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1、 课程设计报告 题 目 交通灯模拟控制系统设计 学生姓名 * 学 号 * 专 业 应用电子技术 班 级 电子 指导教师 * 完成日期 2012 年12 月 18 日目 录一、任务要求11实训目的12.实训步骤1二、整体设计思路11程序设计12. 硬件设计2三、元器件简介31STC89C52单片机的介绍32.74LS86的介绍4四、实训过程中的问题51软件问题52. 硬件问题5五、流程图及电路图61流程图62. 硬件电路图8六、总结.11黄冈职业技术学院毕业设计（论文）一、 任务要求1实训目的用单片机设计以交通信号灯模拟控制系统，晶振采用12MHZ,1、在正常情况下，A、B道交叉组成十字路口，A
2、是主道，B是支道，各轮流放行60S（其中5S用于警告），B道放行30S（其中5S用于警告）2、一道有车而另一道无车时，使有车车道放行。3、出现紧急情况时，A、B均为红灯。2. 实训步骤首先要画出交通灯模拟设计仿真电路图，在keil软件里编写正确的程序。完成该系统的硬件和软件的设计，在Proteus软件上仿真通过后下载到单片机进行硬件验证。二、整体设计思路1程序设计 （1）、正常情况下运行主程序，采用0.5S延时子程序的反复调用来实现各种定时时间。(2)、一道有车而另一道无车时，采用外部中断1方式进入与其相应的中断服务程序，并设置该中断为低优先级中断。（3）有紧急车辆通过时，采用外部中断0方式进
3、入相应的中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断，实现中断嵌套。主程序采用查询方式定时，由R2寄存器确定调用0.5s延时子程序的次数，从而获取交通灯的各种时间。子程序采用定时器1方式1，查询方式时，定时器定时50ms，R3寄存器确定50ms循环10次从而获取0.5s的延时时间。一道有车、一道卧车时中断服务程序（INT1）：首先要保护现场，因需要用到延时子程序和P1口，故需保护的寄存器有R3、PI、TH1和TL1，保护现场还需关中断，以防止高优先级中断出现导致程序混乱，然后开中断，有软件查询P3.0和P3.1口，判断哪一道有车，再根据查询情况执行相应的服务。待交通灯信号出现后，保持5s的延时，然
4、后关中断，恢复现场，再开中断，返回程序。2. 二级标题硬件设计 用6只发光二极管模拟交通灯信号，以单片机的P1口控制这6只发光二极管。三、元器件简介1STC89C52的介绍STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，2个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中
5、断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。 STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式的时钟电路如图42(a) 所示，在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电
6、容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.212MHz之间选择，电容值在530pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。 外部方式的时钟电路如图42（b）所示，RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。 示，RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。 RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信
7、号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。 2. 74LS86的介绍74ls86是四个异或门。常用的 TTL 2输入端四异或门 在数字电路中常用，对应的coms器件是74hc86,相对于74LS86,74HC86的特点是电源功耗很低。工作电源电压范围是4.75-5.25V.其他同类型的芯片有7486， CT4086， DG74LS86， LH74LS86等,可直接相互代换。 四、实训中出现的问题1软件问题 在编译的过程中会出现error或者warning，我们就得重新检查程序，一开始编写第一个程序，就出现错误了。原来是把数字0误写成字母o了。后来就是单片机存储器出
8、现同名的情况，导致程序烧片到仿真电路中达不到预期的效果。调用的程序也容易出现同名的情况，所以在编写过程中要仔细认真。2. 硬件问题 一开始把硬件电路在面包板上连接完成了之后，加上电源，发现有个黄色的发光二极管特别特别的亮，然后仔细检查，还是不知道问题在哪，最后请教同学，才发现是多加了一根导线。 有的元件引脚长短也会对整个电路产生干扰，所以最后电路烧片成不成功会有很大的关系。硬件连接对元器件布局是很讲究技巧的。布局应尽量美观。五、流程图及电路图中断响应开始1流程 主程序流程图 紧急车辆通过时的中断子程序流程图保护现场A绿灯、B红灯延时55SA红灯、B红灯A绿灯闪烁3次延时20S恢复现场A黄灯、B
9、红灯延时2S返回A红灯、B绿灯延时25SB绿灯闪烁3次B黄灯、A红灯延时2S 一道有车、一道无车中断子程序流程图中断响应关中断保护现场开中断A道有车NA绿灯、B红灯YB道有车YA红灯、B绿灯延时5S恢复现场开中断返回2. 交通灯的仿真电路图 整体电路图 单片机最小系统电路图紧急中断控制电路六、 总结 通过这次实训，从中获益匪浅。再次对这两个软件熟悉使用，又复习了单片机以前的知识。在实验过程中，单片机作为核心控制元件，使得电路的可靠性比较高，功能也比较强大。而且可以随时的更新系统，进行不同状态的切换，进行不同状态的组合，但是在设计和调试过程中，也发现一些问题，譬如红绿灯的切换速度不够，黄灯时亮时
10、而不亮，红绿灯规则效率偏低，亮度不够是因为电阻的阻值用的较大了。这次课程设计，我发现单片机原理应用性很强，只靠老师的课堂讲解是远远不够的，只有自己动手去做才能发现自己的不足。许多东西看起来简单，但真正去做才知道知识并没有自己想的那样扎实，从而懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学理论与实际结合起来，才能真正提高自己的动手能力与思考能力，树立自己的工作信心。相信会对今后的学习工作和生活有非常重要的影响 在设计过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习过程中不是每个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论也是一个解决问题，让自己更快进步和增强学习能力很好的办法。图1 引脚定义（图标题为五号宋体加粗居中） 表1 P3口的备选功能（表标题为五号宋体加粗居中）引 脚第二功能信 号 名 称P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7RXDTXDINT0INT1T0T1WRRD串行数据接收串行数据发送外部中断0请求外部中断1请求定时器/计数器0计数输入定时器/计数器1计数输入外部RAM写选通外部RAM读选通2
