1、目錄1硬件設計方案 - 3 -1.1 總方案設計 - 3 -1.2 中央處理單元 - 4 -1.3 紅、綠、黃燈顯示部分 - 4 -1.4 時間顯示部分 - 4 -1.5 按鍵部分 - 5 -2主要電路原理分析和說明 - 6 -2.1 紅、綠、黃燈顯示電路 - 6 -2.2 時間顯示電路 - 6 -2.3 按鍵電路 - 8 -2.4 時鐘及復位電路， - 9 -其電路原理圖如圖 2.4 所示 - 9 -2.5 完整電路原理圖 - 9 -2.6 單片機相應管腳及功能說明 - 12 -3. 軟件設計流程及描述 - 14 -3.1 程序流程圖 - 14 -4. 調試 - 16 -（ 1）硬件調試 -

2、 16 -（ 2）軟件調試 - 16 -5. 結束語 -17 -6. 參考文獻 -17 -7. 附錄 -19 -1. 源程序代碼 -19 -2. 實物圖 -22 -【摘要】：近年來隨著科技的飛速發展，單片機的應用正在不斷地走向深入，同 時帶動傳統控制檢測日新月益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統 中，單片機往往是作為一個核心部件來使用， 僅單片機方面知識是不夠的，還應 根據具體硬件結構，以及針對具體應用對象特點的軟件結合， 加以完善。交通信 號燈的出現，使交通得以有效管制，對于疏導交通流量、提高道路通行能力，減 少交通事故有明顯效果。本系統采用單片機 STC89C52R為中心器件來設計

3、交通 燈控制器，控制十字路口的紅、綠、黃燈交替點亮和熄滅，并且利用4只數碼管顯示十字路口兩個方向的剩余時間。要求能用按鍵設置兩個方向的通行時間（綠、 紅燈點亮的時間）和暫緩通行時間（黃燈點亮時間）。系統實用性強、操作簡單、 擴展性強。【關鍵字】：單片機STC89C52RC按鍵設置時間顯示1 硬件設計方案1.1總方案設計整個交通燈控制系統可分為五大部分：中央處理單元（ CPU、紅、綠、示部分、時間顯示部分、按鍵部分、復位與時鐘部分。硬件原理框圖如下圖黃燈顯1.1-1所示:按鍵電路部分紅黃綠燈顯示L J時鐘復位電路顯示時間圖1.1-1 :硬件原理框圖1.2中央處理單元CPU選用STC89C52R對

4、整個系統進行控制：(1) 它將數據輸出到數碼管和LED顯示。(2) 根據按鍵輸入調用相應鍵處理子程序，實現對紅、綠、黃燈點亮及顯示時 間的調整和設定1.3紅、綠、黃燈顯示部分紅、綠、黃燈顯示模塊：用單片機驅動LED顯示。硬件原理圖如圖1.1-2圖1.1-2 :紅綠黃燈顯示原理圖紅、綠、黃燈顯示模塊：為方便觀看并考慮到現實情況，用LED燈顯示提示信息。這種方案既滿足系統功能要求，又減少了系統實現的復雜度。1.4時間顯示部分時間的顯示模塊：經分析過相向的燈的狀態和倒計時都是相同的，可采用兩組四個數碼管。同時為了節省口資源，采用串口顯示的方式驅動數碼管，其硬件原理圖如圖1.1-3圖1.1-3 :時間

5、顯示原圖1.5按鍵部分按鍵模塊：采用獨立方式，通過檢測輸入線的電平狀態可以很容易的判斷哪 個鍵按下。由于獨立式鍵盤編程簡單，且可以完全達到要求，所以采用獨立式鍵 盤控制。本系統采用三個按鍵：分別是綠燈時間設置鍵、黃燈時間設置鍵、確認鍵。2 主要電路原理分析和說明圖2.1 :紅綠黃燈接口電路圖紅、綠、黃燈顯示電路，用 P1 口的P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 分別接一個LED作為東西、南北兩個方向的紅、綠、黃燈。通過編程顯示東西、南北兩 個方向的交通燈點亮情況。當pl 口輸出信號為0時與之對應相連的led點亮。圖2.2 :時間顯示電路圖在時間顯示電路中，考慮到動態顯示

6、需用很多I/O 口，本著節約資源的原則故 采用串口接74IS164串入并出的方式驅動數碼管，分別顯示東西、南北兩條干道 所剩余的時間。由74IS164的特性選用共陽極7段數碼管，中間接0.3k限流電 阻。第1片74ls164ab端接單片機rxd作為信號輸入，其高位接第2片ab端, 以此類推。4片74IS164的Clk端全部接txd端，作為信號輸入同步信號。2.3按鍵電路按鍵電路：電路原理如圖2.3所示:圖2.3 :按鍵電路圖圖中S3為黃燈時間設置鍵、S2為綠燈時間設置鍵、S1為確認鍵。通過調用子程序，按S3可以設置黃燈閃爍的時間；按S2可以設置綠燈點亮的時間；由于紅燈點亮的時間等于綠燈點亮的時

7、間加上黃燈閃爍的時間所以可以不用設置；按下S1確認后，就可以按照設定好的時間運行2.4時鐘及復位電路，其電路原理圖如圖2.4所示圖2.4 :時鐘及復位電路圖時鐘部分采用12Mhz晶振及30pf電容，復位部分采用22uf極性電容，R10為0.3k 電阻，R11為1k電阻接地，該復位電路具有上電復位及手動復位功能。2.5完整電路原理圖電路原理圖如圖2.5所示:單片機系統采用STC89C52R為核心，時鐘信號采用12MHZ晶振，采用獨立式鍵 盤；顯示部分用LED和數碼管相結合，分別顯示交通燈點亮情況和剩余時間圖2.5 :完整電路原理圖2.6單片機相應管腳及功能說明VCC:供電電壓。GND接地。P0

8、口： P0 口為一個8位漏級開路雙向I/O 口，每腳可吸收8TTL門電流。當 P0 口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數據存儲 器，它可以被定義為數據/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入 口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1 口： P1 口是一個部提供上拉電阻的8位雙向I/O 口，P1 口緩沖器能接收 輸出4TTL門電流。P1 口管腳寫入1后，被部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外 部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗 時，P1 口作為第八位地址接收。P2 口： P2 口為一個

9、部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸 出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被部上拉電阻拉高，且作為輸 入。并因此作為輸入時，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于部上 拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數據存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時，它利用部上拉優勢，當對外部八 位地址數據存儲器進行讀寫時，P2 口輸出其特殊功能寄存器的容。P2 口在FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3 口： P3 口管腳是8個帶部上拉電阻的雙向I/O 口，可接收輸出4個TTL 門電流。當P3 口寫入“1”后

10、，它們被部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入， 由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL ）這是由于上拉的緣故。P3 口也 可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示:口管腳備選功能P3.0 RXD （串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0 （外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0 （記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR （外部數據存儲器寫選通）P3.7/RD （外部數據存儲器讀選通）P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST :復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高

11、電平 時間。ALE/PROG當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位 字節。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳 過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8Ehfe址上置0。此時，ALE只 有在執行MOV，MOV指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微 處理器在外部執行狀態ALE禁止，置位無效。/PSEN :外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機 器周期兩次/

12、PSEN有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN信號 將不出現。/EA/VPP :當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH， 不管是否有部程序存儲器。注意加密方式 1時，/EA將部鎖定為RESET當/EA端保持高電平時，此間部程序存儲器。在 FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（VPP 。XTAL1 :反向振蕩放大器的輸入及部時鐘工作電路的輸入XTAL2 :來自反向振蕩器的輸出。3. 軟件設計流程及描述3.1程序流程圖本設計的總體流程圖，如圖3.1所示開始圖3.1 :設計總體流程圖4. 調試(1) 硬件調試第一步：目測。檢查外部的各

13、種元件或者是電路是否有斷點。第二步：用萬用表測試。先用萬用表復核目測中有疑問的連接點，再 檢測各種電源線與地線之間是否有短路現象。第三步：加電檢測。給板加電，檢測所有插座或是器件的電源端是否符合要求的值第四步：是聯機檢查。因為只有用單片機開發系統才能完成對用戶系 統的調試。(2) 軟件調試：軟件調試是通過對程序的匯編、連接、執行來發現程序中存在的語法錯誤與邏輯錯誤并加以排除糾正的過程。通過調試我們發現了一些問題，發現數碼管顯示有亂碼，仔細排除發現是數碼管顯示字形表與實際接法不符，導致顯示亂碼。通過改變字型碼問題得到解決。按鍵反應太快導致按下鍵數字猛閃，通過在按鍵程序中加入延時程序問題也得到解決

14、5.結束語通過單片機課程設計，我們不僅加深了對單片機理論的理解，將理論很好地應用到實際當中去，而且我還學會了如何去培養我們的創新精神，從而不斷地戰勝自己，超越自己。同時，更重要的是，我們在這一設計過程中，學會了堅持不懈,不輕易言棄。6. 參考文獻1 毅剛，喜元編著單片機原理與應用設計.電子工業，2008.42 余錫存，編著.單片機微機原理及接口技術M.:電子科技，2000.12-143 何立民.單片機應用技術大全.：航空航天大學，19944 譚浩強.單片機課程設計.：清華大學，19897. 附錄 1.源程序代碼K1 EQU P0.0K2 EQU P0.1K3 EQU P0.2ORG 0000H

15、LJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV P0,#0FFHMOV P1,#0EBH ;東西綠南北黃，數碼管顯示相應時間MOV R1,#10 ;設置最小值MOV R2,#2LCALL BBSW1:JB K1,SW2 ;按下則程序運行，否則設置初值LCALL DELAY10MSJB K1,SW2MOV 70H,R1MOV A,R2ADD A,R1MOV 71H,AMOV P1,#0C0HLCALL DELAY500MSSJMP N0SW2:JB K2,SW3 ;設置綠燈時間LCALL DELAY10MSJB K2,SW3INC R1CJNE R1,#61,BBMOV R1,#10SJM

16、P BBSW3:JB K3,SW1 ;設置黃燈時間LCALL DELAY10MSJB K3,SW1INC R2CJNE R2,#6,BBMOV R2,#2BB:MOV R0,#30HLCALL DISPSJMP SW1N0:MOV R1,70HMOV R2,71HMOV P1,#0EEHS1:MOV R0,#30H ;東西綠南北紅DEC R1DEC R2LCALL DISPLCALL DELAYCJNE R1,#00H,S1S2:MOV R0,#32H;東西黃閃南北紅MOV P1,#0F6HDEC R2LCALL DISPLCALL DELAY500MSMOV P1,#0FEHLCALL DE

17、LAY500MSCJNE R2,#00H,S2MOV R1,70HMOV R2,71HMOV P1,#0DDHS3:MOV R0,#34H;東西紅南北綠DEC R1DEC R2LCALL DISPLCALL DELAYCJNE R1,#00H,S3S4:MOV R0,#32H;東西紅南北黃閃MOV P1,#0DBHDEC R2LCALL DISPLCALL DELAY500MSMOV P1,#0DFHLCALL DELAY500MSCJNE R2,#00H,S4SJMP N0DELAY10MS:MOV R7,#20D1:MOV R6,#248NOPDJNZ R6,$DJNZ R7,D1RETDELAY500MS:MOV R5,#50D2:LCALL DELAY10MSDJNZ R5,D2RETDELAY:MOV R4,#100D3:LCALL DELAY10MSDJNZ R4,D3RET顯示程序DISP:MOV A,R1MOV B,#10DIV ABMOV 30H,BMO