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智能交通灯控制器实训报告

目录
摘要
1绪论................................................................ 1
2设计方案简述........................................................ 2
2.1实现主要功能...................................................... 2
显示数值驱动代码(16进制)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
C0H F9H Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱH B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H
表3-5驱动代码表
3.4.2时钟电路设计
MCS-51单片机芯片内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。
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8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。
3.5系统整体设计电路................................................... 9
3.6系统软件功能设计................................................... 9
4 PROTEUS与Keil C51的操作......................................... 12
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引脚。
3.3芯片74LS273介绍
74LS273是8位数据/地址锁存器,如图2-2所示,它是一种带清除功能的8D触发器,下面介绍一下它的管脚图功能资料。
1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0,即全部复位;
当1脚为高电平时,11(CLK)脚是锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态,并且立即呈现在在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上
显示器。为了显示数字或符号,要为LED显示器提供代码,即字形代码。其段发光二极管,再加上一个小数点位,共计8段,因此提供的字形代码的长度正好是一个字节。智能交通灯用到的数字0—9的共阳极字形代码如表3-5:
4.四个道口无用数码管显示六人行或禁行的剩余时间
5.在交通情况特殊情况下可以通过K1、K2、K3按键对交通灯进行控制。
设计方案简述
智能交通灯的设计思路如图
根据智能交通灯的具有的功能,将它主要分为三部分,包括数码管显示剩余时间部分、交通灯显示部分和按键实现部分。总体设计思路如图2-1所示。
2.1实现主要功能
3.2 AT89C51芯片简介................................................... 3
3.3芯片74LS237介绍................................................... 6
3.4单元电路设计....................................................... 7
3.详细设计
3.1系统硬件电路设计
硬件电路由AT89C51单片机、4个4位共阳极的数码显示管、复位电路、时钟电路、按键电路以及交通灯演示系统组成。
硬件系统框图
3.2 AT89C51芯片简介
芯片AT89C51的外形结构和引脚图如图2-1所示。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MC-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制提供了一种灵活性高且价廉的方案。
VGND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏极开路双向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FLASH编程时,P0口作为原码输入口,当FLASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
具体设计任务如下:1.进行系统总体设计。2.完成系统硬件电路设计。3.完成系统软件设计。4.撰写设计说明书。设计要求:
1.该控制系统能控制东西南北四个路口的红黄绿灯正常工作。东西和南北方向分时准行和禁行。
2.两垂直方向的准行时间均为60s或120s,可以进行控制转换。
3.准行方向亮绿灯与禁行方向亮绿灯55s后,四个产品同时加亮一黄灯进行闪烁,以警告车辆及行人,准行方向与禁行方向即将改变。
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)。
2.2设计方案与意义..................................................... 2
3详细设计............................................................ 3
3.1系统硬件电路设计.................................................. 3
1.该控制系统能控制东西南北四个路口的红黄绿灯正常工作。东西和南北方向分时准行和禁行。
2.两垂直方向的准行时间均为60s或120s,可以进行控制转换。
3.准行方向亮绿灯与禁行方向亮红灯最后5秒时,四个路口同时加亮一黄灯进行闪烁,以警告车辆及行人,准行方向与禁行方向即将改变。
4.四个道口均用数码管显示准行或禁行的剩余时间。
基于传统交通灯控制系统设计过于死板,红绿灯交替是间过于程式化的缺点,智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义,它能根据道路交通拥护,交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术.提出了软件和硬件设计方案,能够实现道路的最大通行效率。
本课程设计的任务就是设计一个交通灯的控制系统。鼓励学生在熟悉基本原理的情况下,与实际应用相联系,提出自己的方案,完善设计。
示时间的功能,使我们的设计与实际结合起来,在此部分LED灯将配合红黄绿灯的发光时间显示数据,对于每个数据将使用定时器来实现定时1秒,当1秒时间到达,LED上显示的时间自动减1,当时间减至为0,交通灯变换红黄绿灯。
基于传统交通灯控制系统设计过于死板,红绿灯交替是间过于程式化的缺点,智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义,它能根据道路交通拥护,交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术.提出了软件和硬件设计方案,能够实现道路的最大通行效率,使其满足交通需要。
5.5总结.............................................................18
绪论
交通灯是人们日常出行必须要遵守的交通规则。它的发明源于19世纪初,近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。交通信号灯的出现,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。
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,各功能口功能如下:口管脚备选功能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 (计数器0外部输入) P3.5 T1(计数器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)
当使用内部振荡电路时,XTAL1和XTAL2引脚外接石英晶体和微调电容,如图所示,图中C2、C3大小一般为30pF。还加了复位/备用电源引脚的接线方法,任何单片机在工作之前都要进行复位,以便CPU以及其他功能部件都处于一个确定的初始化状态,并从这个状态开始工作,也就是程序开始执行之前,单片机做好准备工作。如何进行复位呢?只能在单片机的RST引脚上保持两个机器周期(24个时钟周期)的高电平即可对单片机实现复位操作。
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