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1、单片机原理实验课程设计总 结 报 告设计项目： 基于AT89C51电子交通灯的设计 项目完成人： 指导教师： 学 院： 机电工程学院 专 业： 2011年11月22日综合电子课程设计任务书学生姓名学号专业（班级）学生姓名学号专业（班级）电子信息工程设计项目基于AT89C51的电子交通灯的设计设计内容（1） 通过8*8点阵简单实现直行、转弯的交通指挥设计（2） 显示年、月、日、星期、时、分、秒（3） 能够通过键盘输入日期和时间的初值（4） 通过功能键能够实现数据储存、查询功能（5） 通过功能键能够实现外中断和定时中断功能主要技术指标和要求（1）在8*8点阵上交替显示可以通行及禁止通行的指示（2）
2、通过功能键可实现交通灯启动，串行通信，定时中断。（3）可以显示年、月、日、时、分、秒，并通过功能键设置初值设计所用仪器设备蓝海芯片单片机板LJSY 5200工作计划第一周：熟悉开发环境并形成初步设计思路。第二周：调试各个模块并完善实验设计第三周：撰写实验报告参考资料（1）蓝海芯片单片机板LJSY 5200附带材料指导教师签字电子交通灯的设计摘 要在设计中我们应用LJD-SY-5200单片机实验系统做系统仿真。LJD-SY-5200实验系统具有丰富的硬件资源。本设计采用AT89C51单片机控制可编程芯片CH451实现对显示和键盘的控制。交通灯模拟采用8*8双色点阵显示。本文详细介绍了如何实现用8
3、*8点阵实现交通灯控制功能，并实现键盘输入、段码显示、修改日期时间、定时器中断等功能。关键词：AT89C51；交通灯；时间日期显示； 目 录1 绪论2 1.1 引言.21.2 系统方案设计31.3 方案论证32系统主要器件选型与依据52.1 LJD-SY-5200单片机实验系统. .52.2 CH451DS1芯片简介.52.3 LED8X8显示原理.82.4 DS1302芯片简介.82.5 74HC573芯片简介. 102.6 74HC138芯片简介.102.7 7AT24C02A芯片简介.113系统的硬件设计123.1系统硬件设计总框图.123.2 8*8点阵设计.133.3时间日期显示设计
4、. .133.4数据存储查询设计.143.5键盘显示模块设计.144 系统的软件设计154.1系统主流程图154.2 LED8*8点阵显示交通灯功能模块164.3时间日期显示功能模块164.4数据记录存储和查询功能模块174.5键盘段码显示控制模块功能模块185 总结19参考文献附录A 基于AT89C51的电子交通灯的设计1绪论 1.1引言近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往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软硬件结合，加以完善。今天交通灯安装在各个道口，已经
5、成为疏导交通车辆最常见最有效的手段。随着经济的发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题，人们对交通运输的安全性及服务水平提出了更高的要求。在交通中管理引入了单片机交通灯控制代替交管人员。提高了交通管理服务质量。并在一定程度上尽可能较低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。 中国车辆不断增加，交通控制在未来的交通管理中起着越来越重要的作用。智能交通等的管理比重修一条马路无论在经济上还是交通运行速录都有很好的效益、更加节约资源。使交管人员有更多的精力投入到管理整个城市交通控制，带来更大的经济和社会效益，为创造美好的城市交通形象发挥更多作用。交通信号灯控制方式很多。本系统
6、采用MSC-51系列单片机和可编程串行I/O接口芯片CH451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AT89C51芯片的P1口设置红、绿、黄灯点亮时间的功能，以及时间日期显示、时间日期初值设定、数据存储查询、当前交通状态查询、定时器中断、外部中断等功能。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。1.2 系统方案设计 利用控制芯片、键盘显示模块、时钟电路、存储器和点阵等分别实现：（1）点阵实现简单直行、左转、右转的交通指挥设计；（2）显示年、月、日、星期、时、分、秒、当前交通状态等信息；（3）能够通过键盘输入日期和时间的初值；（4）实现外中断和定时中断功能。图1-1为设计方案总体框
7、图AT89C51时钟电路交通灯显示存储器键盘显示 控制芯片显示键盘图1-1设计方案总体框图系统初始化后，通过功能键显示交通灯，8*8点阵来显示是否允许通行，通过功能键能实现日期和时间的初值设定，串行通信。1.3方案论证(1)显示模块使用LCD液晶屏作为时间日期显示，LCD 液晶显示器的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。显示清晰，实现功能全。 (2) 时钟电路模块DS1302一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作
8、电压为2.5V5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个318的用于临时性存放数据的RAM寄存器。(3) 键盘显示控制模块CH451 是一个整合了数码管显示驱动和键盘扫描控制以及P 监控的多功能外围芯片。CH451 内置RC振荡电路，可以动态驱动8位数码管或者64位 LED，具有 BCD译码、闪烁、移位等功能；同时还可以进行 64 键的键盘扫描；CH451 通过可以级联的串行接口与单片机等交换数据；并且提供上电复位和看门狗等监控功能。 (4) 存储模块AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM， 内部含有
9、256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。AT24C02支持IC，总线数据传送协议IC，总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上。故选用AT24C02作为存储模块（5）交通状态显示模块利用8*8点
10、阵显示是否允许通行并且显示倒计时的时间，当允许通行剩余时间为3秒及以下时闪烁。8*8点阵可组合出不同的形状、图案，使设计方案丰富多样，极大的提高美观程度。2 系统主要器件选型及依据2.1 LJD-SY-5200单片机实验系统(1) LJD-SY-5200 的基本结构:LJD-SY-5200 实验系统的硬件部分主要由以下电路构成：显示电路（其中显示电路包括液晶显示，数码管显示，发光二极管显示及8X8 三色LED 点阵显示），键盘电路，USB 电路，串口电路，时钟电路，I2C 电路，D/AA/D 转换电路，测温湿度电路，1WIRE 总线电路，IC 卡电路,语音电路，蜂鸣器继电器电路，单脉冲发生电路，红外遥感电路等电路有机组合而成。而实验系统的软件部分则是精心编写并测试通过的所有硬件部分驱动程序和大量的综合实验例程。(2) LJD-SY-5200 硬件配置:LJD-SY-5200 实验系统具有丰富的硬件资源,具体的硬件配置如下：液晶显示器采用的是两兆字库12232 汉字液晶屏，汉显液晶屏具有编程简单使用方便等其他液晶屏所不具备的优点；数码管采用的是8 段
