第一篇：基于AT89C51的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
基于AT89C51的交通燈控制系統(tǒng)
作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)各種交通車輛的需求量不斷增大，城市的交通擁護(hù)問(wèn)題日益嚴(yán)重，目前，大部分城市的十字路口的交通控制燈，通常的做法是：事先經(jīng)過(guò)車輛流量的調(diào)查，利用傳統(tǒng)的方法設(shè)計(jì)好紅綠燈的延時(shí)，然而，實(shí)際上的車流量是不斷變化的，有的路口在不同的時(shí)間段車流量的大小甚至有很大的差異，所以說(shuō)，統(tǒng)計(jì)的方法己不能適應(yīng)迅速發(fā)展的交通現(xiàn)狀。
目前，國(guó)內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路門，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來(lái)控制行車。對(duì)于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實(shí)際行車過(guò)程中出現(xiàn)的情況，還存在以下缺點(diǎn)：1．兩車道的車輛輪流放行時(shí)間相同且固定，在十字路口，經(jīng)常一個(gè)車道為主干道，車輛較多，放行時(shí)間應(yīng)該長(zhǎng)些；另一車道為副干道，車輛較少，放行時(shí)間應(yīng)該短些。2．沒(méi)有考慮緊急車通過(guò)時(shí)，兩車道應(yīng)采取的措施，臂如，消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過(guò)時(shí)，兩車道的車都應(yīng)停止，讓緊急車通過(guò)。
本系統(tǒng)是以AT89C51單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的核心，模擬定周期交通信號(hào)燈的工作狀態(tài)。并采用PROTEUS進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果滿足預(yù)期性能要求。
設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求：
利用AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)一十字路口交通燈控制系統(tǒng)。
1：系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)、數(shù)碼管顯示、交通燈演示系統(tǒng)組成。2：具有人行道、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，以及基本的交通燈的功能。3：具有數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)功能。
4：要求甲乙車道的車輛交替運(yùn)行，每次通行為60秒。為綠燈的車道先顯示40秒的直行，再顯示20秒的左行。
5：要求黃燈先亮四秒，才能變換車道，黃燈亮?xí)r要求閃亮。
硬件設(shè)計(jì)
控制流程分析：
（1）從十字路口交通燈示意圖1分析可知：東西、南北方向信號(hào)燈控制是中心對(duì)稱的，即無(wú)論是主干道還是支干道兩側(cè)系統(tǒng)對(duì)同方向的信號(hào)燈控制是同步的。
（2）從示意圖分析可知，人行道各個(gè)方向，系統(tǒng)對(duì)兩側(cè)的信號(hào)燈的控制也是同步的，且人行道的紅綠燈變化和行車道的紅綠燈變化應(yīng)該是一致的。
（3）通過(guò)上面的分析，可以采用單片機(jī)的p0-p3口及r0到r7寄存器配合來(lái)實(shí)現(xiàn)控制發(fā)光二極管燈和數(shù)碼管。
系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)選用通過(guò)P0到p3口 用做輸出顯示控制口。P0口用作輸出南北方向led數(shù)碼管字符編碼，P1口用作輸出東西方向led數(shù)碼管字符編碼。P2 口用于輸出東西、南北方面LED數(shù)碼管的位選信號(hào)，以及各個(gè)人行道發(fā)光二極管的控制信號(hào)的輸出。P3口用于輸出東西、南北方向信號(hào)燈控制信號(hào)。
LED數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示方式實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)讀秒，并且本系統(tǒng)的了led采用的是LED的共陽(yáng)極接法，共陽(yáng)極接法如圖2所示：
共陽(yáng)極7段LED顯示字型編碼表（表一）：
LED動(dòng)態(tài)顯示，在多位LED顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將段選位并聯(lián)在一起，由一個(gè)八位的I/O口控制，而位選由另一個(gè)口控制，段選碼、位選碼每次送入后演示1ms，而人的視覺(jué)暫留時(shí)間為0.1s，所以在人看來(lái)數(shù)碼管一直亮著，從而在應(yīng)用中通過(guò)動(dòng)態(tài)掃描的方法顯示。
交通燈的正常顯示
交通燈系統(tǒng)的工作狀態(tài)：
上電后，南北方向數(shù)碼管顯示40，東西方向數(shù)碼管顯示60，南北方向的直行綠燈亮，車輛可以直行可以右行，人行紅燈亮行人不能通過(guò)；東西方向紅燈亮車輛不能通行，人行綠燈亮人可以通行。當(dāng)南北數(shù)碼管顯示為4時(shí)，直行綠燈熄滅，黃燈閃爍4秒，然后南北數(shù)碼管顯示20，左轉(zhuǎn)綠燈亮車輛可以左行，人行燈和東西方向燈同上一狀態(tài)，當(dāng)數(shù)碼管減到四時(shí)南北黃燈閃爍4秒，然后紅燈亮，數(shù)碼管顯示60，南北車輛禁止通行，人行綠燈亮；南北數(shù)碼管顯示60的同時(shí)東西數(shù)碼管顯示40，直行綠燈亮，車輛可以直行可以右行，人行紅燈亮，當(dāng)東西數(shù)碼管顯示為4時(shí)，直行綠燈熄滅，黃燈閃爍4秒，然后東西數(shù)碼管顯示20，左轉(zhuǎn)綠燈亮車輛可以左行，人行燈和南北方向燈同上一狀態(tài)，當(dāng)數(shù)碼管減到4時(shí)東西黃燈閃爍4秒，然后紅燈亮，東西數(shù)碼管顯示60，南北顯示40，隨后依次循環(huán)……
交通燈原理圖：
軟件設(shè)計(jì)：
根據(jù)設(shè)計(jì)要求有匯編語(yǔ)言編寫的交通燈源程序如下： ORG 0000H;主函數(shù)地址 LJMP MAIN ORG 000BH;中斷定時(shí)器0地址 LJMP INTERPUT ORG 0030H;表的首地址 LJMP TABLE TABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H MAIN: MOV P2, #00H;給P2口賦初值，讓數(shù)碼管剛開(kāi)始都不亮 MOV R2, #60;給R2賦60，使東西的數(shù)碼管顯示初值為60 MOV R3, #40;給R3賦40，使南北的數(shù)碼管顯示初值為40 MOV P3, #0;使人形道的燈初始都不亮 MOV R5, #0;給R5,R6賦初值0 MOV R6, #0 MOV TMOD, #01H;定時(shí)器0工作方式1 MOV TH0, #79;給定時(shí)器賦初值 MOV TL0, #0AEH SETB EA
;允許總中斷 SETB ET0
;開(kāi)啟定時(shí)器0中斷 SETB
TR0
;開(kāi)啟定時(shí)器計(jì)時(shí)
L2: LCALL DISPLAY1
;顯示東西數(shù)碼管 LCALL DISPLAY2
;顯示南北數(shù)碼管 LCALL CHOOSE1
;調(diào)用東西判斷函數(shù) LCALL CHOOSE2;調(diào)用南北判斷函數(shù) SJMP
L2;一直循環(huán)
INTERPUT: MOV
TH0, #22H;定時(shí)器中斷里重現(xiàn)給定時(shí)器0賦初值 MOV
TL0, #0D8H MOV
A，R4 INC
R4
;定時(shí)器中斷一次50MS,中斷一次R4+1 CJNE
A, #20,L3;判斷是不是加到20了，即定時(shí)器定時(shí)1S MOV R4, #0;R4加到20，則清0 DEC R3;要是定時(shí)1S到了，則把R2,和R3的值都減1 DEC R2 L3: RETI
;中斷退出 CHOOSE1:
;東西判斷函數(shù) MOV A, R5;熱是一個(gè)標(biāo)志 CJNE A, #1, K1;判斷R5是不是等于1，不等于1跳到K1 MOV A, R2
;要是標(biāo)志位等于1 CJNE A, #4, K5;而且R2等于4，則開(kāi)啟黃燈，關(guān)閉車道綠燈 SETB P3.2 CLR P3.3 K1: K7: K2:
K6: SJMP K3 K5: JNC K3;要是R2小于4則閃爍綠燈 CPL P3.2 MOV A, R2 CJNE A, #0, K3;判斷R2是不是等于0，INC R5
;等于0則讓標(biāo)志位+1 CLR P3.2;清黃燈，開(kāi)車道的左行綠燈，置人行道紅燈 SETB P3.0 MOV R2, #20 SETB P2.6 CLR P2.7 SJMP K3 JNC K2
;CJNE這個(gè)指令比較好R5和1的值，要是R5大于1，則C=0,反之C=1,這里判斷C是否等于0，既判斷是否小于1，小于1執(zhí)行下行，大于1則跳轉(zhuǎn)K2 MOV A, R2 CJNE A, #60, K7;初值狀態(tài)R2是60，判斷R2是不是60，60的話開(kāi)車道的紅燈，開(kāi)人行道的綠燈 SETB P3.1 SETB P2.7 CLR P2.6 SJMP K3
;退出
CJNE A, #0, K3;要是R2不等于60，判斷R2是不是等于0，等于0則把標(biāo)志位R5加1，讓車道綠燈亮，紅燈滅，人行道紅燈亮 INC R5 CLR P3.1 SETB P3.3 MOV R2, #40;再給數(shù)碼管賦初值 CLR
P2.7 SETB P2.6 SJMP K3
;退出 MOV A, R2;標(biāo)志位R5大于1則跳到這里 CJNE A, #4, K6;判斷R2和4的值，等于4則開(kāi)啟黃燈，關(guān)閉車道的綠燈，要是不等于是，則跳到K6 CLR P3.0 SETB P3.2 SJMP K3 JNC K3;判斷R2是不是小于4，小于4則閃爍黃燈，大于4則直接退出 CPL P3.2;取反 MOV A, R3 CJNE A, #0, K3;判斷R2是不是等于0 MOV R5, #0;等于0則清標(biāo)志位，因?yàn)槲覀冎辉O(shè)置了0.1.2這三個(gè)狀態(tài)，到2了以后要清0，讓他重新開(kāi)始循環(huán)
MOV R2, #60;給R2賦初值，開(kāi)車道紅燈，關(guān)車道左行綠燈，開(kāi)人行道綠燈，關(guān)人行道紅燈 SETB P3.1 CLR P3.2 SETB P2.7 CLR P2.6 K3: RET CHOOSE2:
;南、北判斷函數(shù)，程序和東、西判斷一致，這里就不寫注釋了
MOV A, R6 CJNE A, #1, H2 MOV CJNE SETB CLR SJMP H6: JNC CPL CJNE INC CLR SETB MOV SETB CLR SJMP H2: JNC MOV CJNE SETB SETB CLR SJMP H7: MOV CJNE SETB CLR
SJMP H5: JNC CPL CJNE SETB CLR
INC MOV SETB A, R3 A, #4, H6 P3.6 P3.4 H3 H3 P3.6 A, #0, H3 R6 P3.6 P3.5 R3, #60 P2.4 P2.5 H3 H4 A, R3 A, #40,H7 P3.7 P2.5 P2.4 H3 A, R3 A, #4, H5 P3.6 P3.7 H3 H3 P3.6 A, #0, H3 P3.4 P3.6 R6 R3, #20 P2.5 CLR P2.4 SJMP H3 H4: MOV A, R3 CJNE A, #0, H3 SETB P3.7 CLR P3.5 MOV R6, #0 MOV R3, #40 SETB P2.5 CLR P2.4 H3: RET DISPLAY1:
;顯示東西數(shù)碼管（動(dòng)態(tài)顯示）
MOV A, R2;將R2放到A中 MOV B, #10 DIV AB
;將2位的10進(jìn)制數(shù)的十位和個(gè)位分開(kāi) MOV DPTR, #TABLE;取TABLE表的首地址給DPTR MOVC A, @A+DPTR;把表的第N個(gè)數(shù)據(jù)給A MOV P1, A
;把數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管中 SETB P2.0
;顯示數(shù)碼管 LCALL DELAY
;延時(shí) CLR P2.0
;把數(shù)碼管暗掉 MOV A ,B
;把個(gè)位給A MOVC A, @A+DPTR;把表的個(gè)位個(gè)數(shù)給A MOV P1, A
;把數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管中 SETB
P2.1
;顯示數(shù)據(jù) LCALL DELAY
;延時(shí) CLR P2.1
;讓數(shù)碼管暗掉 RET DISPLAY2:
;顯示南北數(shù)碼管（顯示函數(shù)和上面一樣，這里注釋就不寫了）
MOV A, R3 MOV B, #10 DIV AB MOV DPTR, #TABLE MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A SETB P2.2 LCALL DELAY CLR P2.2 MOV A, B MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A SETB P2.3 LCALL DELAY CLR P2.3 RET DELAY:
MOV R0, L1: MOV R1, DJNZ R1, DJNZ R0, RET END
電路的仿真：;延時(shí)函數(shù)
#20 #25 $ L1
第二篇：基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
P10P11P12P13設(shè)置鍵加鍵減鍵模式鍵P00P01P02P03P04P05P06U18765P134P123P112P101P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1/T2EXP1.0/T2P3.7/RDP3.6/WRP3.5/T1P3.4/T0P3.3/INT1P3.2/INT0P3.1/TXDP3.0/RXDP2.7/A15P2.6/A14P2.5/A13P2.4/A12P2.3/A11P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A8P0.7/AD7P0.6/AD6P0.5/AD5P0.4/AD4P0.3/AD3P0.2/AD2P0.1/AD1P0.0/AD0******23222***373839P37P36P35P34P22P23P24D7D4P27P26P25P24P23P22P21P20P07P06P05P04P03P02P01P0098765432110KP27LED-REDD92H1HD1D6P25LED-YELLOWD11P26LED-YELLOWLED-GREENLED-REDC31uF313029EAALEPSEND12P26R0100RP1P25LED-GREENLED-GREENC120PF9RSTD5P00P01P02P03P04P05P06LED-YELLOWD3P27LED-REDX1C220PF12M19LED-REDLED-GREENLED-YELLOWP24P23P22XTAL1AT89C51Q1PNPQ2PNPQ3PNPQ4PNPP34P35657U2SCKSDAWP24C02CA0A1A2123R151R1HR251R2HR351R3HR451R4HP36P37P21P00P01P02P03P04P05P0651R51R51R51R2H1HR19R20R21P20R223H4HXTAL2P00P01P02P03P04P05P0618D2D10D83H4H
#include
//調(diào)用單片機(jī)頭文件
#define uchar unsigned char
//宏定義“uchar”代替“unsigned char”。#define uint unsigned int
//宏定義“uint”用來(lái)定義無(wú)符號(hào)整型數(shù)。
//數(shù)碼管段選定義 0
7
uchar code smg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, //
A B C
D
E
F 不顯示
0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff};//斷碼
uchar dis_smg[8] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8};uchar smg_i = 4;
//顯示數(shù)碼管的個(gè)位數(shù)
//數(shù)碼管位選定義
sbit smg_we1 = P2^0;
//數(shù)碼管位選定義 sbit smg_we2 = P2^1;sbit smg_we3 = P3^6;sbit smg_we4 = P3^7;
char dx_s = 0;//東西
南北 倒計(jì)時(shí)變量 sbit dx_red
= P2^4;
//東西紅燈 sbit dx_green = P2^3;//東西綠燈 sbit dx_yellow = P2^2;//東西黃燈
sbit nb_red
= P2^7;//南北紅燈 sbit nb_green = P2^6;//南北綠燈 sbit nb_yellow = P2^5;//南北黃燈
sbit scl=P3^4;//寫24C02時(shí)鐘
sbit sda=P3^5;//寫24C02數(shù)據(jù)
uchar flag_jtd_mode;//交通燈的模式 根據(jù)時(shí)間
bit flag_1s = 0;bit flag_500ms;bit flag_dx_nb;uchar flag_5m_value;uchar i;//東西南北模式
uchar flag_alarm;//模式
uchar dx_time = 30,nb_time = 20;
//東西、南北的時(shí)間 uchar flag_jdgz;
//交通管制
//---延時(shí)函數(shù)---// void delay(){;;}
void start()//起始信號(hào) { sda=1;delay();scl=1;delay();sda=0;delay();}
void stop()//停止信號(hào) { sda=0;delay();scl=1;delay();sda=1;delay();}
void respons()//應(yīng)答信號(hào) { uchar i;scl=1;delay();while((sda==1)&&(i<250))i++;scl=0;delay();}
void init()//初始狀態(tài)，24C02的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘線都拉高 { sda=1;delay();scl=1;delay();}
void writebyte(uchar date)//寫24C02 { uchar i,temp;temp=date;for(i=0;i<8;i++){
temp=temp<<1;
scl=0;
delay();
sda=CY;
delay();
scl=1;
delay();} scl=0;delay();sda=1;delay();} uchar readbyte()//讀24C02 { uchar i,k;scl=0;delay();sda=1;delay();
for(i=0;i<8;i++){
scl=1;
delay();
k=(k<<1)|sda;
scl=0;
delay();} return k;}
void writeadd(uchar address,uchar date)//寫24C02 {
start();//起始信號(hào)
writebyte(0xa0);//寫入器件地址寫 respons();
writebyte(address);//寫入存儲(chǔ)單元地址 respons();
writebyte(date);//寫入數(shù)據(jù) respons();
stop();//停止信號(hào) }
uchar readadd(uchar address)//讀24C02 { uchar date;
start();//起始信號(hào)
writebyte(0xa0);//寫入器件地址寫
respons();
writebyte(address);//寫入讀單元地址
respons();
}
start();//起始信號(hào)
writebyte(0xa1);//讀命令 respons();date=readbyte();//讀數(shù)據(jù) stop();//停止信號(hào) return date;/***********************數(shù)碼位選函數(shù)*****************************/ void smg_we_switch(uchar i){ switch(i){
case 0: smg_we1 = 0;smg_we2 = 1;smg_we3 = 1;smg_we4 = 1;break;
case 1: smg_we1 = 1;smg_we2 = 0;smg_we3 = 1;smg_we4 = 1;break;
case 2: smg_we1 = 1;smg_we2 = 1;smg_we3 = 0;smg_we4 = 1;break;
case 3: smg_we1 = 1;smg_we2 = 1;smg_we3 = 1;smg_we4 = 0;break;} }
/******************************************************************** * 名稱 : delay_1ms()* 功能 : 延時(shí)1ms函數(shù) * 輸入 : q * 輸出 : 無(wú)
***********************************************************************/ void delay_1ms(uint q){ uint i,j;for(i=0;i for(j=0;j<110;j++);} /******************************************************************** * 名稱 : display()* 功能 : 數(shù)碼管顯示 * 輸入 : 無(wú) * 輸出 : 無(wú) ***********************************************************************/ void display(){ uchar i;for(i=0;i P0 = 0xff; //消隱 smg_we_switch(i); //位選 P0 = dis_smg[i]; //段選 delay_1ms(3);} } /*********************定時(shí)器0、定時(shí)器1初始化******************/ void time0_init() { EA = 1; //開(kāi)總中斷 TMOD = 0X11;//定時(shí)器0、定時(shí)器1工作方式1 ET0 = 1; //開(kāi)定時(shí)器0中斷 TR0 = 1; //允許定時(shí)器0定時(shí) } /*********************交通燈處理函數(shù)*********************************/ void jiaotongdeng_dis(){ char dx,nb; if(flag_dx_nb == 0){ dx=dx_s;nb=dx_s-5;if(nb<=0)nb=dx_s;} if(flag_dx_nb == 1){ dx=dx_s-5;nb=dx_s;if(dx<=0)dx=dx_s;} if(flag_1s == 1){ dx_s--;flag_1s = 0; if(dx_s == 0){ if(flag_dx_nb == 1) dx_s = nb_time; //南北時(shí)間 else dx_s = dx_time; //東西時(shí)間 flag_dx_nb = ~flag_dx_nb; } } dis_smg[0] = smg_du[dx % 10];dis_smg[1] = smg_du[dx / 10];dis_smg[2] = smg_du[nb % 10];dis_smg[3] = smg_du[nb / 10]; /***********************南北時(shí)間*********************************/ if(flag_dx_nb == 0) { if(dx_s > 5) { dx_red = 1;//滅 dx_green = 0;//亮 dx_yellow = 1;//滅 nb_red = 0;//亮 nb_green = 1;//滅 nb_yellow = 1;//滅 flag_5m_value = 0; }else if(dx_s <= 5) //當(dāng)小于5秒時(shí) 黃燈要閃了 { dx_red = 1; //滅 } } dx_green = 1; //滅 nb_red = 0; //亮 nb_green = 1; //滅 nb_yellow = 1; //滅 if(flag_500ms == 0){ dx_yellow = 0;//亮 } else { } dx_yellow = 1;//滅 /***********************東西時(shí)間*********************************/ if(flag_dx_nb == 1) { if(dx_s > 5) { dx_red = 0; //亮 dx_green = 1; //滅 dx_yellow = 1; //滅 nb_red = 1; //滅 nb_green = 0; //亮 nb_yellow = 1; //滅 flag_5m_value = 0; }else if(dx_s <= 5) //當(dāng)小于5秒時(shí) 黃燈要閃了 { dx_red = 0; //滅 dx_green = 1; //滅 dx_yellow = 1; //滅 nb_red = 1; //滅 nb_green = 1; //滅 if(flag_500ms == 0) //黃燈閃爍 { } } } nb_yellow = 0;//亮 } else { nb_yellow = 1;//滅 } /********************獨(dú)立按鍵程序*****************/ uchar key_can;//按鍵值 void key()//獨(dú)立按鍵程序 { static uchar key_new;key_can = 20; //按鍵值還原 P1 |= 0x1f; if((P1 & 0x1f)!= 0x1f)//按鍵按下 { delay_1ms(1); //按鍵消抖動(dòng) if(((P1 & 0x1f)!= 0x1f)&&(key_new == 1)) { key_new = 0;switch(P1 & 0x1f){ //確認(rèn)是按鍵按下 case 0x1e: key_can = 1;break;//得到按鍵值 case 0x1d: key_can = 2;break;//得到按鍵值 case 0x1b: key_can = 3;break;//得到按鍵值 case 0x17: key_can = 4;break;//得到按鍵值 } } } else key_new = 1;} uchar menu_1,flag_s; /********************設(shè)置函數(shù)*****************/ void key_with(){ if(key_can == 4) //交通管制按鍵 { flag_jdgz ++; if(flag_jdgz > 5) flag_jdgz = 0; if(flag_jdgz == 1)// 全部亮紅燈 { dx_red = 0;//亮 dx_green = 1;//滅 dx_yellow = 1;//滅 } nb_red = 0;//亮 nb_green = 1;//滅 nb_yellow = 1;//滅 if(flag_jdgz == 2)// 東西紅燈 南北綠燈 { dx_red = 0;//亮 dx_green = 1;//滅 dx_yellow = 1;//滅 nb_red = 1;//滅 nb_green = 0;//亮 nb_yellow = 1;//滅 } if(flag_jdgz == 3)// 南北紅燈 { dx_red = 1;//滅 dx_green = 0;//亮 dx_yellow = 1;//滅 nb_red = 0;//亮 nb_green = 1;//滅 nb_yellow = 1;//滅 } if(flag_jdgz == 4)// 南北綠燈 { dx_red = 1;//滅 dx_green = 0;//亮 dx_yellow = 1;//滅 nb_red = 1;//滅 nb_green = 0;//亮 nb_yellow = 1;//滅 } if(flag_jdgz == 5)// 南北黃燈 { dx_red = 1;//滅 dx_green = 1;//滅 dx_yellow = 0;//亮 nb_red = 1;//滅 nb_green = 1;//滅 nb_yellow = 0;//亮 } } if(key_can == 1) //設(shè)置鍵 { menu_1 ++; 東西綠燈 東西綠燈 東西黃燈 if(menu_1 >= 3){ menu_1 = 0;} } if(menu_1 == 1) //設(shè)置東西的時(shí)間 { if(key_can == 2){ dx_time ++;//加1 if(dx_time > 99) dx_time = 99;} if(key_can == 3){ dx_time--;//減1 if(dx_time <= 10) dx_time = 10;} dis_smg[0] = smg_du[10];//顯示為A dis_smg[1] = smg_du[10];//顯示為A dis_smg[2] = smg_du[dx_time % 10];dis_smg[3] = smg_du[dx_time / 10]; writeadd(4,dx_time);//保存數(shù)據(jù) } if(menu_1 == 2) //設(shè)置南北的時(shí)間 { if(key_can == 2){ nb_time ++;//加1 if(nb_time > 99) nb_time = 99;} if(key_can == 3){ nb_time--;//減1 //顯示東西設(shè)置的時(shí)候 if(nb_time <= 10) nb_time = 10;} dis_smg[0] = smg_du[11];//顯示為B dis_smg[1] = smg_du[11];//顯示為B dis_smg[2] = smg_du[nb_time % 10];dis_smg[3] = smg_du[nb_time / 10]; //顯示東西設(shè)置的時(shí)候 writeadd(2,nb_time);//保存數(shù)據(jù) } } /******************************************************************** * 名稱 : main()* 功能 : 實(shí)現(xiàn)燈的閃爍 * 輸入 : 無(wú) * 輸出 : 無(wú) ***********************************************************************/ void main(){ time0_init(); init();//24C02初始化 nb_time=readadd(2);//讀取地址2處一個(gè)字節(jié)給 dx_time=readadd(4);//讀取地址4處一個(gè)字節(jié)給 if(nb_time>99)nb_time=20; if(dx_time>99)dx_time=30; dx_s = nb_time; //東西時(shí)間 while(1){ key(); if(key_can < 20) key_with(); if((menu_1 == 0)&&(flag_jdgz == 0)) } } jiaotongdeng_dis();display();/*********************定時(shí)器0中斷服務(wù)程序************************/ void time0_int()interrupt 1 { } static uchar value; //定時(shí)10ms中斷一次 TH0 = 0x3c;TL0 = 0xb0; //50ms value ++;flag_5m_value++;if(flag_5m_value % 10 == 0)flag_500ms = ~flag_500ms;if(value >= 20){ value = 0;flag_1s = 1;} 基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要：十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來(lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢?靠的就是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)ATSC51和可編程并行I/O接口芯片8255A為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制囂，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過(guò)8051芯片的P1口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮。倒計(jì)時(shí)剩5秒時(shí)黃燈閃爍警示；車輛闖紅燈報(bào)警；綠燈時(shí)間可檢測(cè)車流量并可通過(guò)雙位數(shù)碼管顯示。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；交通燈 單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展對(duì)社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生了巨大的影響。今天，單片機(jī)及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展速度、深度及其廣度，在國(guó)防、科學(xué)研究、政治經(jīng)濟(jì)、教育文化等方面幾乎無(wú)所不及。將之用于交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)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效果。 1、單片機(jī)涵義 一臺(tái)能夠工作的計(jì)算機(jī)要有這樣幾個(gè)部份構(gòu)成：CPU(進(jìn)行運(yùn)算、控制)、RAM(數(shù)據(jù)存儲(chǔ))、ROM(程序存儲(chǔ))、輸入，輸出設(shè)備(例如：串行口、并行輸出口等)。在個(gè)人計(jì)算機(jī)上這些部份被分成若干塊芯片，安裝一個(gè)稱之為主板的印刷線路板上。而在單片機(jī)中，這些部份，全部被做到一塊集成電路芯片中了，所以就際=缸單片(單芯片)機(jī)，單片機(jī)即微控制器(Microniroller μC)有一些單片機(jī)中除了上述部份外，還集成了其它部份如AID，DIA，定時(shí)計(jì)數(shù)器，RTC，各種串行接口等。 2、MSC-51芯片簡(jiǎn)介 2.1 MSC-51結(jié)構(gòu) 8051是MCS-51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，8051單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)，計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線。 2.2 8255芯片簡(jiǎn)介 8255可編程并行接口芯片有三個(gè)輸入輸出端口，即A口、B口和c口，對(duì)應(yīng)于引腳PAT—PA0、PB7-PB0和PC7-PC0。其內(nèi)部還有一個(gè)控制寄存器，即控制口。通常A口、B口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。c口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成4位的端口，每個(gè)端口包含一個(gè)4位鎖存器。它們分別與端口A/B配合使用，可以用作控制信號(hào)輸出或作為狀態(tài)信號(hào)輸入。 8255有兩種控制命令字；一個(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是c口按位置位/復(fù)位控制字。 2.3 74LS373簡(jiǎn)介 SN74LS373。SN74LS374常用的8d鎖存器。常用作地址鎖存和I/0輸出，可以用74he373代換，74H373是高速CMOS器件，功能與74LS373相同，兩者可以互換。74LS373內(nèi)有8個(gè)相同的D型(三態(tài)同相)鎖存器，由兩個(gè)控制端(11腳c或EN；1腳OUT、CONT、OE)控制。當(dāng)OE接地時(shí)，若G為高電平，741Ls373接收由PPU輸出的地址信號(hào)；如果G為低電平，則將地址信號(hào)鎖存。 3、系統(tǒng)硬件 3.1 交通管理的方案論證 東西、南北兩干道交于一個(gè)十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行。綠燈亮允許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩千道的公共停車時(shí)問(wèn)。設(shè)東西道比南北道的車流量。 3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 選用設(shè)備8031單片機(jī)一片選用設(shè)備：8031彈片機(jī)一片，8255并行通用接口芯片一片，74LS07兩片，MAX692‘看門狗’一片，共陰極的七段數(shù)碼管兩個(gè)雙向晶閘管若干，7805三端穩(wěn)壓電源一個(gè)，紅、黃、綠交通燈各兩個(gè)。開(kāi)關(guān)鍵盤、連線若干。 4、控制器的軟件設(shè)計(jì) 4.1 每秒鐘的設(shè)定 延時(shí)方法可以有兩種：一種是利用NCS-51內(nèi)部定時(shí)器才生溢出中斷來(lái)確定1秒的時(shí)間，另一種是采用軟延時(shí)的方法。 4.2 計(jì)數(shù)器硬件延時(shí) 4.2.1 初值計(jì)算 定時(shí)器工作時(shí)必須給計(jì)數(shù)器送計(jì)數(shù)器初值，這個(gè)值是送到TH和TL中的。他是以加法記數(shù)的，并能從全1到全0時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為c和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為TC。 4.2.2 1秒的方法 我們采用在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為20的軟件計(jì)數(shù)器和使TO定時(shí)5O毫秒，這樣每當(dāng)TO到50毫秒時(shí)cPu就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中，cPu先使軟件計(jì)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(shí)間顯示程序。 4.3 計(jì)數(shù)器軟件延時(shí) MCS-51的工作頻率為2-12MHZ，我們選用的8031單片機(jī)的工作頻率為6MHZ。機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的12倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)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(guò)指令的執(zhí)行條數(shù)來(lái)確定1秒的時(shí)間。 4.4 時(shí)間及信號(hào)燈的顯示 4.4.1 8051并行口的擴(kuò)展 8051雖然有4個(gè)8位I/0端口，但真正能提供借用的只有Pl口。因?yàn)镻2和P0口通常用于傳送外部傳送地址和數(shù)據(jù)，P3口也有它的第二功能。因此，8031通常需要擴(kuò)展。由于我們用外部輸入設(shè)定紅綠燈倒計(jì)時(shí)初值、數(shù)碼管的輸出顯示、紅綠黃信號(hào)燈的顯示都要用到一個(gè)I/0端口，顯然8031的端口是不夠，需要擴(kuò)展。 擴(kuò)展的方法有兩種：(1)借用外部RAM地址來(lái)擴(kuò)展I/0端口；(2)采用I/0接口新片來(lái)擴(kuò)充。我們用8255并行接口信片來(lái)擴(kuò)展I/0端口。 4.4.2 8255與8051的連接 用8051的PO口的pO.7連接8255的片選信號(hào)，我們用8031的地址采用全譯碼方式，當(dāng)pO.7：0時(shí)片選有效，其他無(wú)效，pO.1用于選擇8255端口。 5、結(jié) 論 本系統(tǒng)就是充分利用了8051和8255芯片的I/O引腳。系統(tǒng)統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)Intel8051和可編程并行I/0接口芯片8255A為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過(guò)8031芯片的Pl口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩5秒時(shí)黃燈閃爍警示(交通燈信號(hào)通過(guò)PA口輸出，顯示時(shí)間直接通過(guò)8255的PC口輸出至雙位數(shù)碼管)；車輛闖紅燈報(bào)警；綠燈時(shí)間可檢測(cè)車流量并可通過(guò)雙位數(shù)碼管顯示。 參考文獻(xiàn)： [1]張毅剛，新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2006 [2]王義軍，單片機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)[M]，北京：中國(guó)電力出版社，2006 [3]陳明熒8051單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材[M]，北京：清華大學(xué)出版社。2004 交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要：本系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤、LED 顯示、交通燈演示系統(tǒng)組成。系統(tǒng)包括人行道、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、以及基本的交通燈的功能。系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具有倒計(jì)時(shí)、時(shí)間設(shè)置、緊急情況處理、分時(shí)段調(diào)整信號(hào)燈的點(diǎn)亮?xí)r間以及根據(jù)具體情況手動(dòng)控制等功能。關(guān)鍵詞：AT89S51，交通規(guī)則 一、方案比較、設(shè)計(jì)與論證 1 電源提供方案 為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。我們考慮了兩種電源方案 方案一：采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。此方案的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點(diǎn)是各模塊都采用獨(dú)立電源，會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。方案二：采用單片機(jī)控制模塊提供電源。改方案的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)明扼要，節(jié)約成本；缺點(diǎn)是輸出功率不高。綜上所述，我們選擇第二種方案。2 顯示界面方案 該系統(tǒng)要求完成倒計(jì)時(shí)、狀態(tài)燈等功能。基于上述原因，我們考慮了三種方案： 方案一：完全采用數(shù)碼管顯示。這種方案只顯示有限的符號(hào)和數(shù)碼字苻，無(wú)法勝任題目要求。 方案二：完全采用點(diǎn)陣式LED 顯示。這種方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強(qiáng)大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。 方案三：采用數(shù)碼管與點(diǎn)陣LED 相結(jié)合的方法因?yàn)樵O(shè)計(jì)既要求倒計(jì)時(shí)數(shù)字輸出，又要求有狀態(tài)燈輸出等，為方便觀看并考慮到現(xiàn)實(shí)情況，用數(shù)碼管與LED燈分別顯示時(shí)間與提示信息。這種方案既滿足系統(tǒng)功能要求，又減少了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。權(quán)衡利弊，第三種方案可互補(bǔ)一二方案的優(yōu)缺，我們決定采用方案三以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。3 輸入方案： 題目要求系統(tǒng)能手動(dòng)設(shè)燈亮?xí)r間、緊急情況處理，我們討論了兩種方案： 方案一：采用8155擴(kuò)展I/O 口及鍵盤，顯示等。該方案的優(yōu)點(diǎn)是： 使用靈活可編程，并且有RAM,及計(jì)數(shù)器。若用該方案，可提供較多I/O 口,但操作起來(lái)稍顯復(fù)雜。 方案二： 直接在IO口線上接上按鍵開(kāi)關(guān)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)精簡(jiǎn)和優(yōu)化了電路，所以剩余的口資源還比較多，我們使用四個(gè)按鍵，分別是K1、K2、K3、K4。由于該系統(tǒng)對(duì)于交通燈及數(shù)碼管的控制，只用單片機(jī)本身的I/O 口就可實(shí)現(xiàn)，且本身的計(jì)數(shù)器及RAM已經(jīng)夠用，故選擇方案二。 二、理論分析與計(jì)算 1．交通燈顯示時(shí)序的理論分析與計(jì)算 對(duì)于一個(gè)交通路口來(lái)說(shuō)，能在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大的車流量，就算是達(dá)到了最佳的性能，我們稱在單位時(shí)間內(nèi)多能達(dá)到的最大車流為車流量，用公式：車流量= 車流 / 時(shí)間 來(lái)表示。 先設(shè)定一些標(biāo)號(hào)如圖2－1 所示。 說(shuō)明：此圖為直方圖，上邊為北路口燈，右邊為東路口燈，下邊為南路口燈，左邊為西 路口燈。 圖2－2 所示為一種紅綠燈規(guī)則的狀態(tài)圖，分別設(shè)定為S1、S2、S3、S4，交通燈以這四 的狀態(tài)為一個(gè)周期，循環(huán)執(zhí)行（見(jiàn)圖2－3）。 請(qǐng)注意圖2－1b和圖2－1d，它們?cè)谝粋€(gè)時(shí)間段中四個(gè)方向都可以通車，這種狀態(tài)能在 一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較大的車流量，效率特別高。 依據(jù)上述的車輛行駛的狀態(tài)圖，可以列出各個(gè)路口燈的邏輯表，由于相向的燈的狀態(tài)圖 是一樣的，所以只需寫出相鄰路口的燈的邏輯表；根據(jù)圖2－3 可以看出，相鄰路口的燈它 們的狀態(tài)在相位上相差180°。因此最終只需寫出一組S1、S2、S3、S4的邏輯狀態(tài)表。 如表2－1 所示。 表中的“×”代表是紅燈亮（也代表邏輯上的0），“√”是代表綠燈亮（也代表邏輯上 的1），依上表，就可以向相應(yīng)的端口送邏輯值。2．交通燈顯示時(shí)間的理論分析與計(jì)算 東西和南北方向的放行時(shí)間的長(zhǎng)短是依據(jù)路口的各個(gè)方向平時(shí)的車流量來(lái)設(shè)定，并且 S1、S2、S3、S4各個(gè)狀態(tài)保持的時(shí)間之有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其公式如下所示。T-S1+T-S2=T-S3 T-S2=T-S4 T-S1=T-S3 我們可以依據(jù)上述的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)改變車輛的放行時(shí)間。按照一般的規(guī)則，一個(gè)十字路口可分 為主干道和次干道，主干道的放行時(shí)間大于次干道的放行時(shí)間，我們?cè)O(shè)定值時(shí)也應(yīng)以此為參 考。 三、電路圖及設(shè)計(jì)文件 1．燈控制電路設(shè)計(jì) 由于32個(gè)LED 來(lái)實(shí)現(xiàn)紅綠燈狀態(tài)，若直接接在單片機(jī)的口線，路口倒計(jì)時(shí)的顯示就不 能實(shí)現(xiàn)，所以本次設(shè)計(jì)中采用一種新型的電路如圖3－1 所示。 圖中74LS04的作用是倒相和驅(qū)動(dòng)，它輸出的電流大約48mA，實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)足以滿足要 求，而且發(fā)光管也能達(dá)到足夠的亮度。 觀察圖可以看出：兩組發(fā)光管（一組紅、一組綠）由于反相器的作用，其邏輯狀態(tài)恰恰 相反。 圖中和電阻串聯(lián)的二極管的作用是為了分壓，防止因上下兩組發(fā)光管分壓不同導(dǎo)致邏輯 的錯(cuò)誤。 共四組和上述相同的電路分別代表東西南北四個(gè)方向的紅綠燈，使用兩片74LS04 作為 驅(qū)動(dòng)。 2．倒計(jì)時(shí)顯示電路設(shè)計(jì) 前面已經(jīng)分析過(guò)相向的燈的狀態(tài)和倒計(jì)時(shí)都是相同的，所以為了節(jié)省，采用兩組四個(gè)數(shù)碼管 作為倒計(jì)時(shí)的顯示；同時(shí)為了節(jié)省口資源，采用串口顯示的方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。見(jiàn)圖3－2 所 示。 四、程序設(shè)計(jì)思路與流程圖 1．主程序流程圖 主程序中主要是一個(gè)死循環(huán)，不停的循環(huán)四個(gè)狀態(tài)，如圖4－1 所示。 2．按鍵子程序流程圖 它包含倒計(jì)時(shí)調(diào)整和緊急狀態(tài)兩個(gè)狀態(tài)。 主程序中放了一個(gè)按鍵的判斷指令，當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候，程序就自動(dòng)的跳轉(zhuǎn)到按鍵子 程序處理。當(dāng)檢測(cè)到K2鍵按下的時(shí)候就自動(dòng)返回到主程序。當(dāng)出現(xiàn)緊急的情況的時(shí)候，按下K3或者K4 就切換到緊急狀態(tài)，當(dāng)緊急事件處理完畢 的時(shí)候，按下K2，就可以返回正常狀態(tài)。 五、測(cè)試、數(shù)據(jù)及結(jié)果分析 1．狀態(tài)燈顯示測(cè)試 當(dāng)電路連接完畢后，將寫好的測(cè)試程序刷寫到芯片內(nèi)，K1 和K2分別給端口送高電平和 低電平，通電即可檢測(cè)。2．?dāng)?shù)碼管的測(cè)試 將串口的和電路板上的接口連接，將寫好的測(cè)試程序刷寫到芯片內(nèi)，開(kāi)電源即可測(cè)試。 3．整體電路測(cè)試 系統(tǒng)上電，刷寫好程序即可開(kāi)始測(cè)試，觀測(cè)一個(gè)周期（共計(jì)S1～S4四個(gè)狀態(tài)，默認(rèn)140 秒）燈的顯示狀態(tài)是否正常，同時(shí)觀察倒計(jì)的計(jì)數(shù)是否正常。 六、總結(jié) 由于使用的是單片機(jī)作為核心的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強(qiáng)大，而且可以隨時(shí)的更新系統(tǒng)，進(jìn)行不同狀態(tài)的組合。 但是在我們?cè)O(shè)計(jì)和調(diào)試的過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，譬如紅燈和綠燈的切換還不夠迅 速，紅綠燈規(guī)則不效率還不是很高等等，這需要在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。附錄 系統(tǒng)總體電路圖 1.滿足南北向紅綠燈亮，東西向紅燈亮，占25秒——南北向黃燈亮，東西向紅燈亮，占5秒——南北向紅燈亮，東西向綠燈亮，占25秒——南北向紅燈亮，東西向黃燈亮，占5秒。如此循環(huán)，周而復(fù)始。2.十字路口要有數(shù)字顯示，提示行人把握時(shí)間：當(dāng)某方向綠燈亮?xí)r，置顯示器為24，然后以每秒減1計(jì)數(shù)方式工作，直到減為0，綠燈滅，黃燈亮。黃燈滅，紅燈亮?xí)r，再次置顯示器為29，并開(kāi)始減計(jì)數(shù)，直到為0，十字路口紅綠燈交換，完成一次工作循環(huán)。 3.可手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)調(diào)整，夜間為黃燈閃耀。下面是一個(gè)單片機(jī)交通燈程序 /* ****************************************************************************************** * * * Keil C 89S51 交通信號(hào)控制程序 * *(C)版權(quán)所有 Dai_Weis@hotmail.com * * * ****************************************************************************************** */ #include “reg51.h” #define UINT unsigned int #define ULONG unsigned long #define UCHAR unsigned char /* 信號(hào)燈變量 南北方向綠燈 sbit n_bike_g = P1^0;//自行車 sbit n_right_g = P1^1;//右轉(zhuǎn) sbit n_up_g = P1^2;//直行 sbit n_left_g = P1^3;//左轉(zhuǎn) 調(diào)頭 南北方向紅燈 sbit n_bike_r = P1^4;//自行車 sbit n_right_r = P1^5;//右轉(zhuǎn) sbit n_up_r = P1^6;//直行 sbit n_left_r = P1^7;//左轉(zhuǎn) 調(diào)頭 南北方向黃燈 sbit n_bike_y = P3^0;//自行車 sbit n_right_y = P3^1;//右轉(zhuǎn) sbit n_up_y = P3^2;//直行 sbit n_left_y = P3^3;//左轉(zhuǎn) 調(diào)頭 東西方向綠燈 sbit e_bike_g = P2^0;//自行車 sbit e_right_g = P2^1;//右轉(zhuǎn) sbit e_up_g = P2^2;//直行 東西方向紅燈 sbit e_bike_r = P2^4;//自行車 sbit e_right_r = P2^5;//右轉(zhuǎn) sbit e_up_r = P2^6;//直行 東西方向黃燈 sbit e_bike_y = P3^4;//自行車 sbit e_right_y = P3^5;//右轉(zhuǎn) sbit e_up_y = P3^6;//直行 */ //延時(shí) void delay(UINT t, UINT s){ while(t){ UINT i; for(i = 0;i < s;i++){ } t--;} } //信號(hào)燈狀態(tài) void time_x(UCHAR P_P1, UCHAR P_P2, UCHAR P_P3){ P1 = P_P1;P2 = P_P2;P3 = P_P3;delay(150, 65535);} void time_s(UCHAR P_P1, UCHAR P_P2, UCHAR P_P3, UCHAR P_P11, UCHAR P_P22){ UINT i; for(i = 0;i < 3;i ++){ P1 = P_P1;P2 = P_P2;delay(5, 65535);P1 = P_P11;P2 = P_P22;delay(5, 65535);} P1 = P_P1;P2 = P_P2;P3 = P_P3;delay(10, 65535);} //主程序 void main(){ P1 = P2 = P3 = 0x0;while(1){ time_x(0xA5, 0x38, 0x0); time_s(0xA4, 0x38, 0x1, 0xA5, 0x38);time_x(0x96, 0x52, 0x0); time_s(0x92, 0x52, 0x4, 0x96, 0x52);time_x(0x5A, 0x52, 0x0); time_s(0x50, 0x50, 0x2A, 0x5A, 0x52);time_x(0xF0, 0x25, 0x0); time_s(0xF0, 0x24, 0x20, 0xF0, 0x25);time_x(0xD2, 0x16, 0x0); time_s(0xD0, 0x10, 0x62, 0xD2, 0x16);} } 給你一個(gè)定時(shí)控制的信號(hào)系統(tǒng)，我只做的簡(jiǎn)單的測(cè)試，至于延時(shí)我用的軟件，你自己想辦法。^_^ Dai_Weis 于 2005-5-4 13:43:23 重新給你說(shuō)明 /* *********************************************************************************** * * * Keil C AT89S51 交通信號(hào)控制程序 * *(C)版權(quán)所有 Dai_Weis@hotmail.com * * * *********************************************************************************** 開(kāi)發(fā)說(shuō)明： 固定時(shí)間信號(hào)變換，南北設(shè)置調(diào)頭、左傳、直行、右轉(zhuǎn)、自行車。 東西設(shè)置左傳、直行、右轉(zhuǎn)、自行車。 時(shí)序狀態(tài)： 紅 綠 紅 綠 序號(hào) 左 前 右 自 左 前 右 自 前 右 自 前 右 自1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 2 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 3 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 4 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 5 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 */ 另外修正個(gè)錯(cuò)誤 while(1){ time_x(0xA5, 0x70, 0x0);time_s(0xA4, 0x70, 0x1, 0xA5, 0x70); 材料： 1、89S51 11.0592M 晶振 1K電阻、10UF電容 12個(gè)燈，紅、黃、綠各四個(gè)，12個(gè)1K電阻 ，十字路口嘛。蜂鳴器一個(gè)。 按鍵一個(gè)，按鍵復(fù)位 采用AT89s51型號(hào)的單片機(jī)，由于交通十字路口的對(duì)稱性，所以一個(gè)引腳可以同時(shí)控制兩個(gè)燈，將發(fā)光二極管分別接到P1各個(gè)引腳，在其中加入一個(gè)時(shí)振蕩當(dāng)電路，來(lái)控制時(shí)間，在P3.0引腳接入蜂鳴器只黃燈亮的時(shí)候發(fā)出聲響，這里我們讓每次黃燈亮的時(shí)候發(fā)出六聲響，通過(guò)C程序的控制就可以實(shí)現(xiàn)，每次循環(huán)是10秒。2、9cm*15cm萬(wàn)用板 1片 單片機(jī)及IC座 1套 12M晶振 1只 22P電容 2只 10uF電容 1只 10K電阻 1只 1K排阻 1只 兩位一體數(shù)碼管 2只 DC座 1只 自鎖開(kāi)關(guān) 1只 發(fā)光二極管紅綠黃 各4只 按鍵 7只 USB電源線 1條 導(dǎo)線 若干 1、基于51系列單片機(jī)（型號(hào)：STC89C52、AT89C51/C52、AT89S51/S52,隨機(jī)選擇，如有特 殊要求請(qǐng)與店主討論）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。（以上幾種單片機(jī)全部為51系列單片機(jī)，除了名字不一樣外，功能及應(yīng)用完全一樣，互相 兼容） 2、兩個(gè)兩位一體數(shù)碼管顯示東西、南北方向時(shí)間。 3、四方向各有紅綠黃三顆燈。 4、七個(gè)按鍵操作，分別是：禁止通行、東西通行、南北通行、時(shí)間加、時(shí)間減、切換方向、確認(rèn)。 目 錄 摘 要...........................................................2 第一章 概述.....................................................3 1.1交通燈的發(fā)展及現(xiàn)狀...........................................3 1.2 單片機(jī)說(shuō)明.................................................3 第二章 智能交通燈的設(shè)計(jì)原理.....................................6 2.1 智能交通燈的設(shè)計(jì)框圖........................................6 2.2智能交通燈的設(shè)計(jì)方案及改進(jìn)措施...............................6 第三章 智能交通燈電路設(shè)計(jì).......................................6 3.1控制器的系統(tǒng)框圖.............................................7 3.2智能交通燈控制系統(tǒng)電路圖.....................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.3工作原理....................................................8 第四章 智能交通燈軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)..................................14 4.1 智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖.................................14 4.2 程序源代碼.................................................14 第五章 智能交通燈方案的仿真....................................14 小結(jié)...........................................................18 致謝詞.........................................................18 參考文獻(xiàn).......................................................18 附 錄..........................................................21 附錄A：智能交通燈控制程序：....................................21 摘 要 本文介紹的是一個(gè)基于PROTEUS的智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，系統(tǒng)根據(jù)交通十字路口雙車道車流量的情況控制交通信號(hào)燈按特定的規(guī)律變化。 本文首先對(duì)智能交通燈的研究意義和智能交通燈的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，指出了現(xiàn)狀交通燈存在的缺點(diǎn)，并提出了改進(jìn)方法。智能交通燈控制系統(tǒng)通常要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和在緊急情況下能夠手動(dòng)切換信號(hào)燈讓特殊車輛優(yōu)先通行。本文還對(duì)AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要引腳功能進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后利用PROTEUS軟件，通過(guò)其平臺(tái)對(duì)交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明系統(tǒng)工作性能良好。 關(guān) 鍵 詞：PROTEUS、AT89C51單片機(jī)、智能交通燈； 第一章 概述 1.1交通燈的發(fā)展及現(xiàn)狀 中國(guó)車輛數(shù)量不斷增加，交通管制的工作量越來(lái)越大，利用計(jì)算機(jī)代替人進(jìn)行高效交通管理是必然的發(fā)展趨勢(shì)，而讓計(jì)算機(jī)控制的交通燈擁有類似人類的感知智能，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，比如通過(guò)攝像機(jī)讓交通燈控制系統(tǒng)獲得視覺(jué)感知功能，就可以代替人類的眼睛，使系統(tǒng)根據(jù)所“看到”交通情況自適應(yīng)改變管制策略，提高了交通管理的自動(dòng)化水平，使得交通更高效、更順暢。 目前設(shè)計(jì)交通燈的方案有很多，有應(yīng)用CPLD設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈控制器方法;有應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì);有應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)的方法。目前，國(guó)內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路門，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來(lái)控制行車。對(duì)于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實(shí)際行車過(guò)程中出現(xiàn)的情況，還存在以下缺點(diǎn)：1．兩車道的車輛輪流放行時(shí)間相同且固定，在十字路口，經(jīng)常一個(gè)車道為主干道，車輛較多，放行時(shí)間應(yīng)該長(zhǎng)些；另一車道為副干道，車輛較少，放行時(shí)間應(yīng)該短些。2．沒(méi)有考慮緊急車通過(guò)時(shí)，兩車道應(yīng)采取的措施，臂如，消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過(guò)時(shí)，兩車道的車都應(yīng)停止，讓緊急車通過(guò)。 1.2 單片機(jī)說(shuō)明 按照單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展與系統(tǒng)配置狀況，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。AT89C51單片機(jī)是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，具有豐富的內(nèi)部資源：4kB閃存、128BRAM、32根I/O口線、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、5個(gè)向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)、2個(gè)全雙工的串行口，具有4.25～5.50V的電壓工作范圍和0～24MHz工作頻率，使用AT89C51單片機(jī)時(shí)無(wú)須外擴(kuò)存儲(chǔ)器。因此，本流水燈實(shí)際上就是一個(gè)帶有八個(gè)發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個(gè)單片機(jī)。 1.2.1 AT89C51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的單片機(jī)芯片，它采用靜態(tài)CMOS 工藝制造8位微處理器，最高工作頻率位24MHZ。AT89C5外形及引腳排列如圖1所示： 圖1 1.2.2管腳說(shuō)明 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸 入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 EA/VPP：當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1和XTAL2：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 第二章 智能交通燈的設(shè)計(jì)原理 2.1 智能交通燈的設(shè)計(jì)框圖 2.2智能交通燈的設(shè)計(jì)方案及改進(jìn)措施 交通燈系統(tǒng)由四部分組成：車檢測(cè)電路，信號(hào)燈電路，時(shí)間顯示電路，緊急轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。 針對(duì)道路交通擁擠，交叉路口經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況利用單片機(jī)控制技術(shù)提出了軟件和硬件設(shè)計(jì)方案及兩點(diǎn)改進(jìn)措施。 1、根據(jù)各道路路口車流量的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)通行時(shí)間。 2、考慮特殊車輛通行情況，設(shè)計(jì)緊急切換開(kāi)關(guān)。 AT89S51單片機(jī)有2計(jì)數(shù)器，6個(gè)中斷源，能滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。用其設(shè)計(jì)的交通燈也滿足了要求，所以本文采用單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈。 第三章 智能交通燈電路設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求,可畫出該控制器的原理框圖, 為確保十字路口的交通安全，往往都采用交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)控制交通信號(hào)。其中紅燈（R）亮，表示禁止通行；黃燈（Y）亮表示暫停；綠燈（G）亮表示允許通行。 3.1控制器的系統(tǒng)框圖如圖3所示 圖3 3.2智能交通燈控制系統(tǒng)電路圖 智能交通燈電路圖如圖4所示： 圖4 交通燈系統(tǒng)由四部分組成：車檢測(cè)電路，信號(hào)燈電路，時(shí)間顯示電路，緊急轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。 3.3工作原理 綠燈的放行時(shí)間與車輛通過(guò)數(shù)量不成正比。比如說(shuō)20秒內(nèi)每車道可以通過(guò)20輛車，40秒內(nèi)每車道卻可以通過(guò)45輛車。因?yàn)檫@有一個(gè)起步的問(wèn)題，還有一個(gè)黃燈等待問(wèn)題。也就是說(shuō)，綠燈放行時(shí)間越長(zhǎng)，單位時(shí)間通過(guò)車輛的數(shù)量就越多。我們來(lái)計(jì)算一下，每車道通行20秒內(nèi)可以通過(guò)20輛車，一個(gè)紅綠燈循環(huán)是40秒(單交叉路口)，加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的黃燈5秒（一個(gè)循環(huán)要兩次轉(zhuǎn)換），即一個(gè)紅綠黃燈循環(huán)要50秒，即50秒內(nèi)通行的車輛為40輛。通過(guò)一輛車的平均時(shí)間是1.25秒。如果每次車輛通行的時(shí)間改為40秒，40秒內(nèi)每車道可以通過(guò)45輛，一個(gè)紅綠燈循環(huán)是80秒(單交叉路口)，加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的黃燈5秒（一個(gè)循環(huán)要兩次轉(zhuǎn)換），即一個(gè)紅綠黃燈循環(huán)要90秒，即90秒內(nèi)通行的車輛為90輛。通過(guò)一輛車的平均時(shí)間只需1秒。顯然在車輛擁擠的情況下綠燈的通行時(shí)間越長(zhǎng)，單位時(shí)間內(nèi)通行的車輛越多，可以有效緩解車輛擁堵問(wèn)題。我設(shè)定了綠燈通行時(shí)間的上限為40秒。在非擁擠時(shí)段綠燈的通行時(shí)間的下限為20秒，當(dāng)交叉路口雙方車輛較少時(shí)通行時(shí)間設(shè)為20秒，這樣可以大大縮短車輛在紅燈面前的等待時(shí)間。當(dāng)交叉路口雙方車輛較多時(shí)通行時(shí)間設(shè)為40秒。3.3.1車檢測(cè)電路 用來(lái)判斷各方向車輛狀況,比如：20秒內(nèi)可以通過(guò)的車輛為20輛，當(dāng)20秒內(nèi)南往北方向車輛通過(guò)車輛達(dá)不到20輛時(shí)，判斷該方向?yàn)樯佘嚕?dāng)20秒內(nèi)北往南方向車輛通過(guò)車輛也達(dá)不到20輛時(shí)，判斷該方向也為少車，下一次通行仍為20秒，當(dāng)20秒時(shí)間內(nèi)南往北或北往南任意一個(gè)方向通過(guò)的車輛達(dá)20輛時(shí)證明該狀態(tài)車輛較多，下一次該方向綠燈放行時(shí)間改為40秒，當(dāng)40秒內(nèi)通過(guò)的車輛數(shù)達(dá)45輛時(shí)車輛判斷為擁擠，下一次綠燈放行時(shí)間改仍為40秒，當(dāng)40秒車輛上通過(guò)車輛達(dá)不到45輛時(shí)，判斷為少車，下次綠燈放行時(shí)間改為20秒，依此類推。綠燈下限時(shí)間為20秒，上限值為40秒，初始時(shí)間為20秒。這樣檢測(cè)，某次可能不準(zhǔn)確，但下次肯定能彌補(bǔ)回來(lái)，累積計(jì)算是很準(zhǔn)確的，這就是人們常說(shuō)的“模糊控制”。因?yàn)槁飞系能嚥豢赡芡蝗辉龆啵嚩加幸粋€(gè)累積過(guò)程。這樣控制可以把不斷增多的車輛一步一步消化，雖然最后由于每個(gè)路口的綠燈放行時(shí)間延長(zhǎng)而使等候的時(shí)間變長(zhǎng)，但比塞車等候的時(shí)間短得多。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是成本低，控制準(zhǔn)確。十字路口車輛通行順序如圖5所示： 圖5十字路口車輛通行順序 由于南往北，北往南時(shí)間顯示相同，所以只要一個(gè)方向多車，下次時(shí)間就要加長(zhǎng)東往西，西往東也一樣，顯示時(shí)間選擇如表1。 表1 顯示時(shí)間選擇 車輛情況 本次該方向通行時(shí)間 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒 下次該方向通行時(shí)間 20秒 40秒 40秒 40秒 20秒 40秒 40秒 40秒 本次該方向通行時(shí) 間 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒 本次該方向通行時(shí)間 20秒 40秒 40秒 40秒 20秒 40秒 40秒 40秒 南往北少車，北往南少車 南往北少車，北往南多車 南往北多車，北往南少車 南往北多車，北往南多車 東往西少車，西往東少車 東往西少車，西往東多車 東往西多車，西往東少車 東往西多車，西往東多車 3.3.2信號(hào)燈電路 信號(hào)燈用來(lái)顯示車輛通行狀況，下面以一個(gè)十字路口為例，說(shuō)明一個(gè)交通燈的四種狀態(tài)見(jiàn)圖6。每個(gè)路口的信號(hào)的的轉(zhuǎn)換順序?yàn)椋壕G—>黃—>紅 綠燈表示允許通行，黃燈表示禁止通行，但已經(jīng)駛過(guò)安全線的車輛可以繼續(xù)通行，是綠燈過(guò)渡到紅燈提示燈。紅燈表示禁止通行。綠燈的最短時(shí)間為20秒，最長(zhǎng)時(shí)間為40秒，紅紅最短時(shí)間為25秒，最長(zhǎng)時(shí)間為45秒，黃燈時(shí)間為5秒。 圖6交通信號(hào)燈運(yùn)行狀態(tài) 3.3.3時(shí)間顯示電路 在交通信號(hào)燈的正上方安裝一個(gè)可以顯示綠燈通行時(shí)間，紅燈等待時(shí)間的顯示電路，采用數(shù)碼管顯示電路是一種很好的方法。由于東往西方向和西往東方向顯示的時(shí)間相同，南往北方向和北往南方向顯示的時(shí)間也相同，所以只需要考慮四位數(shù)碼管顯示電路，其中東西方向兩位，南北方向兩位，兩位數(shù)碼管可以時(shí)間的時(shí)間為0-99秒完全可以滿足系統(tǒng)的要求，數(shù)碼管連接方法如圖7所示。 圖7 數(shù)碼管連接方法 下面我們用這種方法顯示交通燈的時(shí)間，南北方向要顯示20秒，東西方向要顯示25秒，那么我們先給P0口送2的共陰極碼即5BH，讓第一位2要顯示的 位碼GND段為低電平，其它三位的控制端都接高電平，那么第一位就顯示2，其它三位不亮。讓其顯示1MS后再給P0口送0的共陰極碼即3FH，讓第二位要顯示0的位碼GND段為低電平，其它三位的控制端都接高電平，那么第二位就顯示0，其它三位不亮。依此類推分別送完第一位2，第二位0，第三位2，第四位5，每一位點(diǎn)亮1MS一個(gè)掃描周期為4MS，一秒時(shí)間就要掃描250次其程序如下： MOV R6,#250;顯掃描次數(shù) LOOP： MOV P0,#5BH;送2的共陰極碼 CLR P2.0；第一位顯示2 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.0;滅第一位 MOV P0,#3FH;送0的共陰極碼 CLR P2.1；第二位顯示0 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.1;滅第二位 MOV P0,#5BH;送2的共陰極碼 CLR P2.2；第三位顯示2 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.2;滅第三位 MOV P0,#6DH;送5的共陰極碼 CLR P2.3；第四位顯示5 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.3;滅第四位 DJNZ R7，LOOP；不夠一秒，繼續(xù)掃描 NEXTNUMBER；到一秒顯示下一個(gè)數(shù) D1MS:;1MS延時(shí)程序 STAT1：MOV R4，#2 MOV R3,#250 DJNZ R3,$ DJNZ R4，STAT1 RET 3.3.4緊急轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路 一般情況下交通燈按照車流量大小合理分配通行時(shí)間，按一定規(guī)律變化，但考慮緊急車通行車況，設(shè)計(jì)緊急通行開(kāi)關(guān),下面簡(jiǎn)述單片機(jī)的中斷原理。 1、Mcs—51的中斷源 8051有5個(gè)中斷源，它們是兩個(gè)外中斷INT0（P3.2）和INT1（P3.3）、兩個(gè)片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出中斷TF0和TF1，一個(gè)是片內(nèi)串行口中斷TI或RI，這幾個(gè)中斷源由TCON和SCON兩個(gè)特殊功能寄存器進(jìn)行控制,其中5個(gè)中斷源的程序 11 入口地址如表2所示： 表2 中斷源程序入口 中斷源的服務(wù)程序入口地址 中斷源 外中斷0 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0 外中斷1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0 串行口中斷 2、中斷的處理流程 CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，就立即轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序。不同的中斷源、不同的中斷要求可能有不同的中斷處理方法，但它們的處理流程一般都如下所述： 1）現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)： 中斷是在執(zhí)行其它任務(wù)的過(guò)程中轉(zhuǎn)去執(zhí)行臨時(shí)的任務(wù)，為了在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，回頭執(zhí)行原先的程序時(shí)，知道程序原來(lái)在何處打斷的，各有關(guān)寄存器的內(nèi)容如何，就必須在轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序前，將這些內(nèi)容和狀態(tài)進(jìn)行備份——即保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。中斷開(kāi)始前需將有關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧進(jìn)行保存，以便在恢復(fù)原來(lái)程序時(shí)使用。中斷服務(wù)程序完成后，繼續(xù)執(zhí)行原先的程序，就需把保存的現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容從堆棧中彈出，恢復(fù)積存器和存儲(chǔ)單元的原有內(nèi)容，這就是現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)。如果在執(zhí)行中斷服務(wù)時(shí)不是按上述方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，就會(huì)是程序運(yùn)行紊亂，單片機(jī)不能正常工作。 2）中斷打開(kāi)和中斷關(guān)閉： 在中斷處理進(jìn)行過(guò)程中，可能又有新的中斷請(qǐng)求到來(lái)，這里規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的操作是不允許打擾的，否則保護(hù)和恢復(fù)的過(guò)程就可能使數(shù)據(jù)出錯(cuò)，為此在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的過(guò)程中，必須關(guān)閉總中斷，屏蔽其它所有的中斷，待這個(gè)操作完成后再打開(kāi)總中斷，以便實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。 3）中斷服務(wù)程序： 既然有中斷產(chǎn)生，就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù)，中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處理的具體內(nèi)容，一般以子程序的形式出現(xiàn)，所有的中斷都要轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，進(jìn)行中斷服務(wù)。 4）中斷返回： 入口地址 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，中斷返回就是被程序運(yùn)行從中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)回到原工作程序上來(lái)。在MCS-51單片機(jī)中，中斷返回是通過(guò)一條專門的指令實(shí)現(xiàn)的，自然這條指令是中斷服務(wù)程序的最后一條指令。 5）交通燈中的中斷處理流程：（1）現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)： 有特殊車輛要通過(guò)時(shí)就要進(jìn)行中斷，在中斷之前，先將交通燈中斷前情況保護(hù)好，當(dāng)中斷執(zhí)行后再恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，包括信號(hào)燈和時(shí)間顯示電路。 （2）中斷打開(kāi)和中斷關(guān)閉： 為了使特殊車輛通行按一下打開(kāi)中斷開(kāi)關(guān)就可以打開(kāi)中斷，關(guān)閉中斷開(kāi)關(guān)就關(guān)閉中斷。 （3）中斷服務(wù)程序： 有中斷產(chǎn)生，就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù)，中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處理的具體內(nèi)容：即如果南北方向有特殊車輛要求通過(guò)，南北方向轉(zhuǎn)換為綠燈，東西方向?yàn)榧t燈；如果東西方向有特殊車輛要求通過(guò)，東西方向轉(zhuǎn)換為綠燈，南北方向?yàn)榧t燈。 （4）中斷返回： 執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，即回交通燈信號(hào)回到中斷前狀態(tài)，顯示時(shí)間也和中斷前一樣。 第四章 智能交通燈軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖 智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖8所示： 圖8交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖 4.2 程序源代碼 見(jiàn)附錄 第五章 智能交通燈方案的仿真 PROTEUS嵌入式系統(tǒng)仿真軟件在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)注意到和單片機(jī)各種編譯程序的整合了，如它可以和Keil ,Wave6000等編譯模擬軟件結(jié)合使用。由于Wave6000使用方便，具備強(qiáng)大的軟件仿真和硬件仿真功能。把Proteus和Wave6000結(jié)合起來(lái)調(diào)試硬件就方便多了，這里就是采用“Proteus+Wave6000”的仿真方法，具體步驟如下： 1）首先運(yùn)行PROTEUS VSM 的ISIS，選擇Source→Define Code Generation Tool 菜單項(xiàng)，將出現(xiàn)如圖8所示定義代碼生成工具對(duì)話框。 圖9 定義代碼生成工具對(duì)話框 在Tool下拉列表框中選擇代碼生成工具，在這一示例中，電路中的微處理器為8051系列單片機(jī)，因此選擇ASEM51, 單擊Browse按鈕，選取Wave6000的安裝路徑。單擊OK按鈕，結(jié)束代碼生成工具的定義。 選擇Source→Add/Remove Source File 菜單項(xiàng)，將出現(xiàn)Add/Remove Source Code Files對(duì)話框，如圖10所示： 圖10添加/刪除源文件對(duì)話框 2）在Code Generation Tool 選項(xiàng)區(qū)，單擊下三角按鈕，選擇ASEM51工具 單擊New按鈕，將出現(xiàn)如圖11所示對(duì)話框。 圖11 創(chuàng)建源代碼對(duì)話框 選擇用Wave6000創(chuàng)建好的AA.ASM文件，即完成了文件的創(chuàng)建。就這樣當(dāng)用Wave6000對(duì)AA.ASM 文件進(jìn)行更改時(shí)每一次運(yùn)行PROTEUS VSM 的ISIS對(duì)電路進(jìn)行仿真時(shí)Wave6000都會(huì)對(duì)AA.ASM進(jìn)行編譯，AA.HEX文件也會(huì)隨時(shí)更新。 電路圖繪制完成后, 再添加AT89C51 的應(yīng)用程序。將鼠標(biāo)移至AT89C51 上, 單擊鼠標(biāo)右鍵使之處于選中狀態(tài), 在該器件上單擊左鍵, 打開(kāi)如圖12所示的對(duì)話框。在 Program File 欄添加編譯好的十六進(jìn)制格式的程序文件AA.hex(可以接受3 種格式的文件),給AT89C51輸入晶振頻率，此處默認(rèn)為12MHZ，單擊OK 按鈕完成程序添加工作, 下面就可以進(jìn)行系統(tǒng)仿真了。單擊主界面下方的按鈕開(kāi)始系統(tǒng)仿真。PROTEUS VSM 所進(jìn)行的是一種交互式仿真, 在仿真進(jìn)行中可以對(duì)各控制按鈕、開(kāi)關(guān)等進(jìn)行操作, 系統(tǒng)對(duì)輸入的響應(yīng)會(huì)被真實(shí)的反映出來(lái)如圖13。 圖12 AT89C51添加程序文件 圖13 交通燈仿真界面 小 結(jié) 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，我深切地體會(huì)到:實(shí)踐是理論運(yùn)用的最好檢驗(yàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們3年所學(xué)知識(shí)的一次綜合性測(cè)試和考驗(yàn)，無(wú)論是在動(dòng)手能力方面還是理論知識(shí)的運(yùn)用能力方面，都使得我有了很大的提高。 經(jīng)過(guò)總結(jié)和分析，我意識(shí)到在設(shè)計(jì)程序之前，對(duì)所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計(jì)課程過(guò)程中遇到問(wèn)題是很正常,但我們應(yīng)該將每次遇到的問(wèn)題記錄下來(lái)，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問(wèn)題。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為我的大學(xué)生活畫上了圓滿的句號(hào)，為我即將的工作和生活奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 致謝詞 在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了學(xué)校電子實(shí)驗(yàn)室的大力支持，為我提供了各種所需的儀器設(shè)備。感謝學(xué)校為我們安排了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們的理論知識(shí)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)更加緊密的結(jié)合了在一起；同時(shí)又拓展了我們的知識(shí)面。同時(shí)十分感激夏老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)和幫助，使我能夠順利的完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我從中受益匪淺，最后再次感謝老師對(duì)我的培養(yǎng)和教育！ 參考文獻(xiàn) [1] 徐愛(ài)鈞 《智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì)》（第二版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004年； [2] 吳金戌、沈慶陽(yáng)、郭庭吉 《8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用》[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002年； [3] 謝自美 《電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試》（第三版）[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006年； [4] 謝維成、楊加國(guó) 主編 《單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)》[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006年； [5] 楊立、鄧振杰、荊淑霞 《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》[M].中國(guó)鐵道出版社，2006年； [6] 黃智偉 《全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽技能訓(xùn)練》 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007年 [7] 高峰，《單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)》[M].北京：科學(xué)出版社，2003； [8] 華成英、童詩(shī)白 主編，《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第四版）[M].高等教育出版社，2006年.[9] 黃海萍、陳用昌 編 《微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2004年 [10] 黃智偉： 《凌陽(yáng)單片機(jī)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，北京： 北京航空航天大學(xué)出版社，2007年 附 錄 附錄A：智能交通燈控制程序： ORG 0000H A_BIT EQU 20H;用于存放南北十位數(shù) B_BIT EQU 21H;用于存放南北十位數(shù) C_BIT EQU 22H;用于存放東西十位數(shù) D_BIT EQU 23H;用于存放東西位數(shù) TEMP1 EQU 24H;用于存放第一二南北狀態(tài)要顯示的時(shí)間 TEMP2 EQU 25H;用于存放第一二東西狀態(tài)要顯示的時(shí)間 TEMP3 EQU 26H;用于存放第三第四南北狀態(tài)要顯示的時(shí)間 TEMP4 EQU 27H;用于存放第三第四南北狀態(tài)要顯示的時(shí)間 LJMP MAIN ORG 0003H;外部中斷0入口 LJMP INT0;跳轉(zhuǎn)到外部0中斷 ORG 0013H;外部中斷1入口 LJMP INT1;跳轉(zhuǎn)到外部1中斷 INT0: MOV A,P1;外部0中斷 PUSH ACC MOV A,P2;中斷保護(hù) PUSH ACC MOV P1,#0FFH;清除先前狀態(tài) MOV P2,#0FFH CLR P1.0 CLR P1.4;南北通行，東西禁止通行 CLR P1.6 CLR P2.3 JNB P3.2 ,$;判斷是否還在中斷狀態(tài) POP ACC MOV P2,A;返回中斷前狀態(tài) POP ACC MOV P1,ACC RETI;中斷返回 INT1:MOV A,P1;外部1中斷 PUSH ACC;中斷保護(hù) MOV A,P2 PUSH ACC MOV P1,#0FFH;清除先前狀態(tài) MOV P2,#0FFH CLR P1.2 CLR P2.1 CLR P1.3;東西通行，南北禁止通行 CLR P1.5 JNB P3.3 ,$;判斷是否還在中斷狀態(tài) POP ACC MOV P2,A;返回中斷前狀態(tài) POP ACC MOV P1,A RETI;中斷返回 MAIN: ORG 0100H;初始情況 MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH;滅所有燈 MOV TMOD,#55H;計(jì)數(shù)方式方式1 MOV IE,#85H;開(kāi)中斷 MOV TEMP1,#20;MOV TEMP2,#25 MOV TEMP3,#25 MOV TEMP4,#20 STAR: MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH;滅所有燈 MOV A,24H;將顯示時(shí)間送A CJNE A,#20,T40T;判斷時(shí)間，選初始值 T20T:;南北通行要顯示的時(shí)間為20的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;清TF0 CLR TF1;清TF1 MOV TH1 ,#0FFH;送20秒時(shí)的初始值 MOV TL1 ,#0FCH;在些設(shè)計(jì)20秒6輛為多車 MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0FCH LJMP TEMP20;跳到20秒 T40T:;南北通行要顯示的時(shí)間為40的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;清TF0 CLR TF1;清TF1 MOV TH1,#0FFH;送40秒時(shí)的初始值 MOV TL1 ,#0F8H;在些設(shè)計(jì)40秒8輛為多車 MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0F8H LJMP TEMP40;跳到40秒 TEMP20:;TEMP1=20情況 SETB TR0;開(kāi)始計(jì)數(shù) SETB TR1 CLR P1.2 CLR P2.1;南北通行，東西禁止通行 CLR P1.3 CLR P1.5 MOV TEMP1,#20;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP2,#25;東西要顯示的時(shí)間 STLOP: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示 DEC TEMP1;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR2;若顯示時(shí)間為 0跳到第二狀態(tài) NEXT: LJMP STLOP STAR2:;狀態(tài)1 SETB P1.2 CLR P1.1;南北黃燈，東西禁止通行 SETB P1.3 CLR P1.4 MOV TEMP1,#05;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP2,#05;東西要顯示的時(shí)間，STLOP2: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示 DEC TEMP1;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT2;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T40;判斷南北是否多車 JB TF0 ,T40;判斷北南是否多車 MOV TEMP1,#20;少車下次顯示時(shí)間為20秒 LJMP STAR3;跳到狀態(tài)3 T40: MOV TEMP1,#40;多車下次顯示時(shí)間為40秒 LJMP STAR3;若顯示時(shí)間為 0跳到第三狀態(tài) NEXT2:LJMP STLOP2 TEMP40:;TEM=40 程序 SETB TR0;開(kāi)始計(jì)數(shù) SETB TR1 CLR P1.2 CLR P2.1;南北通行，東西禁止通行 CLR P1.3 CLR P1.5 MOV TEMP1,#40;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP2,#45;東西要顯示的時(shí)間 STLOP11: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示 DEC TEMP1;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT11;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR22;若顯示時(shí)間為 0跳到第二狀態(tài) NEXT11: LJMP STLOP11 STAR22:;狀態(tài)1 SETB P1.2 CLR P1.1;南北黃燈，東西禁止通行 SETB P1.3 CLR P1.4 MOV TEMP1,#05;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP2,#05;東西要顯示的時(shí)間，STLOP22: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示 DEC TEMP1;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT22;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T401;判斷是否多車 JB TF0 ,T401 MOV TEMP1,#20;少車下次顯示時(shí)間為20秒 LJMP STAR3 T401:MOV TEMP1,#40;多車下次顯示時(shí)間為40秒 LJMP STAR3;若顯示時(shí)間為 0跳到第三狀態(tài) NEXT22:LJMP STLOP22 STAR3: MOV A,26H CJNE A,#25,T40T1;判斷時(shí)間，選初始值 T20T1:;南北通行要顯示的時(shí)間為20的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;清溢出位 CLR TF1 MOV TH1 ,#0FFH;給初值 MOV TL1 ,#0FCH MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0FCH LJMP TEMP320 T40T1:;南北通行要顯示的時(shí)間為40的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;CLR TF1 MOV TH1,#0FFH;給初值 MOV TL1 ,#0F8H MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0F8H LJMP TEMP340 TEMP320:;狀態(tài)三 SETB TR1;南北停止計(jì)數(shù) SETB TR0;東西開(kāi)始計(jì)數(shù) SETB P1.1;東西通行，南北禁止通行 CLR P1.0 SETB P1.1 CLR P1.0 SETB P1.5 CLR P1.6 SETB P2.1 CLR P2.3 MOV TEMP3,#25;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP4,#20;東西要顯示的時(shí)間，STLOP33: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示 DEC TEMP3;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP4 CJNE A,#0,NEXT33;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR34;若顯示時(shí)間為 0跳到第四狀態(tài) NEXT33:LJMP STLOP33 STAR34:;狀態(tài)四 SETB P2.3 CLR P2.2 SETB P1.6;東西黃燈，南北禁止通行 CLR P1.5 MOV TEMP3,#05;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP4,#05;東西要顯示的時(shí)間，STLOP34: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示 DEC TEMP3;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP4 CJNE A,#0,NEXT34;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T402 JB TF0 ,T402 MOV TEMP3,#25 LJMP STAR T402: MOV TEMP3,#45 LJMP STAR NEXT34: LJMP STLOP34 TEMP340 : SETB TR1;南北停止計(jì)數(shù) SETB TR0;東西開(kāi)始計(jì)數(shù) SETB P1.1;東西通行，南北禁止通行 CLR P1.0 SETB P1.1 CLR P1.0 SETB P1.5 CLR P1.6 SETB P2.1 CLR P2.3 MOV TEMP3,#45;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP4,#40;東西要顯示的時(shí)間，STLOP43: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示 DEC TEMP3;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP4 CJNE A,#0,NEXT43;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR44;若顯示時(shí)間為 0跳到第四狀態(tài) NEXT43:LJMP STLOP43 STAR44:;狀態(tài)四 SETB P2.3 CLR P2.2 SETB P1.6;東西黃燈，南北禁止通行 CLR P1.5 MOV TEMP3,#05;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP4,#05;東西要顯示的時(shí)間，STLOP44: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示 DEC TEMP3;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP3 CJNE A,#0,NEXT44;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T403 JB TF0 ,T403 MOV TEMP3,#25 LJMP STAR T403: MOV TEMP3,#45 LJMP STAR NEXT44: LJMP STLOP44;顯示 DISPLAY1: MOV A,TEMP1;將南北要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV B_BIT,A;將A放到20H MOV A_BIT,B;將B放到21H MOV A,TEMP2;將東西要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV C_BIT,A;將A放到22H MOV D_BIT,B;將B放到23H MOV DPTR ,#NUMT;MOV R0,#2;R0=2 DPL11: MOV R1,#250;R1=250 DPLOP1: MOV A,A_BIT;將南北要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表 MOV P0,A;顯示南北10位數(shù) CLR P2.7 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.7;滅南北10位數(shù) MOV A,B_BIT;將南北要顯示的個(gè)位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表 MOV P0,A;顯示南北個(gè)位數(shù) CLR P2.6 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.6;滅南北個(gè)位數(shù) MOV A,C_BIT;將東西要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表 MOV P0,A;顯示東西10位數(shù) CLR P2.5 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.5;滅東西10位數(shù) MOV A,D_BIT;將東西要顯示的個(gè)位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表 MOV P0,A;顯示東西東西位數(shù) CLR P2.4 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.4;滅東西個(gè)位數(shù) DJNZ R1,DPLOP;循環(huán)掃描 DJNZ R0,DPL1 RET；;等待1秒返回 顯示 DISPLAY: MOV A,TEMP3;將南北要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV B_BIT,A;將A放到20H MOV A_BIT,B;將B放到21H MOV A,TEMP4;將東西要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV C_BIT,A;將A放到22H MOV D_BIT,B;將B放到23H MOV DPTR ,#NUMT;MOV R0,#2;R0=2 DPL1: MOV R1,#250;R1=250 DPLOP: MOV A,A_BIT;將南北要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表 MOV P0,A;顯示南北10位數(shù) CLR P2.7 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.7;滅南北10位數(shù) MOV A,B_BIT;將南北要顯示的個(gè)位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表 MOV P0,A;顯示南北個(gè)位數(shù) CLR P2.6 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.6;滅南北個(gè)位數(shù) MOV A,C_BIT;將東西要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表 MOV P0,A;顯示東西10位數(shù) CLR P2.5 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.5;滅東西10位數(shù) MOV A,D_BIT;將東西要顯示的個(gè)位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表 MOV P0,A;顯示東西東西位數(shù) CLR P2.4 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.4;滅東西個(gè)位數(shù) DJNZ R1,DPLOP;循環(huán)掃描 DJNZ R0,DPL1 RET;等待1秒返回 D1MS: MOV R7,#250;1MS延時(shí)程序 DJNZ R7,$ RET； 1到10對(duì)應(yīng)電路圖數(shù)碼管表 NUMT: DB 7EH,48H,67H,6BH,59H DB 3BH,3FH,68H,7FH,7BH 中英文摘要---目錄---引言----研究現(xiàn)狀---背景----思路---整體原理---部分電路介紹--程序介紹----總結(jié)---------------謝詞==參考文獻(xiàn)===附件 可以聯(lián)系我，有程序。仿真，原理圖，等 .南北方向綠燈和東西方向綠燈不能同時(shí)亮，如果同時(shí)亮，則立刻關(guān)閉信號(hào)燈系統(tǒng)，并報(bào)警。同理，東西向綠燈與南北向轉(zhuǎn)彎燈也不能同時(shí)亮。 2.南北及南北轉(zhuǎn)彎紅燈亮并保持40秒，同時(shí)東西綠燈亮，但只保持35秒，到35秒時(shí)東西綠燈閃3次（每周期為1秒）后熄滅，繼而東西黃燈亮，并保持2秒，到2秒后，東西黃燈滅，東西紅燈亮，同時(shí)南北紅燈熄滅和南北綠燈亮；南北轉(zhuǎn)彎紅燈繼續(xù)亮著。 3.東西及南北轉(zhuǎn)彎紅燈亮并保持30秒，同時(shí)南北綠燈亮，但只保持25秒，到25秒時(shí)南北綠燈閃亮3次（每周期1秒）后熄滅，繼而南北黃燈亮，并保持2秒，到2秒后，南北黃燈滅，南北紅燈亮，同時(shí)南北向轉(zhuǎn)彎紅燈滅，綠燈亮。 4.南北向轉(zhuǎn)彎綠燈亮25秒，同時(shí)南北向和東西向紅燈亮并保持25秒，待南北向轉(zhuǎn)彎綠燈亮25秒后，紅燈亮起，東西向紅燈滅，綠燈亮，并保持35秒，南北向紅燈繼續(xù)亮著，后接2.中繼續(xù)循環(huán)。 5.各燈能手動(dòng)控制也能自動(dòng)轉(zhuǎn)換，并且能周而復(fù)始的進(jìn)行工作。緒論 1.1 道路交通控制的發(fā)展背景 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市化速度加快，機(jī)動(dòng)車輛占有量急劇增加，由此引發(fā)出日益嚴(yán)重的交通問(wèn)題：交通擁擠甚至堵塞，交通事故頻繁，空氣和噪聲污染嚴(yán)重，公共運(yùn)輸系統(tǒng)效率下降等。解決這一問(wèn)題通常有兩種辦法，一種是修路造橋，這對(duì)道路交通狀況的改善是一種最直接的辦法，但它需要巨額的投資，且在城市中心區(qū)受拆遷的限制，很難實(shí)施．另一種是在現(xiàn)有的道路交通條件下，實(shí)施交通控制和管理，充分發(fā)揮現(xiàn)有道路的通行能力，大量事實(shí)已經(jīng)證明這種方法的有效性。 通常，一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的交通警察能在極短的時(shí)間內(nèi)把一個(gè)交叉路口的交通阻塞緩解或解除，但他的作用范圍往往局限于單個(gè)交叉路口。而現(xiàn)代的道路交通非常復(fù)雜，常常是幾個(gè)或幾十個(gè)甚至是成百上千個(gè)路口互相關(guān)聯(lián)，在這種情況下，任何一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的交通警察都無(wú)能為力了．因此，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)用于交通管理，從而促進(jìn)了交通自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展。 1.2 道路交通控制的目的和作用 道路交通控制的目的可定義為：在確定的行政規(guī)定約束下，采用合適的營(yíng)運(yùn) 方法來(lái)確保公共和私人運(yùn)輸方式具有最佳的交通運(yùn)行狀態(tài)。圍繞這一目的研制出的道路交通控制系統(tǒng)，把受控對(duì)象看成一個(gè)整體，采用對(duì)交通流科學(xué)地時(shí)間分割的方法，最大限度地保證交通流運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性，使受控區(qū)域的交通流減少?zèng)_突，同時(shí)平穩(wěn)地、有規(guī)則地運(yùn)動(dòng)。道路交通控制的作用主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面： （1）改善交通秩序，增加交通安全。 （2）減少交通延誤，提高經(jīng)濟(jì)效益。 （3）降低污染程度，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。（4）節(jié)省能源和土地消耗。 1.3 我國(guó)城市交通特點(diǎn)分析 人、車、路是構(gòu)成城市交通的三大要素，要探討我國(guó)城市交通特點(diǎn)，必須從分析這三大要素的基本特點(diǎn)著手。 1.3.1 人的交通素質(zhì) 人是交通的主體，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)人的社會(huì)交通意識(shí)還沒(méi)有真正形成，少數(shù)領(lǐng)導(dǎo)部門交通觀念淡薄，對(duì)城市交通建設(shè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要性認(rèn)識(shí)不足，交通政策時(shí)有失誤。機(jī)動(dòng)車駕駛員文化水平低，又缺乏系統(tǒng)訓(xùn)練，尤其缺乏心理素質(zhì)，感知能力和判斷能力的培養(yǎng)，因而，對(duì)人，車的運(yùn)動(dòng)特征不能很好掌握。行人與非機(jī)動(dòng)車駕駛員普遍不懂，甚至漠視交通法規(guī)。交通管理人員交通工程和心理學(xué)知識(shí)貧乏，感知，分析交通信息和處理特發(fā)性事件的能力不強(qiáng)。總的來(lái)看，我國(guó)人的交通素質(zhì)距離現(xiàn)代化城市交通要求還相差甚遠(yuǎn)，而交通與人密切相關(guān)，城市交通中出現(xiàn)的問(wèn)題幾乎都離不開(kāi)人的因素，因此，想方設(shè)法提高全社會(huì)的文化素質(zhì)，健全交通法規(guī)，加強(qiáng)交通宣傳教育，增強(qiáng)人的社會(huì)交通意識(shí)，培養(yǎng)良好的交通習(xí)慣，使參與交通的每個(gè)人都認(rèn)識(shí)到交通的重要性，自覺(jué)順應(yīng)交通規(guī)律，是建立我國(guó)城市交通控制系統(tǒng)，使之有效運(yùn)行的前提條件。 1.3.2 城市道路狀況 路是交通的物質(zhì)基礎(chǔ)，有路才能通車，行人。我國(guó)是一個(gè)文明古國(guó)，許多城市已有上千年的歷史，城市布局和道路結(jié)構(gòu)是在漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中逐步形成的，近幾年雖然作了些改建和擴(kuò)建，但畢竟還難以沖破原來(lái)的基本格局。我國(guó)城市道路普遍存在的弊端是： （1）路網(wǎng)密度低 （2）交通干道少 （3）路口平面交叉 1.3.3 我國(guó)城市交通的特殊性 道路狀況與車輛狀況的綜合作用形成了我國(guó)城市交通的特殊性，主要表現(xiàn)是： 城市路網(wǎng)稀，干道少，間距大，市區(qū)人口稠密，出行需求集中，迫使車輛集中于少數(shù)干道上行駛。至于中小城市，干道特征更為明顯，往往只有一兩條干道貫穿全市，而其他支路上交通量極小。從流量變化情況來(lái)看，除外圍過(guò)境干道外，都是有一定規(guī)律的，高峰小時(shí)基本上都集中在幾個(gè)時(shí)段內(nèi)。 我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車車種繁雜，從50年代的老式車到80年代的新型車，從大貨車到小轎車 30 都在一個(gè)平面上行駛，不少城市拖拉機(jī)還是一種主要運(yùn)輸工具，前面一輛舊車擋道，尾隨的新型車只能跟著爬行，過(guò)交叉口時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)啟動(dòng)慢的車擋住啟動(dòng)快的車，使交通工程師精心設(shè)計(jì)的交通配時(shí)方案不能很好發(fā)揮效益。 1.4 我國(guó)城市交通控制策略探討 本著不盲目照搬現(xiàn)成系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，或一味追求控制策略與原理的新穎性，而是根據(jù)我國(guó)城市交通的實(shí)際情況，從簡(jiǎn)從易，逐步完善的原則，我國(guó)城市交通控制策略宜采取： （1）根據(jù)干道特征明顯的特點(diǎn)，系統(tǒng)以線控制為主。 （2）根據(jù)干線上交通流有規(guī)律可循的特點(diǎn)，系統(tǒng)以定時(shí)控制為主。 （3）根據(jù)車種混雜和路網(wǎng)稀，路口間距相差懸殊，難以建立精確交通預(yù)測(cè)模型的特點(diǎn)，系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)路口應(yīng)變能力，強(qiáng)化感應(yīng)控制功能。 （4）根據(jù)機(jī)非混合交通特點(diǎn)，系統(tǒng)要處理好自行車交通，常用的方法有： 1）實(shí)現(xiàn)自行車與機(jī)動(dòng)車的分離 自行車與機(jī)動(dòng)車的突出矛盾在于混行，要在我國(guó)現(xiàn)有道路基礎(chǔ)上，開(kāi)辟出規(guī)模龐大的自行車道路網(wǎng)是不現(xiàn)實(shí)的，但各城市確有許多小街小巷可利用，對(duì)它們進(jìn)行合理規(guī)劃，造成自行車專用道，消除或減少自行車與機(jī)動(dòng)車的相互干擾是可能的。 2）增設(shè)左轉(zhuǎn)相位 對(duì)機(jī)動(dòng)車干擾最大的是 左 轉(zhuǎn)自行車，在自行車高峰時(shí)，對(duì)左 轉(zhuǎn)自行車流較大的路口增設(shè) 左 轉(zhuǎn)相位，時(shí)間不需很長(zhǎng)便可利用自行車啟動(dòng)，疏散快的特點(diǎn)，使左轉(zhuǎn)自行車基本通過(guò)。 3）控制信號(hào)分時(shí)使用 自行車與機(jī)動(dòng)車高峰出現(xiàn)時(shí)間是交錯(cuò)的，在自行車高峰期間，自行車是構(gòu)成交通流的主體，系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)配時(shí)優(yōu)化時(shí)，可優(yōu)先考慮自行車。 （5）可能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 確定系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要是依據(jù)系統(tǒng)控制策略要求，系統(tǒng)成本分析和城市的財(cái)政承受能力，同時(shí)也要受到系統(tǒng)管理維護(hù)人員技術(shù)水平的制約。縱合考慮，我國(guó)城市采用兩級(jí)控制結(jié)構(gòu)為宜，即由中心計(jì)算機(jī)和終端——交通信號(hào)控制器組成，信號(hào)配時(shí)方案存于終端中，終端將處理好的檢測(cè)器數(shù)據(jù)和交叉口工作狀態(tài)數(shù)據(jù)定時(shí)傳送至中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)經(jīng)優(yōu)化計(jì)算后給出下一個(gè)配時(shí)方案指令，由交通信號(hào)控制器執(zhí)行。這種結(jié)構(gòu)形式的突出優(yōu)點(diǎn)是： 1）減少數(shù)據(jù)傳輸量，控制中心與終端間只需低容量傳輸系統(tǒng)即可有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 2）主要控制和處理功能由終端——交通信號(hào)控制器完成，大大減輕了中心計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)，只要配置功能稍強(qiáng)的微機(jī)系統(tǒng)即可建成一個(gè)相當(dāng)規(guī)模的控制系統(tǒng)。 按上述設(shè)想建立起來(lái)的將是一個(gè)旨在解決機(jī)非混合交通問(wèn)題，以線控制為主，方案選擇型實(shí)時(shí)自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)。 （6）可能出現(xiàn)的動(dòng)向 1）系統(tǒng)功能的縮小 我國(guó)建制市370多個(gè)，絕大多數(shù)還難以投入足夠的資金建立一個(gè)功能齊備的控制系統(tǒng)，從幾個(gè)引進(jìn)系統(tǒng)的實(shí)施情況來(lái)看，并不需要，實(shí)際上也沒(méi)有用到這些系統(tǒng)的全部功能，因此，系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)可能趨勢(shì)是系統(tǒng)功能的縮小，國(guó)外也提出了基本系統(tǒng)的概念，基本系統(tǒng)不以交通應(yīng)答作為基本設(shè)計(jì)依據(jù)，只是按照一天內(nèi)劃分的時(shí)段或根據(jù)控制中心的人工干預(yù)執(zhí)行簡(jiǎn)單的時(shí)間表，因而不需車輛檢測(cè)器和大量的數(shù)據(jù)處理。功能縮小后的系統(tǒng)不需配置動(dòng)態(tài)地圖顯示板等外圍設(shè)備，便于控制中心主機(jī)微機(jī)化，耗資少，使用方便，對(duì)我國(guó)大中城市有很吸引力。 2）交通信號(hào)控制器微機(jī)化、系列化 我國(guó)有2000多個(gè)縣，每個(gè)縣都有幾個(gè)城鎮(zhèn)，計(jì)算機(jī)區(qū)域控制目前對(duì)這些小城市來(lái)說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的，以微機(jī)為基礎(chǔ)的交通信號(hào)控制器功能靈活，便于實(shí)現(xiàn)無(wú)電纜協(xié)調(diào)控制，必將成為小城市交通控制的主體。大中小城市對(duì)信號(hào)控制器的使用要求不同，對(duì)交通信號(hào)控制器的微機(jī)化，系列化勢(shì)在必行。 本論文正是以此為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)單片機(jī)控制的交通信號(hào)燈模型作了較詳盡的介紹。第三篇：基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第四篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)：交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第五篇：畢業(yè)論文---智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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