交通信号灯控制器课程设计

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TMOD=0x03

单片机定时器0设置为工作方式1为TMOD=0x01

TCON: 定时器/计数器控制寄存器（TIMER/COUNTER CONTROL REGISTER）

TMOD分成2段，TCON控制更加精细，分成四段，在本文中只要用到高四段。

TF0(TF1)——计数溢出标志位，当计数器计数溢出时，该位置1。 TR0（TR1）——定时器运行控制位

当TR0（TR1）＝0 停止定时器/计数器工作 当TR0（TR1）＝1 启动定时器/计数器工作 IE0（IE1）——外中断请求标志位

当CPU采样到P3.2（P3.3）出现有效中断请求时，此位由硬件置1。在中断响应完成后转向中断服务时，再由硬件自动清0。

IT0（IT1）——外中断请求信号方式控制位 当IT0（IT1）=1 脉冲方式（后沿负跳有效）

当IT0（IT1）＝0 电平方式（低电平有效）此位由软件置1或清0。 TF0（TF1）——计数溢出标志位

当计数器产生计数溢出时，此位由硬件置1。当转向中断服务时，再有硬件自动清0。计数溢出的标志位的使用有两种情况：采用中断方式时，作中断请求标志位来使用；采用查询方式时，作查询状态位来使用。

2.3定时初值的计算

如果是16位的计数器，16位最大值是65535，共可计数65536次。基本的常数一定要记住，还要记住8位最大值是255，共可计数256次，还要记住8位上每位代表的数值。

12 * 65536/11059200 = 0.0711 s,也就是，71 ms内的定时可以单次定时就完成。如果定时时间超过71 ms，就要循环了。

一次定时需要几次机器周期：

计算公式：定时秒数/机器周期

比如我要定时1秒， 1/（12/11059200）= 921600次，16位计数器最大可计数65536次，921600次早就益出了。我们可以每次定时10 ms，循环100次就可以定时1秒了，1 s缩小100百倍就是10 ms, 也就是每次需要计数9216次。

确实计数器初始值: 定时10 ms时，如果计数器从0开始计数，我们就不知道什么时候到了9216

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次。所以应该计数了9216次，16位计数器最多计数95536次，然后就溢出，一溢出TCON的TF位就会置1，我们只要经常检测TF位就可以知道什么时候完成10ms的定时了。

计算公式：计数器初始值=最大计数次数 - 需要计数次数 如果定时10 ms，计数器的初始值就是 65536 - 9216

计算计数器的高位和低位：

16位的计数器，也就是两个8位组成，8位的最大计数次数是256。所以: 计数器高位 = 初始值/256 计数器低位 = 初始值%6

第三章、 系统硬件电路设计

硬件设计是整个系统的基础，要考虑的方面很多。除了实现本设计基本功能以外，还要考虑如下几个因素：①系统稳定度；②器件的通用性或易选购性；③软件编程的易实现性；④系统其它功能及性能指标。好的硬件设计会节省程序步骤。

3.1 单片机最小系统

单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。它由单片机、时钟电路、复位电路等组成。为了简化电路、降低成本、提高可靠性，本设计采用AT89S51作为主控制器，外加一些控制电路来实现时钟的基本功能。

通常, 将完成单片机最基本功能, 没有外围器件及外设接口扩展的系统称之为单片机最小系统, 简称最小系统。根据系统设计要求，结合性能分析，设计的单片机最小系统如图3.1所示。

AT89C51单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器，反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，两端连接石英晶体及两个瓷片电容形成稳定的自激振荡器。在本次设计中电容均取22pF，石英晶体的振荡频率选12MHz。

复位是单片机的初始化操作，复位后可使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始正常工作。复位电路则是实现这一功能的实际执行者, 它应该使高电平的复位信号持续两个机器周期以上。常用的复位电路有上电复位和手动复位两种，本设计中的复位电路集手动复位及上电复位于一体：

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1、上电复位是通过外部复位电路的22uF电容的充电来实现的，这样只要

电源VCC的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位。

2、按键手动复位是通过使复位端经电阻与VCC接通而实现的。

图3.1 单片机最小系统

3.2 LED灯电路

显示部分主要是数码管和LED灯。LED是一种注入式电致发光器件，它由P型和N型半导体组合而成。利用单片机控制LED灯发光原理如图所示，当P1.4和P1.7输出低电平时，LED灯导通，实现发光，RP2为排阻，起到限流作用，保护。如此，通过对P1口的电平控制，实现对发光二极管的控制，简单，快捷。

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图3.2 LED控制原理

3.3 数码管显示电路

LED显示屏作为大型显示设备的一种，具有亮度高、价格低、寿命长、维护简便等优点。LED数码管的结构简单，有共阳和共阴之分。以八段共阳管为例，它有8个发光二极管，每个发光二极管的阳极连在一起，如图3.3所示。这样，一个LED数码管就有I根位选线和8根段选线，要想显示一个数值，就要分别对它们的高低电平来加以控制。为方便起见，本文主要讨论共阳八段LED数码显示管，其他类形的显示管与其类似。

图3.3 LED数码管

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