【機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對(duì)照文獻(xiàn)翻譯】智能交通燈簡(jiǎn)述
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黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯) 第 5 頁(yè)
智能交通燈簡(jiǎn)述
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,車輛的數(shù)目不斷增加,道路堵車現(xiàn)象日益嚴(yán)重,智能交通燈就應(yīng)運(yùn)而生了。目前世界上的智能交通系統(tǒng)存在的問題是:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大、管理困難、維護(hù)投入大等。為了改善現(xiàn)有的交通狀況,并克服現(xiàn)有智能交通系統(tǒng)的缺點(diǎn)我設(shè)計(jì)了城鄉(xiāng)交通燈模擬控制小型化的智能交通燈。它具有小型化、智能化、維修投入小、易于安裝等特點(diǎn)。與其他的智能交通系統(tǒng)相比該系統(tǒng)更適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,符合目前科技發(fā)展的現(xiàn)狀。
智能交通燈是一項(xiàng)綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通訊計(jì)算機(jī)技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)來管理交通燈具的自動(dòng)控制系統(tǒng)。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng),它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分??傊绾尾捎煤线m的控制方法,最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路,緩解主干道與坡道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況,越來越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。為此,本文就城鄉(xiāng)交通燈模擬控制系統(tǒng)的電路原理、設(shè)計(jì)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)調(diào)試等問題來進(jìn)行具體分析討論。
AT89C51
AT89C51概況
單片機(jī)控制器被用來在眾多的商業(yè)應(yīng)用,如調(diào)制解調(diào)器,電機(jī)控制系統(tǒng),空調(diào)控制系統(tǒng),汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和其他領(lǐng)域。高處理速度和增強(qiáng)型微控制器的外設(shè)集,使它們適合這樣高速的基于事件的應(yīng)用程序。然而,這些關(guān)鍵的應(yīng)用領(lǐng)域也需要這些單片機(jī)控制器性能是高度可靠的??纱_保高可靠性和低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)由一個(gè)強(qiáng)大的測(cè)試過程和一個(gè)適當(dāng)?shù)墓ぞ撸瑸檫@些微控制器在組件和系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證環(huán)境。 Intel平臺(tái)工程部門開發(fā)驗(yàn)證它的AT89C51的汽車微控制器面向?qū)ο蠖嗑€程的測(cè)試環(huán)境。這種環(huán)境下的不僅為AT89C51的汽車微控制器提供一個(gè)寬廣的測(cè)試環(huán)境,而且發(fā)展的環(huán)境可以很容易地?cái)U(kuò)展和其他幾個(gè)未來的微控制器的驗(yàn)證重用。環(huán)境與Microsoft基礎(chǔ)類(AT89C51)為共同發(fā)展。本文介紹了本次測(cè)試環(huán)境的設(shè)計(jì)和機(jī)制,與各種軟/硬件環(huán)境組成部分的相互作用,以及如何使用AT89C51的。
MCS - 51簡(jiǎn)介
8位單片機(jī)AT89C51?CHMOS微控制器的設(shè)計(jì)用于處理高速計(jì)算和快速輸入/輸出的操作。MCS - 51單片機(jī)通常用于高速事件控制系統(tǒng)。商業(yè)應(yīng)用包括調(diào)制解調(diào)器,電機(jī)控制系統(tǒng),打印機(jī),復(fù)印機(jī),空調(diào)控制系統(tǒng),磁盤驅(qū)動(dòng)器,醫(yī)療器械。汽車行業(yè)使用MCS 51單片機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),安全氣囊,懸架系統(tǒng),防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)。 AT89C51從效益上特別適合于應(yīng)用程序,其處理速度和增強(qiáng)型外設(shè)功能,如在汽車動(dòng)力傳動(dòng)控制,車輛動(dòng)態(tài)懸架,防抱死制動(dòng),穩(wěn)定控制系統(tǒng)的應(yīng)用。因?yàn)檫@些關(guān)鍵的應(yīng)用,市場(chǎng)需要一個(gè)可靠的成本低的中斷延遲響應(yīng),服務(wù)能力大的需要驅(qū)動(dòng)時(shí)間和事件在實(shí)時(shí)應(yīng)用中的集成外設(shè),以及一個(gè)高于平均處理能力水平的CPU控制器的軟件包。設(shè)備操作的財(cái)務(wù)和法律風(fēng)險(xiǎn)是很難預(yù)測(cè)的。一旦在市場(chǎng)上,尤其是在關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用,如自動(dòng)駕駛儀或防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的失誤將使財(cái)政望而卻步。為50萬美元的設(shè)計(jì)成本可以運(yùn)行高得多,如果修復(fù)意味著2回注釋整個(gè)產(chǎn)品系列共享相同的核心和/或外圍設(shè)備的設(shè)計(jì)缺陷。此外,更換零部件領(lǐng)域是極其昂貴的,因?yàn)檫@些設(shè)備通常是密封模塊組件的幾次,總價(jià)值。為了減輕這些問題,單片機(jī)控制器是必不可少的,同時(shí)在最壞情況下的環(huán)境和電壓條件下的組件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)進(jìn)行全面的測(cè)試控制器。這種全面,徹底的驗(yàn)證,不僅需要一個(gè)定義良好的過程,也需要一個(gè)適當(dāng)?shù)沫h(huán)境和工具,以方便和成功地執(zhí)行任務(wù)。英特爾錢德勒平臺(tái)工程組提供各種微控制器和處理器后硅系統(tǒng)驗(yàn)證(SV)。系統(tǒng)驗(yàn)證過程可分為三個(gè)主要部分。設(shè)備的類型及其應(yīng)用的要求,確定在哪些類型的測(cè)試設(shè)備上進(jìn)行。窗體頂端
AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能:
4KB的閃存,128字節(jié)RAM,32 條I / O線,兩個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,一個(gè)兩級(jí)五向量中斷結(jié)構(gòu),一個(gè)完整的全雙工串行口,片上振蕩器和時(shí)鐘電路。此外,AT89C51的靜態(tài)邏輯運(yùn)行可下降到零頻率,并支持兩種軟件可選的節(jié)電模式??臻e模式時(shí)CPU停止工作,同時(shí)允許的RAM,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,串口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。掉電模式保存RAM的內(nèi)容,但凍結(jié)振蕩器,禁用所有其他芯片功能,直到下一次硬件復(fù)位。
1-3引腳描述
VCC電源電壓。
GND接地。
端口0:端口0是一個(gè)8位漏極開路雙向I / O端口。作為一個(gè)輸出端口,每個(gè)引腳可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL輸入。當(dāng)1寫入端口0引腳,引腳可以用作高阻抗輸入,為了在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址/數(shù)據(jù)總線,這種模式下P0具有內(nèi)部上拉電阻,端口0也可以被配置為低8位地址使用。端口0接收FLASH編程的代碼字節(jié)期間,方案論證過程中輸出代碼字節(jié)。外部上拉的過程中需要核查程序。
端口1:端口1是一個(gè)8位雙向內(nèi)部上拉I / O端口。端口1的輸出緩沖器可以吸收來自四個(gè)TTL的輸入。當(dāng)1寫入端口1他們會(huì)被內(nèi)部上拉拉高,并可以用作輸入引腳。端口1,被外部拉低,因?yàn)榈蛯?huì)使電流源(IIL)引腳內(nèi)部上拉。端口1還可以接收低地址字節(jié)的flash編程和校驗(yàn)。
端口2:端口2是一個(gè)8位雙向內(nèi)部上拉I / O的端口。端口2輸出緩沖器可以吸收來自四個(gè)TTL的輸入。當(dāng)1寫入端口2他們會(huì)被內(nèi)部上拉拉高,并可以用作輸入引腳。作為輸入,端口2引腳在外部被拉低將源電流(IIL)由于內(nèi)部上拉。端口2發(fā)出的高階地址字節(jié)在從外部程序存儲(chǔ)器獲取和訪問端口2引腳被外部拉低時(shí),低源電流(IIL)由于內(nèi)部上拉。在從外部程序存儲(chǔ)器獲取和訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),端口2排放高階地址字節(jié),使用16位地址(MOVX @ DPTR)。在此應(yīng)用中,它使用了強(qiáng)大的內(nèi)部上拉發(fā)送1時(shí)。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,使用8位地址,端口2發(fā)出的P2特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2口也接收高地址位在flash編程和校驗(yàn)和一些控制信號(hào)。
端口3:端口3是一個(gè)8位雙向I / O的端口內(nèi)部上拉UPS。端口3輸出緩沖器可以吸收/源四個(gè)TTL輸入。當(dāng)1寫入端口3他們拉高的內(nèi)部上拉,并可以用作輸入引腳。低將作為輸入,3口被外部拉低的引腳源電流(IIL)的上拉。 端口3也有軟下面列出的AT89C51的各種特殊功能的功能。
RST:復(fù)位輸入。該引腳上高一兩個(gè)機(jī)器周期,而振蕩器運(yùn)行的設(shè)備復(fù)位。
ALE / PROG:地址鎖存使輸出脈沖鎖存地址的低字節(jié)能訪問外部存儲(chǔ)器。該引腳也是方案在Flash編程脈沖輸入(PROG鍵)。在正常運(yùn)作的ALE發(fā)出恒定速率的1/6振蕩器頻率,可以使用外部時(shí)鐘或定時(shí)。但是請(qǐng)注意,這一個(gè)ALE脈沖被跳過,在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。如果需要,可以禁止ALE操作設(shè)置位 0 SFR的位置8EH。位設(shè)置,ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令。否則,腳弱拉高。設(shè)置的ALE禁止位有沒有效果,如果微處理器在外部執(zhí)行模式。
PSEN:程序存儲(chǔ)是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通,當(dāng)theAT89C51執(zhí)行代碼從外部程序存儲(chǔ)器時(shí),除了兩個(gè)PSEN的激活在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器跳過,PSEN是激活每個(gè)機(jī)器周期的兩倍。
EA / VPP:外部訪問啟用。 EA必須綁到GND為了使設(shè)備開始在0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器位置獲取代碼。但是請(qǐng)注意,如果鎖定位1編程,EA將在內(nèi)部復(fù)位鎖存。 EA應(yīng)綁到VCC內(nèi)部程序執(zhí)行。此引腳的所接收12伏的編程電壓(VPP),需要12伏VPP的零件,使Flash編程期間。
芯片擦除:
通過適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)組合,并通過控股的ALE / 10毫秒編低,電擦除整個(gè)Flash陣列。所有“1”寫的代碼陣列芯片擦除操作前必須執(zhí)行的代碼存儲(chǔ)器可以重新編程。
編程接口
閃存陣列中的每一個(gè)代碼的字節(jié)可以被寫入,并可以通過適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)組合擦除整個(gè)陣列。操作周期是自定時(shí),而且一旦啟動(dòng),將由時(shí)間來自動(dòng)來完成。微機(jī)接口之間的信息轉(zhuǎn)換微機(jī)電子系統(tǒng)處理的信息外兩種形式。存在一個(gè)物理信號(hào),但該計(jì)劃之內(nèi),它代表的是數(shù)值。任何接口的功能可以分為以某種方式修改數(shù)據(jù)的操作的數(shù)量,這樣的內(nèi)部和外部的形式之間的轉(zhuǎn)換過程中進(jìn)行了一些步驟。模擬 - 數(shù)字轉(zhuǎn)換器,用于連續(xù)可變的信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字形式,可采取的任何一個(gè)可能的固定的二進(jìn)制值。如果不是連續(xù)變化的傳感器的輸出,ADC是沒有必要的。在這種情況下,信號(hào)調(diào)理部分必須輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)可以直接連接到旁邊的接口部分的形式,微機(jī)本身的輸出接口輸入/輸出部分,采取了類似的形式,明顯的區(qū)別是,這里的信息是流在相反的方向,它是通過計(jì)劃從內(nèi)到外界,在這種情況下,該程序可能調(diào)用一個(gè)輸出子程序監(jiān)督操作界面和執(zhí)行的比例可用于數(shù)字 - 模擬轉(zhuǎn)換器所需的數(shù)字。這個(gè)子程序依次傳遞的信息,可以被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)輸出設(shè)備使用DAC模擬形式。最后信號(hào)的條件適合的形式經(jīng)營(yíng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在微電腦電路所使用的信號(hào)幾乎總是太小,直接連接到外界,必須使用某種接口翻譯。接口電路部分的設(shè)計(jì)是我們已經(jīng)看到,找到更合適他們的一個(gè)形式,是在微型計(jì)算機(jī)的信息離散位模式表示有意申請(qǐng)微機(jī)的工程師面臨的最重要的任務(wù)之一,這個(gè)數(shù)字的形式是最有用的微機(jī)連接到設(shè)備只可以開啟或關(guān)閉,其中每個(gè)位代表一個(gè)開關(guān)或調(diào)??節(jié)器。為了解決現(xiàn)實(shí)世界問題的狀態(tài),有時(shí)微控制器必須超過只是一個(gè)CPU,一個(gè)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。此外,它必須包含硬件允許CPU訪問來自外界的信息。一旦CPU收集信息和處理數(shù)據(jù),還必須能夠應(yīng)對(duì)外界部分的某些的變化。
外設(shè)微控制器提供的最基本的形式是通用I70端口,每個(gè)I / O引腳可以作為輸入或輸出使用。每個(gè)引腳的功能是通過寄存器設(shè)置或清除相應(yīng)的位在相應(yīng)的決定數(shù)據(jù)方向。在程序的初始化階段,每個(gè)輸出引腳可驅(qū)動(dòng)所使用的CPU指令引腳可以被視為使用程序指令的CPU。某種類型的邏輯1或邏輯0。串行單位包括微控制器,讓CPU與外部設(shè)備進(jìn)行通信的串行格式,需要更少的I / O引腳進(jìn)行的通信功能,串行傳輸進(jìn)行同步或異步,這使得它更便宜,但速度較慢,而不是使用位并行格式。
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