叶奇基于51单片机的交通灯控制系统设计.docVIP

课程设计报告 ( 2013-- 2014 年度第二学期) 名 称： 单片机与嵌入式系统 题 目： 基于51单片机的交通信号灯控制系统 院 系： 控制与计算机工程学院 班 级： 测控1101班 学 号： 1111160121 学生姓名： 叶奇 指导教师： 吕跃刚教授 设计周数： 1周 组员： 成 绩： 日期： 2014 年 6 月 18 日 基于51单片机的交通灯控制系统设计 一、课程设计proteus电路制版软件，独立完成单片机与外围电路设计，内容包括51单片机及电源接口、复位与晶振电路、1个按键及接口、2位LED数码显示驱动电路。 2、掌握交通灯控制系统的设计方法，掌握常用的数字集成电路的功能和应用，以及对一些常用的芯片熟悉，并proteus仿真软件完成定时器、LED驱动显示、循环方式等的软件编程。 二、设计正文 1设计思路 利用单片机实现交通灯的控制，该任务分以下几个方面： a 实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚，用软件实现。 b 用数码管显示倒计时。可以利用动态显示或静态显示，串行并出或者并行并出实现。 C 实现人工紧急控制。该过程在编程时可利用中断实现，设置一个按钮，只要按下，那么四个方向全部显示红灯，禁止以往车辆通行。当情况解除，让时间回到跳转处继续进行。 2 硬件设计 2.1 LED循环电路设计 2.1.1 89cs51单片机概述 MCS-51单片机内部结构： 89CS51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。 89CS51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的工作，完成运算和控制输入输出等操控。 *数据存储器（RAM）： 89CS51内部有128个8位用户数及存储单元和128个寄存器单元，他们是统一编址的，专营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自定义的字型表。 *程序存储器（ROM）： 89CS51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）： 89CS51有两个16位的可编程定时/计数器，一时想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： 89CS51共有4组8位I/O口（P0、P1、P2或P3），用于对外数据传输。 *全双工串行号： 89CS51内置一个全双行串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传输，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： 89CS51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，客满著不同的控制要求，并具有2级优先级别选择。 *时钟电路： 89CS51内置最高频率高达12Hz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但89CS51单片继续外置震荡电容。 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。 MCS-51系统的引脚说明： 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，图二是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和底线两根，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 图二 8951的复位方式可以自动复位，也可以是手动复位，见下图。除此之外，RESET/Vpd还是一复用脚，Vc