照上述流程图，内部数据存储器分配如下：
（1）0H—7FH：
堆栈；
（2）CH—5FH：
显示缓冲区；
（3）5BH：
定时溢出次数计数；
（4）5AH：
秒计数器；
（5）20H：
状态标志单位；
（6）其他：
数据缓冲区。
4．系统硬件电路的设计
本系统中，P0，P1口中的12条I/O线用作四组12个交通灯的输出口，P2口的8条I/O线用于LED显示器的段码输出，P3口中的4条I/O线用于LED显示器的位选输出，计时以倒计时的方式将剩余时间显示在LED显示器上。
交通灯的控制顺序从P0.0到P1.3的顺序依次是东绿黄红，南绿黄红，西绿黄红，北绿黄红。
单片机选用Intel生产的8255，由于其内存足够，因此，采用最小系统即慢走要求，不需要进行外部扩展。
晶振频率选择6MHZ，VCC的选择电压为24伏。
交通灯控制系统的原理图如图3所示
图3交通灯管理系统电路
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AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚备选功能
P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）
P3.2/INT0（外部中断0）P3.3/INT1（外部中断1）
P3.4T0（记时器0外部输入）P3.5T1（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。
振荡器特性：
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
5.结论与心得
本次单片机程设计收获颇丰，不仅对于WAVE6000集成调试软件和Proteus7Professional软件有了进一步的熟悉，使用WAVE6000集成调试软件进行了C语言的程序编写与编译，也再次的复习了本学期所学的知识。
本学期学习了《单片机原理与接口技术》这门功课，主要学习了使用汇编语言进行编写程序，利用单片机实现其功能。
这次的课程设计，根据所学知识，包括LED的显示、倒计数器、中断等，进行交通灯程序的设计，对于软件编程、排错调试、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，也对单片机的使用有了更深刻的了解。
在Proteus7Professional软件进行仿真，看到了所编程序所实现的功能，完全达到了课程设计的要求。
也通过这次的课程设计，对使对AT89C51上实现功能，有了更多的了解与认识，也因为学习单片机汇编语言，所以很快就摸清了门路。
整个设计过程很顺利。
通过这次的课程设计，对《单片机原理与接口技术》所学的知识有了更进一步的了解，也看到单片机的优点。
收获颇丰。
存在的不足及建议：
由于实验室机器的落后，电脑的病毒太多，导致多次劳动的成功打了水漂。
实验室电脑不能连网，交流不便。
参考文献
[1]张毅刚《单片机原理及应用》高等教育出版社1995年.
[2]彭冬明韦友春《单片机实验教程》北京理工大学出版社1997年.
[3]曾屹．单片机原理与应用[M]．湖南：
中南大学出版社，2009年.
[4]叶挺秀.应用电子学［Ｍ］.杭州：
浙江大学出版社，1994年.
[5]朱承高.电工及电子技术手册［Ｍ］.北京：
高等教育出版社，1990年.
[6]阎石.数字电子技术基础（第三版）［Ｍ］.北京：
高等教育出版社，1989年.
附录1
交通灯程序：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0003H
LJMPKK
ORG000BH
LJMPMMM
ORG0013H
LJMPLL
ORG0200H
MAIN:
MOVSP,#30H
SETBPX0
SETBPT0
MOVTCON,#10H
MOVIE,#87H
MOVTMOD,#06H
MOVTH0,#0FFH
MOVTL0,#0FFH
LOOP:
MOVA,#0F3H
MOVP2,A
MOVR1,#185
DIP1:
ACALLDELAY
DJNZR1,DIP1
MOVR1,#15
WAN1:
CPLP2.2
DJNZR1,WAN1
MOVA,#0F5H
MOVP2,A
MOVR1,#10
YL1:
DJNZR1,YL1
MOVA,#0DEH
DIP2:
DJNZR1,DIP2
WAN2:
CPLP2.5
DJNZR1,WAN2
MOVA,#0EEH
YL2:
DJNZR1,YL2
AJMPLOOP
KK:
CLREA
PUSHA
SETBEA
MOVR2,#100
DEY0:
DJNZR2,DEY0
POPA
RETI
MMM:
DEY1:
DJNZR2,DEY1
LL:
MOVR1,#85
DIP3:
DJNZR1,DIP3
WAN3:
DJNZR1,WAN3
YL3:
DJNZR1,YL3
DIP4:
DJNZR1,DIP4
WAN4:
DJNZR1,WAN4
YL4:
DJNZR1,YL4
PopA
SETBEA
DELAY:
MOVR5,#20
D1:
MOVR6,#20
D2:
MOVR7,#248
DJNZR7,$
DJNZR6,D2
DJNZR5,D1
RET
END
附录2
PCB图
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