【正文】 收發(fā)控制電路和顯示電路四部分組成。在電源電路中，需要用到 +5V的直流穩(wěn)壓電源 ，主控電路的主要元件為 STC89C52。硬件設計完成后還要利用計算機軟件經(jīng)行軟件部分的設計才能夠?qū)崿F(xiàn)相應的功能。 利用單片機系統(tǒng)設計的交通燈控制器相對來說較穩(wěn)定，能夠完成較多功能的實現(xiàn)。故在這次課題中，我們小組選著了基于 STC89C52 單片機交通燈設計方案來實現(xiàn)所需功能 。 3 智能交通燈控制系統(tǒng)的硬件設計 STC89S51 單片機簡介 STC 公司的單片機主要是基于 8051 內(nèi)核 ,是新一代增強型單片機 ,指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,速度快 8~12 倍 ,帶 ADC,4 路 PWM,雙串口 ,有全球唯一 ID 號 ,加 密性好，抗干擾強 .，低價位 STC89C52 單片機可為您提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。 基于單片機的（數(shù)顯）交通燈控制系統(tǒng)設計 5 STC89S52 單片機的主要性能參數(shù) 與單片機產(chǎn)品兼容 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器、 1000 次擦寫周期、全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz、三級加密程序存儲器、 32 個可編程 I/O 口線 、三個16 位定時器 /計數(shù)器 八個中斷源 、全雙工 UART 串行通道低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標識符。 STC89S52 芯片內(nèi)部結構簡介 中央處理器： 中央處理器 (CPU)是整個單片機的核心部件，是 8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8位二進制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。 數(shù)據(jù)存儲器 (內(nèi)部 RAM)： 數(shù)據(jù)存儲器用于存放變化的數(shù)據(jù)。 AT89S51 中數(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。 程序存儲器 (內(nèi)部 ROM)： 程序存儲器用于存放程序和固定不變的常數(shù)等。通常采用只讀存儲器，且其又多種類型，在 89 系 列單片機中全部采用閃存。 STC89S52內(nèi)部配置了 8KB 閃存。 定時 /計數(shù)器 (ROM)： 定時 /計數(shù)器用于實現(xiàn)定時和計數(shù)功能。 STC89C52 共有 2 個 16 位定時 /計數(shù)器。 并行輸入輸出 (I/O)口： 8052 共有 4組 8位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。每個口都由 1個鎖存器和一個驅(qū)動器組成。它們主要用于實現(xiàn)與外部設備中數(shù)據(jù)的并行輸入與輸出，有些 I/O 口還有其他功能。 全雙工串行口： 89C52 內(nèi)置一個全雙工串行通信口，用于與其它設備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串 行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當同步移位器使用。 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。 中斷系統(tǒng)： 中斷系統(tǒng)的作用主要是對外部或內(nèi)部的終端請求進行管理與處理。 AT89S51共有 5個中斷源，其中又 2 個外部中斷源和 3 個內(nèi)部中斷源。 基于單片機的（數(shù)顯）交通燈控制系統(tǒng)設計 6 圖 1 AT89S51 系列單片機的內(nèi)部結構示意圖 主要引腳功能 圖 2 AT89S51 引腳圖 VCC：電源電壓 基于單片機的（數(shù)顯）交通燈控制系統(tǒng)設計 7 GND： 接 地 P0 口： P0口是一組 8 位雙向 I／ 0口。 P0 口 即 可作 地址 ／數(shù)據(jù)總線 使用，又可以作為通用的 I/O 口使用 。 當 CPU 訪問片外存儲器時 ， P0 口分時先作低 8位地址總線，后作雙向數(shù)據(jù)總線，此時， P0 口就不能再作 I/O 口使用了。 在訪問期間激活 要使用 上拉電阻。 P1 口： Pl 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 準 位雙向 I／ O 口， P1 作為通用的I/O 口使用。 P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位 準 雙向 I／ O 口， P2 即可作為通用的 I/O 口使用，也可以作為片外存儲器的高 8 位地址總線，與 P0 口配合，組成 16 位片外存儲器單元地址。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位 準 雙向 I／ 0 口。 P3 口 除了作為通用的 I/O 口使用之外，每個引腳還具有第二功能，具體分配如表 2 表 2 具有第二功能的 P3口引腳 端口引腳 第二功能： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外中斷 0） / INT1（外中斷 1） T0（定時／計數(shù)器 0 外部輸入） T1（定時／計數(shù)器 1 外部輸入） / WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） / RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） RST：復位輸入。當振蕩器工作時， RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設置 SFR AUXR 的 DISRT0 位（地址 8EH）可打開或關閉該功能。 DISRT0 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。 ALE／ PROG———— ：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1／ 6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 F1ash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 M0VX 和 M0VC 指令 ALE 才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，基于單片機的（數(shù)顯）交通燈控制系統(tǒng)設計 8 單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE 無效。 PSEN————程序儲存允許（ PSEN————）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN————有效，即輸出兩個脈沖。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的 PSEN———— 信號。 EA—— ／ VPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H－ FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 VCC 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 F1ash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程電壓 Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 控制器的原理框圖 按任務和要求 ,可畫出該控制器的原理框圖 如圖 3, 為確保十字路口的交通安全，往往都采用交通燈自動控制系統(tǒng)來控制交通信號。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。 圖 3 控制器的原理框圖 緊急轉(zhuǎn)換電路 一般情況下交通燈按照車流量大小合理分配通行時間，按一定規(guī)律變化，但考慮緊急車通行車況，設計緊急通行開關 ,下面簡述單片機的中斷原理 。 Mcs— 51 的中斷源 基于單片機的（數(shù)顯）交通燈控制系統(tǒng)設計 9 8051 有 5 個中斷源，它們是兩個外中斷 INT0（ ）和 INT1（ ）、