交通灯实训报告
十字路口的交通灯实训报告
十字路口的交通灯实训报告一、引言近年来，随着城市化进程的快速推进和车辆数量的激增，交通拥堵和交通事故频发成为了一个严重的问题。
为了提高城市交通的效率与安全性，实施合理的交通信号控制成为了迫切的需求。
本报告旨在对十字路口的交通信号灯进行实训，并通过实际操作与数据分析，探讨交通信号灯对交通流量的影响以及其效果评估。
二、实训目标本次交通信号灯实训的主要目标有：1. 理解交通信号灯的工作原理以及其对交通流量的影响；2. 能够根据交通状况调整交通信号灯的定时设定；3. 通过数据分析评估交通信号灯的控制效果。
三、实训过程1. 实训场地和设备准备本次实训选择一处具有真实交通流量的十字路口，并在该路口安装了交通信号灯。
实训所需的设备包括交通信号灯控制器、传感器、计时器和数据记录设备等。
2. 数据采集在实训开始前，先对路口的交通流量进行数据采集。
通过传感器和计时器，记录车辆的通过时间和数量，并结合摄像头进行图像分析，得出车辆流量的峰值、平均值等数据。
3. 交通信号灯设置根据采集到的数据，设计合理的交通信号灯定时设定。
根据交通流量大小和流向，调整信号灯的绿灯时间、黄灯时间和红灯时间分配比例。
同时，考虑到行人通行、交叉行驶和直行等其他因素对信号灯设置的影响。
4. 交通信号灯控制效果评估进行交通信号灯的定时改变后，再次进行数据采集。
记录变化前后的车辆通过时间和数量，并进行对比分析。
根据数据分析结果，评估信号灯的控制效果。
同时，观察路口交通状况，包括交通流量减少、行驶速度提高和交通事故发生率的变化等。
四、实训结果与讨论通过实训过程，我们观察到交通信号灯对交通流量的调控具有显著的效果。
在数据分析中，我们发现通过合理的信号灯定时设定，能够明显减少车辆的等待时间，提高交通的通过效率。
同时，交通信号灯还能够引导车辆按照规定的行进方向，减少交叉行驶和事故的发生。
然而，我们也发现对于不同时间段和交通状况，交通信号灯的最佳设定是不同的。
模电实训报告交通灯
一、实训背景随着城市化进程的加快，交通拥堵问题日益突出。
传统的交通信号灯控制系统由于响应速度慢、智能化程度低等问题，已无法满足现代交通管理的需求。
为了提高交通效率，减少交通事故，模拟交通灯控制系统应运而生。
本次实训旨在通过模拟交通灯控制系统的设计与实现，加深对模拟电子技术（模电）的理解和应用，提高学生的实践能力和创新能力。
二、实训目的1. 理解交通灯控制系统的基本原理和设计方法。
2. 掌握模拟电路的设计与调试技术。
3. 培养学生的团队协作能力和创新能力。
4. 提高学生对模拟电子技术的应用能力。
三、实训内容1. 系统需求分析根据交通灯控制系统的实际需求，确定系统功能如下：- 红灯亮时，禁止车辆和行人通行。
- 绿灯亮时，允许车辆和行人通行。
- 黄灯亮时，警告车辆和行人准备停车。
系统应具备以下特性：- 实时性：系统响应时间应小于1秒。
- 可靠性：系统应能长时间稳定运行。
- 可扩展性：系统应能方便地增加新的交通灯控制功能。
2. 系统设计根据系统需求，设计模拟交通灯控制系统如下：- 硬件设计硬件部分主要包括以下模块：- 模拟信号发生器：产生红、黄、绿灯信号。
- 比较器：用于比较信号发生器产生的信号，并输出控制信号。
- 驱动电路：用于驱动交通灯的LED灯。
- 传感器：用于检测车辆和行人。
- 软件设计软件部分主要包括以下功能：- 信号生成：根据预设的时间间隔产生红、黄、绿灯信号。
- 信号处理：对信号进行放大、滤波等处理。
- 控制逻辑：根据信号处理结果，控制交通灯的亮灯状态。
3. 系统实现根据设计图纸，搭建模拟交通灯控制系统硬件电路，并编写相应的软件程序。
在Keil uVision环境下进行编程，使用C51语言编写程序，并在PROTEUS仿真软件中进行仿真调试。
4. 系统测试将搭建好的硬件电路与仿真软件相结合，进行系统测试。
测试内容包括：- 信号生成是否稳定可靠。
- 控制逻辑是否正确。
- 系统响应时间是否符合要求。
交通灯控制实验报告
交通灯控制实验报告交通灯控制实验报告引言：交通灯是城市交通管理的重要组成部分，通过对交通流量的控制，有效地维护交通秩序和安全。
本次实验旨在通过搭建一个简单的交通灯控制系统，探究不同交通流量下的信号灯变化规律，并分析其对交通流畅度和效率的影响。
实验装置：实验装置由红、黄、绿三种颜色的LED灯组成，分别代表红灯、黄灯和绿灯。
通过按键控制，可以切换不同灯光的显示状态。
在实验过程中，我们将模拟不同交通流量情况下的信号灯变化。
实验过程：1. 低交通流量情况下：首先，我们模拟低交通流量情况。
设置红灯时间为20秒，绿灯时间为30秒，黄灯时间为5秒。
在这种情况下，红灯的时间较长，确保道路上的车辆能够安全通过。
绿灯时间相对较短，以充分利用交通资源，提高交通效率。
黄灯时间较短，用于过渡信号灯变化。
2. 中等交通流量情况下：接下来，我们模拟中等交通流量情况。
设置红灯时间为30秒，绿灯时间为40秒，黄灯时间为5秒。
在这种情况下，红灯时间相对较长，确保道路上的车辆能够顺利通过。
绿灯时间适中，以保持交通的流畅性。
黄灯时间依然较短，用于过渡信号灯变化。
3. 高交通流量情况下：最后，我们模拟高交通流量情况。
设置红灯时间为40秒，绿灯时间为50秒，黄灯时间为5秒。
在这种情况下，红灯时间最长，确保道路上的车辆能够完全通过。
绿灯时间相对较长，以缓解交通压力，提高交通效率。
黄灯时间仍然较短，用于过渡信号灯变化。
实验结果：通过实验观察，我们发现不同交通流量下的信号灯变化对交通流畅度和效率有着明显的影响。
在低交通流量情况下，红灯时间较长，确保车辆安全通过，但可能导致交通效率稍有降低。
在中等交通流量情况下，信号灯的设置更加平衡，保证了交通的流畅性和效率。
而在高交通流量情况下，红灯时间最长，确保车辆完全通过，但也导致交通效率相对较低。
结论：通过本次实验，我们得出了以下结论：交通灯的设置应根据不同交通流量情况进行合理调整，以保证交通的流畅性和效率。
关于交通灯的实训报告
一、引言随着我国城市化进程的加快，城市交通压力日益增大。
为了提高城市交通效率，确保交通安全，交通灯控制系统在城市交通管理中发挥着至关重要的作用。
本实训报告以单片机为核心，设计了一套智能交通灯控制系统，实现了对城市交通灯的智能控制。
二、实训目的1. 掌握单片机编程及接口技术；2. 熟悉交通灯控制系统的设计原理；3. 培养动手实践能力和创新意识。
三、实训内容1. 交通灯控制系统硬件设计（1）单片机：选用AT89C51单片机作为核心控制单元，具有丰富的片上资源，易于编程。
（2）LED显示模块：用于显示交通灯状态，包括东西方向和南北方向的红、黄、绿灯。
（3）按键模块：用于设置和修改交通灯的时间参数，以及切换交通灯状态。
（4）定时器模块：用于实现交通灯的计时功能。
2. 交通灯控制系统软件设计（1）系统初始化：初始化单片机，设置定时器、LED显示模块、按键模块等。
（2）交通灯状态控制：根据交通灯状态表，实现交通灯的切换。
（3）时间参数设置与修改：通过按键模块，修改交通灯的绿灯时间、黄灯时间和红灯时间。
（4）交通灯状态切换：通过按键模块，切换交通灯的当前状态。
（5）定时器中断：定时器中断实现交通灯的计时功能，当时间到达设定值时，切换交通灯状态。
四、实训过程1. 硬件设计（1）选用AT89C51单片机作为核心控制单元，连接LED显示模块、按键模块和定时器模块。
（2）根据电路原理图，焊接电路板。
（3）连接LED显示模块、按键模块和定时器模块，完成硬件电路搭建。
2. 软件设计（1）编写单片机程序，实现交通灯控制系统的各项功能。
（2）通过编程软件（如Keil）进行编译、调试，确保程序正确无误。
（3）将程序烧录到单片机中，观察交通灯控制系统运行情况。
五、实训结果与分析1. 实训结果（1）交通灯控制系统运行稳定，能够实现交通灯的智能控制。
（2）交通灯状态切换、时间参数设置与修改等功能均能正常实现。
2. 实训分析（1）通过本实训，掌握了单片机编程及接口技术，熟悉了交通灯控制系统的设计原理。
十字路口的交通灯实训报告
十字路口的交通灯实训报告一、实训目的及背景本次实训的目的是为了研究和掌握十字路口的交通灯信号控制系统。
交通灯作为城市交通管理中不可或缺的设施之一，对于交通流量的合理分配、交通事故的预防起着至关重要的作用。
通过实训，我们希望能够充分了解交通灯的工作原理、合理规划交通信号以及协调车辆、行人和自行车的流动。
在城市化进程中，交通流量的迅速增长给交通管理带来了巨大的挑战。
合理的交通灯信号调度不仅可以减少交通拥堵，还能提高交通流量的效率，降低交通事故发生率，保障行人和车辆的安全。
二、实训内容与过程本次实训将从以下几个方面展开：1. 十字路口交通流量观察: 在实训前，我们团队通过观察十字路口交通流量情况和平峰、高峰期的车辆、行人和自行车流动情况，获取相关数据。
2. 交通流量统计与分析：通过实地考察和采集数据，分析十字路口交通流量的特征，包括车辆流量、行人流量以及自行车流量的峰值和低谷时段。
3. 交通信号灯规划：基于交通流量数据和交通灯的工作原理，设计合理的交通信号灯灯序和时间间隔。
考虑车辆、行人和自行车的流动速度和数量，尽量减少交通拥堵，提高交通效率。
4. 信号控制系统实施与调试：根据规划好的交通灯信号灯序和时间间隔，通过操控交通信号控制器，实施设定好的信号控制方案，并以一段时间为周期进行调试和优化。
5. 实训结果评估与统计：观察和记录在实训过程中实施的交通信号控制方案的效果，并综合考虑交通拥堵情况、交通效率以及交通事故发生率等指标进行评估和统计。
三、实训成果及总结通过本次实训，我们对十字路口的交通灯信号控制系统有了更深入的理解和掌握。
以下是我们的实训成果和总结：1. 交通流量观察分析：我们观察到不同时间段交通流量的波动情况，针对高峰期和平峰期的流量特点进行了统计和分析。
2. 交通信号灯规划：通过对交通流量数据的分析，我们制定了合理的交通信号灯灯序和时间间隔，以优化交通流量的分配和车辆通行效率。
3. 信号控制系统实施与调试：在实施和调试的过程中，我们不断优化交通信号控制方案，逐步改进交通流量的分配和提高交通效率。
十字路口交通灯实验报告
十字路口交通灯实验报告1. 研究背景交通信号灯是现代城市交通管理中不可或缺的一部分。
在十字路口等交通拥堵区域，交通信号灯的合理运行可以提高交通效率、减少事故发生率，并改善城市居民的出行体验。
因此，对十字路口交通灯的研究与优化具有重要的意义。
2. 实验目的本实验旨在通过实际模拟十字路口交通流量，研究不同信号灯配时方案下的交通效果，以及对实验结果进行评估和分析，为优化十字路口交通灯配时方案提供参考。
3. 实验设计3.1 实验设备与材料•4个模拟交通灯控制器•1个实验模拟器•计算机与数据采集设备3.2 实验步骤步骤1：确定实验参数根据实际道路情况，确定模拟交通流量的车辆数目和车辆类型，并设置实验参数，如绿灯时间、红灯时间等。
步骤2：模拟交通流量利用实验模拟器模拟十字路口的交通流量，确保实验过程的真实性和可靠性。
步骤3：采集数据使用数据采集设备，记录各个交通灯的状态（红/黄/绿）以及交通流量情况，并将数据导入计算机进行分析。
步骤4：分析数据根据采集到的数据，分析各个交通灯的运行情况，对交通流量、等待时间、平均通过时间等指标进行统计和评估。
步骤5：优化方案根据实验结果，对不同的交通灯配时方案进行评估和比较，找出最佳的配时方案，以提高交通效率和减少交通拥堵。
4. 实验结果与分析经过多次实验与数据分析，我们得出以下结论： - 针对不同的交通流量，应采用不同的信号灯配时方案，以充分利用道路资源。
- 合理的信号灯配时方案可以显著减少车辆等待时间，提高交通效率。
- 考虑到行人的通行需求，应适当增加过街时间，以确保行人安全。
5. 实验结论本实验通过模拟十字路口交通流量，并研究不同信号灯配时方案的交通效果，得出了一些有价值的结论。
在实际交通管理中，应根据不同道路情况和交通流量进行合理的信号灯配时方案的设计，以提高交通效率和保障交通安全。
6. 参考文献[1] 王明. 基于交通仿真的信号配时优化研究[J]. 交通运输工程学报, 2015, 15(5): 113-118.[2] 李刚, 张伟. 基于仿真的交叉口信号配时方案优化方法研究[J]. 交通运输工程学报, 2016, 16(1): 60-66.[3] 张宇, 张明. 基于交通仿真的信号配时方案优化[J]. 交通运输工程学报, 2017, 17(5): 60-64.。
交通灯实习报告
实习报告实习时间：2022年6月1日至2022年6月30日实习单位：XXX交通管理局实习内容：交通信号灯控制系统的运行和维护一、实习目的通过本次实习，了解交通信号灯控制系统的运行原理和维护方法，提高自己的实际操作能力，将所学知识与实际工作相结合，为今后的工作打下坚实基础。
二、实习过程1. 实习前期，我参加了交通信号灯控制系统的基本知识培训，了解了交通信号灯的基本组成部分、工作原理和运行模式。
2. 实习期间，我在交通管理局的指导下，参与了交通信号灯控制系统的运行和维护工作。
具体内容包括：（1）实时监控交通信号灯系统的运行状态，确保其正常工作；（2）根据交通流量和事故情况，调整交通信号灯的运行模式；（3）定期检查交通信号灯设备，发现问题及时上报并处理；（4）参与交通信号灯设备的维修和更换工作。
3. 实习后期，我针对实习过程中遇到的问题，进行了总结和反思，并向交通管理局的工作人员请教，提高了自己在交通信号灯控制系统方面的专业知识。
三、实习收获通过本次实习，我收获颇丰，具体表现在以下几个方面：1. 掌握了交通信号灯控制系统的运行原理和维护方法，提高了自己的实际操作能力；2. 学会了如何根据交通流量和事故情况，调整交通信号灯的运行模式，提高了工作效率；3. 了解了交通信号灯设备的基本组成，能够独立进行故障排查和处理；4. 培养了自己的团队合作精神和责任感，为今后的工作打下了坚实基础。
四、实习反思在实习过程中，我发现自己在交通信号灯控制系统方面还存在一些不足，如对某些设备的了解不够深入，处理问题时不够果断等。
针对这些问题，我将在今后的学习和工作中，加强专业知识的学习，提高自己的实际操作能力，为更好地服务于交通管理工作做好准备。
总之，本次实习使我受益匪浅，不仅提高了自己的专业素养，还为今后的工作打下了坚实基础。
在今后的学习和工作中，我将继续努力，将自己所学知识与实际工作相结合，为我国交通管理工作贡献自己的力量。
单片机交通灯实验报告
单片机交通灯实验报告实验目的：1.熟悉单片机的基本工作原理和编程方法。
2.学习如何使用单片机控制交通灯的运行。
3.加深对电子元器件和电路原理的理解和掌握。
实验器材：1.51系列单片机开发板：包括单片机主控板、显示器板、外部扩展板等。
2.LED灯：红色、黄色、绿色各一颗。
3.电阻：用于限流。
4.连接线：用于连接各个电子元器件。
实验原理：在交通中，红灯代表停止、黄灯代表警告、绿灯代表通行。
在本实验中，我们将使用单片机控制三个LED灯实现交通灯的运行。
具体原理如下：1.使用单片机的IO口控制LED灯的亮灭。
2.根据交通灯的运行状态，通过改变LED灯的亮灭顺序来模拟交通的运行。
实验步骤：1.连接电路：将三个LED灯连接到单片机的IO口，并通过电阻限流。
2.编写程序：使用C语言编写程序，在主函数中设置交通灯的运行状态和亮灭顺序。
3.烧写程序：将编写好的程序烧写到单片机中。
4.运行实验：启动单片机，观察LED灯的亮灭情况，验证交通灯是否能正常工作。
实验结果：经过实验，我们成功地实现了单片机交通灯的控制。
在程序运行过程中，红灯先亮，表示停止；然后黄灯亮，表示警告；最后绿灯亮，表示通行。
整个过程循环不断，符合实际交通灯的运行规律。
实验总结：通过这次实验，我深入了解了单片机的基本工作原理和编程方法，掌握了使用单片机控制交通灯的技巧。
同时，我也加深了对电子元器件和电路原理的理解和掌握。
这些知识将对我今后的学习和工作产生积极影响。
然而，在实验过程中也遇到了一些问题。
比如，如果LED灯连接不正确或程序编写有误，交通灯可能无法正常运行。
因此，在进行单片机实验时，我们需要仔细检查电路连接和程序编写，确保一切正常。
总之，单片机交通灯实验是一次充满趣味和挑战的实践活动。
通过这次实验，我不仅学到了许多知识，而且培养了动手能力和实践能力。
希望将来能有更多这样的实验机会，继续提升自己的电子技术水平。
红绿灯实训小结报告700字
红绿灯实训小结报告在本次红绿灯实训中，我深入了解了交通信号灯的工作原理和实际操作。
通过模拟城市交通场景，我实践了如何根据车流量调整红绿灯的时间，以实现交通的高效流畅。
实训之初，我对红绿灯的控制逻辑略感生疏。
但在不断地模拟演练中，我逐渐掌握了规律，明白了绿灯、黄灯、红灯之间的转换逻辑。
当遇到复杂的交通情况时，如多方向的车流交汇，我学会了如何合理调配时间，确保各个方向的车辆安全有序地通过。
实训过程中，我也遇到了一些挑战。
例如，在高峰时段，如何平衡各个方向的车辆需求是一大考验。
有时，某个方向的车流量突然增大，需要迅速调整红绿灯时间。
通过不断的实践，我学会了根据实际情况灵活调整，而不是死板地遵循预设的程序。
此外，我也意识到了团队合作的重要性。
交通信号灯的设置不仅仅要考虑车辆，还要顾及行人的安全。
在实训中，我与团队成员共同讨论、协作，确保行人安全的同时也保障了车辆的顺畅通行。
经过这次实训，我对红绿灯的控制有了更加深入的了解。
我明白了交通信号灯不仅仅是一个简单的开关转换，它背后涉及到的是整个交通系统的协调与平衡。
每一个决策都可能影响到无数人的出行安全和效率。
未来，我希望能够进一步深化对交通信号灯的研究。
随着技术的发展，智能交通系统正在逐步成为现实。
未来，红绿灯或许能与车辆导航系统、智能感知设备等更加紧密地结合，实现更加精准、高效的交通调度。
此外，我也希望能有机会参与到更多的实际项目中，将理论知识与实践经验相结合，更好地服务于社会和公众。
在本次实训中，我收获颇丰。
我不仅掌握了红绿灯的基本操作技能，还对交通系统有了更加深入的认识。
我相信，这些经验将对我未来的学习和工作产生积极的影响。
智能交通灯设计实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，学习和掌握智能交通灯系统的设计原理、硬件组成、软件编程以及系统调试等技能。
通过实训，提高学生的实际动手能力、创新能力和团队协作能力，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
二、实训内容1. 系统需求分析智能交通灯系统主要用于控制城市道路十字路口的交通信号灯，实现对交通流量的合理调控，提高道路通行效率，降低交通事故发生率。
系统需具备以下功能：（1）自动检测车流量：通过传感器检测交叉路口的车流量，为交通灯控制提供数据支持。
（2）智能调整信号配时：根据车流量变化自动调整交通灯的绿灯、黄灯和红灯时间，实现交通流量最大化。
（3）倒计时显示：在交通灯上显示绿灯、黄灯和红灯的剩余时间，方便驾驶员了解路况。
（4）紧急事件处理：在发生紧急事件时，如交通事故、道路施工等，系统可自动切换为全红灯，确保道路安全。
2. 系统设计（1）硬件设计系统硬件主要由以下模块组成：1）单片机：作为系统的核心控制器，负责处理传感器数据、控制交通灯信号状态等。
2）传感器模块：用于检测车流量、车速等信息，为单片机提供决策依据。
3）显示屏模块：用于显示交通信息、提示信息等，方便驾驶员了解路况。
4）通信模块：用于实现系统的远程监控和数据传输。
5）电源模块：为系统提供稳定的电源供应。
（2）软件设计系统软件主要包括以下模块：1）数据采集模块：从传感器获取实时交通数据。
2）数据处理模块：对采集到的数据进行处理和分析，为信号控制提供决策支持。
3）信号控制模块：根据处理后的数据输出相应的交通灯信号。
4）通信协议模块：实现系统与上位机或其他设备之间的数据传输。
5）人机交互模块：实现系统与操作人员的交互。
3. 系统调试与测试（1）硬件调试：检查各模块连接是否正确，电源是否稳定，传感器数据是否准确等。
（2）软件调试：检查程序逻辑是否正确，功能是否完善，人机交互是否顺畅等。
（3）系统测试：在模拟实际交通场景下，测试系统性能，如响应速度、准确性、稳定性等。
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2013-2014学年第1学期 单片机综合技术实训报告
题 目： 基于单片机的交通灯控制器设计 系 别： 电子工程系 班 级： 电子B1101 * 名： ** 指导教师： * * * 时 间： 2013.12.16－2014.1.3 地 点： 1S203实训室 一、 实训目的 通过“基于单片机的交通灯控制器设计”实训，使学生能够将前面所学单片机原理、数字电路和模拟电路等课程的知识融会贯通，并锻炼学生独立设计、制作和调试应用系统的能力，深入领会单片机应用系统的软硬件设计、调试方法及研制过程；同时，学会查阅各种相关资料，掌握实际电路焊接、Protel电路原理图绘制、Keil C51软件编程调试等技能，为今后专业课学习和走向工作岗位打下良好基础。 二、实训要求
要求所设计的交通灯控制器，具有如下功能： 1．设计有东西向、南北向十字路口交通灯，有红、黄、绿三色灯显示。 2．按照交通规则控制东西向、南北向的红、黄、绿灯。 3．用两位LED数码管实现倒计时显示，倒计时时间为30秒。 4．设计出系统的硬件电路，并编制相应的软件程序。 5. 完成所设计电路的焊接和调试。 6. 上交一份“基于单片机的交通灯控制器设计”实训报告。 三、实训内容、课时分配、实训方式
序号 实训内容 课时 实训方式
1 指导教师布置单片机综合技术实训课程设计任务，讲解系统总体设计方案。 4 讲、练 2 学生进行单片机实验开发板的操作训练，并熟悉Keil C51编程软件等的使用方法。 6 讲、练 3 指导学生进行系统硬件电路的设计、焊接和调试。 10 讲、做 4 指导学生进行系统应用程序的设计及调试。 6 讲、做 5 软件程序和硬件电路的联调及程序烧写器使用方法。 4 讲、做 6 演示设计系统并上交实训报告。 2 讲、做 一、 前言 二、 数字电压表的设计方案 1、画出整体框图，并简要介绍各部分功能； 三、 系统硬件设计 1、给出系统硬件电路。 2、主要芯片介绍（AT89C51） 3、部分主要电路介绍（例：复位电路、LED显示电路、红绿灯显示模块电路等）。 四、 系统软件设计 1． 给出系统主程序流程图，并加以介绍。 2． 对系统主要功能模块进行介绍（数字滤波程序、定时显示T0中断子程序等）。 3． 给出系统软件程序清单。 五、 给出几篇参考文献 六、 心得体会 一、前言 在工业生产中，电压表作为一种常用的测量仪器，而被广泛应用于各种测量和控制过程中。目前，为了满足高精度、高效率的生产需求，对电压表的可靠性及测量精度也提出了更高地要求。 随着用微型计算机取代传统分立元件，通过软件编程来实现各种控制算法，使得数字电压表的制作也变得既简单又经济。因此，本课程设计主要研究用MCS-51单片机来实现数字电压表的制作。 二、数字电压表的设计方案 数字电压表的系统组成框图如图1所示。该数字电压表主要包括MCS-51单片机、A/D转换器、LED显示电路、时钟分频电路、时钟电路及复位电路，各部分功能如下：
（1） A/D转换器。 主要实现对采集到的0～5V模拟电压进行A/D转换，并将转换结果（8位二进制数）送给MCS-51单片机。 （2）时钟分频电路。 将MCS-51单片机ALE引脚输出的时钟信号(是单片机时钟频率的1/6)进行一定的分频处理，使其满足A/D转换器正常工作时所需外部时钟频率的要求。 （3）LED显示电路。 单片机将A/D转换得到的8位数据进行一定处理后，通过P1、P2口控制LED显示电路进行输出显示。 （4）时钟、复位电路。 时钟电路产生单片机正常工作时所需的外部时钟；复位电路完成系统的上电复位及手动复位功能，使系统可以重新执行软件程序。
MCS-51单片机
复位电路时钟分频电路ALE
模拟电压LED显示电路A/D
转换器
时钟电路CLK
P0P1P2
图1数字电压表的组成框图 三、系统硬件设计 数字电压表系统的硬件电路如图2所示。
图2 数字电压表的硬件电路图 1、微处理器模块 在系统硬件电路中，微处理器选用ATMEL公司生产的8位flash单片机AT89C51。由于AT89C51芯片内部含有4KB字节的flash存储器，所以系统不需要外扩程序存储器EPROM。 单片机AT89C51采用12MHz晶振，P0口作为低8位数据输入口，用于传输ADC0809进行A/D转换后输入的数据；P1口用来控制LED显示时的段码；P2.0～P2.3用来控制LED显示时的位码；P3.0控制ADC0809的START、ALE端，用来启动AD转换的开始；P3.1用于控制ADC0809的OE端，通过控制A/D转换器的三态输出锁存器，实现A/D转换器向单片机输出转换后数据；P3.2用于采集ADC0809的EOC端状态，当EOC为高电平时，表明A/D转换结束，否则，表明A/D转换正在进行。 AT89C51性能介绍 在控制系统中，微处理器主要用于完成运算和控制功能，因此，系统要求它应该具有实时的外部响应，能迅速地采集到现场数据，在作出逻辑判断、推理后实现对被控参数的调整与控制。本系统微处理器选用了单片机AT89C51，因为从应用角度看，它具有集成度高、运 行速度快、处理能力强等优点。 （1）AT89C51芯片引脚如图3所示，其功能如下：
图3 AT89C51的引脚图 VCC：芯片电源正极，接＋5V电压。 GND：芯片电源接地端。 XTAL1：接外部晶振的一个引脚。在单片机内部，它是一个反向放大器输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时，此引脚应接地。 XTAL2：接外部晶振的一个引脚。在片内接至振荡器的反向放大器输出端和内部时钟发生器输入端。当采用外部振荡器时，此引脚用于接外部时钟脉冲信号。 RST：芯片复位信号输入引脚，高电平有效。当单片机运行时，在此引脚加上持续时间大于两个机器周期的高电平时，就可以完成复位操作。单片机正常工作时，此引脚应为0.5V低电平。 ALE/PROG：访问外部存储器时，ALE信号的负跳沿用作低8位地址的锁存信号。当不访问外部存储器时，ALE端仍然输出正脉冲信号，此信号频率为时钟振荡器频率oscf的1/6。但每当访问外部数据存储器时（即执行MOVX类指令），在两个机器周期中ALE只出现一次，即丢失一个ALE脉冲。 EA/VPP：EA为外部程序存储器选择控制端。当EA为高电平时，单片机访问内部程序存储器，但当PC（程序存储器）值超过0FFFH 时，将自动转向执行外部程序存储器中的程序。当为低电平时，不论是否有内部存储器，而只访问外部程序存储器。VPP为引脚的第二功能，在将程序烧至AT89C51内部FALSH时，可以利用此引脚提供编程电压（AT89C51为12V）。 PSEN：外部程序存储器读选通信号。在单片机访问外部程序存储器时，此引脚输出负脉冲作为外部程序存储器的选通信号；此引脚接外部程序存储器的OE端，PSEN端可以驱动8个TTL型负载。 P0口：P0.0～P0.7是一个8位漏极开路的双向输入输出口，当访问外部数据时，它是低8位地址总线和数据总线复用端口。当外部不扩展而单片应用时，作为一般双向I/O口用。 P1口：P1.0～P1.7是具有内部提升电路的双向I/O端口（准双向并行I/O口），其输出可以驱动4个LSTTL负载；仅供用户作为输入输出端口用。 P2口：P2.0～P2.7是具有内部提升电路的双向I/O端口（准双向并行I/O口）；当访问外部程序存储器时，它是高8位地址总线；当外部不扩展而单片应用时，则作为一般双向I/O口用。 P3口：P3.0～P3.7是具有内部提升电路的双向I/O端口（准双向并行I/O口）；它还具有特殊功能，包括串行通讯、外部中断控制、定时/计数控制及外部随机存储器内容读取或写入控制等功能。其特殊功能引脚分配如表1所示：
表1 P3口第二功能 端口功能 第 二 功 能 P3.0 RXD－串行输入（数据接收）口 P3.1 TXD－串行输出（数据发送）口 P3.2 0INT－外部中断0输入线，低电平有效 P3.3 1INT－外部中断1输入线，低电平有效 P3.4 T0 －定时器0外部输入 P3.5 T1 －定时器1外部输入 P3.6 WR－外部数据存储器写选通信号输出，低电平有效 P3.7 RD－外部数据存储器读选通信号输入，低电平有效 （2）AT89C51内存空间 1）内部程序存储器（FLASH）4K字节。 2）外部程序存储器（ROM）64K字节。 3）内部数据存储器（RAM）256字节。 4）外部数据存储器（RAM）64K字节。 2、数据采集电路 数据采集电路用于实现对采集到的0～5V模拟电压进行A/D转换，并将转换结果（8位二进制数）送给AT89C51芯片进行数据处理。 考虑到转换精度及设计成本的要求，本系统A/D转换器采用8位A/D转换芯片ADC0809。AT89C51的P3.4、P3.5、P3.6引脚分别接至ADC0809的通道选择端A、B、C上，用来选通IN0～IN7中的一路工作；在实际控制中，本电路通过给P3口输出#10H,使CBA=001来选择IN1通道工作，使采样模拟电压从IN1输入进行A/D转换，。 ADC0809的START、ALE端和AT89C51的P3.0端相连，当P3.0端输出一个正脉冲信号时，启动AD转换的开始；ADC0809的EOC端用于输出转换结束信号，当EOC＝1时，表明A/D转换结束，否则，表明A/D转换正在进行，单片机可通过检测EOC端电平来获得A/D转换情况；AT89C51的P3.1脚和ADC0809的OE端相连，当单片给P3.1输出高电平时（OE=1），可将转换数据输出给单片机。 3、四分频电路 在硬件电路设计中，由于ADC0809片内无时钟发生器，而其正常工作时必须有时钟信号参与；所以，可以利用AT89C51的地址锁存允许信号ALE来给ADC0809提供时钟信号。 ALE引脚的频率是单片机时钟频率的1/6。当单片机时钟频率为12MHZ时，ALE引脚的频率为2MHZ；而ADCO809工作时的典型时钟频率为640KHZ，所以可将ALE输出信号经过四分频后，给ADC0809提供500KHZ的时钟，来保证其可靠工作。 为了实现ALE信号的四分频，可将74LS74芯片（带置位复位的正触发双D触发器）接成四分频器，然后把AT89C51芯片的输出信号ALE经74LS74四分频后送给ADC0809的CLK端，四分频电路的硬件连接如图4所示。