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  • 交通灯控制器原理

    2020-10-22 17:51:41
    本实例通过Verilog HDL语言设计一个简易的交通等控制器,实现一个具有两个方向、共8个灯并具有时间倒计时功能的交通灯功能。
  • 交通灯控制器

    2014-07-31 09:51:50
    交通灯控制器的课程设计,比较有想法的设计,值得共享
  • eda交通灯控制器 题目三:交通灯控制器 题目三:交通灯控制器 题目三:交通灯控制器 题目三:交通灯控制器
  • PAGE PAGE 2 单片机原理与应用技术 课程设计报告论文 基于单片机控制的交通灯控制器 专业班级 电气126班 _ 姓 名 贾梦凡 时 间2014.11.2412.08 指导教师 陈艳峰 2014年 12 基于单片机控制的交通灯控制器课程设计任务...
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    成绩

    微机原理与汇编语言

    综合性实验

    交通灯控制系统设计

    学 号

    姓 名

    班 级

    微机原理与汇编语言

    综合性实验任务书

    实验项目名称:交通灯控制系统设计

    课程名称:微机原理与汇编语言

    面向专业:信息与计算科学专业

    计划学时:4学时=实验课内2学时+实验课外2学时

    实验类型: √ 综合 设计

    实验目的:掌握典型数字接口电路的应用技术原理,掌握常用接口芯片在应用系统中的硬件电路连接原理和软件编程方法。

    实验要求:包括开发环境要求,技术文档要求两部分。

    开发环境要求:

    软件环境:windows98/windowsXP/windows2000,emu8086环境

    硬件环境:计算机(Pen4CPU, 256MRAM,60G以上硬盘,输入输出设备)

    技术文档要求:

    按照实验报告编写要求进行。要求流程图绘制规范,软、硬件功能描述清晰,实验总结深刻。

    实验内容:

    1 熟悉并行接口、中断控制器、定时器的工作原理及相关芯片。

    2 掌握数字接口电路设计应用原理,根据系统功能用汇编语言编写相关程序。

    3 与单片机实验箱结合,选择合适的芯片,按照实验要求连接电路。并在系统中输入程序,运行并观察结果。也可在emu8086环境中运行编译好的的程序,通过系统模拟,在模拟窗口中观察交通信号灯的变化,得出相关结论。

    实验方案(任务提示):

    按照时间控制原则,利用并行接口和定时器,采用时间中断方式设计电路。按照系统板上硬件连线要求,在QTH-8086B16位微机教学实验仪上连好相关线路并将实验仪与PC机连好。也可在proteus环境下设计硬件原理图,搭建硬件电路。根据软件设计的程序流程编写源程序,可自行控制通行时间、禁止时间及准备时间,周而复始。再将源程序在相应的环境中进行编译连接和运行,或者仿真调试,以实现控制交通灯的功能。

    实验仪器设备:

    每个学生一台计算机、QTH-8086B 16位微机教学实验仪、或者emu8086实验模拟系统。

    实验报告版式要求:

    A4纸张打印;上下页边距各2.5cm,左右页边距各3.0cm,页眉1.5cm页脚1.75cm;页码位于页脚居中打印;奇数页页眉“微机原理与汇编语言综合性实验”,偶数页页眉“交通灯控制系统设计”,页眉宋体小5号,一级标题:黑体三号粗体字;二级标题:黑体4号;三级标题黑体小4号,正文,宋体5号。

    实验报告装订顺序与规范:

    封面

    交通灯控制系统设计综合实验任务书

    交通灯控制系统设计综合实验报告

    左边缘装订

    微机原理与汇编语言综合性实验报告

    实验项目名称:交通灯控制系统设计

    专业班级: ;姓名: ;学号

    实验起止日期: 2014 年 12 月 22 日起 2014 年 12 月 24 日止

    实验目的:掌握典型数字接口电路的应用技术原理,掌握常用接口芯片在应用系统中的硬件电路连接原理和软件编程方法;编写交通灯控制系统实验程序,并将源程序在相应的环境中进行编译连接和运行,或者仿真调试,以实现控制交通灯的功能。

    实验要求:包括开发环境要求,技术文档要求两部分。

    实验内容:

    设计目的

    当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。红灯停,绿灯行的交通规则广泛应用于十字路口,车站,码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品。为了实现交通道路的管理,力求交通管理先进性,科学化,可用变成控制器实现交通灯管理系统,本实验是采用计算机通过编写汇编语言程序模拟交通灯的控制的。

    由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化。交通灯的数字化同样给人们的生产生活带来了极大的方便,大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示,时间程序自动控制、倒计时显示等都是以计算机为基础的。还可以根据主、次干道的交通状况的不同而设置各自不同的通行时间。现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节,要将交通灯系统产品化,应该根据客户不同的需求进行不同的设计,应该在程序中增加一些可以人为改变的参数,以便客户根据不同的需求随时调节交通灯。因此,研究交通灯及扩大其应用,有着非常现实的意义。

    基本原理

    本设计以TDN86/51实验箱为载体,结合中断控制器8259A、并行接口8255、中断定时器8253、七段数码显示管LED及八个发光二极管的功能,用汇编语言编程实现了十字路口交通灯模拟的实验。

    设计要求

    1.东西方向车辆放行60秒钟。即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟。2.1分钟后,东西方向的黄灯闪烁5秒钟,以警示车辆将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。3.东西方向的黄灯闪烁5秒钟后,转为南北方向放行20秒钟。即东西方向的红灯和南北方向的绿灯

    展开全文
  • 微机原理与接口交通信号控制器设计,包含电路图与汇编源码
  • ⒈ 了解交通灯管理的基本工作原理 ⒉ 熟悉8259A中断控制器的工作原理和应用编程 ⒊ 熟悉8255A并行接口的各种工作方式和应用 ⒋ 熟悉8253计数器/定时器的工作方式及应用编程,掌握利用软硬件相结合定时的方法 ⒌ 掌握...
  • 利用汇编语言设计交通灯控制器,这是一份微机原理与接口技术的课程设计报告
  • 微机原理课程设计 实现夜间模式 白天模式 汇编语言实现 是微机原理课程设计比不可少的东西
  • 数电课程设计、仿真文件、multisim、原理
  • 微机原理交通灯控制系统设计

    万次阅读 多人点赞 2018-09-10 00:07:21
    此次综合设计为模拟交通灯控制系统,是采用计算机通过编写汇编语言程序控制实验箱上的硬件资源实现的。红灯停,绿灯行的交通规则,广泛用于十字路口,车站, 码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于...

    前言

    此次综合设计为模拟交通灯控制系统,是采用计算机通过编写汇编语言程序控制实验箱上的硬件资源实现的。红灯停,绿灯行的交通规则,广泛用于十字路口,车站, 码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯, 交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示,时间程序自动控制、倒计时显示,所有这些,都是以计算机为基础的;还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。
    因此,在本设计中将采用Intel 8086系列CPU交通控制系统来实现。 整个交通灯控制系统由8086CPU、交通灯显示、键盘扫描、紧急处理、时间模式手动设置等模块组成。系统除基本交通灯功能外还具有通行时间手动设置、可倒计时显示、急车强行通过等相关功能。

    1 交通灯控制系统设计方案

    1.1、总体设计:

    1、东西方向和南北方向交替准行控制:
    东西方向准行时,东西方向上的绿灯亮,南北方向红灯亮,经过一段时间后,南北方向准行,南北方向上的绿灯亮,东西方向红灯亮,如此交替。各方向信号灯顺序为:红→绿→黄→红→绿→黄……,某一方向红灯亮的时间等于另一方向绿灯和黄灯亮的时间之和。
    2、各方向红、绿灯亮的时间为11~ 99秒(可灵活的任意设定),以满足不同交通路口的需要。
    3、当准行时间倒计时到最后10秒时,准行方向上绿灯灭,同时该方向的黄灯变为闪烁。
    4、各方向要有两位数码管分别显示准行时间或禁行时间,并以秒倒计时。
    5、设置功能按键:
    1)在发生交通事故时,东西方向和南北方向同时禁行。
    2)强制东西方向通行。
    3)强制南北方向通行。
    4)恢复正常交替通行。

    1.2 设计原理:

    综合利用实验箱上的资源,利用8254单元输入1MHz的时钟信号,连接MIR7定时向控制系统发出中断信号,实现倒计时的功能,通过8255单元控制的键盘及数码管显示单元,动态扫描通行时间的变化以及功能键模式下的显示,实时扫描键盘的输入,通过软件处理的方式,实现各个键盘的处理,开关及LED显示单元则来用显示交通灯的变化,B口输出数码管段码,A口与C口共同控制数码管的位选、键盘扫描以及LED灯的亮灭。
    如图1,是实现整个交通灯控制系统的接线图:
    实验接线图
    图1 实验接线图

    2 交通灯控制系统硬件原理

    2.1 8086CPU
    2.2 可编程并行接口芯片——8255A
    2.3 可编程计数/定时器芯片——8254
    2.4 可编程中断控制器——8259A

    3 交通灯控制系统软件设计:

    3.1设计总流程图:
    这里写图片描述
    3.2初始化流程图:
    3.3按键处理流程图:
    3.4显示流程图:
    3.5 按键扫描流程图:
    3.6 中断流程图

    4 实验内容

    根据接线图,将系统总线与8255单元、键盘及数码管显示单元、开关及LED显示单元连接,编写程序,扫描键盘输入,并将扫描结果进行处理后送数码管显示。
    实验具体内容如下:将键盘进行编号,记作0~F,当按下其中一个按键时:
    ①数字键“0~9”: 仅在设置通行时间时按键有效(设置键:“D”),实现通行时间设置的组合,数码管实时显示“XX——XX”(XX表示预设的时间)
    ②功能键“A”: 东西方向和南北方向同时禁行,数码管显示“888888”,东西方向和南北方向都亮红灯。
    ③功能键“B”: 强制东西方向通行,数码管显示“888888”,东西方向亮绿灯,南北方向亮红灯。
    ④功能键“C”: 强制南北方向通行,数码管显示“888888”,南北方向亮绿灯,东西方向亮红灯。
    ⑤设置键“D”:按一下可以对东西方向进入通行时间设置,再按一下对南北方向进入通行时间设置
    ⑤确定键“E”:将时间预设值修改,不符要求的方向不更改,按下后进入正常状态。
    ⑥取消键“F”:退出时间设置模式和功能键模式

    5 实验设备

    PC机一台,TD-PITE实验装置一套

    6 实验结果分析和讨论

    按要求接好线并下载程序后,能够正常实现交通灯的显示与功能键的启用,但在通行时间的设置上仍有一些问题:
    ①本应显示交通灯状态“-”“_”“¯”的数码管不按预想中的显示;
    ②数码管显示的顺序与预想中的相反
    解决办法:
    ①经过检查,是在存数码管段码的数组中,将A~F的也写了进去,对应“-”“_”“¯”的段码无法对应上去,把A~F的段码删去后正常显示。
    ②经过检查,是数码管的扫描与取段码的顺序不一致,所以只需要把动态扫描的顺序更换一下就可以,修改后正常显示。

    7 设计体会与小结

    此次综合设计可以说是获益匪浅。通过在图书馆和互联网上查阅了很多相关资料,了解到了许多汇编程序的思想,扩展了自己的视野,不再仅仅局限于书本中几条简短的程序,而且更重要的是明白写程序的态度:仔细谨慎,精益求精。
    在明白整个系统的工作流程后,我就开始一个代码一个代码地敲,从基本程序开始逐步添加功能,在没有实验环境的情况下,仔细地推敲自己的程序,把一个个例程打印出来做好笔记,用纸演算,综合处理较多的是按键处理和数码管模块,以及利用有限的I/O实现交通灯LED的开关模块显示。在按键处理中,运用合理的公式将数字键组成(11~99)的数字,利用计数器原理实现不同按键功能的切换;在数码管模块中,要根据不同的时间状态显示不同的字符,在实现动态扫描的同时,保留开关模块的LED交通灯状态,学会了让某一位置数或复位的技巧。
    现实是骨感的,再好的程序也需要去检验,在实验室调试过程中,首先就要排除语法错误等的错误,一些小的细节自己也无法即时检查出来,在系统加电调试中,针对一些问题,将错误之处缩小在最小范围内,通过后期一次次的排查终于将整个系统完善好。
    这次设计,我把学过的计算机编译原理的知识强化,能够把课堂上学的知识通过自己设计的程序表示出来,加深了对理论知识的理解。以前对微机原理与系统的认识是模糊的,概念上的,现在通过自己动手做实验,从实践上认识了微机系统是如何处理命令的,如何协调各个部件运行,对微机编译原理的认识更加深刻。
    最后,综合所学微机原理与接口技术相关软件、硬件知识,并应用基础实验所获得的实验设计技能,独立设计解决实际应用问题的系统。

    前面部分源程序:详见完整报告文件

    /***********************************************************
     * 文件名: Traffic_Light.c
     * 功能描述: 使用8255、8253及8259完成交通灯综合设计实验
     **********************************************************
     *  8255的B口为数码管的段驱动
     *  A口  PA0~PA5    为数码管位驱动
     *  A口  PA0~PA3    为列扫描
     *  C口  PC0~PC3    为行扫描
     *  A口  PA6~PA7                        PC口为黄灯,方便置数/复位  
     *  C口  PC4     为东西方向指示灯    PA7-红,PA6-绿,PC4-黄
     *  C口  PC5~PC7    为南北方向指示灯    PC7-红,PC6-绿,PC5-黄
     *  按下按键,对应功能会被执行。
     ********************************************************/
    
    #include <stdlib.h>
    #include <conio.h>
    #define uchar unsigned char 
    
    //8254端口地址IOY3      接1MHz的CLK
    #define M8254_A     0x6c0
    #define M8254_B     0x6c2
    #define M8254_C     0x6c4
    #define M8254_CON   0x6c6
    
    //8255端口地址IOY0
    #define MY8255_A     0x0600
    #define MY8255_B     0x0602
    #define MY8255_C     0x0604
    #define MY8255_MODE  0x0606
    
    #define Rdata(port)     inportb(port)
    #define Wdata(port, x)  outportb(port, x)
    
    //晶振:12MHz
    void dis(void);
    void clear(void);           //清屏
    void ccscan(void);          //按键扫描
    void getkey(void);          //获取键值key_num
    void delay(int time);
    
    void Initial(void);
    void Ini_Interrupt(void);
    void Ini_Timer(void);
    void Button_Pro(void);
    
    void EW1_update(void);      //东西绿南北红
    void EW2_update(void);      //东西黄南北红
    void SN1_update(void);      //东西红南北绿
    void SN2_update(void);      //东西红南北黄
    void set_update(void);      //更新设置时应显示的值
    
    /******************************
    变量、控制位定义
    ******************************/
    uchar EW=12,SN=15;          //初始化交通灯通行时间
    
    /*  交通灯端口定义
    #define EW_red      PA7:X0000000b   
    #define EW_green    PA6:0X000000b   
    #define EW_yellow   PC4:000X0000b   
                    X=1,亮   X=0,灭
    #define SN_red      PC7:X0000000b   
    #define SN_green    PC6:0X000000b   
    #define SN_yellow   PC5:00X00000b   */
    
    uchar EW_SN;                //功能键标志
    uchar EW_EN;
    uchar SN_EN;
    uchar TIME_SET;             //设置键标志
    uchar EW_TEMP;
    uchar SN_TEMP;
    
    char Time_EW;               //东西方向计时变量
    char Time_SN;               //南北方向计时变量
    
    // 数码管显示对应值代码
    char a[] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 
                0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 
                0x01, 0x40, 0x08};
    //最后3位是用数码管表示的东西南北方向红绿灯状态,分别是红"ˉ"、黄"-"、绿"_"
    
    //每0.5s进入一次中断,表示1Hz的方波时钟信号的电平,用给黄灯当闪烁频率
    uchar count=0;
    
    //设置模式下存放要显示的值,与a[]配合使用
    char SET_NUM [6];
    //char SET_NUM  = {EW_TEMP/10,EW_TEMP%10,'-','-',SN_TEMP/10,SN_TEMP%10};
    
    //正常模式下存放要显示的值,与a[]配合使用
    char TIME_NUM [6];
    //char TIME_NUM = {EW/10,EW%10,EW_STATE,SN_STATE,SN/10,SN%10};
    
    int  cc;
    //按键值0~f
    int  key_num;
    

    完整文档下载:
    https://download.csdn.net/download/u012579502/10655911

    展开全文
  • 本次课程设计的目的是通过设计交通灯控制器,了解EDA技术,了解并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想,巩固和综合运用所学过的计算机组成原理知识,提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。 2 、设计的...

    主要内容:
    设计主干道的交叉路口交通信号灯无人自动管理的控制系统.将路口红绿灯的各种亮灯情况定义不同的状态,路口状况定义为触发条件,组成有限状态机。

    1、设计的目的
    本次课程设计的目的是通过设计交通灯控制器,了解EDA技术,了解并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想,巩固和综合运用所学过的计算机组成原理知识,提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。

    2 、设计的基本内容
    这次课程设计的题目是交通灯控制器的设计。设计了主干道的交叉路口交通信号灯无人自动管理的控制系统.将路口红绿灯的各种亮灯情况定义不同的状态,路口状况定义为触发条件,组成有限状态机.基于此模型的交通信号灯控制系统可充分利用现有交通资源,缓解城市交通压力。

    课设报告和代码截图如下:
    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 这是一个基于FPGA的交通灯控制器设计,程序整体的思路很清晰,便于学习
  • 在主、支道路的十字路口分别设置三色灯控制器,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮要求压线车辆快速穿越。根据车流状况不同,可调整三色灯点亮或关闭时间。 (1)基本部分: ①可用LED模拟交通灯; ②主道路绿...
  • 本报告主要介绍了微机原理与接口技术的应用之一——交通灯控制器设计与实现,主要是模拟十字路口的红绿灯,还介绍了交通灯控制器原理以及电路接线,其中主要用到的芯片有可编程并行通信接口芯片8255A。在设计中...
  • 在Windows环境下,Multisim 10软件有一个完整的集成化设计环境,它将原理图的创建、电路的测试分析、结果的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中。在搭建实际电路之前,采用Multisim 10仿真软件进行虚拟测
  • 主要做了仿真及分析。 主要是理解VHDL的程序, 有原理图及程序模块 启停键,清零键 大家多互相学习。
  • 本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示...
  • 基于51单片机的交通灯控制系统设计

    万次阅读 多人点赞 2018-11-24 13:38:11
    设计为基于51单片机交通灯系统的设计,采用模块化、层次化设计。运用单片机AT89C51进行数据的分析和处理,为显示提供信号,显示部分采用8位数码管显示倒计时值。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测...

    第一章 硬件设计与原理
    以AT89C51单片机为核心,起着控制作用。系统包括数码管显示电路、复位电路、时钟电路、发光二级管电路和按键电路。设计思路分为六个模块:复位电路、晶振电路模块、AT89C51、数码管显示电路、发光二级管电路和按键电路这六个模块。

    在这里插入图片描述

    1.2 硬件设计分析
    1.2.1 电源的设计
    系统电源使用直流5伏。
    由电脑USB接口提供电源。
    USB是通用串行总线(Universal Serial Bus)接口的简称。它是目前使用比较广泛的电脑接口之一,主要版本有1.0、1.1和最新的2.0三种版本。根据USB总线的工业标准,它可以提供额定功率为5V/500mA的电源供USB设备使用。
    1.2.2 单片机最小系统
    51单片机是对目前所有兼容intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是intel的8031单片机,后来随着技术的发展,成为目前广泛应用的8为单片机之一。单片机是在一块芯片内集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O口等计算机所需要的基本功能部件的大规模集成电路,又称为MCU。51系列单片机内包含以下几个部件:
    一个8位CPU;一个片内振荡器及时钟电路;
    4KB的ROM程序存储器;
    一个128B的RAM数据存储器;
    寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储空间的控制电路;
    32条可编程的I/O口线;
    两个16位定时/计数器;
    一个可编程全双工串行口;
    5个中断源、两个优先级嵌套中断结构。
    如图1-2-1所示为AT89C51单片机基本构造,其基本性能介绍如下:
    图1-2-1 AT89C51单片机

    AT89C51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,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,STC89C51RC可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程。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。
    AT89C51的主要特性如下表所示:

    在这里插入图片描述

    AT89C51为40脚双列直插封装的8位通用微处理器,采用工业标准的C51内核,在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有:XTAL1(19脚)和XTAL2(18脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz 晶振。RST/Vpd(9脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。VCC(40脚)和VSS(20脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O脚,其功能用途由软件定义,在本设计中,P0端口(32~39脚)被定义为N1功能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13脚定义为IR输入端,10脚和11脚定义为I2C总线控制端口,分别连接N1的SDAS(18脚)和SCLS(19脚)端口,12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口,连接主板CPU的相应功能端,用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。
    P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O 口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash 编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
    P1口:P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。与AT89C51不同之处是,P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX)。Flash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。
    P2口:P2是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @RI指令)时,P2口输出P2锁存器的内容。Flash编程或校验时,P2亦接收高位地址和一些控制信号。
    P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流(IIL)。P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能P3口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
    RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
    ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个AL脉冲。对Flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。如有必要,可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE操作。该位置位后,只有一条 MOVX 和MOVC指令才能将ALE激活。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE禁止位无效。
    PSEN:程序储存允许(PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89C51由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次PSEN有效,即输出两个脉冲。在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次PSEN信号。
    EA/VPP:外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器(地址为0000H—FFFFH),EA端必须保持低电平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被编程,复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平(接Vcc端),CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时,该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp,当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。
    XTAL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
    XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
    单片机最小原理图如图1-2-2所示。
    图1-2-2 单片机最小系统

    单片机最小系统说明:
    时钟信号的产生:在MCS-51芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL1,其输出端为引脚XTAL2。而在芯片的外部,XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容,从而构成一个稳定的自激振荡器,这就是单片机的时钟振荡电路。
    时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后,才成为单片机的时钟脉冲信号。
    一般地,电容C2和C3取30pF左右,晶体的振荡频率范围是1.2-12MHz。如果晶体振荡频率高,则系统的时钟频率也高,单片机的运行速度也就快。
    单片机复位使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态下,并从这个状态开始工作。单片机复位条件:必须使9脚加上持续两个机器周期(即24个振荡周期)的高电平。
    1.2.3 显示系统
    数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。
    数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管;按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时,相应字段就不亮。。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。
    数码管要正常显示,就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码,从而显示出我们要的数字,因此根据数码管的驱动方式的不同,可以分为静态式和动态式两类。
    1) 静态显示驱动:静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动,或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用I/O端口多,如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O端口来驱动(要知道一个89C51单片机可用的I/O端口才32个呢),实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动,增加了硬件电路的复杂性。
    2) 动态显示驱动:数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动。
    本设计中数码管采用的是动态驱动方式。
    数码管外形如图1-2-3,数码管电路结构如图1-2-4。

    图1-2-3 数码管外形图
    图1-2-4 数码管电路结构示意图

    在这里插入图片描述
    图1-2-5 数码管显示电路
    1.2.4 发光二级管电路

    图1-2-6 发光二级管电路
    1.2.5 按键电路
    图1-2-7 按键电路

    第二章 软件设计与分析
    2.1 软件设计的组成
    该系统由延时子函数、数码管显示子函数、定时器0中断子函数、主函数和数据定义这几部分组成。
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

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    上传过程感觉繁琐,里面可能有不全面的地方,请见谅。下面的是实现的目的。以及电路原理图

    **本次设计的主要目的是设计一个城市十字路口的交通灯控制系统,设计中将交通灯控制系统分为东西方向(主干道)和南北方向(次干道)两个方向,且在东西南北四个路口的每个路口设置红、绿、黄三个交通信号灯(用发光二极管模拟)和一个二位的LED数码显示管。设计的要求是规定在每一段时间内东西和南北两个方向中只有一个方向能够通行,另一个方向处于禁行状态,然后在经过一段时间后,禁行的方向和通行的方向互相转换状态,原来通行的状态变禁行状态,原来禁行的状态变为通行状态,如此循环下去。详细过程如下图2-1:
    状态① 状态②
    图 1图2-1 交通灯状态图
    状态①:东西方向的交通灯黄灯闪烁3秒后,红灯熄灭,绿灯点亮(东西方向允许车辆和行人通行),同时南北方向绿灯熄灭,红灯点亮(南北方向禁止车辆和行人通行),LED数码管倒计时显示40秒,在倒计时3秒时进入状态②。
    状态②:南北方向黄灯闪烁3秒后,红灯熄灭绿灯点亮(南北允许车辆和行人通行);同时东西方向绿灯熄灭,红灯点亮
    (东西方向禁止车辆和行人通行),LED数码管倒计时显示40秒,在倒计时3秒时进入状态①。
    接下来在没有人为干涉下将会一直按照上述进行循环。设计中还外设6个按键实现对交通灯控制系统的调控作用。

    电路原理图

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    相应的代码已经上传

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交通灯控制器设计原理