畢業(yè)論文的

時間：2022-12-15 22:32:37 論文我要投稿

畢業(yè)論文的范本

　　《畢業(yè)論文》是指畢業(yè)論文設(shè)計的正規(guī)格式和書寫要求。范本主要包括論文封面，開題報告，論文任務(wù)書，論文正文。下面，小編為大家分享畢業(yè)論文范本，希望對大家有所幫助!

畢業(yè)論文的范本

　　第一章前言…………………………………………………………………………3

　　第二章單片機概述………………………………………………………………4

　　2.1單片機的定義……………………………………………………………………4

　　2.2單片機的發(fā)展方向…………………………………………………………5

　　2.3 單片機的應(yīng)用……………………………………………………………………5

　　2.4 MCS-51簡介………………………………………………………………………6

　　第三章單片機交通燈控制……………………………………………………………7

　　3.1 硬件電路……………………………………………………………………………7

　　3.1.1芯片選用……………………………………………………………………………7

　　3.1.2硬件電路圖……………………………………………………7

　　3.1.3系統(tǒng)工作原理………………………………………………………………………7

　　3.2軟件設(shè)計………………………………………………………………8

　　3.2.1 每秒鐘的設(shè)定………………………………………………………8

　　3.2.2 計數(shù)器初值計算………………………………………………………8

　　3.2.3 綜合計算………………………………………………………8

　　3.2.4 設(shè)定一秒的方法………………………………………………………8

　　3.2.5 程序設(shè)計………………………………………………………8

　　3.3 軟件延時………………………………………………………9

　　3.4 時間及信號燈顯示………………………………………………………9

　　3.5 程序………………………………………………………13

　　第四章總結(jié)……………………………………………………………………………12

　　參考文獻………………………………………………………………………………13

　　致謝………………………………………………………………………………14

　　第一章前言

　　城市交通是保持城市活力最主要的基礎(chǔ)設(shè)施，是城市生活的動脈，制約著城市經(jīng)濟的發(fā)展。展望21世紀的城市交通事業(yè)，給我們提出了更高要求。發(fā)展多層次、立體化、智能化的交通體系，將是城市建設(shè)發(fā)展中普遍追求的目標。而發(fā)展大、中、低客運量相互匹配的多種形式相結(jié)合的客運交通工具，將是實現(xiàn)上述遠景目標的一項重大技術(shù)決策措施。

　　自改革開放以來，我國的城市規(guī)模和經(jīng)濟建設(shè)都有了飛速的發(fā)展7城市化進程在逐步加快，城市人口在急劇增加，大量流動人口涌進城市，人員出行和物資交流頻繁，使城市交通面臨著嚴峻的局勢。當(dāng)前，全國大中城市普遍存在著道路擁擠、車輛堵塞、交通秩序混亂的現(xiàn)象。如何解決城市交通問題已成為全社會關(guān)注的焦點和大眾的迫切呼聲。

　　當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個交通要道上已經(jīng)成為了緩解交通問題最常見、最根本、最有效的方法。交通燈的出現(xiàn)使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯的效果。

　　單片機是一種集成的微型計算機，與微處理器相比，它可單獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，它有唯一的、專門為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)。紅綠燈的控制有PLC控制，單片機控制等方法，隨著近年來單片機控制交通燈技術(shù)的成熟，單片機給交通帶來了很大的便利。

　　第二章單片機概述

　　二十世紀七十年代，微電子技術(shù)正處于發(fā)展階段，集成電路屬于中規(guī)模發(fā)展時期，各種新材料新工藝尚未成熟，單片機仍處在初級的發(fā)展階段。1974年，美國研制出了世界第一臺單片微型計算機F8，深受家用電器和儀器儀表領(lǐng)域的歡迎和重視，從此拉開了研制單片機的序幕。

　　2.1單片機的定義

　　所謂單片機，即把組成微型計算機的各個功能部件，如中央處理器(CPU)、隨機存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、輸入/輸出接口電路(I/O口)、定時/計數(shù)器以及串行通信接口等集成在一塊芯片中，構(gòu)成一個完整的微型計算機。這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設(shè)計者事先規(guī)定的任務(wù)。與微處理器相比，它可單獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，它有唯一的、專門為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)這是單片機最大的特征。

　　現(xiàn)代單片機加上了中端單元、定時單元及A/D轉(zhuǎn)換電路等更復(fù)雜、更完善的電路，使得單片機的功能越來越強大，應(yīng)用更廣泛。因此可以把單片機理解為一個單芯片形態(tài)的微控制器。

　　單片機是單芯片形態(tài)作為嵌入式應(yīng)用的計算機，它有唯一的、專門為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，加上它的芯片級體積的優(yōu)點和在現(xiàn)場環(huán)境下可高速可靠地運行的特點，因此單片機又稱為嵌入式微控制器。

　　2.2單片機的發(fā)展方向

　　單片機的發(fā)展趨勢將是向著高性能化，大容量，小容量、低價格化及外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。

　　(1)單片機的高性能化：主要是指進一步改進CPU的性能，加快指令運算的速度和提高系統(tǒng)控制的可靠性，并加強了位處理功能、中斷和定時控制功能;采用流水線結(jié)構(gòu)，指令以隊列形式出現(xiàn)在CPU中，從而有很高的運算速度。

　　(2)片內(nèi)存儲器大容量化：以往單片機的片內(nèi)ROM為1到4KB，RAM為64到128B。因此在一些較復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)中，存儲器容量就顯得不夠，不得不外擴存儲器。為了適應(yīng)這種領(lǐng)域的要求，利用新工藝，將片內(nèi)存儲器的容量大幅度增加，不得不外擴存儲器。為了適應(yīng)這種領(lǐng)域的要求，利用新工藝，將片內(nèi)存儲器的容量大幅度增加，片內(nèi)ROM可以達到12KB。

　　(3)小容量、低價格化：與上述相反，小容量、低價格化的4位、8位單片機也是發(fā)展方向之一。這類單片機主要用于兒童玩具等較小規(guī)模的控制系統(tǒng)。

　　(4)外圍電路內(nèi)裝化：隨著集成度的不斷提高，有可能把眾多的各種外圍功能器件集成在片內(nèi)。除了一般必須具備的CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器等之外，片內(nèi)集成的部件還有A/D、D/A轉(zhuǎn)換器，DMA控制器，聲音發(fā)生器，監(jiān)視定時器，液晶顯示驅(qū)動器，彩色電視機和錄像機用的鎖相電路等。

　　(5)增強I/O接口功能：為了減少外部驅(qū)動芯片，進一步增加單片機并行口的驅(qū)動能力，現(xiàn)在有些單片機可直接輸入大電流和高電壓，以便直接驅(qū)動顯示器。

　　(6)加快I/O接口的傳輸速度：有些單片機設(shè)置了高速I/O接口，以便能以更快的速度觸發(fā)外圍設(shè)備，以更快的速度讀取數(shù)據(jù)。

　　2.3單片機的應(yīng)用

　　單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分為如下幾個：

　　1.在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用;

　　2.在工業(yè)控制中的營運;

　　3.在家用電器中的應(yīng)用;

　　4.在智能儀器儀表上的應(yīng)用;

　　5.在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用;

　　2.4 MCS-51簡介

　　MCS-51系列單片機在結(jié)構(gòu)上基本相同，只是在個別模塊和功能上有些區(qū)別。MCS-51單片機是在一塊芯片中集成了一個8位CPU、128B RAM、4KB ROM、兩個16位定時/計數(shù)器、32個可編程I/O口和一個可編程的全雙工串行接口、五個中斷源、一個片內(nèi)振蕩器等。

　　1.中央處理器(CPU)：中央處理器是單片機的核心部分，是一個8位的中央處理單元，它對數(shù)據(jù)的處理是以字節(jié)為單位進行的，CPU主要由運算器、控制器和寄存器陣列組成。

　　2.數(shù)據(jù)存儲器(片內(nèi)RAM)：數(shù)據(jù)存儲器用于存放變化的數(shù)據(jù)。在8051單片機中，通常把控制與管理寄存器(簡稱為“專用寄存器”)在邏輯上劃分在片內(nèi)RAM中，因為其地址與RAM是連續(xù)的。8051單片機數(shù)據(jù)存儲器的地址空間為256個RAM單元，但其中能作為數(shù)據(jù)存儲器供用戶使用的僅有前面128個，后128個被專用寄存器占用。

　　3.程序存儲器(片內(nèi)ROM)：程序存儲器用于存放程序和固定不變的常數(shù)、表格等。通常采用只讀存儲器，且其有多種類型。

　　4.定時/計數(shù)器：定時/計數(shù)器用于實現(xiàn)定時和計數(shù)功能。8051單片機共有兩個16位定時/計數(shù)器，8052單片機共有三個16位定時/計數(shù)器。

　　5.并行I/O口：8051單片機共有四個8位的并行I/O(P0、P1、P2、P3)，每個口都由一個鎖存器和一個驅(qū)動器組成。并行I/O口主要是用于實現(xiàn)與外部設(shè)備中數(shù)據(jù)的并行輸入/輸出，有些I/O口還具有其他功能。

　　6.串行口：8051單片機有一個全雙工異步串行口，用以實現(xiàn)單片機和其他具有相應(yīng)接口的設(shè)備之間的異步串行數(shù)據(jù)傳送。

　　7.時鐘電路：時鐘電路的作用是產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘脈沖序列。

　　8.中斷系統(tǒng)：中斷系統(tǒng)的主要作用是對外部或內(nèi)部的中斷請求進行管理與處理。8051單片機的中斷系統(tǒng)可以滿足一般控制應(yīng)用的需要：共有五個中斷源，其中有兩個外部中斷源INT0和INT1、三個內(nèi)部中斷源(兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行口中斷);此外，8052單片機還增加了一個定時器2的中斷源。

　　第三章交通燈單片機控制

　　3.1 硬件電路

　　3,1.1芯片選用：

　　選用設(shè)備8031單片機一片，8255并行通用接口芯片一片，74LS07，MAX692“看門狗”一片，共陰極的七段數(shù)碼管兩個，雙向晶閘管若干，7805三端穩(wěn)壓電源一個，紅、黃、綠交通燈各兩個，開關(guān)鍵盤、連線若干。

　　3.1.2 硬件電路圖：

　　3.1.3 系統(tǒng)工作原理：

　　1.開關(guān)鍵盤輸入交通燈初始時間，通過8051單片機P1輸入到系統(tǒng)。

　　2.由8051單片機的定時器每秒鐘通過P0口向8255的數(shù)據(jù)口傳送信息，由8255的PA口顯示紅、綠、黃等的燃亮情況;由8255的PC口顯示每個燈的燃亮?xí)r間。

　　3.8051通過設(shè)置各個信號等的燃亮?xí)r間，通過8031設(shè)置，綠、紅時間分別為60秒，80秒循環(huán)由8051的P0口向8255的數(shù)據(jù)口輸出。

　　4.通過8051單片機的P3.0位來控制系統(tǒng)的工作或設(shè)置初值，當(dāng)牌位0就對系統(tǒng)進行初始化，為1系統(tǒng)就開始工作。

　　5.紅燈倒計時時間，當(dāng)有車輛闖紅燈時，啟動蜂鳴器進行報警，3S后恢復(fù)正常。

　　6.增加每次綠燈時間車流量檢測的功能，并且通過查詢P2.0端口的電平是否為低，開關(guān)按下為低電平，雙位數(shù)碼管顯示車流量，直到下一次綠燈時間重新記入。

　　7.綠燈時間倒計時完畢，重新循環(huán)。

　　3.2 軟件設(shè)計

　　3.2.1每秒鐘的設(shè)定：

　　利用MCS-51內(nèi)部定時器材溢出中斷來確定1秒的時間。

　　3.2.2 計數(shù)器初值計算：

　　定時器工作時必須給計數(shù)器送計數(shù)器初值，這個值是送到TH和TL中的，他是以加法計數(shù)的，并能從全1到全0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此，我們可以把計數(shù)器記滿為零所需的計數(shù)值設(shè)定為C和計數(shù)初值設(shè)定為TC，即：

　　TC=M-C;式中，M為計數(shù)器模值，該值和計數(shù)器工作方式有關(guān)，在方式0時M為213;在方式1時M的值為216;在方式2和3時為28。

　　3.2.3 綜合計算：

　　T=(M-TC)T1 或者 TC=M-T/T1 式中T1是單片機時鐘周期的12倍;TC為定時初值。這種方法在使用后悔超過計數(shù)器的最大定時間，所以再采用定時器和軟件相結(jié)合的辦法。

　　3.2.4 設(shè)定一秒的方法：

　　我們采用在主程序中設(shè)定一個初值為20的軟件計數(shù)器和使T0定時50毫秒，這樣每當(dāng)T0到50毫秒時CPU就響應(yīng)它的溢出中斷請求,進入他的中斷服務(wù)子程序，在中斷子程序中，CPU先使軟件計數(shù)器減1，然后判斷它是否為零，為零表示1秒已到可以返回到輸出時間顯示程序。

　　3.2.5 程序設(shè)計：

　　1.主程序：

　　定時器定時50毫秒，故T0工作于方式1，初值：

　　TC=M-T/T1=216-50ms/1us=3CBOH

　　ORG 1000H

　　START:MOV TMOD, #01H; 令T0為定時器方式1

　　MOV TH0， #3CH; 裝入定時器初值

　　MOV TL0， #BOH;

　　MOV IE, #82H; 開T0中斷

　　SEBT TR0; 啟動T0計數(shù)器

　　MOV R0， #14H; 軟件計數(shù)器賦初值

　　LOOP: SJMP S; 等待中斷

　　2.中斷服務(wù)子程序：

　　ORG 000BH

　　AJMP BRT0

　　ORG 00BH

　　BRT0：DJNZ R0，NEXT AJMP TIME; 跳轉(zhuǎn)到時間及信號燈顯示子程序

　　DJNZ:MOV R0，#14H; 恢復(fù)R0值

　　MOV TH0，#3CH; 重裝入定時器初值

　　MOV TL0，#BOH;

　　MOV IE, #82H

　　RET1

　　END

　　3.3 軟件延時

　　MCS-51的工作頻率為2-12MHZ，我們選用的8051單片機的工作頻率為6MHX，機器周期與主頻由關(guān)，機器周期是主頻的12倍，所以一個機器周期的時間為12*(1/6M)=2us，我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時間。

　　3.4時間及信號燈顯示

　　當(dāng)定時器定時為1秒時，程序跳轉(zhuǎn)到時間顯示及信號燈顯示子程序，它將依次顯示信號燈時間，同時一直顯示信號燈的顏色，這時在返回定時子程序定時一秒，在顯示黃燈的下一個時間，這樣依次把所有的燈色的時間顯示完后再重新給時間計數(shù)器賦初值，重新進入循環(huán)。由于發(fā)光二極管為共陽極接法，輸出端口為低電平，對應(yīng)的二極管發(fā)光，所以可以用復(fù)位方法點亮紅，綠，黃發(fā)光二極管。

　　3.5 程序

　　實現(xiàn)交通燈的交替控制及特殊情況(如急救車等)通過時，通過外中斷實現(xiàn)：

　　North_South_Red BIT P1.0

　　North_South_Yellow BIT P1.1

　　North_South_Green BIT P1.2

　　East_West_Red BIT P1.3

　　East_West_Yellow BIT P1.4

　　East_West_Green BIT P1.5

　　Scd EQU 30H ;秒

　　ORG 0000H

　　JMP START

　　ORG 0003H

　　JMP INIT0

　　ORG 000BH

　　JMP TIME0

　　交通燈交替工作時，紅綠黃交替點亮：紅燈亮33秒鐘后綠燈亮27秒，然后閃爍3秒，最后黃燈點亮三秒，循環(huán)。

　　TIME0:

　　MOV TH0,#30H

　　MOV TL0,#0B0H

　　INC 31H

　　MOV A,31H

　　N: CJNE A,#20,EXIT ;判斷是否到一秒

　　MOV 31H,#0

　　INC Scd

　　MOV A,Scd

　　CJNE A,#27,NEXT1 ;判斷綠燈是否到27s

　　SETB F0

　　JMP EXIT

　　NEXT1: MOV A,Scd

　　CJNE A,#30,NEXT2 ;判斷綠燈是否亮30s

　　CLR F0

　　MOV P1,#0EEH

　　JMP EXIT

　　NEXT2:

　　MOV A,Scd

　　CJNE A,#33,NEXT3

　　MOV P1,#0F3H ;初始化

　　NEXT3:

　　MOV A,Scd

　　CJNE A,#60,NEXT4

　　SETB 00H

　　JMP EXIT

　　NEXT4: MOV A,Scd

　　CJNE A,#63,NEXT5

　　CLR 00H

　　MOV P1,#0F5H

　　JMP EXIT

　　NEXT5: MOV A,Scd

　　CJNE A,#66,EXIT

　　MOV P1,#0DEH

　　MOV Scd,#0

　　EXIT: RETI

　　外中斷：東西方向出現(xiàn)特殊情況時南北紅燈亮，東西綠燈亮，延時10s。

　　INIT0:

　　PUSH PSW

　　PUSH ACC

　　CLR EA

　　MOV R2,P1 ;保存數(shù)據(jù)

　　MOV P1,#0F6H

　　CALL DELLAY10S

　　MOV P1,R2 ;恢復(fù)

　　SETB EA

　　POP ACC

　　POP PSW

　　RETI

　　主程序：

　　START:

　　MOV Scd, #00H

　　MOV 31H, #00H

　　MOV P1, #0FFH

　　CLR 00H

　　CLR F0

　　MOV TMOD, #01H ;設(shè)定定時器1

　　MOV IE, #83H ;設(shè)定中斷使能定時器中斷0、外部中斷0和1

　　MOV SP, #60H

　　MOV TH0, #30H

　　MOV TL0, #0B0H

　　SETB TR0

　　LOOP:

　　JNB F0,N0

　　CPL East_West_Green ;綠燈閃三秒

　　CALL DELAY500MS

　　JMP N1

　　N0:

　　JNB 00H,N1

　　CPL North_South_Green ;綠燈閃三秒

　　CALL DELAY500MS

　　N1:

　　JMP LOOP

　　第四章總結(jié)

　　本系統(tǒng)實現(xiàn)了紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能，紅綠燈循環(huán)點亮，倒計時剩5秒時黃燈閃爍警示。車輛闖紅燈報警;綠燈時間可檢測車流量并可通過雙位數(shù)碼管顯示。系統(tǒng)不足之處不能控制車的左、右轉(zhuǎn)、以及自動根據(jù)車流改變紅綠燈時間等。這是由于本身地理位子以及車流量情況所定，如果有需要可以設(shè)計擴充原系統(tǒng)來實現(xiàn)。

　　通過此次課題的研究，讓我更加深入的了解了單片機的一些功能，對于單片機在日常生活中的運用有了更深層次的了解。在研究時也發(fā)現(xiàn)了自身對于單片機的不理解之處，并查看相關(guān)書籍等資料解決了不懂的問題。結(jié)合實際工作中的實踐，和這次的畢業(yè)論文撰寫，了解了很多也學(xué)到了很多。同時，對以前所學(xué)的專業(yè)知識，有了進一步的加深和鞏固。

　　參考文獻

　　[1] 張國鋒.單片機原理及應(yīng)用[J].高等教育研究，200.9.8

　　[2] 張毅坤.單片微型計算機原理及運用，西安電子科技大學(xué)出版社，1998

　　[3] 胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.5

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　　[5] 張毅剛.單片機原理及接口技術(shù)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1990

　　[6] 雷麗文.微機原理與接口技術(shù)，北京:電子工業(yè)出版社，1997.2

　　[7] 余錫存曹國華.單片機原理及接口技術(shù)，陜西:西安電子科技大學(xué)出版社，2000.7

　　致謝

　　通過這段時間的研究設(shè)計學(xué)習(xí)，我學(xué)到了很多以前不知道的知識，并且在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了一種做事情一絲不茍的態(tài)度和耐心，為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。

　　在此我要向我們論文的指導(dǎo)老師表示衷心的感謝，可以讓我通過這次機會系統(tǒng)學(xué)習(xí)了單片機的有關(guān)知識，并能具體結(jié)合實踐生活完成交通燈的設(shè)計，他幽默，風(fēng)趣，嚴謹?shù)慕虒W(xué)作風(fēng)將是我學(xué)習(xí)的榜樣。

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