基于单片机交通控制器设计论文.docx

1引言

在日新月异的21世纪里，家用电子产品得到了迅速发展。许多家电设备都趋于人性化、智能化，这些电器设备大部分都含有CPU控制器或者是单片机。单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统、通讯设备、日常消费类产品和玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各个方面，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器(冰箱、空调、彩电)等。用单片机来控制的小型家电产品具有便携实用，操作简单的特点。

本文设计的交通控制器设计属于小型智能自动化控制系统。利用单片机进行控制，实时时钟芯片进行记时，外加掉电存储电路和显示电路，可实现数码的显示和声音报警。交通控制器既可广泛应用于铁路与公路的交叉口，也可应用于安排不了人手看管的交叉路口。因而，此设计具有相当重要的现实意义和实用价值。

2系统概述

本设计以AT89S52单片机为核心，构成单片机控制电路，结合LM386芯片，显示15秒倒计时，并进行报警，同时完成对它们的自动调整和掉电保护，全部信息用数码管显示。软件控制程序实现所有的功能。整机电路使用+5V稳压电源，可稳定工作。系统框图如图2-1所示，其软硬件设计简单，时间记录准确，可广泛应用于长时间连续显示的系统中。

人机接口

电源电路

单片机控制电路

显示电路

软件控制程序

图2-1系统框图

3方案选择

由于电子万年历的种类比较多，因此方案选择在设计中是至关重要的。正确地选

择方案可以减小开发难度，缩短开发周期，降低成本，更快地将产品推向市场。

3.1方案1——基于AT89S52单片机的交通控制器的设计

不使用时钟芯片，而直接用AT89S52单片机来实现电子万年历设计。AT89S52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写1000余次。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器，为

很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

用单片机来实现交通控制器设计，无须外接其他芯片，充分利用了单片机的资源。但是精度不够高，误差较大，掉电后丢失所有数据，软件编程较复杂。

3.2方案2——基于与非门数字电子的交通控制器设计

用电子元器件来搭交通控制器设计，电路较复杂，接点较多，运行不稳定。

时序控制

时序控制电路

555产生的时钟信号

时间显示电路

15秒控制电路

4系统硬件电路的设计

按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块和闹铃模块共6个模块组成，电路系统构成框图如图4-1所示。主控芯片使用52系列AT89S52单片机，时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302,存储模块采用美国ATMEL公司生产的低功耗CMOS串行EEPROM存储芯片AT24C02。DS1302作为主要计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以在很小电流的后备(2.5～5.5V电源，在2.5V时耗电小于300nA)下继续计时，并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。

传感器

灯指示

控制器

显示

音频放大

图4-1交通控制器设计系统构成框图

4.1系统核心部分——闪电存储型器件AT89S52

4.1.1AT89S52具有下列主要性能5:

·8KB可改编程序Flash存储器(可经受1000次的写入/擦除周期)

·全静态工作：OHz～24MHz·三级程序存储器保密

·128×8字节内部RAM·32条可编程I/0线

·2个16位定时器/计数器

·6个中断源

·可编程串行通道·片内时钟振荡器

4.1.2AT89S52的引脚及功能

AT89S52单片机的管脚说明如图4-2所示。

1

P1.0

P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

RST

P3.0(RXD)P3.1(TXD)

P3.2(INTO)P3.3(INT1)

P3.4(T0)

P3.5(T1)

P3.6(WR)

P3.7(RD)

XTAI2

XTALI

GND

VCC

P0.0(AD0

P0.1(AD1

P0.2(AD2)

P0.3(AD3

P0.4(AD4)

P0.5(AD5)

P0.6(AD6

P0.7(AD7

EA/VPP

ALE/PROG

PSEN

P2.7(A15)

P2.6(A14)

P2.5(A13)

P2.4(A12

P2.3(A11)

P2