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1、 . 本科毕业论文（设计）题 目 基于单片机的交通灯的设计与制作学 院 电子信息工程 专 业 电子信息工程 班 级 09统本电信01班 学 号 8 学生 科 指导教师 坡 完成日期 2012.11 思源学院教务处制二一 年 月摘 要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件与软硬件结合，加以完善。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很
2、多。本系统采用MSC-51系列单片机AT80C51和可编程并行I/O接口芯片为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩3秒时黄灯闪烁警示，本设计还设有紧急状态。实用性强、操作简单、扩展功能强。关键词：单片机 交通灯 控制器 设计 实现AbstractThis system adopts MSC-51 series only that machine Intel8031 with but programming parallel interface chip 8255A of I/O is central de
3、vice the design controller of traffic lights, have realized can measure according to actual wagon flow the PI installation bonus and green light that passes through 8031 chips burn to light the function of time ;For system stabilize reliable have adopted MAX629 the chip “dog looks after the house”,
4、have avoided that system stops working condition because of halting to occur; The signal of traffic light is exported though usually PC mouth; The point of traffic light to adopt VT two-way Jingo floodgate pipe come to control, directly drive with the alternating current source of 220 V, practicalit
5、y is strong, operating is simple.Keywords: Only flat machine, Traffic light , Controller , Design , Realize 目 录引言1第一部分 基础部分3一、项目概述3（一）单片机发展概述3（二）项目介绍5二、系统设计9（一） 框图设计9（二）知识点9（三）硬件设计10（四）元件清单10（五）程序流程图12（六）程序清单13三、仿真实验步骤16（一）仿真过程介绍16（二）系统仿真与调试17（三）实物图效果22四、补充：AT89C51介绍24（一）AT89C51简介24（二）主要特性24（三）管脚说明2
6、4第二部分 拓展部分27一、简介27二、元件清单27三、硬件与系统设计28（一）硬件设计28（二）仿真效果图29（三）软件程序31第三部分 创新部分35一、概述35（一）电源提供方案：35（二）显示界面方案35（三）输入方案35二、系统硬件电路设计35（一）通行灯输出控制35（二）时间显示模块35（三）特种车辆自动控制模块36（四）电路仿真图36（五）实物图37三、系统主要程序设计39（一）主要程序简介39（二）扩展交通灯系统完整程序40总 结53致53参考文献541 / 63引言当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年
7、，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一
8、接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。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。1968年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的
9、停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。图1.实际生活通灯动画模拟图第一部分 基础部分一、项目概述（一）单片机发展概述1946年第一台电子计算机诞生至今，依靠微电子技术和半导体技术的进步，从电子管晶体管集成电路大规模集成电路，使得计算机体积更小，功能更强。特别是近20年时间里，计算机技术获得飞速的发展，计算机在工农业，科研，教育，国防和航空航天领域获得了广泛的应用，计算机技术已经是一个国家现代科技水平的重要标志。单片机诞生于20世纪70年代，象Fairchild公司研制的F8单片微型计算机。所谓单片机是利用大规模集成电
10、路技术把中央处理单元(Center Processing Unit,也即常称的CPU)和数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)与其他I/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计算机系统，而现代的单片机则加上了中断单元，定时单元与A/D转换等更复杂、更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。20世纪70年代，微电子技术正处于发展阶段，集成电路属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简单，一般均把CPU、RAM有的还包括了一些简单的I/O口集成到芯片上，象Fairchild公司就属于这一类型，它还需配上外围的其他处理
11、电路方才构成完整的计算系统。类似的单片机还有Zilog公司的Z80微处理器。1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，并推向市场。它以体积小，功能全，价格低赢得了广泛的应用，为单片机的发展奠定了基础，成为单片机发展史上重要的里程碑。在MCS-48的带领下，其后，各大半导体公司相继研制和发展了自己的单片机，象Zilog公司的Z8系列。到了80年代初，单片机已发展到了高性能阶段，象INTEL公司的MCS-51系列，Motorola公司的6801和6802系列，Rokwell公司的6501与6502系列等等,此外,日本的著名电气公司NEC和HIT
12、ACHI都相继开发了具有自己特色的专用单片机。80年代，世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机，约有几十个系列，300多个品种，此时的单片机均属于真正的单片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统，甚至还有一些带A/D转换器的单片机，功能越来越强大，RAM和ROM的容量也越来越大，寻址空间甚至可达64kB，可以说，单片机发展到了一个全新阶段，应用领域更广泛，许多家用电器均走向利用单片机控制的智能化发展道路。1982年以后，16位单片机问世，代表产品是INTEL公司的MCS-96系列，16位单片机比起8位机，数据宽度增加了一倍，实时处理能力更强，主频更高，集
13、成度达到了12万只晶体管，RAM增加到了232字节，ROM则达到了8kB，并且有8个中断源，同时配置了多路的A/D转换通道，高速的I/O处理单元，适用于更复杂的控制系统。九十年代以后，单片机获得了飞速的发展，世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的单片机。美国Microchip公司发布了一种完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列单片机，引起了业界的广泛关注，特别它的产品只有33条精简指令集吸引了不少用户，使人们从INTEL的111条复杂指令集中走出来。PIC单片机获得了快速的发展，在业界中占有一席之地。随后更多的单片机种蜂拥而至，MOTOROLA公司相继发布了MC68HC系列单片机，日本的
14、几个著名公司都研制出了性能更强的产品，但日本的单片机一般均用于专用系统控制，而不象INTEL等公司投放到市场形成通用单片机。例如NEC公司生产的uCOM87系列单片机，其代表作uPC7811是一种性能相当优异的单片机。MOTOROLA公司的MC68HC05系列其高速低价等特点赢得了不少用户。Zilog公司的Z8系列产品代表作是Z8671，含BASIC Debug解释程序极方便用户。而美国国家半导体的COP800系列单片机则采用先进的哈佛结构。ATMEL公司则把单片机技术与先进的Flash存储技术完美地结合起来，发布了性能相当优秀的AT89系列单片机。包括中国的HOLTEK和WINBOND等公司
15、也纷纷加入了单片机发展行列，凭着他们廉价的优势，分享一杯美羹。1990年美国INTEL公司推出了80960超级32位单片机引起了计算机界的轰动，产品相继投放市场，成为单片机发展史上又一个重要的里程碑。此期间，单片机园地里，单片机品种异彩纷呈，争奇斗艳。有8位、16位甚至32位机，但8位单片机仍以它的价格低廉、品种齐全、应用软件丰富、支持环境充分、开发方便等特点而占着主导地位。而INTEL公司凭着他们雄厚的技术，性能优秀的机型和良好的基础，目前仍是单片机的主流产品。只不过是九十年代中期，INTEL公司忙着开发他们个人电脑微处理器，已没有足够的精力继续发展自己创导的单片机技术，而由PHILIPS等
16、公司继续发展C51系列单片机。（二）项目介绍随着微控技术的口益完善和发展，单片机的应用不断走向深入。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。它在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到广泛的应用，极提高了这些领域的技术水平和自动化控制。同时，伴随着我国经济的高速发展，私家车、公交车的增加，无疑会给我国的道路交通系统带来沉重的压力，很多大城市都不同程度地受到交通堵塞问题的困扰。下面以AT89C51单片机为核心，设计出以人性化、智能化为目的的交通灯控制系统。本项目主要从单片机应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用来控制过往车辆的正常化运作。本方案采用AT89c51单
17、片机为中心器件来设计交通灯控制器进行交通路口的管理。用Keiluvision编程, PROTEUS嵌入式系统仿真软件进行仿真，模拟交通信号灯的交替变换，实现十字路口交通灯的车辆直行、车辆左转和紧急情况处理等功能。用LED数码管作为倒计时指示。将发光二极管作为16个信号灯的材料。1.AT89c51单片机的主要性能参数和主要引脚对交通灯控制系统的设计，首先应对交通灯的核心控制芯片的基本结构和特征以与主要引脚有比较详细的了解。（1）主要性能参数与MCS-51产品指令系统完全兼容 4k字节在系统编程（ISP）Flash闪速存储器1000次擦写周期全静态工作模式：0Hz24MHz三级程序存储器锁定128
18、8字节部RAM32个可编程IO口线2个16位定时计数器5个中断源可编程串行UART通道低功耗的闲置和掉电模式片振荡器和时钟电路（2）主要引脚VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被部上拉为高，可用作输入，
19、P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P
20、3口：P3口管脚是8个带部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。在紧急转换开关电路中，我们采用p3的中断功能。采用手动开关实现，用单片机的P3.0-P3.2来实现三种情况,具体见程序。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1
21、/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将部锁定为RESET；
22、当/EA端保持高电平时，此间部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 XTAL1：振荡器反相放大器与部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端（3）LED数码管本系统采用8位的静态数码管显示。LED数码管显示器是由发光二极管按一定的结构组合起来的显示器件。在单片机应用常使用的是8段式LED数码管显示器。七段式数码管分为7段：a、b、c、d、e、f、g。 dp为小数点。如右图所示。 从电路讲，数码管可以分为共阳极和共阴极两种。本次设计，我们采用共阳极显示。表1.1 常见的数字和字符的共阴极的字段码显示字符共阳极字段显示字符共阳极字段00xc0
23、50x9210xf960x8220xa470xf830xb080x8040x9990x90二、系统设计交通灯控制系统主要控制A, B两车道的交通，以AT89C51单片机为核心芯片，通过控制三色LED灯的亮灭来控制各车道的通行;另外通过3个按键来模拟各车道有无车辆的情况和有紧急车辆的情况。根据设计要求，制定总体设计思想如下:正常情况下运行主程序，采用0. 5s延时子程序的反复调用来实现各种定时时间。一个车道有车而另一个车道无车时，采用外部中断1执行中断服务程序，并设置该中断为低优先级中断。有紧急车辆通过时，采用外部中断0执行中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断，实现二级中断嵌套。（一） 框图
24、设计基于AT89C51单片机的交通信号控制系统由电源电路、单片机主控电路、按键控制电路和道路显示电路几部分组成，框图如图1.1所示。（二）知识点通过学习和查阅资料，本项目需掌握和了解如下知识:+5 V电源原理与设计。单片机复位电路工作原理与设计。按键电路工作原理与设计驱动电路74 LS07的特性与使用。LED的特性与使用。单片机汇编语言与程序设计。（三）硬件设计用12只发光二极管模拟交通信号灯，以AT89 C51单片机的P0控制这12只发光二极管，由于单片机带负载的能力有限，因此，在P0口与发光二极管之间用74 L507作驱动电路，P0口输出低电平时，信号灯亮;输出高电平时，信号灯灭。在正常情
25、况和交通繁忙时，A, B两车道的6只信号灯的控制状态有5种形式，即P0口控制功能与相应控制码如表1.1所示。表1.2 交通信号与控制状态对应关系分别以按键K1, K2模拟A,B车道的车辆检测信号，开关K1按下时，A车道放行;开关K2按下时，B车道放行;开关K1和K2的控制信号经异或取反后，产生中断请求信号(低电平有效)，通过外部中断1向CPU发出中断请求;因此产生外部中断1中断的条件应是: ，可用集成块74 LS266(如无74LS266，可用74LS86与74 LS04组合代替)来实现。采用中断加查询扩展法，可以判断出要求放行的是A车道(按下开关K1)还是B车道(按下开关K2)以按键K3模拟
26、紧急车辆通过开关，当K3为高电平时属正常情况，当K3为低电平时，属紧急车辆通过的情况，直接将K0信号接至 ( P3. 2)脚即可实现中断0中断。（四）元件清单基于AT89C51单片机的交通信号灯控制系统元件清单表1.3 交通信号控制系统元件清单软件设计序号元件名称规格数量用途价格（单价）151单片机AT89S511个控制核心11元2晶振12MHz立式1个晶振电路2元3集成电路74LS861个按键电路140元74LS041个按键电路5元74LS071个LED驱动2元4按键4个按键电路0.5元5电解电容22uF/10V1个复位电路1元6瓷片电容30uF瓷片电容2个晶振电路0.02元7电阻1k4个复
27、位电路1元电阻30012个LED限流3元8LED红、黄、绿各4个12个红、黄、绿灯0.5元9电源5V/0.5A1个提供+5V8元 主程序采用查询方式定时，由R2寄存器调用0.5s延时子程序的次数，从而获取交通灯的各种时间。子程序采用定时器1方式1查询定时，定时器定时50ms，R3寄存器确定50 ms循环10次，从而获得0.5 s的延时时间。有车车道放行的中断服务程序首先要保护现场，因需要用到延时子程序和P0口，故需保护的寄存器有R3 , P0 , TH1和TL1，保护现场时还需关中断，以防止高优先级中断(紧急车辆通过产生的中断)出现导致程序混乱。开中断，由软件查询P3.0和P3.1口，判别哪一
28、车道，再根据查询情况执行相应的服务。待交通灯信号出现后，保持15s的延时，然后，关中断，恢复现场，再开中断，返回主程序。紧急车辆出现时的中断服务程序也需要保护现场，但无须关中断(因其为高优先级中断)，然后执行相应的服务，待交通灯信号出现后延时20 s，确保紧急车辆通过交叉路口，然后，恢复现场，返回程序。（五）程序流程图交通信号灯模拟控制系统程序流程图图1.1 交通信号灯模拟控制系统程序流程图（六）程序清单交通灯信号灯模拟控制系统程序清单如下:ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INTT0 ORG 0013H LJMP INTT1 ORG 0100HMAIN:
29、MOV SP,#50H SETB PX0 MOV TCON,#00H MOV TMOD,#10H MOV IE,#85HLOOP: MOV P0,#0F3H MOV R1,#45 DIP1: ACALL DELAY DJNZ R1,DIP1 MOV R1,#03 WAN1: CPL P0.2 ACALL DELAY DJNZ R1,WAN1 MOV P0,#0F5H MOV R1,#02 YL1: ACALL DELAY DJNZ R1,YL1 MOV P0,#0DEH MOV R1,#30 DIP2: ACALL DELAY DJNZ R1,DIP2 MOV R1,#03 WAN2: CPL
30、 P0.5 ACALL DELAY DJNZ R1,WAN2 MOV P0,#0EEH MOV R1,#02 YL2: ACALL DELAY DJNZ R1,YL2 AJMP LOOP INTT0: PUSH P0 PUSH TH1 PUSH TL1 MOV P0,#0F6H MOV R2,#10 DEY0: ACALL DELAY DJNZ R2,DEY0 POP TH1 POP TL1 POP P0 RETI INTT1: CLR EA PUSH P0 PUSH TH1 PUSH TL1 SETB EA P3.0,BOP MOV P0,#0FDH SJMP DEL1 BOP: P3.1,
31、EXIT MOV P0,#0DEH DEL1: MOV R5,#30 NEXT: ACALL DELAY DJNZ R5,NEXT EXIT: CLR EA POP TH1 POP TL1 POP P0 SETB EA RETI DELAY: MOV R3,#14H MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H SETB TR1 LP1: C TF1,LP2 SJMP LP1 LP2: MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H DJNZ R3,LP1三、仿真实验步骤（一）仿真过程介绍1.打开Keil uVision软件,点击project,选择new project(新建工
32、程),将工程命名为jiaotongdengwangjie并保存在（交通灯王洁）文件夹里,在弹出的对话框里选择AtmelAT89c51点击确定。2点击file（文件）,选择new file，在text1中输入程序，将text1保存并改名为jiaotongdengwangjie.c，点击target1，选择source group1，右击空白处，选择Add file to source。这时source group1下出现jiaotongdengwangjie.c文件，点击打开。点击option for target is output确认create hex文件已打钩.点击确定。编译连接运行,没
33、有错误.生成jiaotongdengwangjie.hex等文件.3.运行PROTEUS VSM 的ISIS，画出与Keil程序对应的PROTEUS仿真图,先右击后左击弹出编辑元件对话框,在program file中导入jiaotongdengwangjie.hex文件,确定。4.点击按钮，运行成功（二）系统仿真与调试交通信号与控制状态仿真结果如图1.4、1.5、1.6、1.7、1.8所示：图1.2 A道放行，B道禁止图1.3 A道变B道通行图1.4 A道禁止，B道放行图1.5 B道变A道通图1.6 紧急状态图1.7 紧急状态单片机系统的硬件调试和软件调试是不能分开的，许多硬件错误是在软件调试
34、过程中被发现和纠正的。但通常是先排除明显的硬件故障以后，再和软件结合起来调试以进一步排除故障。可见硬件的调试是基础，如果硬件调试不通过，软件设计则无从谈起。硬件的调试主要是把电路各种参数调整到符合设计要求。先排除硬件电路故障，包括设计性错误和公益性故障。一般原则是先静态后动态。利用万用表或逻辑测试仪器，检查电路中的各器件以与引脚是否连接正确，是否有短路故障。先要将单片机AT89 S51芯片取下，对电路板进行通电检查，通过观察看是否有异常，然后用万用表测试各电源电压，这些都没有问题后，接上仿真机进行联机调试观察各接口线路是否正常。单片机AT89 S51是系统的核心，利用万用表检测单片机电源Vcc
35、是否为(40脚)+5 V、晶振是否正常工作(可用示波器测试，也可以用万用表检测，两引脚电压一般为1.82.3V)、复位引脚RST(复位时为高电平，单片机工作时为低电平)、EA是否为+5V(高电平)，这样一来单片机就能工作了，再结合电路图，检测故障就很容易了。（三）实物图效果图1.8 A道绿灯，B道黄灯图1.9 A道绿灯，B道红灯图1.10 A道红灯，B道黄灯图1.11 A道红灯，B道绿灯四、补充：AT89C51介绍（一）AT89C51简介非AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory
36、）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。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AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机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。 （二）主要特性与MCS-51 兼容4K字节可编程FLASH存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0H
37、z-24MHz三级程序存储器锁定1288位部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片振荡器和时钟电路（三）管脚说明VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1
38、后，被部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的容。P2口在FLASH编程和校验时接收
39、高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同
40、时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE
41、禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入与部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出第二部分 拓展部分一、简介拓展部分仍用到了AT89C51，与基础部分不同的是将其余的片子换成了7447，其主要作用是一块BCD码转换成7段LED数码管的译码驱动IC，7447的主要功能是输出低电平驱动的显示码，用以推动共阳极7段LED数码管显示相应的数字。二、 元件清单表2.1 元件清单序号元件名称规格数量用途价格（单价）151单片机AT89S511个控制核心11元2晶振