基于单片机控制交通灯设计论文

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基于单片机的智能交通灯控制器设计

基于单片机的智能交通灯控制器设计

基于单片机的智能交通灯控制器设计一、本文概述随着城市化进程的加快,交通拥堵问题日益严重,智能交通系统的应用与发展成为解决这一问题的关键。

其中,智能交通灯控制器作为交通系统的重要组成部分,对于提高道路通行效率、保障行车安全具有重要意义。

本文旨在设计一种基于单片机的智能交通灯控制器,通过优化算法和硬件设计,实现交通灯的智能控制,以适应不同交通场景的需求,提升城市交通的整体运行效率。

本文将首先介绍智能交通灯控制器的研究背景和意义,阐述现有交通灯控制系统的不足和改进的必要性。

接着,文章将详细介绍基于单片机的智能交通灯控制器的设计方案,包括硬件电路的设计、控制算法的选择与优化等方面。

在此基础上,本文将探讨如何通过软件编程实现交通灯的智能控制,并讨论如何在实际应用中调试和优化系统性能。

文章将总结研究成果,展望智能交通灯控制器在未来的发展方向和应用前景。

通过本文的研究,旨在为城市交通管理提供一种新的智能化解决方案,为缓解交通拥堵、提高道路通行效率提供有力支持。

本文的研究也有助于推动单片机技术和智能交通系统的发展,为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。

二、单片机技术概述单片机,即单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer),是一种集成电路芯片,它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上,构成一个小而完善的微型计算机系统。

单片机以其体积小、功能强、成本低、可靠性高、应用广泛等特点,广泛应用于工业控制、智能仪表、家用电器、医疗设备、航空航天、军事装备等领域。

单片机作为智能交通灯控制器的核心部件,具有不可替代的重要作用。

它负责接收来自传感器的交通信号输入,根据预设的交通规则和算法,快速作出判断,并输出相应的控制信号,以驱动交通信号灯的亮灭和变化,从而实现交通流量的有序控制和疏导。

基于AT89C51单片机的交通灯系统设计

基于AT89C51单片机的交通灯系统设计

基于AT89C51单片机的交通灯系统设计摘要:本文设计了一种基于AT89C51单片机的交通灯系统。

该系统通过使用AT89C51单片机作为控制核心,结合LED灯、红外传感器等硬件部件,实现了智能交通灯的功能。

利用AT89C51单片机的高性能和可编程性,本文提出了基于状态机的控制算法,实现交通灯的精确控制,以提高交通效率和安全性。

试验结果表明,所设计的交通灯系统稳定可靠,具有一定的应用价值。

关键词:AT89C51、单片机、交通灯、智能控制、状态机1. 引言交通灯作为城市道路交通的重要组成部分,对交通的顺畅和安全起着至关重要的作用。

传统的交通灯系统通常接受定时控制方式,无法依据实际交通状况进行灵活调整,导致交通拥堵和交通事故频发。

因此,设计一种智能交通灯系统,能够依据实时交通状况智能调整交通信号灯的状态,具有重要的现实意义。

2. 系统设计2.1 系统硬件设计本文所设计的交通灯系统接受AT89C51单片机作为控制核心,具有较高的性能和可编程性。

系统硬件部件包括LED灯、红外传感器、电路板等。

其中,LED灯用于表示交通灯的红、黄、绿三种状态;红外传感器用于感知车辆的存在与否。

这些硬件部件通过电路板毗连并与AT89C51单片机进行相应的电路毗连,构成完整的交通灯系统。

2.2 系统软件设计系统软件主要包括控制算法的设计和程序编写。

本文接受了基于状态机的算法,实现交通灯的智能控制。

系统依据红外传感器感知到的车辆状况和交通灯当前的状态来进行裁定,从而确定下一时刻交通灯的状态。

详尽实现过程如下:状态1:红灯状态。

当红灯亮起时,表示该方向的车辆需要停车等待。

系统检测到车辆通过红外传感器时,切换到状态2。

状态2:绿灯状态。

当绿灯亮起时,表示该方向的车辆可以通行。

系统计时一定时间后,切换到状态3。

状态3:黄灯状态。

当黄灯亮起时,表示该方向的车辆应注意停车。

系统计时一定时间后,切换到状态1。

该算法能够依据交通灯的当前状态和车辆的状况进行相应的状态切换,实现智能交通灯的控制。

基于单片机的交通灯系统设计大学毕设论文

基于单片机的交通灯系统设计大学毕设论文

基于51单片机的交通灯设计1 前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。

十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。

那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。

交通信号灯控制方式很多,在学习了单片机的有关知识之后,运用相关知识来设计完成交通信号灯。

2 功能概述2.1设计任务:通灯的硬件和软件设计2.2设计目的1.进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。

2.掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性,控制方法。

3.通过课程设计,掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术,了解有关电路参数的计算方法。

4.通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。

5.通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,为我们今后从事相应工作打下基础。

3 设计思路按照常规我们假设一个十字路口为东西南北走向。

初始状态为状态1,南北方向绿灯通车,东西方向红灯。

经过过一段时间(55S)转换状态2,南北方向由绿灯转亮黄灯,延时5S,东西方向仍然红灯。

再转换到状态3,东西方向绿灯通车,南北方向红灯。

过一段时间(55S)转换到状态4,东西方向由绿灯转亮黄灯,延时5S,南北方向仍然红灯。

最后循环至南北绿灯,东西红灯。

在这些状态下,有时钟倒数计时。

当按下S1键时,进入绿灯时间设置模式,第二次按下S1键,进入黄灯设置模式,第三次按下S1键,设置时间结束。

4 芯片介绍AT89S52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89S52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。

基于单片机的交通灯设计论文

基于单片机的交通灯设计论文

19 在山的那边(第1课时)课题课型新授课时序数备课人审核人授课人授课日期课标解读与教材分析【课标要求】新课标明确要求:“有些诗文应要求学生诵读,以利于积累、体验、培养语感”诵读既是诗歌教学的目标,也是诗歌教学的手段之一因此在教学中注重多层次、多角度、多形式的朗读,以读激情,以读感悟,从而体会诗的感情,理解诗的意蕴。

教学内容分析:这首诗歌虽然篇幅较短,但诗人的语言形象而又精练,内容饱满而又充实。

如果只是简单按照教材编排进行理想教育未免过于简单,有失偏颇。

所以根据学生和文本内容,将重点定位为1、对人生的困难个理想有简单的认识;2、初步了解诗歌体裁,激发诗歌学习兴趣。

教学目标知识与技能1、整体把握诗歌的主要内容和感情。

2、加强朗读训练,提高朗读能力。

过程与方法培养学生进行自主、合作、探究性学习,养成自主、合作、探究的学习习惯情感态度价值观联系自己的生活体验,感悟诗中表达的信念和蕴涵的哲理,感悟人生。

教学重点与难点重点1、在朗读训练中品味揣摩语言。

2、“山”、“海”的象征意义难点诗歌的主旨的明确。

媒体教具音乐、朗读、文字资料课时两课时教学过程修改栏教学内容师生互动第一课时又是新的一节课很高兴与大家一起共度,在上课前老师要抽查一下同学们预习、复习的情况。

1、预习作业同桌之间已经检查并签字的请举手,同时要注意,如果以后我抽查到没有签字(写在每课练习册上检查内容旁按情况举手表态边)或不负责任的签字、表态,那么同桌的同学一同受罚。

如果你提醒他完成,同桌不听劝告,那么一定要在上课前报到科代表处,这样只罚不完成任务的同学。

当然我相信你们会真诚以待的。

查看……第一次,大家不熟悉,有一些同学没有完成,下面没完成的完成这项作业,完成了的同学,抓紧时间复习一下昨天笔记的内容和作业内容,准备抽问。

(随机检查一些同学的预习情况。

)抽答昨天的笔记和作业刚才检查这一环节,大多数同学完成得不错,但有少部分同学因为不熟悉所以完成的不好,希望以后不会出现同样的情况。

基于单片机的交通灯的设计论文

基于单片机的交通灯的设计论文

毕业设计(论文)(2016届)题目:基于单片机的交通灯的设计专业名称:姓名:学号:班级:指导教师:年月日摘要对基于单片机的交通灯控制系统进行了设计。

系统功能为:以MCS-51系列单片机作为控制核心,设计并制作交通灯控制系统,东西南北四个方向具有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯,用计时器显示路口通行转换剩余时间,在特种车辆如119、120通过路口时,系统可自动转为特种车辆放行,其他车辆禁止通行状态。

在对系统功能分析的基础上,提出了三种设计方案,经比较,选择性能较优的LED动态循环显示方案进行了设计。

设计包括硬件和软件两大部分。

硬件部分包括单片机最小系统、时间显示、交通灯显示三部分。

选用AT89C51单片机作为控制核心,东西南北四个方向设置了LED 时间显示和交通灯显示,时间显示采用三位LED显示器,交通灯显示则采用红绿双色高亮发光二极管来模拟。

软件采用了模块化的设计方法,主要分为主程序、定时器中断服务子程序、倒计时显示子程序、交通灯模拟显示子程序四部分。

在实验板上制作了基于单片机的交通灯控制系统样机,对硬件和软件部分分别进行了调试,再进行了软硬件联调,得到的交通灯控制系统样机实物,可圆满地完成毕业设计任务书所要求的功能。

关键词:交通灯单片机 AT89C51目录第一章概述 (1)1.1研究背景 (1)1.2单片机认识 (1)1.3单片机的应用 (2)第二章方案设计 (3)2.1题目分析 (3)2.1.1实验目的 (3)2.1.2设计任务与要求 (3)2.2方案选择 (3)2.3方案组成部分 (4)第三章LED显示器与AT89C51 (5)3.1LED显示器简介 (5)3.2单片机AT89C51 (6)3.2.1AT89C51的主要性能 (6)3.2.2 AT89C51的引脚功能 (6)3.2.3 AT89C51的内部结构 (9)第四章相关原理及硬件电路设计 (13)4.1交叉路口及交通信号控制概论 (13)4.2 LED相关原理 (14)4.3数码管简介 (14)第五章各模块电路 (15)5.1 主控制系统 (15)5.2 晶振、复位 (15)5.3按键模块 (15)5.4通行灯输出控制 (16)5.5时间显示电路 (16)5.6电源电路 (17)第六章 proteus软件仿真 (18)6.1 protues软件仿真效果图 (18)第七章电路板的运行效果图 (20)7.1电路板的接线与无状态图 (20)7.2复位时各灯的显示 (20)7.3交通灯应用效果图 (21)第八章心得体会 (23)参考文献 (24)附录 (25)第一章概述1.1研究背景社会在发展,经济突飞猛进的同时,城市化进程也在不断加深,机动车已成为城市生活不可或缺的代步工具,交通问题也渐渐成为城市的通病。

基于单片机的交通灯控制系统设计探讨

基于单片机的交通灯控制系统设计探讨

基于单片机的交通灯控制系统设计探讨1. 引言1.1 研究背景随着城市化进程的不断加快,交通拥堵问题日益突出,如何提高城市交通的效率和安全性成为亟待解决的难题。

交通灯作为道路交通管理的重要组成部分,其控制系统的设计对于交通流畅和安全起到至关重要的作用。

传统的交通灯控制系统存在诸多弊端,例如固定的时间间隔控制,无法根据实际道路交通情况进行动态调整,导致交通拥堵和浪费。

基于单片机的交通灯控制系统则能够实现智能化控制,根据实时的交通流量和车辆需求,灵活调整红绿灯时间,提高交通效率和安全性。

通过对单片机交通灯控制系统的设计和研究,可以探讨如何优化交通流量,减少交通事故发生率,改善城市交通环境,进而提升城市发展的整体水平。

本文旨在探讨基于单片机的交通灯控制系统设计,为城市交通管理提供科学有效的解决方案。

1.2 研究目的本文旨在探讨基于单片机的交通灯控制系统设计,通过分析交通信号灯控制系统的原理、硬件设计方案、软件设计方案、系统实现与测试以及系统性能分析,来验证设计的有效性并探讨存在的问题,进一步指出未来的研究方向。

具体目的如下:1. 研究交通信号灯控制系统的设计原理,深入了解交通信号灯的工作机制和控制要求,为后续的硬件设计和软件编程提供理论依据。

2. 设计并实现交通信号灯控制系统的硬件方案,包括信号灯灯组、控制器以及传感器等硬件元件的选取和连接方式,以确保系统稳定可靠。

3. 制定相应的软件设计方案,包括对交通信号灯状态的控制逻辑、定时器设置、中断服务程序等,保证系统能够按照预期进行状态切换。

4. 实现并测试设计的交通信号灯控制系统,验证系统在实际应用中的稳定性和可靠性,以及系统对交通流量的有效控制能力。

5. 对系统性能进行详细分析,包括系统的响应速度、稳定性、功耗等方面的评估,为进一步优化系统性能提供依据。

1.3 研究意义交通灯控制系统在城市交通管理中具有重要的作用,能够有效地引导车辆和行人的通行,减少交通拥堵和交通事故的发生。

基于单片机的交通灯控制系统设计毕业论文

基于单片机的交通灯控制系统设计毕业论文

基于单片机的交通灯控制系统设计毕业论文摘要:随着城市交通的日益发展,交通信号灯的控制方式也在不断地更新和优化。

本文基于单片机设计了一种交通灯控制系统,该系统具有高效、稳定和可靠的特点。

首先介绍了交通信号灯的发展背景和现有的控制系统,然后详细介绍了系统的硬件和软件设计,包括信号灯的控制逻辑、硬件电路的设计和单片机程序的编写等。

最后进行了实验测试,验证了系统的性能和可靠性。

实验结果表明,该交通灯控制系统能够有效地提高道路交通的效率和安全性,具有较好的应用前景。

关键词:交通灯控制系统、单片机、硬件设计、软件设计、实验测试第1章绪论1.1研究背景随着社会的不断发展和人口的快速增长,城市道路上的交通流量也在不断增加。

如何保障道路交通的安全和顺畅,成为了一个十分重要的问题。

交通信号灯作为一种重要的交通控制设备,对于减少交通事故和提高道路通行效率具有重要的作用。

传统的交通信号灯控制方式主要基于定时控制,缺乏智能化和动态性。

因此,我们需要开发一种新的交通灯控制系统,以满足现代交通需求。

1.2研究目的与意义本文旨在设计一种基于单片机的交通灯控制系统,提高交通灯的控制精度和灵活性,优化道路通行效率和交通安全性。

该系统具有高效、稳定和可靠的特点,适用于各种道路交通场景,并且可以根据实际情况进行灵活的调整。

第2章系统设计与实现2.1系统框架本系统由三个交通信号灯组成,分别为红灯、黄灯和绿灯。

这三个信号灯通过单片机控制,根据交通情况和车辆流量的变化来调整信号灯的显示状态。

2.2硬件设计本系统的硬件设计包括电源电路、信号灯电路和单片机控制电路等。

其中,电源电路提供系统所需的电源电压和电流;信号灯电路负责控制信号灯的亮灭;单片机控制电路负责接收和处理输入信号,并控制信号灯的显示状态。

2.3软件设计本系统的软件设计主要包括单片机程序的编写。

其中,单片机程序通过交通信号灯的控制逻辑和状态机设计,实现对信号灯的控制和调度。

第3章实验测试与结果分析为了验证系统的性能和可靠性,我们进行了一系列实验测试。

基于单片机的交通灯控制系统设计论文

基于单片机的交通灯控制系统设计论文

目录1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1)1。

1 设计课题任务 (1)1。

2 功能要求说明 (1)1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明 (1)2 硬件系统的设计 (3)2.1 硬件系统各模块功能简要介绍 (3)2。

2 电路原理图、PCB图、元器件布局图 (3)2.3 元器件清单 (3)3 软件系统的设计 (4)3.1 单片机资源使用的情况 (4)3。

2 软件系统模块功能介绍 (4)3。

3 程序流程框图 (4)3。

4 程序清单 (7)4 设计结论及误差分析 (8)4.1 数字电子钟的设计结论及使用说明 (8)4.2 误差分析 (8)5 设计总结与体会 (9)5.1设计总结 (9)5。

2 教学建议 (9)参考文献 (10)附录A (11)附录B (13)附录C (14)1设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1。

1 设计课题任务设计一个具有特定功能的十字路口交通灯.1.2 功能要求说明该交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P。

”,进入准备工作状态。

按开始键则开始工作,按结束键则返回“P。

"状态。

要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行,甲车道为主车道,每次通车时间为60秒,乙车道为次车道,每次通车时间为30秒,要求黄灯亮3秒,并且1秒闪烁一次。

有应急车辆出现时,红灯全亮,应急车辆通车时间10秒,同时禁止其他车辆通过.1。

3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明1。

3.1 总体方案介绍本课程设计用单片机直接控制信号灯的状态变化,基本上可以指挥交通的具体通行,而接入LED数码管就可以显示倒计时以提醒行使者,更具人性化.本系统在此基础上,加入了紧急状态下的运行.本设计系统以单片机为控制核心,连接成最小系统,由独立式键盘模块、复位电路模块、晶振电路模块产生输入,LED 信号灯状态模块,数码管倒计时模块接受输出。

系统的总体框图如图1所示。

键盘设置模块对系统输入模式选择及具体通行时间设置的信号,系统进入正常工作状态,执行交通灯状态显示控制,同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。

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基于单片机的交通灯设计摘要: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。

十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。

那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。

交通信号灯控制方式很多。

本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A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8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示(交通灯信号通过PA口输出,显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管);车辆闯红灯报警;绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。

本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。

关键词:单片机交通灯闯红灯检测车流量1 引言当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。

但这一技术在19世纪就已出现了。

1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。

这是世界上最早的交通信号灯。

1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。

它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。

1869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。

电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。

红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。

1918年,又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。

带控制的红绿灯,一种是把压力探测器安在地下,车辆一接近红灯便变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯时按一下嗽叭,就使红灯变为绿灯。

红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能察觉到有人要过马路。

红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发生交通事故。

信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。

1968年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。

绿灯是通行信号,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非另一种标志禁止某一种转向。

左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。

红灯是禁行信号,面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。

黄灯是警告信号,面对黄灯的车辆不能越过停车线,但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。

2 单片机概述单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。

单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。

通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。

因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。

单片机经过1、2、3、3代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展,它们的CPU功能在增强,内部资源在增多,引角的多功能化,以及低电压底功耗。

3 芯片简介3.1 MSC-51芯片简介MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。

8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:·中央处理器:中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。

·数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。

图1·程序存储器(ROM):8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。

·定时/计数器(ROM):8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。

·并行输入输出(I/O)口:8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。

·全双工串行口:8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。

·中断系统:8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。

·时钟电路:8051内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但8051单片机需外置振荡电容。

单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。

INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式,而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。

下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2。

图2MCS-51的引脚说明:MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。

现在我们对这些引脚的功能加以说明:MCS-51的引脚说明:MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。

现在我们对这些引脚的功能加以说明:如图3图3Pin9:RESET/V pd复位信号复用脚,当8051通电,时钟电路开始工作,在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平,系统即初始复位。

初始化后,程序计数器PC指向0000H,P0-P3输出口全部为高电平,堆栈指针写入07H,其它专用寄存器被清“0”。

RESET 由高电平下降为低电平后,系统即从0000H地址开始执行程序。

然而,初始复位不改变RAM(包括工作寄存器R0-R7)的状态,8051的初始态。

8051的复位方式可以是自动复位,也可以是手动复位,见下图4。

此外,RESET/V pd 还是一复用脚,V cc掉电其间,此脚可接上备用电源,以保证单片机内部RAM的数据不丢失。

图4 ·Pin30:ALE/当访问外部程序器时,ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。

而访问内部程序存储器时,ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号,这个信号可以用于识别单片机是否工作,也可以当作一个时钟向外输出。

更有一个特点,当访问外部程序存储器,ALE会跳过一个脉冲。

如果单片机是EPROM ,在编程其间,将用于输入编程脉冲。

·Pin29:当访问外部程序存储器时,此脚输出负脉冲选通信号,PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上,外部程序存储器则把指令数据放到P0口上,由CPU读入并执行。

程序存储器的内外部选通线,8051和8751单片机,内置有4kB的程序·Pin31:EA/Vpp存储器,当EA为高电平并且程序地址小于4kB时,读取内部程序存储器指令数据,而超过4kB地址则读取外部指令数据。

如EA为低电平,则不管地址大小,一律读取外部程序存储器指令。

显然,对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。

脚还需加上21V的编程电压。

在编程时,EA/Vpp3.2 8255芯片简介8255可编程并行接口芯片简介:8255可编程并行接口芯片有三个输入输出端口,即A口、B口和C口,对应于引脚PA7~PA0、PB7~PB0和PC7~PC0。

其内部还有一个控制寄存器,即控制口。

通常A口、B口作为输入输出的数据端口。

C口作为控制或状态信息的端口,它在方式字的控制下,可以分成4位的端口,每个端口包含一个4位锁存器。

它们分别与端口A/B配合使用,可以用作控制信号输出或作为状态信号输入。

8255可编程并行接口芯片方式控制字格式说明:8255有两种控制命令字;一个是方式选择控制字;另一个是C口按位置位/复位控制字。

其中C口按位置位/复位控制字方式使用较为繁难,说明也较冗长,故在此不作叙述,需要时用户可自行查找有关资料。

方式控制字格式说明如表1:表1D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0:设定工作方式标志,1有效。

D6、D5:A口方式选择0 0 —方式00 1 —方式11 ×—方式2D4:A口功能(1=输入,0=输出)D3:C口高4位功能(1=输入,0=输出)D2:B口方式选择(0=方式0,1=方式1)D1:B口功能(1=输入,0=输出)D0:C口低4位功能(1=输入,0=输出)8255可编程并行接口芯片工作方式说明:方式0:基本输入/输出方式。

适用于三个端口中的任何一个。

每一个端口都可以用作输入或输出。

输出可被锁存,输入不能锁存。

方式1:选通输入/输出方式。

这时A口或B口的8位外设线用作输入或输出,C口的4条线中三条用作数据传输的联络信号和中断请求信号。

方式2:双向总线方式。

只有A口具备双向总线方式,8位外设线用作输入或输出,此时C口的5条线用作通讯联络信号和中断请求信号。

3.3 74LS373简介74LS373 是一种带三态门的8D锁存器,其管脚示意图如下示:其中:1D-8D为8个输入端。

1Q-8Q为8个输出端。

LE为数据打入端:当LE为“1”时,锁存器输出状态同输入状态;当LE由“1”变“0”时,数据打入锁存器OE为输出允许端:当OE=0时,三态门打开;当OE=1时,三态门关闭,输出高阻。

4 系统硬件设计4.1交通管理的方案论证东西、南北两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯,指挥车辆和行人安全通行。

红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行。

黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换,且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。

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