(論文)-基于單片機交通燈控制設計-免費閱讀

　　

【正文】 這些對我以后的工作都非常有幫助的。 以前的學習多重于理論方面，而且知識面不夠寬，通過這次畢業設計，使我第一次系統全面的回顧了所有的課程：模擬電路、數字電路、編程等等 從中我還體會到了所學理論知識的重要性：知識掌握得越多，設計得就更全面、更順利、更好。 此次我的畢業設計的課題是“基于單片機的交通燈設計”，一開始拿到這個課題確實也是一頭的霧水，不知道該如何的下手，也就在畢業設計的開始階段， 居 老師為我們指出了此課題的大概方向和需要查閱的相關書籍以及在后面會遇到的主要問題，當時可謂受益頗多。 數碼 管顯示器顯示 程序從內部 RAM 的顯示緩沖區 30H~39H 單元中取出要顯示的代碼。 SETB ET0 RETI END 軟件延時 所用 AT89C51 單片機的工作頻率為 6MHZ。 相應程序代碼 （１）主程序 定時器需定時 100 毫秒，故 Ｔ０ 工作于方式 １ 。電源線、地線、無反饋元件的基極走線、發射極引線等均屬低阻抗走線，射極跟隨器的基極走線、收錄機兩個聲道的地線必須分開，各自成一路，一直到功效 末端再合起來，如兩路地線連來連去，極易產生串音，使分離度下降。立式指的是 元件體垂直于電路板安裝、焊接，其優點是節省空間，臥式指的是元件體平行并緊貼于電路板安裝，焊接，其優點是元件安裝的機械強 度較好。 （ 4）東西道、南北道為黃燈，時間為 5秒。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態即將切換，且黃燈燃亮時間為東西、南北兩干道的公共停車時間。靜態驅動的優點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 端口多 如果希望占用較少的 I/O 口線同時又能驅動較多的數碼管，可采用如圖 所示的串改并方案。共陽極 LED 顯示器的發光二極管的陽極接到電源上。 74LS164 74LS164 是 8 位并行輸出串行輸入移位寄存器，其功能真值表如表 21所示 輸入 輸 出 清 除 時 鐘 A B QA QB QC L X X X L L L H L X X QA QB QH H ↑ H H H QA QG H ↑ L X L QA QG H ↑ X L L QA QG 表 21 74LS164 真值表 由于 74LS164 在低電平輸出時，允許灌入的電流可達 8mA，故不需要再加驅動器。 如果單片機是 EPROM，在編程其間， 將用于輸入編程脈沖。 RESET 由高電平下降為低電平后，系統即從 0000H 地址開始執行程序。 時鐘電路： 8051 內置最高頻率達 12MHz 的時鐘電路，用于產生整個單片機運行的脈沖時序，但8051 單片機需外置振蕩電容。 定時 /計數器 (ROM)： 8051 有兩個 16位的可編程定時 /計數器，以實現定時或計數產生中斷用于控制程序轉向。 4 單片機簡介 單片機是一種集成電路芯片 ,采用超大規模技術把具有數據處理能力 (如算術運算 ,邏輯運算、數據傳送、中斷處理 )的微處理器 (CPU),隨機存取數據存儲器 (RAM),只讀程序存儲器 (ROM),輸入輸出電路 (I/O 口 ),可能還包括定時計數器 ,串行通信口 (SCI),顯示驅動電路 (LCD或 LED驅動電路 ),脈寬調制電路 (PWM),模擬多路轉換器及 A/D轉換器等電路集 成到一塊單塊芯片上 ,構成一個最小然而完善的計算機系統 .這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規定的任務 . 由此來看 ,單片機有著微處理器所不具備的功能 ,它可單獨地完成現代工業控制所要求的智能化控制功能 ,這是單片機最大的特征 . 然而單片機又不同于單板機 ,芯片在沒有開發前 ,它只是具備功能極強的超大規模集成電路 ,如果賦予它特定的程序 ,它便是一個最小的、完整的微型計算機控制系統 ,它與單板機或個人電腦 (PC 機 )有著本質的區別 ,單片機的應用屬于芯片級應用 ,需要用戶了解單片機芯片的結構和指令系統以 及其它集成電路應用技術和系統設計所需要的理論和技術 ,用這樣特定的芯片設計應用程序 ,從而使該芯片具備特定的功能 . 不同的單片機有著不同的硬件特征和軟件特征 ,即它們的技術特征均不盡相同 ,硬件特征取決于單片機芯片的內部結構 ,用戶要使用某種單片機 ,必須了解該型產品是否滿足需要的功能和應用系統所要求的特性指標 .這里的技術特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等 ,這些信息需要從生產廠商的技術手冊中得到 .軟件特征是指指令系統特性和開發支持環境 ,指令特性即我們熟悉的單片機的尋址方式 ,數據處理和邏輯處理方式 ,輸入輸出特性及 對電源的要求等等 .開發支持的環境包括指令的兼容及可移植性 ,支持軟件 (包含可支持開發應用程序的軟件資源 )及硬件資源 .要利用某型號單片機開發自己的應用系統 ,掌握其結構特征和技術特征是必須的 . 單片機控制系統能夠取代以前利用復雜電子線路或數字電路構成的控制系統 ,可以軟件控制來實現 ,并能夠實現智能化 ,現在單片機控制范疇無所不在 ,例如通信產品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等等 ,單片機的應用領域越來越廣泛 . 誠然 ,單片機的應用意義遠不限于它的應用范疇或由此帶來的經濟效益 ,更重要的是它已從根本上改變 了傳統的控制方法和設計思想 .是控制技術的一次革命 ,是一座重要的里程碑 . 單片機發展概述 1946年第一臺電子計算機誕生至今 ,只有 50年的時間 ,依靠微電子技術和半導體技術的進步 ,從電子管 —— 晶體管 —— 集成電路 —— 大規模集成電路 ,現在一塊芯片上完全可以集成幾百萬甚至上千萬只晶體管 ,使得計算機體積更小 ,功能更強 .特別是近 20年時間里 ,計算機技術獲得飛速的發展 ,計算機在工農業 ,科研 ,教育 ,國防和航空航天領域獲得了廣泛的應用 ,計算機技術已經是一個國家現代科技水平的重要標志 . 單片機誕生于 20 世紀 70年代 ,象 Fairchid 公司研制的 F8 單片微型計算機 .所謂單片機是利用大規模集成電路技術把中央處理單元 (Center Processing Unit,也即常稱的 CPU)和數據存儲器 (RAM)、程序存儲器 (ROM)及其他 I/O 通信口集成在一塊芯片上 ,構成一個最小的計算機系統 ,而現代的單片機則加上了中斷單元 ,定時單元及 A/D 轉換等更復雜、更完 5 善的電路 ,使得單片機的功能越來越強大 ,應用更廣泛 . 20世紀 70年代 ,微電子技術正處于發展階段 ,集成電路屬于中規模發展時期 ,各種新材料新工藝尚未成熟 ,單片機仍處在初級的 發展階段 ,元件集成規模還比較小 ,功能比較簡單 ,一般均把 CPU、 RAM 有的還包括了一些簡單的 I/O 口集成到芯片上 ,象 Farichild 公司就屬于這一類型 ,它還需配上外圍的其他處理電路方才構成完整的計算系統 .類似的單片機還有 Zilog 公司的 Z80微處理器 . 1976年 INTEL公司推出了 MCS48單片機 ,這個時期的單片機才是真正的 8位單片微型計算機 ,并推向市場 .它以體積小 ,功能全 ,價格低贏得了廣泛的應用 ,為單片機的發展奠定了基礎 ,成為單片機發展史上重要的里程碑 . 在 MCS48的帶領下 ,其后 ,各大半導體公 司相繼研制和發展了自己的單片機 ,象 Zilog公司的 Z8系列 .到了 80年代初 ,單片機已發展到了高性能階段 ,象 INTEL 公司的 MCS51 系列 ,Motorola 公司的 6801 和 6802 系列 ,Rokwell 公司的 6501 及 6502 系列等等 ,此外 ,日本的著名電氣公司 NEC和 HITACHI 都相繼開發了具有自己特色的專用單片機 . 80 年代 ,世界各大公司均競相研制出品種多功能強的單片機 ,約有幾十個系列 ,300 多個品種 ,此時的單片機均屬于真正的單片化 ,大多集成了 CPU、 RAM、 ROM、數目繁多的 I/O接口、多種中斷系統 ,甚至還有一些帶 A/D 轉換器的單片機 ,功能越來越強大 ,RAM 和 ROM 的容量也越來越大 ,尋址空間甚至可達 64kB,可以說 ,單片機發展到了一個全新階段 ,應用領域更廣泛 ,許多家用電器均走向利用單片機控制的智能化發展道路 . 1982 年以后 ,16位單片機問世 ,代表產品是 INTEL 公司的 MCS96 系列 ,16 位單片機比起 8位機 ,數據寬度增加了一倍 ,實時處理能力更強 ,主頻更高 ,集成度達到了 12 萬只晶體管 ,RAM增加到了 232字節 ,ROM則達到了 8kB,并且有 8個中斷源 ,同時配置了多路的 A/D轉換通道 ,高速的 I/O 處理單元 ,適用于更復雜的控制系統 . 九十年代以后 ,單片機獲得了飛速的發展 ,世界各大半導體公司相繼開發了功能更為強大的單片機 .美國 Microchip 公司發布了一種完全不兼容 MCS51的新一代 PIC 系列單片機 ,引起了業界的廣泛關注 ,特別它的產品只有 33 條精簡指令集吸引了不少用戶 ,使人們從INTEL 的 111 條復雜指令集中走出來 .PIC 單片機獲得了快速的發展 ,在業界中占有一席之地 . 隨后的事情 ,熟悉單片機的人士都比較清楚了 ,更多的單片機種蜂擁而至 ,MOTOROLA 公司相繼發布了 MC68HC 系列單片機 ,日本的幾個著名公 司都研制出了性能更強的產品 ,但日本的單片機一般均用于專用系統控制 ,而不象 INTEL 等公司投放到市場形成通用