89s51單片機為核心的交通燈畢業(yè)設計

1、<p><b>　　設計要求：</b></p><p>　　1.在十字路口的兩個方向上各設一組紅綠黃燈,顯示順序為： 其中一個方向是綠燈、黃燈、紅燈,另一個方向是紅燈、綠燈、黃燈。</p><p>　　2.設置一組數(shù)碼管,以倒計時的方式顯示允許通過或禁止通行的時間,其中左轉(zhuǎn)燈、綠燈、黃燈、紅燈的持續(xù)時間分別是15S、30S、3S、48S。</p>

2、<p>　　3.當各條路上任意一條出現(xiàn)特殊情況,例如消防車、救護車或其他需要優(yōu)先放行的車輛時,各方向上均是紅燈亮,倒計時停止,且顯示數(shù)字在閃爍,當特殊運行狀態(tài)結(jié)束后,控制器恢復原來狀態(tài),繼續(xù)正常運行。</p><p><b>　　設計進度要求：</b></p><p><b>　　第一周</b></p><p&g

3、t;<b>　　第二周</b></p><p>　　指導教師（簽名）： </p><p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　設計以單片機為核心部件的模擬交通燈，利用74LS244作為斷碼驅(qū)動器，74LS07作為位碼驅(qū)動，LED七斷數(shù)碼管作為計時顯示用，用發(fā)光二極管指示交通的通行

4、，用按鍵進行緊急事件的發(fā)生，使兩個方向都亮紅燈，綠燈亮通行，紅燈亮停止通行。</p><p>　　本設計利用定時器進行定時，使定時器工作于方式一定時50ms，配合軟件計數(shù)器，調(diào)用中斷程序使定時器定時20此，達到定時1S的目的，同時調(diào)用顯示程序，顯示到計時的時間，用單片機Intel89S51作為核心部件,8路74ls244總線驅(qū)動器作為字形驅(qū)動芯片和6路驅(qū)動74ls07位選碼作為中心器件來設計交通燈控制器，實現(xiàn)了交

5、通燈的控制，顯示時間直接通過89S51的P0、P1口輸出；交通燈信號通過P3口輸出；按件通過p3口輸入，本交通燈系統(tǒng)簡單，實用性強，成本低，使用維護方便，軟件功能強，運行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。</p><p>　　關鍵詞：單片機，交通燈，位碼，段碼，顯示</p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　摘　　要I

6、I</b></p><p>　　1 單片機的發(fā)展及應用1</p><p>　　1.1 單片機的發(fā)展1</p><p>　　1.2單片機的應用1</p><p>　　2 總體方案設計3</p><p><b>　　2.1系統(tǒng)框圖3</b></p><p>

7、;　　2.2 計時控制方案3</p><p>　　2.3 顯示控制方案3</p><p>　　2.4 鍵盤控制方案4</p><p><b>　　3 硬件設計5</b></p><p>　　3.1 89S51單片機的簡介5</p><p>　　3.2 89S51單片機的引腳6</

8、p><p>　　3.3 89S51單片機復位方式7</p><p>　　3.4 74LS244的功能7</p><p>　　3.5 74LS07的功能8</p><p>　　3.6 鍵盤接口工作原理9</p><p>　　3.7 七段LED顯示工作原理10</p><p>　　3.8 電路

9、原理11</p><p><b>　　4 軟件設計13</b></p><p>　　4.1 定時１秒的方法13</p><p>　　4.2 定時器初值計算13</p><p>　　4.3 主程序模塊13</p><p>　　4.4 中斷服務程序模塊15</p><p

10、>　　4.5 顯示程序模塊16</p><p><b>　　5 系統(tǒng)調(diào)試18</b></p><p><b>　　6 結(jié) 論20</b></p><p><b>　　致　　謝21</b></p><p><b>　　參考文獻22</b>&l

11、t;/p><p><b>　　附　錄A23</b></p><p>　　1 單片機的發(fā)展及應用</p><p>　　1.1 單片機的發(fā)展</p><p>　　單片微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是一種非?；钴S和頗具有生命力的機種。單片微型計算機簡稱單片機，特別適用于工業(yè)控制領域，因此又稱為微控器。</p>

12、;<p>　　1971年微處理器研制成功不久，就出現(xiàn)了單片微型計算機即單片機，但最早的單片機是1位的，處理能力有限。</p><p>　　單片機的發(fā)展分為4個階段：</p><p>　　第一階段（1974—76年）：單片機初級階段。因為受工藝限制，單片機采用單片的形式而且功能比較簡單。例如美國仙童公司生產(chǎn)的F8單片機，實際上只包括了8位CPU，64個字節(jié)的RAM和2個并行接口

13、</p><p>　　第二階段（1976—78年）：低性能單片機階段。以Intel公司生產(chǎn)的MCS——48系列單片機為代表，該系列單片機片內(nèi)集成有8位CPU，8位定時器/計數(shù)器，并行I/O接口，RAM和ROM等，但是最大的缺點就是無串行接口，中斷處理比較簡單而且片內(nèi)RAM和ROM容量較小，且尋址范圍不大與4KB。</p><p>　　第三階段（1978—83）高性能單片階段這個階段推出的單

14、片機普遍帶有串行接口。多級中斷系統(tǒng)，16位定時器/計數(shù)器，片內(nèi)ROM，RAM容量加大，且尋址范圍可達64KB，有的片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　第四階段（1983年至今）8位單片機鞏固發(fā)展以及16位單片機，32 位單片機推出階段。此階段的主要特征是：一方面發(fā)展16位單片機，32位單片機及專用型單片機；另一方面不斷完善高檔8位單片機，改善其結(jié)構(gòu)，增加片內(nèi)器件，以滿足不同的客戶要求。</p>

15、;<p>　　1.2 單片機的應用</p><p>　　單片機的應用很廣，分別在以下領域中得到了廣泛的應用。</p><p>　　工業(yè)自動化：在自動化技術中，無論是過程控制技術、數(shù)據(jù)采集技術還是測控技術，都離不開單片機。在工業(yè)自動化的領域中，機電一體化技術將發(fā)揮愈來愈重要的作用，在這種機械、微電子和計算機技術為一體的綜合技術（例如機器人技術、數(shù)控技術）中，單片機將發(fā)揮非常重要

16、的作用特別是近些年來，隨著計算機技術的發(fā)展，工業(yè)自動化也發(fā)展到了一個新的高度，出現(xiàn)了無人工廠、機器人作業(yè)、網(wǎng)絡化工廠等，不僅將人從繁重、重復和危險的工業(yè)現(xiàn)場解放出來，還大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。</p><p>　　儀器儀表：目前對儀器儀表的自動化和智能化要求越來越高。在自動化測量儀器中，單片機應用十分普及。單片機的使用有助于提高儀器儀表的精度和準確度，簡化結(jié)構(gòu)，減小體積，易于攜帶和使用，加速儀器儀表向

17、數(shù)字化、智能化和多功能化方向發(fā)展。</p><p>　　消費類電子產(chǎn)品：該應用主要反映在家電領域。目前家電產(chǎn)品的一個重要發(fā)展趨勢是不斷提高其智能化程度。例如，電子游戲、照相機、洗衣機、電冰箱、空調(diào)、電視機、微波爐、手機、IC卡、汽車電子設備等。在這些設備中使用了單片機后，其功能和性能大大提高，并實現(xiàn)了智能化、最優(yōu)化控制</p><p>　　信方面：較高檔的單片機都具有通信接口，因而為單片機

18、在通信設備中的應用創(chuàng)造了很好的條件。例如，在微波通信、短波通信、載波通信、光纖通信、程控交換等通信設備和儀器中都能找到單片機的應用。</p><p>　　武器裝備：在現(xiàn)代化的武器裝備中， 如飛機、軍艦、坦克、導單、魚雷制導、智能武器設備、航天飛機導航系統(tǒng)，都有單片機在其中發(fā)揮重要作用。</p><p>　　終端及外部設備控制：計算機網(wǎng)絡終端設備，如銀行終端，以及計算機外部設備如打印機、硬盤

19、驅(qū)動器、繪圖機、傳真機、復印機等，在這些設備中都使用了單片機。</p><p>　　近年來隨著科技的飛速發(fā)展，同時帶動自動控制系統(tǒng)日新月異更新，單片機的應用正在不斷地走向深入。</p><p><b>　　2 總體方案設計</b></p><p><b>　　2.1系統(tǒng)框圖</b></p><p>

20、　　交通燈控制的總體設計框圖如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 系統(tǒng)框圖</p><p>　　2.2 計時控制方案</p><p>　　利用MCS-51內(nèi)部的定時器/計數(shù)器進行定時，配合軟件延時實現(xiàn)到計時。該方案節(jié)省硬件成本，切能夠使讀者在定時器/計數(shù)器的使用、中斷及程序設計方面得到鍛煉與提高，</p><p>　　2.3 顯示

21、控制方案</p><p>　　顯示分為靜態(tài)示和動態(tài)顯示靜態(tài)顯示由于占用較多的接口，在單片機設計中常采用串行擴展來完成。該方案占用接口資源多，顯示亮度由保證，但硬件開銷大，電路復雜，信息刷新速度慢，實用于并行接口資源較少以及對顯示沒有要求的場合。LED動態(tài)顯示硬件連接簡單，但動態(tài)掃描的顯示方式需占用CPU較多的時間，在該系統(tǒng)中由于單片機除了掃描89S51芯片外沒有太多的實時測控任務，故選用動態(tài)掃描方式。 </

22、p><p>　　2.4 鍵盤控制方案</p><p>　　鍵盤分為獨立式鍵盤和行列式鍵盤，獨立式鍵盤接口電路配置靈活，硬件結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠但每個按鍵必須占用一跟I/O接口線，I/O接口線浪費較大，在單片機應用系統(tǒng)中，有時只需要幾個簡單的按鍵向系統(tǒng)輸入信息，可將按鍵直接在一根I/O接口線上，故只在按鍵數(shù)量不多時采用。而行列式鍵盤每條行線與列線在交叉處不直接相通，而是通過一個按鍵加以連接，當按鍵

23、較多時可采用行列式鍵盤以節(jié)省I/O接口。本設計采用兩個按鍵，所以這里選用獨立式鍵盤。</p><p><b>　　3 硬件設計</b></p><p>　　3.1 89S51單片機的簡介</p><p>　　89S51是MCS-51系列單片機的典型產(chǎn)品，我們就這一代表性的機型進行系統(tǒng)的講解。89S51單片機包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、

24、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：</p><p>　　圖3.1 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖</p><p><b>　　1、中央處理器</b></p><p>　　中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8

25、位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p>　　2、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)</p><p>　　89S51內(nèi)部有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運

26、算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。</p><p>　　3、程序存儲器(ROM)</p><p>　　89S51共有4KB掩膜ROM，最大可擴展64K字節(jié)，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。</p><p><b>　　4、定時/計數(shù)器：</b></p><p>　　89S51有兩個16位的可編程定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或

27、計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。</p><p>　　5、并行輸入輸出(I/O)口：</p><p>　　89S51共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。</p><p><b>　　6、中斷系統(tǒng)</b></p><p>　　89S51具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中

28、斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。</p><p>　　3.2 89S51單片機的引腳</p><p>　　89S51單片機內(nèi)部總線是單總線結(jié)構(gòu),即數(shù)據(jù)總線和地址總線是公用的. 89S51有40條引腳, 與其他51系列單片機引腳是兼容的. 這40條引腳可分為I/O接口線、電源線、控制線、外接晶體線4部分. 89S51單片機為雙列直插式封裝結(jié)構(gòu), 如圖3.2所

29、示.</p><p>　　圖3.2 89S51引腳分配圖</p><p>　　89S51單機的電源線有以下兩種：</p><p>　?。?） VCC：+5V電源線。電源線 </p><p>　?。?） GND：接地線。</p><p>　　89S51單片機的外接晶體引腳有以下兩種: </p><

30、;p>　?。?）XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端和內(nèi)部時鐘工作的輸入端。采用內(nèi)部振蕩器時，它接外部石英晶體和微調(diào)電容的一個引腳。</p><p>　?。?） XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端，接外部石英晶體和微調(diào)電容的另一端。采用外部振蕩器時，該引腳懸空。外接晶體引腳。</p><p>　　控制線 89S51單片機的控制線有以下幾種：</p><

31、p>　?。?） RST：復位輸入端，高電平有效。</p><p>　?。?） ALE/PROG：地址鎖存允許/編程線。</p><p>　?。?） PSEN：外部程序存儲器的讀選通線。</p><p>　?。?） EA/Vpp：片外ROM允許訪問端/編程電源端。 </p><p>　　3.3 89S51單片機復位方式</p>

32、;<p>　　單片機在開機時或在工作中因干擾而使程序失控，或工作中程序處于某種死循環(huán)狀態(tài)，在這種情況下都需要復位. 復位的作用是使中央處理器CPU以及其他功能部件都恢復到一個確定的初始狀態(tài),并從這個狀態(tài)重新開始工作.</p><p>　　89S51單片機的復位靠外部電路實現(xiàn),信號由RESET(RST)引腳輸入,高電平有效,在振蕩器工作時,只要保持RST引腳高電平兩個機器周期,單片機即復位. 復位后,

33、PC程序計數(shù)器的內(nèi)容為0000H,片內(nèi)RAM中內(nèi)容不變. 復位電路一般有上電復位、手動開關復位和自動復位電路3種,如圖3.3所示.</p><p>　　a.上電復位電路 b. 手動復位電路 c. 自動復位電路</p><p>　　圖3.3 單片機復位電路</p><p>　　3.4 74LS244的功能</p><p

34、>　　74LS244是原碼三態(tài)輸出的8緩沖數(shù)碼驅(qū)動器，其管腳分布圖如圖3.4所示，G為控制端，又稱為使能端其工作原理如下： </p><p>　　當G=0時，A輸入為低電平時，Y輸出也為低電平。</p><p>　　當G=0時，A輸入為高電平時， Y輸出為高電平。</p><p>　　當G=1時，A不論輸入高電平還是低電平Y(jié)為高阻狀態(tài)</p>&

35、lt;p>　　功能表如表3.1所示：</p><p>　　表3.1 74LS244的功能表</p><p>　　圖3.4 74LS244管腳圖</p><p>　　3.5 74LS07的功能</p><p>　　74LS07是六緩沖的數(shù)碼驅(qū)動器，它是有6個集電極開路的非門所組成，管腳分布如圖3.5所示，其工作原理如下，當使能端為低電

36、平時，輸入為高電平時輸出也為高電平，當輸入為低電平時輸出也為低電平，其邏輯表達式為：Y=A </p><p>　　圖3.5 74LS07管腳圖</p><p>　　3.6 鍵盤接口工作原理</p><p>　　在單片機應用系統(tǒng)中，常用鍵盤作為輸入設備，通過它將數(shù)據(jù)、內(nèi)存地址、命令及指令等輸入到系統(tǒng)中，來實現(xiàn)簡單的人機通信。</p><p>

37、　　3.6.1 按鍵開關的去除抖動功能</p><p>　　目前,MCS—51單片機應用系統(tǒng)上的按鍵常采用機械觸點式按鍵,它在斷開、閉合時輸入電壓波形如圖3.6所示.可以看出機械觸點在閉合及斷開瞬間均有抖動過程,時間長短與開關的機械特性有關,一般為5~10ms。由于抖動，會造成被查詢的開關狀態(tài)無法準確讀出。例如，一次按鍵產(chǎn)生的正確開關狀態(tài)，由于鍵的抖動，CPU多次采集到底電平信號，會被誤認為按鍵被多次按下，就會

38、多次進行鍵輸入操作，這是不允許的。為了保證CPU對鍵的一次閉合僅在按鍵穩(wěn)定時作一次鍵輸入處理，必須消除產(chǎn)生的前沿（后沿）抖動影響。</p><p>　　圖3.6 按鍵過程</p><p>　　3.6.2 獨立式鍵盤的接口電路</p><p>　　獨立式鍵盤的接口電路：在單片機應用系統(tǒng)中，有時只需要幾個簡單的按鍵向系統(tǒng)輸入信息。這時，可將每個按鍵直接接在一根I/O接

39、口線上，這種連接方式的鍵盤稱為獨立式鍵盤。如圖3.7所示，每個獨立按鍵單獨占有一根I/O接口線，每根I/O接口線的工作狀態(tài)不會影響到其他I/O接口線。這種按鍵接口電路配置靈活，硬件結(jié)構(gòu)簡單，但每個按鍵必須占用一根I/O線，I/O接口線浪費較大。故只在按鍵數(shù)量不多時采用這種按鍵電路。</p><p>　　在此電路中，按鍵輸入都采用低電平有效。上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O接口線有確定的高電平。當I/O接口內(nèi)部有上

40、拉電阻時，外電路可以不配置上拉電阻。</p><p>　　圖3.7 獨立式鍵盤電路</p><p>　　3.7 七段LED顯示工作原理</p><p>　　LED顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的MCS-51單片機輸出設備。單片機應用系統(tǒng)常采用七段LED數(shù)碼管作為顯示器，這重顯示器具有耗電低、配置靈活、線路簡單、安裝方便、耐轉(zhuǎn)動、價格低廉且壽命長等優(yōu)點。因此應用比較廣

41、泛。</p><p>　　LED數(shù)碼管顯示器可以分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。</p><p>　　(1)共陰極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陰極接在一起，稱為共陰極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼顯示段輸入高電平有效，當某段輸入高電平該段便發(fā)光，如圖3.8a所示。</p><p>　　(2)共陽極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陽極接在一起，稱為共陽極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼顯示段輸入低平有效，當某段輸

42、入低電平該段便發(fā)光，如圖3.8b所示。</p><p>　　a .共陰極 b .共陽極</p><p>　　圖3.8 七段LED顯示器</p><p>　?。?）LED動態(tài)顯示接口：LED動態(tài)顯示就是利用單片機依次輸出每一位數(shù)碼管的段選碼和對應于該位數(shù)碼管的位選控制信號，一位一位輪流點亮各七段數(shù)碼管。對每位數(shù)碼管來說

43、，每隔一段時間點亮一次，如此循環(huán)。利用人眼的“視覺暫留”效應，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時顯示的感覺。在動態(tài)顯示方式中，同一時刻，只有一位LED數(shù)碼管在顯示，其他各位是關閉的。在段選碼和位選碼每送出一次后，應保持1ms左右，這個時間應根據(jù)實際情況而定。不能太小，因而發(fā)光二極管從導通到發(fā)光有一定的延時，導通時間太小，發(fā)光太弱人眼無法看清。但也不能太大，因為畢竟要受限于臨界閃爍頻率，而且此時間越長，占用CPU時間也越多。</

44、p><p>　　采用動態(tài)顯示方式比較節(jié)省I/O接口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示位數(shù)較多時，CPU要依次掃描，占用CPU較多的時間。</p><p>　　用MCS-51單片機構(gòu)建七段數(shù)碼管動態(tài)顯示系統(tǒng)時，4位數(shù)碼管均采用共陰極LED，p0接口作為段選碼輸出口，8路驅(qū)動采用74LS244總線驅(qū)動器作為字形驅(qū)動芯片，經(jīng)過8路驅(qū)動電路后接至數(shù)碼管的各段，字形驅(qū)動

45、輸出0時發(fā)光。P2接口作為位選碼輸出口，4路驅(qū)動采用74LS07（OC門驅(qū)動器），當C接口線輸出1時，選通相應位的數(shù)碼管工作。</p><p><b>　　3.8 電路原理</b></p><p>　　電路的核心是89S51單片機，其內(nèi)部帶有4KB的FlashROM,無須擴展程序存儲器；電腦沒有大量的運算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的128B片內(nèi)RAM已能滿足要求，也不必擴展片外

46、RAM，系統(tǒng)配備4位LED顯示和2個單接口鍵盤，采用P0接口外接8路反相三態(tài)緩沖器74LS244作LED動態(tài)掃描的段碼控制驅(qū)動信號,用P1接口的P1.0-P1.3外接一片集電極開路反相門電路74LS07做為4位LED的位選信號驅(qū)動口， LED共陰極端與74LS07的輸出端相連；按鍵接口，由P2.0,P2.1來完成。P3口接交通指示燈，整個系統(tǒng)采用查表的方發(fā)，將交通燈的顯示情況和數(shù)碼管的計時情況，分別以代碼的形式送到指示燈和LED數(shù)碼管，

47、啟動定時器，同時調(diào)用顯示程序，和查詢按鍵。利用軟件計數(shù)器的方法計時一秒，利用中斷的方法使計時時間循環(huán)，當按下應急按鍵時停止定時器，送一個代碼使兩個方向都亮紅燈，按下一個按鍵時啟動定時器，恢復循環(huán)。如圖3.9所示</p><p>　　圖3.9 電路原理圖</p><p><b>　　4 軟件設計</b></p><p>　　4.1 定時１秒的

48、方法</p><p>　　定時方法我們采用軟硬件結(jié)合的方法，在主程序中設定一個初值為20的軟件計數(shù)器使定時器0工作于方式1定時50毫秒，這樣每當T0到50毫秒時CPU就響應它的溢出中斷請求，進入他的中斷服務子程序。在中斷服務子程序中，CPU先使軟件計數(shù)器減1，然后判斷它是否為零。為零表示1秒已到。</p><p>　　4.2 定時器初值計算</p><p>　　定時

49、器工作時必須給計數(shù)器送初值，將這個值送到TH和TL中。他是以加法記數(shù)的，并能從全1到全0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此工作于方式1,定時器為16位計數(shù)器其定時時間由下式計算：</p><p>　　定時時間=（216－X）×振蕩周期×12（或）</p><p>　　X=216－定時時間／振蕩周期×12</p><p>　　式中x為T0的初始

50、值，該值和計數(shù)器工作方式有關。</p><p>　　如單片機的主脈沖頻率為１２ＭＨＺ　，經(jīng)過１２分頻</p><p>　　方式0　　定時時間＝213　× 1微秒＝8.192毫秒</p><p>　　方式1　　定時時間＝216 × 1微秒＝65.536毫秒</p><p>　　秒鐘已經(jīng)超過了計數(shù)器的最大定時間，所以我們只有

51、采用定時器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個問題，定時器需定時50毫秒，故Ｔ0工作于方式1，定時20次，就可定時一秒。 </p><p><b>　　4.3 主程序模塊</b></p><p>　　主程序初始化和按鍵控制，首先將時間、中斷、次數(shù)、和顯示分別進行初始化，然后啟動定時器對時間進行判斷，將時間送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，調(diào)用顯示程序，同時掃描按鍵程序，用無條件跳轉(zhuǎn)指令返回,

52、再調(diào)用顯示程序，如此周而復始的循環(huán)，如圖4.1所示</p><p>　　圖4.1 主程序流程圖</p><p><b>　　主程序：</b></p><p>　　初值：X=216－定時時間／振蕩周期×12＝216－50ms/1us=15536=3CB0H，TH0=3CH ， TL0=0B0H。</p><p>

53、;　　ORG 0000H</p><p>　　AJMP START</p><p>　　ORG 0030H</p><p>　　START: MOV TMOD, #01H; 令Ｔ0為定時器方式１</p><p>　　MOV TH0, #3CH ；裝入定時器初值</p>&l

54、t;p>　　MOV TL0, #0B0H　　</p><p>　　SETB EA ；開Ｔ0中斷</p><p>　　SETB TF0</p><p>　　SEBT 　TＲ0　　　　　　　 ；啟動Ｔ0計數(shù)器</p><p>　　MOV 　 R0,　 #20H　　　 ；軟件計數(shù)器賦初值&

55、lt;/p><p>　　LJMP $　　　　　　　　 ；　等待中斷</p><p>　　4.4 中斷服務程序模塊</p><p>　　進入中斷程序后，先保護現(xiàn)場，判斷一秒鐘到了嗎？如果沒有到將定時器重裝初值恢復現(xiàn)場，返回主程序，如果一秒鐘到了，將軟件計數(shù)器重初值；判斷指示燈循環(huán)顯示完了嗎？如果沒完，將保地址重新送入程序計數(shù)器中，然后再查表下一地址，顯示下一組指示

56、燈狀態(tài)和顯示時間，保存下一組程序數(shù)據(jù)地址，將定時器重裝初值，恢復現(xiàn)場，返回主程序，如果完了，查表首地址，查時間地址，保存下一地址，將定時器重裝初值，恢復現(xiàn)場，返回主程序。同時一秒到了應先判斷個位是否為0，如果個位是0，判斷十位是不是0，如果十位也是0，判斷交通燈是否安黃、綠、紅的順序循環(huán)完必，如果沒循環(huán)完應查下一組數(shù)據(jù)繼續(xù)循環(huán)，如果循環(huán)完必，應查表首地址，周而復始的循環(huán)，如果十位不是0，應將十位先減1，個位送9，然后返回，再進行中斷定時

57、一秒，然后再判斷，如果個位不是0，應將個位減1，將定時器重裝初值，恢復現(xiàn)場。重新周而復始的循環(huán)，如圖4.2所示。</p><p>　　圖4.2 中斷程序流程圖</p><p>　　4.5 顯示程序模塊</p><p>　　顯示程序采用動態(tài)顯示，由位碼控制那一個數(shù)碼管顯示，由段碼控制數(shù)碼管顯示什么數(shù)值，根據(jù)中斷程序顯示時間來查表顯示數(shù)值，從第一位到第四位逐個點亮，同

58、時每顯示一位判斷一次四位顯示完了嗎？沒有顯示完進行顯示下一位，顯示完了從頭開始再循環(huán)。如圖4.3所示</p><p>　　圖4.3 顯示程序流程圖 </p><p>　　DESPLAY: MOV R2 , #01H ；將位碼送R2</p><p>　　MOV R0 , #30 ；將段碼送R0</p>&

59、lt;p>　　NEXT3: MOV A , @R0 </p><p>　　MOV DPTR , #TAB2</p><p>　　MOVC A , @A+DPTR</p><p>　　MOV P0 , A ；將段碼送R0</p><p>　　MOV P1 ,

60、 R2 ；將位碼送R2</p><p>　　LCALL DELAY1 ；調(diào)用延時程序</p><p>　　MOV A , R2</p><p>　　JB ACC.3 , U2 ；顯示完轉(zhuǎn)U2</p><p>　　RL A ；

61、未顯示完，將未碼左移</p><p>　　MOV R2 , A ；將位碼重送、R2中</p><p>　　INC R0 ；指向31H</p><p>　　LJMP NEXT3 </p><p>　　U2: RET ；顯示返回</

62、p><p><b>　　5 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　完成了硬件的設計、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設計意圖正常運行，必須進行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩個部分。不過，作為一個單片機系統(tǒng)，其運行是軟硬件相結(jié)合的，因此，軟硬件的調(diào)試也是絕對不可能分開的。</p><p>　　程序的調(diào)式應一個模塊一個模塊地進行，單獨調(diào)試

63、各功能子程序，檢驗程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預期的功能，接口電路的控制是否正常等；最后逐步將各個子程序連接起來總調(diào)。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各程序模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別要注意各子程序的現(xiàn)場保護與恢復。調(diào)試的基本步驟如下：</p><p>　　將所要調(diào)試的程序輸入道偉福6000中，然后進行編譯，根據(jù)系統(tǒng)的提示查找原因?qū)⒊鲥e的地方調(diào)整正確，例如：有的時標號未定義，有的時少標點符號等。最后以ASM擴展名保存。</p>

64、<p>　　將在偉福中調(diào)試好的程序方入keil內(nèi)，將單片機實驗相與計算機連接，然后在keil中進行編譯程序，運行程序，根據(jù)單片機所顯示的結(jié)果分析程序，修改程序直到程序正常。</p><p>　　在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題：</p><p>　　（1）指示燈顯示不正常，經(jīng)分析原因在與燈的表格列的不對，指示燈輸出低電瓶時亮，結(jié)果程序中都是以高電瓶輸出,經(jīng)修改后正常</p>

65、<p>　?。?）數(shù)碼管從15到計時，當減到11時直接變成了9，而沒有經(jīng)過10，經(jīng)過對整個程序的分析也沒能夠找到問題，后經(jīng)老師的講解分析最后發(fā)現(xiàn)是程序設計的錯誤，在計時時間到時，必須先判斷個位是否為0，如果個位是0，判斷十位是不是0，如果十位也是0，判斷交通燈是否安黃、綠、紅的順序循環(huán)完必，如果沒循環(huán)完應查下一組數(shù)據(jù)繼續(xù)循環(huán)，如果循環(huán)完必，應查表首地址，周而復始的循環(huán)，如果十位不是0，應將十位先減1，個位送9，然后返回，再

66、進行中斷定時一秒，然后再判斷，如果個位不是0，應將個位減1，而不能先減1再判斷，而我開始設計的正好與此相反，我先減1后進行判斷，然后又減1所以就出現(xiàn)了這種現(xiàn)象，經(jīng)改正數(shù)碼管能夠按設定的數(shù)據(jù)變化。</p><p>　?。?）緊急事件發(fā)生時，按下急停按鍵時兩個方向都亮紅燈，而數(shù)碼管不會閃爍，經(jīng)老師幫助當按鍵按下時，在按鍵服務程序中向數(shù)據(jù)緩沖器中送入#16H即可。</p><p><b&g

67、t;　　6 結(jié) 論</b></p><p>　　依據(jù)本論文設計以89S51單片機為核心的交通燈，經(jīng)過近4個月的設計，最后按設計要求終于在單片機實驗箱上試驗成功，選擇不同的單片機，可以組成具有較強抗干擾能力和運行可靠性的產(chǎn)品，其抗干擾能力雖然不如PLC，但PLC價格較貴，用單片機運行效果仍然令人滿意，同時證明了本方案的正確性。這種交通燈比較適合應用于中小型城市的十字路口，如果將本方案加上定時器和傳感器比

68、較適合應用于大種型城市，它能根據(jù)時間的變化自動調(diào)節(jié)交通燈的時間，或根據(jù)車流量的大小自動調(diào)節(jié)時間的長短，效果會更佳。</p><p><b>　　致　　謝</b></p><p>　　本課題在選題及研究過程中得到xx老師的悉心指導。xx老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。xx老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不

69、僅授我以文，而且教我做人，雖歷時三載，卻給以終生受益無窮之道。對xx老師的感激之情是無法用言語表達的。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設計，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機的基本原理、單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設計思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應用型人才打下良好的基礎。我在指導老師xx老師的精心指導和嚴格要求下，獲得了豐富的理論知識

70、，極大地提高了實踐能力，并對當前電子領域的研究狀況和發(fā)展方向有了一定的了解，這對我今后進一步學習單片機方面的知識有極大的幫助。在此，我忠心感謝xx指導和支持。在未來的工作和學習中，我將以更好的成績來回報老師。</p><p>　　在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學生生活的機電系全體老師和同門，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無法

71、平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們!</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 王玉龍.數(shù)字邏輯.北京.高等教育出版社,1987</p><p>　　[2] 傅承義.地球物理學基礎.北京.科

72、學出版社,1985,447</p><p>　　[3] 華羅庚,王元.論一致分布與近似分析. 北京.中國科學,1973（4）：339~357</p><p>　　[4] 張筑生.微分半動力系統(tǒng)的不變集研究.[學位論文].北京.數(shù)學系統(tǒng)學研究所，1983</p><p><b>　　…………</b></p><p><

73、;b>　　附　錄A </b></p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　LJMP START</p><p>　　ORG 000BH</p><p>　　LJMP CTC0</p><p>　　ORG 0030H</p>

74、;<p>　　START： MOV TMOD ， #01H ；定時器T0初始化</p><p>　　MOV TH0 ， #3CH ；定時器T0初始化</p><p>　　MOV TL0 ， #0B0 ；定時器T0初始化</p><p>　　MOV R3 ， #20 ； 定時器次數(shù)初始化

75、</p><p>　　MOV R5 ， #03 ； 循環(huán)次數(shù)初始化</p><p>　　MOV 30H ， #16H ；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化</p><p>　　MOV 31H ， #16H ；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化</p><p>　　MOV 32H ， #16H ；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化<

76、;/p><p>　　MOV 33H ， #16H ；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化</p><p>　　SETB EA ；總允許中斷</p><p>　　SETB ET0 ；T0允許中斷</p><p>　　SETB TR0 ；啟動T0</p>

77、<p>　　MOV DPTR ，#TAB ；置表格TAB起始值</p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOVC A ，@A+DPTR</p><p>　　MOV P3 ， A ；查表將結(jié)果送P3口</p><p>　　INC DP

78、TR</p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOVC A ，@A+DPTR</p><p>　　MOV R4 ， A ；查表下一地址，結(jié)果送寄存器R4</p><p>　　MOV 30H ，A ；將結(jié)果送30H</p><

79、p>　　INC DPTR</p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOVC A , @A+DPTR</p><p>　　MOV R6 , A ；查表下一地址，將結(jié)果送R6</p><p>　　MOV 31H , A ；

80、將結(jié)果送31H </p><p>　　INC DPTR</p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOVC A , @A+DPTR</p><p>　　MOV R7 , A ；查表下一地址，將結(jié)果送R7</p><p>

81、　　MOV 32H , A ；將結(jié)果送32H </p><p>　　INC DPTR </p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOVC A , @A+DPTR</p><p>　　MOV R2 , A ；查表下一地址，

82、將結(jié)果送R7</p><p>　　MOV 33H , A ；將結(jié)果送32H</p><p>　　INC DPTR</p><p>　　MOV 50H , DPH ；將下一地址送50H和51H </p><p>　　MOV 51H， DPL</p><p>　　LOO

83、P： LCALL DISPLAY ；調(diào)用顯示程序</p><p>　　JB P1.0 , LOOP1 ；K1鍵未按下，轉(zhuǎn)LOOP1</p><p>　　LCALL DELAY1 ；延時10ms消除抖動</p><p>　　JB P1.0 , LOOP1 ；K1鍵未按下，轉(zhuǎn)LOOP1&l

84、t;/p><p>　　LOOP2 JNB P1.0 , LOOP2 ；K1鍵按下，順序執(zhí)行K1鍵功能</p><p>　　MOV A , P0</p><p>　　MOV P0 , #11H ；送11H到P0口，使兩個方向的燈都亮紅燈</p><p>　　CLR TR0 ；

85、定時器停止計數(shù)</p><p>　　MOV 30H , #16H</p><p>　　MOV 31H , #16H</p><p>　　MOV 32H , #16H</p><p>　　MOV 33H , #16H</p><p>　　ANJIAN: JB P1.1 , LOOP ；

86、K2鍵未按下，轉(zhuǎn)LOOP</p><p>　　LCALL DELAY ；延時10ms消除抖動</p><p>　　JB P1.1 , LOOP ；K2鍵未按下，轉(zhuǎn)LOOP</p><p>　　L2 : JNB P1.1, L2 ；K2鍵按下，順序執(zhí)行K2鍵功能</p&

87、gt;<p>　　SETB TR0 ；重新啟動定時器</p><p>　　MOV P0 , A ；將狀態(tài)送P0口</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　CTCO: PUSH ACC ；保護現(xiàn)場</p><p>　　PU

88、SH PSW</p><p>　　DJNZ: R3 , NEXT2 ；定時器一秒未到轉(zhuǎn)NEXT2</p><p>　　MOV R3, #20 ；定時一秒到，送20到R3</p><p>　　MOV A，R4</p><p>　　CJNE A， #0FF , L15 ；（主干道）判斷個位

89、，個位不等0，轉(zhuǎn)L15</p><p>　　MOV A， R6 ；個位等0順續(xù)執(zhí)行</p><p>　　CJNE A，#0FFH , L16 ； 判斷十位，十位不等0，轉(zhuǎn)L16</p><p>　　LJMP L17 ； 十位等0，轉(zhuǎn)L17</p><p>　　L16：

90、 DEC R6 ； 十位減1</p><p>　　MOV R4 ， #09 ； 個位送9</p><p>　　LJMP L8</p><p>　　L15 ： DJNZ R4, L8 ；個位不為0時，個位減1</p><p>　　L17；

91、 DJNZ R5 , LL1 ；未循環(huán)完，轉(zhuǎn)LL1</p><p>　　MOV R5 , #05 ；循環(huán)寄存器重裝初值</p><p>　　MOV DPTR , #TAB1 ；將TAB1首地址送DPTR</p><p>　　LJMP LL2</p><p>　　L8：

92、 MOV A， R7</p><p>　　CJNE A，#0FFH ，L11 ；（直干道）判斷個位，個位不等0，轉(zhuǎn)L11</p><p>　　MOV A，R2 ；個位等0順續(xù)執(zhí)行</p><p>　　CJNE A，#0FFH ，L18 ； 判斷十位，十位不等0，轉(zhuǎn)L18 </p><p>　　

93、LJMP L18</p><p>　　L12 ： DEC R2 ；十位減1</p><p>　　MOV R7 ， #09 ；個位送9</p><p>　　LJMP NEXT1</p><p>　　L11： DJNZ R7 , NEXT1 ；個位不為0時，

94、個位減1 </p><p>　　L18： DJNZ R5 , LL1 ；未循環(huán)完，轉(zhuǎn)LL1</p><p>　　MOV R5 , #05 ；循環(huán)寄存器重裝初值</p><p>　　MOV DPTR , #TAB1 ；將TAB1首地址送DPTR</p><p>　　L

95、JMP LL2</p><p>　　LL1: MOV DPL, 50H ；重保存地址送DPTR</p><p>　　MOV DPH , 51H</p><p>　　LL2: CLR A </p><p>　　MOVC A , @A+DPTR</p><p>　　M

96、OV P3 , A ；查表將結(jié)果送P3口</p><p>　　INC DPTR</p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOVC A , @A+DPTR</p><p>　　MOV R4 , A ；查表下一地址，結(jié)果

97、送寄存器R4</p><p>　　MOV 30H，A ；將結(jié)果送30H</p><p>　　INC DPTR</p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOVC A , @A+DPTR</p><p>　　MOV R6 ,

98、 A ；查表下一地址，結(jié)果送寄存器R6</p><p>　　MOV 31H，A ；將結(jié)果送31H</p><p>　　INC DPTR</p><p><b>　　CLT A</b></p><p>　　MOVC A , @A+DPTR</p&

99、gt;<p>　　MOV R7 , A ；查表下一地址，結(jié)果送寄存器R6</p><p>　　MOV 32H ，A ；將結(jié)果送31H</p><p>　　INC DPTR</p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　

100、　MOVC A , @A+DPTR</p><p>　　MOV R2 , A ；查表下一地址，結(jié)果送寄存器R6</p><p>　　MOV 33H ，A ；將結(jié)果送33H</p><p>　　INC DPTR</p><p>　　MOV 50H , DPH

101、；重保存地址送DPTR</p><p>　　MOV 51H , DPL</p><p>　　NEXT1: MOV 30H , R4 </p><p>　　MOV 31H , R6</p><p>　　MOV 32H , R7</p><p>　　MOV 33H

102、, R2</p><p>　　NEXT2: MOV TH0 , #3CH ；重裝定時器初值</p><p>　　MOV TL0 , #0B0H</p><p>　　POP PSW </p><p>　　POP ACC ； 恢復現(xiàn)場</p>

103、<p>　　RETI ；中斷返回</p><p>　　TAB1: DB 6EH , 05 , 01 , 08 , 04</p><p>　　DB BEH , 00 , 03 , 03 , 03</p><p>　　DB DEH , 03 , 00 ,

104、 03 , 00</p><p>　　DB E6H , 08 , 04 , 05 , 01</p><p>　　DB EBH , 03 , 03 , 00 , 03</p><p>　　DB EDH , 03 , 00 , 03 , 00</p><p>　　DILPLAY:

105、 MOV R2 , #01H ；將位碼送R2</p><p>　　MOV R0 , #30 ；將段碼送R0</p><p>　　NEXT3: MOV A , @R0 </p><p>　　MOV DPTR , #TAB2</p><p>　　MOVC A ,

106、@A+DPTR</p><p>　　MOV P0 , A ；將段碼送R0</p><p>　　MOV P1 , R2 ；將位碼送R2</p><p>　　LCALL DELAY1 ；調(diào)用延時程序</p><p>　　MOV A , R2</p>

107、;<p>　　JB ACC.3 , U2 ；顯示完轉(zhuǎn)U2</p><p>　　RL A ；未顯示完，將未碼左移</p><p>　　MOV R2 , A ；將未碼重送、R2中</p><p>　　INC R0 ；指向31H<

108、;/p><p>　　LJMP NEXT3 </p><p>　　U2: RET ；顯示返回</p><p>　　TAB2： DB 3FH , 06H , 5BH , 4FH ,66H ,6DH</p><p>　　DB 7DH , 07H , 7FH , 6FH , 77

109、H , 7CH</p><p>　　DB 58H , 5EH , 7BH , 71H , 00H , 40H</p><p>　　DELAY1: MOV R5 , #03H</p><p>　　LOOP2: MOV R6 , #00H</p><p>　　LOOP1: DJNZ R6 , LO

110、OP1</p><p>　　DJNZ R5, LOOP2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY2: MOV R5 , #00H</p><p>　　LOOP2: MOV R6 , #00H</p><p>　　LOOP1: DJNZ R6