殊功能寄存器二最小应用系统设计时钟电路复位电路通用的晶振电路三显示电路四灯电路构成第四章软件设计主程序设计二延时子程序设计三按键扫描子程序设计四中断子程序设计五显示子程序六声光报警子程序七交通情况检测子程序八路灯控制子程序设计参考文献附录附元器件明细表附仪器设备清单附电路图图纸附程序清单西京学院毕业论文设计作者马卫飞摘要单片机是款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。本系统以毕业设计的题目要求为目的，采用单片机为控制核心，利用光电传感器出检测环境的明暗变化以及路灯的工作状态，利用对射式红外线检测交通的情况，通过在硬件的基础上进行编程，利用软件达到路灯模拟系统的支路控制器有时钟功能，能设定显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯支路控制器能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯支路控制器能根据交通情况自动调节亮灯状态支路控制器能分别控制每只路灯的开灯和关灯时间当路灯出现故障时灯不亮，支路控制器发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求。采用的技术主要有通过编程来路灯的状态。传感器的有效应用新型显示芯片的采用关键词单片机光电传感器红外传感器西京学院毕业论文设计作者马卫飞第章绪论随着交通行业的迅速发展，与之相关的系列智能设备的研究也就越来越受人关注。本设计就是以这样的形势为背景提出来的，以此以它作为自己的毕业设计，具有很现实的实用意义。此次的毕业设计结合现在社会的实际需要，从而达到学以致用，服务于人民的效果,根据实际需要，设计的路灯模拟控制系统应该具有支路控制器有时钟功能，能设定显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯支路控制器能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯支路控制器能根据交通情况自动调节亮灯状态支路控制器能分别控制每只路灯的开灯和关灯时间当路灯出现故障时灯不亮，支路控制器发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。根据毕业设计的题目要求，现确定如下方案以单片机最小系统为控制核心然后加装光电传感器红外传感实现对路灯的控制以及交通情况的信息采集，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对路灯的智能控制。这种方案能实现对路灯状态进行实时控制，控制灵活可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。本设计采用系列中的单片机。是款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。它是第三代单片机的代表。第三代单片机包括了公司发展系列的新代产品，如﹑﹑﹑﹑，还包括了﹑﹑﹑﹑﹑﹑等公司以为核心推出的大量各具特色﹑与兼容的单片机。新代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现完善的控制功能为己任，将些外部接口功能单元如﹑﹑可编程计数器阵列﹑监视定时器﹑高速口﹑计数器的捕获比较逻辑等。这代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。公司还为这代单片机系列单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线本设计就采用了比较先进的为控制核心，采用工艺，功耗很低。该设计具有实际意义，可以应用于考古机器人医疗器械等许多方面。尤其是在足球机器人研究方面具有很好的发展前景在考古方面也应用到了超声波传感器进行检测。所以本设计与实际相结合，现实意义很强。西京学院毕业论文设计作者马卫飞第二章方案设计与论证根据题目的要求，确定如下方案利用光电传感器和红外传感器进行外部路灯状态和交通状态的信息收集，然后将收集的数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对路灯的智能控制。这种方案能实现对路灯的工作进行实时控制，控制灵活可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。外部环境明暗的检测单元方案采用光敏二极管感受外届光照变化，无光照时，有很小的饱和反向漏电流，二极管截止光照时反向电流增大，形成光电流。方案二采用光敏电阻对光源的感应改变自身电阻，由电压比较器提取之间电压，考虑到电阻变化的灵敏度，采用两个光敏电阻串联的方式，通过改变与光敏电阻串联的电位器的值可以调节光敏电阻的感光范围。考虑到现实中声光控制技术的运用已经证明了光敏电阻完全可以达到要求，且价格便宜，电路简单。综合考虑以上方案采用光敏电阻。二路况的检测单元方案采用摄像头或探测头收集路面上信息。用这种方法，对路面信息处理准确，但是成本过高，数据处理量大，对硬软件的要求都非常高，短时间内难以实现。方案二使用反射式红外二极管和接收管组成发射接收器。由于红外光波长比可见光长，因此受可见光的影响比较小，同时，红外对管还具有以下优点质量轻，灵敏度高，线性好，接口电路比较简单，安装方便，足够满足对本系统中物体检测的要求。基于以上原因，选用了成本较低的方案二。三处理器的选择单片机作为模拟路灯控制系统的核心。具有许多优点，空间大指令周期短运算速度快低功耗低电压可编程音频处理，易于编程和调试。本题要求支路控制器有声光报警功能，由此看来单片机更具有优越性。西京学院毕业论文设计作者马卫飞第三章硬件设计个单片机应用系统的硬件电路设计包含有两部分内容是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如﹑﹑口﹑定时记数器﹑中断系统等能量不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统配置，既按照系统功能要求配置外围设备，如键盘显示器﹑打印机﹑﹑转换器等，要设计合适的接口电路。单片机硬件结构单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在个尺寸有限的集成电路芯片上。如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器数据存储器程序存储器并行口串行口定时器计数器中断系统及特殊功能寄存器。它们都是通过片内单总线连接而成，其基本结构依旧是加上外围芯片的传统结构模式。但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。微处理器该单片机中有个位的微处理器，与通用的微处理器基本相同，同样包括了运算器和控制器两大部分，只是增加了面向控制的处理功能，不仅可处理数据，还可以进行位变量的处理。数据存储器片内为个字节，片外最多可外扩至字节，用来存储程序在运行期间的工作变量运算的中间结果数据暂存和缓冲标志位等，所以称为数据存储器。程序存储器由于受集成度限制，片内只读存储器般容量较小，如果片内的只读存储器的容量不够，则需用扩展片外的只读存储器，片外最多可外扩至字节。西京学院毕业论文设计作者马卫飞中断系统具有个中断源，级中断优先权。定时器计数器片内有个位的定时器计数器，具有四种工作方式。串行口个全双工的串行口，具有四种工作方式。可用来进行串行通讯，扩展并行口，甚至与多个单片机相连构成多机系统，从而使单片机的功能更强且应用更广。口口口口为个并行位口。特殊功能寄存器共有个，用于对片内的个功能的部件进行管理控制监视。实际上是些控制寄存器和状态寄存器，是个具有特殊功能的区。由上可见，单片机的硬件结构具有功能部件种类全，功能强等特点。特别值得提的是该单片机中的位处理器，它实际上是个完整的位微计算机，这个位微计算机有自己的位寄存器口和指令集。位机在开关决策逻辑电路仿真过程控制方面非常有效而位机在数据采集，运算处理方面有明显的长处。单片机中位机和位机的硬件资源复合在起，二者相辅相承，它是单片机技术上的个突破，这也是单片机在设计的精美之处。二最小应用系统设计是片内有的单片机，因此，这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。用单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可，如图单片机最小系统所示。由于集成度的限制，最小应用系统只能用作些小型的控制单元。其应用特点西京学院毕业论文设计作者马卫飞有可供用户使用的大量口线。内部存储器容量有限。应用系统开发具有特殊性。图单片机最小系统时钟电路虽然有内部振荡电路，但要形成时钟，必须外部附加电路。单片机的时钟产生方法有两种。内部时钟方式和外部时钟方式。本设计采用内部时钟方式，利用芯片内部的振荡电路，在引脚上外接定时元件，内部的振荡电路便产生自激振荡。本设计采用最常用的内部时钟方式，即用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。振荡晶体可在到之间选择。电容值无严格要求，但电容取值对振荡频率输出的稳定性大小振荡电路起振速度有少许影响，可在到之间取值，但在到时振荡器有较高的频率稳定性。所以本设计中，振荡晶体选择，电容选择。在设计印刷电路板时，晶体和电容应尽可能靠近单片机芯片安装，以减少寄生电容，更好的保证振荡器稳定和可靠地工作。为了提高温度稳定性，应采用电容。复位电路的复位是由外部的复位电路来实现的。复位引脚通过个斯密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的，斯密特触发器的输出电平由复位电路采样次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。西京学院毕业论文设计作者马卫飞复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要的上升时间不超过，就可以实现自动上电复位。时钟频率用时取，取。除了上电复位外，有时还需要按键手动复位。本设计就是用的按键手动复位。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过端经电阻与电源接通而实现的。按键手动复位电路见图。时钟频率选用时，取，取，取。图复位电路通用的晶振电路单片机的晶振电路是种典型电路，分为内部时钟方式和外部时钟方式两种。内部时钟方式的电路如图所示。图单片机的内部晶