基于AT89S52单片机的十字路口交通灯控制系统 - 图文(2)

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图3

2.3.2中央单片机部分

中央单片机部分为Atmel公司生产的单片机AT89S52。AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

AT89S52（如图4）具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。

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图4

2.3.3交通灯与计时牌部分

交通灯采用12个发光二极管组成，由P1口控制，附限流电阻。

而计时牌采用共阳极数码显示器。通常，共阳极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为高电平时，该端所连接的字符导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。同样，要求段驱动电路能提供额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。本次设计在显示模块用到的是两个两位一体共阳极数码管，共有8个代码输入口和4个位选输入口，采用排阻提供上拉电流数码管，以保证有足够大的电流点亮数码管，采用动

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态驱动，使各位数码管逐个轮流受控显示，这就是动态驱动，由于扫描速度极快，显示效果与静态驱动相同。同时，由于P0口的特性，附加1k欧上拉电阻以驱动。 该部分硬件连接如图5：

图5

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软件设计

本次单片机课程设计软件设计部分采用模块化程序设计，软件系统包括主程序、定

3.1 软件总体设计方案

时器0中断服务程序、定时器1中断服务程序（用以扩充外部中断）、延时程序、外部中断0服务程序、外部中断1服务程序和显示程序。程序流程图如图6、图7：

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主 程 序 外部中断 定时器中断 开始 外部中断服务入口 初始化 中断服检查系统状态 进行相应服务 调用显示程序 务程序 Y 中断结束返回 是否正常 定时器 N 调节每灯时间 定时器中断服务程序中断入口 重赋定时器初值 计数以统计时间 图6

显示程序结束 调用数码管 显示 调用数码管 显示 正常 中断结束 显示程序显示程序入口 判断工作情况 紧急并可修改 图7

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3.2 软件系统设计具体过程

软件设计部分采用模块化程序设计，用C语言编写。Keil是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。（单片机程序见附录）

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PROTEUS仿真

Proteus 是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于

4.1 PROTEUS简介

Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：

（1）实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。

（2）支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：ARM7(LPC21xx)、 8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多种外围芯片。 （3）提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2、MPLAB等软件。

（4）具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。

4.2 仿真过程

接通电源，系统开始工作。

（1）系统初始状态设置为主干道（南北方向）有车，主干道绿灯，次干道（东西方向）红灯从初始时间30秒开始计时。