十字路口道路交通信号灯控制-毕业设计
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交通信号灯毕业设计交通信号灯毕业设计交通信号灯是城市交通管理中不可或缺的一部分,它起到了引导车辆和行人通行的重要作用。
在我即将完成的毕业设计中,我将探索如何改进交通信号灯系统,以提高交通流量的效率和安全性。
首先,我计划研究现有的交通信号灯系统,并分析其优点和不足之处。
目前,大多数交通信号灯系统采用定时控制方式,根据交通流量和时间设定固定的信号灯时长。
然而,这种方式无法根据实际情况进行调整,导致交通拥堵和等待时间过长的问题。
因此,我将尝试引入智能控制系统,通过实时监测交通流量和道路状况,动态调整信号灯时长,以最大程度地减少交通拥堵和等待时间。
其次,我计划使用传感器技术来收集交通数据。
通过在交通路口安装传感器,可以实时监测车辆和行人的数量、速度和方向。
这些数据将被传输到控制中心,并用于智能控制系统的决策。
例如,当交通流量较大时,系统可以相应地延长绿灯时长,以减少交通拥堵。
当有行人过马路时,系统可以自动调整信号灯以确保交通安全。
此外,我还计划引入机器学习算法来优化交通信号灯系统。
通过对历史交通数据的分析和建模,系统可以学习不同交通状况下最佳的信号灯控制策略。
例如,在高峰时段,系统可以学习到增加绿灯时长以满足交通需求的最佳方案。
这种智能化的控制系统将能够根据实时数据和历史经验做出更准确和高效的决策,提高交通流量的效率和安全性。
此外,为了增加交通信号灯系统的可靠性和稳定性,我还计划设计一个分布式控制系统。
传统的交通信号灯系统通常由一个中央控制器来管理所有的信号灯,一旦控制器出现故障,整个系统将瘫痪。
通过将控制功能分布到多个节点上,系统可以更好地应对故障和异常情况。
当一个节点出现故障时,其他节点可以接管其功能,确保交通信号灯系统的正常运行。
最后,我计划进行实地测试和模拟仿真来验证我设计的交通信号灯系统的有效性。
通过在真实交通路口和交通模拟器中进行测试,我可以评估系统在不同交通场景下的性能和可靠性。
同时,我还将与交通管理部门和专家进行合作,收集他们的反馈和建议,以进一步改进和优化交通信号灯系统。
广州市广播电视大学CRTVU毕业论文论文题目学生姓名学号专业指导教师教学单位2011年12月11 日摘要交通信号灯的出现,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。
为了实现交通道路的管理,力求交通管理先进性、科学化。
用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统,以及该系统软、硬件设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力。
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理,给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。
可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要,广泛的应用于各个行业。
随着科技的发展,可编程控制器的功能日益完善,加上小型化、价格低、可靠性高,在现代工业中的作用更加突出。
关键词:PLC编程器;红绿灯控制;FX2N编程器第一章交通信号控制系统FX2N 型可编程控制器三菱系列FX2N PLC具有可靠性高,抗干扰能力强等优点,可以组成能满足各种控制要求的控制系统,用户不必自己再设计和制作硬件装置。
PLC还具有功能强,适应面广的特点。
今天的PLC已经开始用于闭环控制,不仅如此,随着其扩展能力和通信能力的发展,不仅在交通灯中控制自如,它也越来越多地应用到了复杂的分布式控制系统中。
由PLC控制十字路口的指示灯,维护方便,可按需要随意修改指示灯亮的时间,更是体现了城市管理工作的现代化。
PLC用于对交通信号灯的控制,主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式“信号灯进行精确控制,特别对于多岔路口的控制可方便地实现。
目前大多数品牌的PLC内部均配有实时时钟,通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。
由于PLC本身具有通讯联网功能,所以将同一条路上的信号灯组成一局域网功进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理。
城市交通灯控制采用PLC比传统的采用电子线路和继电器具有可靠性高、维护方便、使用简单、通用性强等特点,PLC还可以联成网络,根据实测各十字路口之间的距离、车流量和车速等,合理确定各路口信号灯之间的时差,把N台PLC联网到一台控制电脑上,以方便操作、管理和监控,从而极大地提高城市道路交通管理能力。
十字路口交通信号灯PLC控制系统设计题目:十字路口交通信号灯PLC控制系统院系名称:专业班级:学生姓名:导师姓名:职称:二○一五年月目录摘要 (4)第1章绪论 (5)1.1 引言 (5)1.2 课题的背景 (5)1.3 课题研究的目的意义 (6)1.4 国内外现状及未来发展趋势 (7)1.4.1 国外发展现状 (8)1.4.2 国内发展现状 (8)1.4.3 未来发展趋势 (9)1.5课题研究的主要内容 (9)第2章控制系统总体方案与技术要求 (11)2.1 系统的基本要求 (11)2.1.1信号灯的基本构成 (11)2.1.2基本控制要求 (12)2.2 PLC的结构及原理 (13)2.2.1 PLC的分类 (13)2.2.2 PLC的基本结构及原理 (13)2.2.3 PLC设计的基本原则 (14)2.3 PLC的选用 (15)2.4 本章小结 (16)第3章信号灯控制系统的设计 (17)3.1 信号灯结构设计 (17)3.1.1工作时序图 (17)3.1.2可编程控制器I/O端口分配 (19)3.1.3程序梯形图指令表 (19)3.1.4信号灯的PLC外部连线图 (22)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)摘要随着社会的发展和进步以及人民生活水平的提高,上路的车辆越来越多,但相应的公路设施却没有相应的改善,这就导致了城市交通拥堵问题突出,而且拥堵的地方多是十字路口等车辆汇集处。
如何改善交通灯控制系统,以适应现在的交通状况,成为竞相研究的课题,本文对该问题给予了深刻地研究。
本文十字路口交通灯控制系统主要用于处理十字路口车辆及行人通过的问题,使其减少相互干扰,提高了十字路口的通行能力。
本文总结了交通灯控制技术的发展,讨论了基于PLC的十字路口交通信号灯控制系统的设计可行性。
根据PLC的工作原理并结合城市交通的实际状况,本文提出了以三菱公司生产的FX2N-128MT-001型PLC作为基本控制核心,安排了四个方向的直行、左转红黄绿灯,人行道红绿灯以及倒计时数码管的具体配置;设计完成了PLC的I/O端口分配和控制程序;探索了基于红外遥控的十字路口交通信号灯的无线强通控制方案并设计了具体的硬件电路及软件控制程序。
十字路口的交通信号灯控制毕业设计长春工业毕业论文十字路口的交通信号灯控制学生姓名: 专业班级: 机械制造及其自动化指导教师: 起止日期:长春工业大学摘要城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输,提高运营效率。
交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统,建立数学模型非常困难,有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。
目前大多采用的是自适应信号控制,它需要数学建模,且不考虑交通延误、停车次数等。
所以经典控制法很难得到满意的效果。
而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法,它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路,达到很好的控制效果。
近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉口、交通干线的模糊控制进行了研究,但因研究的局限性,实际中得到应用的寥寥无几,本文实现基于PLC的交通信号的模糊控制系统。
根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果,用PLC实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法,以单个十字路口4相位交通灯为例,把PLC作为一个模糊控制器,采用梯形图编程。
通过实验保证了系统运行稳定可靠,能根据不同的交通流量进行模糊控制决策,优化信号灯的配时,从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。
关键词:交通; 智能控制; PLC关键词:交通; 智能控制; PLC目录绪论III第一章概述 11.1PLC的介绍 11.2 可编程控制器的基本概念 11.3 PLC的基本构成及基本语言 21.3.1 PLC的基本组成 21.3.2 PLC的基本语言 51.4 可编程控制器的基本特点 5第二章可编程控制器的工作原理及生产厂家 62.1 PLC的工作原理 62.2 PLC的设计原则82.3 PLC的生产厂家82.4 PLC外部接线图8第三章交通红绿灯控制系统的设计93.1 交通灯的设计方案93.2 材料的选择103.3 交通灯的流程图123.3.1主程序的流程图设计图(如图3-3-1) 123.3.2交通灯控制时序图123.3.3 PLC梯形图133.4 交通灯的安装与调试 133.4.1交通灯的按装133.4.2 交通灯的调试13结论15致谢16参考文献17绪论智能控制交通系统是目前研究的方向,也已经取得不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。
十字路口交通信号灯专业:机械设计制造及其自动化可编程控制器教程(PLC大作业)姓名:周春峰0402051216机设045班机电工程学院目录●…………………………………………设计题目●…………………………………………设计要求●…………………………………………示意图●.....................................选择PLC型号●.....................................元件分配●……………………………………………….系统流程图●………………………………………………….程序设计●…………………………………………………..个人小结●………………………………………………….参考文献一.设计题目十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试二. 设计要求用PLC控制十字路口交通信号灯,其要求如下:1 控制要求:系统工作受开关控制,启动开关“ON”则系统开始工作,启动开关“OFF”则系统停止工作,所有灯关闭。
若因故障使东南西北的绿灯同时亮,系统能自动报警并自动关闭所有红、绿灯,转入提示警告方式(参见“控制规律”)。
2 控制对象:东西方向红灯两个,南北方向红灯两个,东西方向左转弯绿灯两个,东西方向黄灯两个,南北方向黄灯两个,南北方向左转弯绿灯两个,东西方向绿灯两个,南北方向绿灯两个,报警灯一个。
3 控制规律:1)系统24小时循环运行,工作规律按时序图运行(见附图)。
绿灯闪烁时按0.5秒间隔运行。
2)提示警告方式运行时,控制规律为:东、南、西、北四个方向黄灯全部闪亮,其余灯全部熄灭。
黄灯闪亮按亮0.4秒,暗0.6秒的规律反复循环。
三.示意图四.选择PLC型号1.根据要求所知,系统采用自动化工作方式,其输入信号有:系统启动,停止按钮信号,输出信号有:东西方向,南北方向各两组信号灯以及东西左转,南北方向左转和一个报警信号灯。
由此可知,系统所需输入点数为2,输出点数为9,且都是开关量。
一、内容提要目前,单片机已广泛应用到国民经济建设和日常生活的许多领域,成为测控技术现代化必不可少的重要工具。
随着现代社会的高速发展,人民的生活水平日益地提高,私人汔车已不再是梦想,然而面对着大量交通工具的来来往往,没有一个好的秩序是行不通的,为此产生了以维护交通运输安全为课题的大量信号灯系统,而这里单片机的开发与利用倍受关注。
题目:十字路口交通信号灯系统目的:通过课程设计,主要达到以下目的:1、增进我们对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解。
2、使我们掌握单片机的内部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通讯等。
3、使我们了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下基础。
4、学习数据输出程序的设计方法5、学习模拟交通灯控制的实现方法。
6、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。
7、通过课程设计,掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术,了解表关电路参数的计算方法。
8、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。
9、通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,使学生了解开发一单片机应用系统的全过程,为今后从事相应打下基础。
要求:1、完成硬件电路分析及设计。
2、完成软件编制并通过测试。
3、可实现附加功能,使用一个开关控制夜间行车,当开关按下后,只有黄灯在不停地闪烁,其它灯不亮。
4、原理图设计要符合项目的工作原理,连线要正确,端了要不得有标号。
5、图中所使用的元器件要合理选用,电阻,电容等器件的参数要正确标明。
6、根据要求,将总体项能分解成若干个子功能模块,每个功能模块完成一个特定的功能。
7、根据总体要求及分解的功能模块,确定各功能模块之间的关系,设置出完整的程序流程图。
8、画出工作原理图,程序流程图并给出程序清单。
原理:要完成本次课程设计,首先必须了解交通灯的燃灭规律。
设有一十字路口2、4为南、北方向,1,3为东西方向,初始态为四个路口的红灯全亮。
plc十字路口红绿灯毕业设计毕业设计题目:PLC十字路口红绿灯控制系统摘要:随着城市交通的不断发展和人口的增长,十字路口的交通流量逐渐增大,交通事故也层出不穷。
为了提高交通效率和安全性,本设计提出了基于PLC的十字路口红绿灯控制系统。
该系统使用PLC作为控制核心,利用传感器感知车辆和行人的存在以及行驶方向,实现灵活精确的信号控制。
本文将详细介绍系统的设计原理、硬件实现和软件编程,并结合实际案例进行演示,以期为城市交通管理者和相关研究人员提供参考和指导。
1. 系统设计原理本设计采用基于PLC的红绿灯控制系统,通过传感器感知车辆和行人的存在情况,利用PLC芯片进行信号控制。
系统根据不同时间段、交通流量和行驶方向等信息,合理调配红绿灯的时间和灯光状态,以实现交通的高效与安全。
2. 硬件实现2.1 PLC选型选择适合交通信号控制的PLC芯片,具备较高的计算能力、稳定性和可靠性。
同时,考虑PLC的扩展性和接口需求,以适应不同规模和复杂度的交通路口。
2.2 传感器选择选择合适的传感器,如车辆探测器和行人探测器等,能够精确检测交通流量和行人动态。
利用传感器提供的信号,PLC可以根据实际情况进行动态调整,实现智能红绿灯控制。
2.3 红绿灯灯具选择符合道路交通管理标准的红绿灯灯具,并合理布局于十字路口各个方向。
同时,考虑灯光的亮度、可见性和节能性,以提高交通参与者对红绿灯信号的识别和理解。
3. 软件编程3.1 PLC编程语言选择根据PLC芯片的型号和软件的支持,选择适合的编程语言进行控制程序的开发。
常见的编程语言如LD(梯形图)、ST(结构化文本)、FBD(功能块图)等,需要根据实际情况选择合适的语言。
3.2 红绿灯控制逻辑结合十字路口的交通流量和行驶方向等信息,利用PLC编程语言编写控制逻辑。
根据车辆和行人的存在情况,自动切换不同方向的红绿灯信号,以保证交通的安全与顺畅。
4. 实际案例演示为了验证设计的有效性和可行性,本设计将在某一具体十字路口进行实地演示。
目錄摘要 (2)第1章PLC介绍及设计背景 (2)1.1可编程逻辑控制器简介 (2)1.2交通信号灯 (3)第2章交通信号灯控制要求和设计思路 (4)2.1 控制对象 (4)2.2 控制要求 (4)2.3 系统简介 (6)2.4交通信号灯PLC控制系统流程图 (7)第3章交通信号灯的硬件选型及软件设计 (11)3.1硬件选型与I/O地址的分配 (11)3.2 PLC端子接线图 (12)3.3软件设计 (13)结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (17)附录 (18)附录1梯形图 (18)附录2指令表 (25)摘要隨著汽車進入家庭步伐的加快和城市汽車數量的增多,城市道路交通問題顯得越來越重要。
交通信號燈的出現,使交通得以有效管制,對於疏導交通流量、提高道路通行能力,減少交通事故有明顯效果。
實現交通信號燈的有效控制,能夠為降低社會交通事故的發生率,保障人民的生命財產安全而出力。
本文從最基本的 PLC 技術到現代城市交通控制系統的製作。
該系統選用的可編程邏輯控制器是日本三菱公司的FX2N系列,具有一定的智能性,即可以根據路面車流量大小對十字路口的交通信號燈按高峰期、正常期和晚間幾個時段進行分時控制。
關鍵字:PLC、交通信號燈、控制系統第1章 PLC介紹及設計背景1.1可編程邏輯控制器簡介編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,簡稱 PLC) 根據國際電工委員會(IEC)在1987年的可編程控制器國際標準第三稿中,對其作了如下定義:“可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境應用而設計的。
它採用可編程序的記憶體,用來在其內部存儲執行邏輯運算,順序控制,定時,計數與算術運算等操作的指令,並通過數字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。
可編程控制器及其有關外部設備,都應按易於使工業控制系統形成一個整體,易於擴充其功能的原則設計。
”可編程控制器作為目前工業自動化的重要基礎設備,被稱為“工業自動化三大支柱性產業之一”,在各工業生產領域發揮著愈來愈大的作用。
重庆xxx大学毕业设计系部名称:专业班级:课题名称:十字路口道路交通信号灯控制指导教师:学生姓名:学号:二O一二年十一月红绿灯控制是智能交通系统的一个重要部分。
在高度科技化的今天,交通系统也在自动化上不断地更新、发展和完善,道路更宽敞,路口更复杂。
交通灯出现了更多的变化,从最早的红绿灯,发展到现今的箭头指向红绿灯,人行红绿灯等。
这些改变都只有一个目的,为使道路更通畅,更安全。
随着社会的不断进步,传统的交通灯的缺陷也日益出现,其中设计过于死板,达不到道路的最大通行效率是最明显的问题,红绿灯交替变换时间过于程式化。
基于传统交通灯控制系统设计过于死板,红绿灯交替是间过于程式化的缺点,智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义,它能根据道路交通拥护,交叉路口经常出现拥堵的情况。
利用单片机控制技术提出了软件和硬件设计方案,能够实现道路的最大通行效率。
本文所设计的单片机控制交通灯系统是基于十字路口交通信号灯控制,并对放行和禁行时间进行倒计时显示(秒)。
单片机即单片微型计算机。
由RAM,ROM,CPU构成,其集定时、计数和多种接口与一体的微控制器。
它体积小、成本低、功能强,广泛的应用于只能产业和工业自动化上。
而51系列单片机是各类单片机中最为典型和富有代表性的一种。
单片机的十字路口道路交通信号灯控制器设计,利用单片机的定时器产生秒信号,控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭,并且用4只LED数码管显示器显示十字路口南北、东西两个方向的通行时间(绿灯点亮的时间)、暂缓通行时间(黄灯点亮的时间)、禁止通行时间(红灯点亮的时间)。
C语言是一种结构化的高级语言,以其优点是可读性好、移植容易的特点被普遍应用于单片机编程。
本设计即使用C语言编程,使程序条理清晰、功能扩展性好、实用性强。
关键词:单片机红绿灯AT89C51 Proteus仿真1 概述 (1)1.1课题名称 (1)1.2设计要求 (1)2 系统总体方案及硬件设计 (1)2.1 AT89S51单片机简介 (1)2.2 AT89S51芯片内部结构简介 (2)2.3主要引脚功能 (4)2.4系统方框图 (6)2.5工作原理 (6)2.6电路原理图 (7)2.7单片机最小系统 (8)2.8时间显示电路 (8)2.9交通灯电路 (9)3 软件设计 (10)3.1整体系统分析 (10)3.2通行方案设计 (10)3.2程序主体设计流程 (11)3.3子程序模块设计 (12)4 Proteus软件仿真 (13)参考文献 (14)附录源程序代码 (15)设计体会 (20)1 概述1.1课题名称基于MCS-51单片机的十字路口道路交通信号灯控制器设计1.2设计要求1)信号灯受一个起动开关控制,当起动开关接通时,信号系统开始工作,且南北红灯亮,东西绿灯亮,反之则东西红灯亮,南北绿灯亮。
当起动开关断开时,所有信号灯都熄灭。
2)南北红灯亮,维持25S。
在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮,并维持20S。
到20S时,东西绿灯闪烁,闪烁3S后熄灭。
在东西绿灯熄灭时,东西黄灯亮,并维持2S。
到2S时,东西黄灯熄,东西红灯亮。
同时,南北红灯熄灭,南北绿灯亮。
3)东西红灯亮,维持30S。
南北绿灯亮,维持25S。
然后闪烁3S,熄灭。
同时南北黄灯亮,维持2S后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。
4)每个灯亮时,辅以电子秒表并倒计时。
如按前面描述,南北红灯亮25秒并倒计时,最后3秒钟时闪烁,归零时即切换为绿灯并同时开始倒计时;东西绿灯与南北红灯同时亮25秒并倒计时,20秒起闪烁3秒钟,然后再变成黄色2秒钟。
5)周而复始6)Proteus软件仿真2 系统总体方案及硬件设计2.1 AT89S51单片机简介AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4k bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。
它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中,ATMEL公司的功能强大,低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
单片机以体积小、功能全、性价比等诸多优点而独具特色,在工业控制、尖端武器、通信设备、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。
如果说C语言程序设计课程设计的基础课,那么单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生能动手等特点,成为工科学生硬件设计基础课。
2.2 AT89S51芯片内部结构简介8051单片机(其管脚图如图-1所示)包含中央处理器(CPU)、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:1.中央处理器(CPU)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。
(图-1)2.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。
3.程序存储器(内部ROM):程序存储器用于存放程序和固定不变的常数等。
通常采用只读存储器,且其又多种类型,在89系列单片机中全部采用闪存。
AT89S51内部配置了4KB闪存。
3.1.定时/计数器(ROM):定时/计数器用于实现定时和计数功能。
AT89S51共有2个16位定时/计数器。
3.2.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。
每个口都由1个锁存器和一个驱动器组成。
它们主要用于实现与外部设备中数据的并行输入与输出,有些I/O口还有其他功能。
4.全双工串行口:A89S51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。
5.时钟电路:时钟电路的作用是产生单片机工作所需要的时钟脉冲序列。
6.中断系统:中断系统的作用主要是对外部或内部的终端请求进行管理与处理。
AT89S51共有5个中断源:2个外部中断,即/INT0(P3.2)和/INT1(P3.3);3个片内中断,即定时器T0的溢出中断、定时器T1的溢出中断和串行口中断。
除去图中的存储电路和I/O部件,剩下的是CPU,它可以分为运算器和控制器两部分。
运算器功能部件包括算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC、寄存器B、暂存寄存器TMP1、TMP2、程序状态字寄存器PSW等。
控制器功能部件包括程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、定时控制逻辑电路CU、数据指针寄存器DPTR、堆栈指针SP及时钟电路等。
7.定时/计数器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。
2.3主要引脚功能·P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/0口,也即地址/数据总线复用口。
作为输出口用时,每位能驱动8个TTL逻辑门电路,对端口写“l”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。
·P1口:Pl 是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,Pl的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。
对端口写“l”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。
作输入口使用时,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
Flash编程和程序校验期间,Pl接收低8位地址。
如下表1所示:表1·P2 口:P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。
在访问8 位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @Ri 指令)时,P2 口线上的内容(也即特殊功能寄存器(SFR )区中P2寄存器的内容),在整个访问期间不改变。
Flash 编程或校验时,P2亦接收高位地址和其它控制信号。
·P3 口:P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I /0 口。
P3 口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个TTL 逻辑门电路。
对P3口写入“l”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。
作输入端时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流(IIL )。
P3口除了作为一般的I /0口线外,更重要的用途是它的第二功能,如下表2所示:表2P3口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
·RST:复位输入。
当振荡器工作时,RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
WDT 溢出将使该引脚输出高电平,设置SFR AUXR 的DISRT0 位(地址8EH )可打开或关闭该功能。
DISRT0位缺省为RESET 输出高电平打开状态。
·ALE/PROG ————:当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE (地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。
即使不访问外部存储器,ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的正脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。
要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。
对F1ash 存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG )。
如有必要,可通过对特殊功能寄存器(SFR )区中的8EH 单元的D0 位置位,可禁止ALE 操作。
该位置位后,只有一条M0VX 和M0VC 指令ALE 才会被激活。
此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE 无效。
·PSEN ————程序储存允许(PSEN ————)输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89C51 由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次PSEN ————有效,即输出两个脉冲。
当访问外部数据存储器,没有两次有效的PSEN ————信号。
2.4系统方框图2.5工作原理由软件设置交通灯的初始时间,南北方向通行30秒,东西方向通行20秒,数码管采用动态显示,P0口送字形码,P2口送字位选通信号,通过单片机的P1口控制各种信号灯的燃亮与熄灭。