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1、目 录摘要 -1 1 设计要求 -3 1.1 设计内容-3 1.2 设计要求-3 2 方案分析选择 -3 2.1 方案一：基于 8086 的设计-3 2.2 方案二：基于单片机的设计-3 2.3 方案比较 -4 3 系统硬件流程图设计 -4 4 系统各环节设计 -5 4.1 信号输入环节-5 4.2 单片机控制环节-5 4.3 红绿黄灯显示环节-6 4.4 智能化环节-7 5 系统的硬件电路图 -8 6 系统的电路图 PCB 板设计 -9 7 系统软件流程图 -10 8 程序分析 -11 8.1 P0 口信号判断 -11 8.2 输出口分析-12 8.3 液晶屏显示程序-13 9 Proteu
2、s 仿真-17 9.1 黄灯仿真-17 9.2 绿灯仿真-18 9.3 红灯仿真-18 9.4 红灯闪烁仿真-19 10 相关芯片介绍 -20 10.1 80C52 芯片介绍 -20 10.2 LCD1602 液晶屏介绍 -24 11 心得体会 -29 参考文献 -30 附录 -31武汉理工大学微机原理与接口技术课程设计说明书2摘要摘要随着科技的不断进步，单片机等微处理器被运用到各种各样的行业当中。不仅是因为单片机的小巧简单，更是实现了对各类系统的优化控制本设计是基于 80C52 单片机的交通灯设计，以 80C52 单片机为主体，实现对外来信号的读取与解读，从而实现对交通灯的控制，从不同的信号
3、解读出信息，然后以简便的信号进行输出显示。为了实现系统的智能化，人性化设计，为微处理器拓展一个 LCD1602液晶显示屏，从而实现信号的智能化输出和人性化解读。通过对信号输入口的不断检测，实现交通灯的实时控制。关键字：单片机，人性化，LCD1602。AbstractWith the development of technology, singlechip microprocessor is applied to all kinds of industry. Not only because of its pithy, but also simple microcontroller reali
4、zed to all kinds of the optimization of system controlThis traffic lights design is based on 80C52 microcontroller . The 80C52 microcontroller as the main body, realizing to read and interpret foreign signal. In order to achieve the traffic light control that collect different signal message, then s
5、howing the information from another way. In order to realize the system of intelligent and humanized design ,add a LCD1602 LCD screen for the microprocessor , which realize the intellectualized output signal and personalized interpretation. Based on the continuous detecting signal, realizing real-ti
6、me control of the traffic lights.Key words: SCM, humanization, LCD1602.武汉理工大学微机原理与接口技术课程设计说明书3红、黄、绿灯的控制系统设计1 1 设计要求设计要求1.11.1 设计内容设计内容控制一组红绿黄灯，通过反复检测开关 S1、S2，要求由 S1、S2 的“闭合”和“断开”控制红、绿、黄 3 灯的点亮。1.21.2 设计要求设计要求当 S1 断，S2 断时，黄灯亮；当 S1 断，S2 合时，绿灯亮；当 S1 合，S2 断时，红灯闪亮,闪烁周期为 2s；当 S1 合，S2 合时，红灯亮。2 2 方案分析选择方案分析
7、选择2.12.1 方案一：基于方案一：基于 80868086 的设计的设计该方案是基于 8086 芯片的设计，对于硬件的设计，使用 8255 作为信号输入环节，同时为了更好的实现信号的读写，使用 74LS373 作为数据锁存环节。对于红灯闪烁环节可以使用 8253 产生方波对其进行控制。对于本系统多芯片的控制，使用译码芯片 74LS138作为芯片控制环节，由组合建模方法从而建立控制系统的硬件电路图。2.22.2 方案二：基于单片机的设计方案二：基于单片机的设计该方案是基于 89C52 的设计，对于红绿灯系统的设计，可以通过 80C52 本身的控制口对其进行读写，对信号进行处理。另外，可以对系统
8、增加一个 LCD1602 液晶屏对红绿灯武汉理工大学微机原理与接口技术课程设计说明书4系统进行解读。2.32.3 方案比较方案比较对于方案一所需要的芯片数目比较多，相对就增加了控制的难度，无形间也增加了成本，对产品的推广等都不利，一个产品的设计不仅要考虑其控制的简便，同时产品的大规模化也是需要考虑的。而方案二来说，以 89C52 为主处理器，实现对系统信号的读写。另外由于对 89C52 比较熟悉，所以可以对系统进行扩展，实现信号的可读性与智能化，即通过 LCD1602 实现对信号的解读。因此通过两个方案的比较选择方案二进行红黄绿灯系统的设计。3 3 系统硬件流程图设计系统硬件流程图设计基于单片
9、机的系统可以划分为四个大环节，分别是开关信号控制环节，单片机控制环节，红绿黄灯显示环节，液晶屏智能显示环节。系统的硬件流程图如下图 3-1 所示。图 3-1 系统硬件设计流程图89C52开关输入信号红绿黄灯显示液晶屏信号显示武汉理工大学微机原理与接口技术课程设计说明书54 4 系统各环节设计系统各环节设计4.14.1 信号输入环节信号输入环节通过两个开关 SWITCH1 和 SWITCH2 作为信号的控制器，从而对系统进行仿真，建模。信号输入环节图如图 4-1 所示。图 4-1 信号输入环节4.24.2 单片机控制环节单片机控制环节由 89C52 作为控制的主控制环节，同时对 89C52 进行
10、复位系统与晶振系统的设计。如图 4-2 所示当开关闭合时，C3 短路，使得电路导通，从而使 RST 端口置高电平，实现89C52 的复位。同时给 XTAL1 和 XTAL2 接 11.0592M 的晶振，使得芯片可以正常工作。下图为单片机控制环节硬件电路图。武汉理工大学微机原理与接口技术课程设计说明书6图 4-2 单片机控制环节4.34.3 红绿黄灯显示环节红绿黄灯显示环节红黄绿灯对应的接口为分别为单片机的 P1.0 口，P1.1 口，P1.2 口，因为接口不进行设置时是出于高电平状态，所谓分别为三个接口接一个非门，从而使得红黄绿灯显示错乱。武汉理工大学微机原理与接口技术课程设计说明书7如图 4-3 所示为红黄绿灯信号输出环节。图 4-3 红黄绿灯输出环节4.44.4 智能化环节智能化环节通过 1602 液晶屏，实现对输出信号的可视化处理，从而实现系统的人性化，智能化，是产品的推广等不可缺少的环节。图 4-4 为液晶显示屏硬件电路图。图 4-4
