【正文】 按開始鍵開始工作，按結(jié)束鍵則 返回“ P.”狀態(tài)。 甲車道和乙車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，且甲為主車道，乙為次車道； 其中主車道通行時(shí)間為 60s，次車道通行時(shí)間為 30s；黃燈亮三秒，并閃爍 1s。 出現(xiàn)緊急車輛時(shí)，要求紅燈全亮，緊急車輛通車時(shí)間為 10s，同時(shí)禁止其他車輛 出行。 方案介紹及工作原理 本設(shè)計(jì)采用一主（甲）車道（東西方向），一次（乙）車道（南北方向）的路 口，主車道的通行時(shí)間為 60s（為次車道的 2 倍）。在正常情況下，兩車道的交通燈 按表 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并以倒計(jì)數(shù)的方式將剩余時(shí)間顯示在每 個(gè)干道對應(yīng)的兩位 LED 上；另發(fā)揮部分主要有 :1. 當(dāng)按下開始鍵后，系統(tǒng)才開始工作 2.當(dāng)按結(jié)束鍵時(shí)， 系統(tǒng)返回 ，結(jié)束鍵松開則恢復(fù)原來狀態(tài)； 情況時(shí)，路口的交通 燈全為紅燈，控制碼為 CF，時(shí)間為 10s,緊急情況解除時(shí)，恢復(fù)到原來的狀態(tài)。 交通燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 如示。 5 5 表 1 交通燈狀態(tài)表 次（乙）車道 主（甲）車道 剩余口線 控制碼 狀態(tài)說明 綠燈 黃燈 紅燈 紅燈 黃燈 綠燈 — — 1 1 0 1 1 0 1 1 DB 主車道綠燈亮次車道紅燈亮57s 1 1 0 1 0 1 1 1 D7 主 車 道 黃 燈閃，次車道紅燈亮 3s 0 1 1 0 1 1 1 1 6F 1 0 1 0 1 1 1 1 AF 主 車 道 紅 燈亮，次車道綠燈亮 27s 1 1 1 0 1 1 1 1 EF 主車道紅燈亮，次車道黃燈閃 3s 圖 1 交通燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 AT89S52鍵盤 8 位數(shù)碼顯示時(shí)鐘電路復(fù)位電路晶振電路 6 6 2 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)各模塊功能介紹 顯示電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的顯示器是 LED（發(fā)光二極管顯示器） 、 LED（液晶顯示器） 。這兩種顯示器可顯示數(shù)字、字符及系統(tǒng)的狀態(tài)。它們的驅(qū)動電路簡單、易于實(shí)現(xiàn)且價(jià)格低廉，因此，得到了廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)要顯示數(shù)字倒計(jì)時(shí)，用數(shù)碼管動態(tài)顯示。將 LED 顯示器各位數(shù)碼管的所有段控端相應(yīng)地并聯(lián)在一起，由 P0 的 8 個(gè)口線控制，形成段選線多路復(fù)用，而各位數(shù)碼管的共陽極實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。共陽極數(shù)碼管字形代碼表如表 2 所示。 表 2 共陽極數(shù)碼管字形代碼表 字型 共陽代碼 字型 共陽代碼 0 C0H 6 82H 1 F9H 7 F8H 2 A4H 8 80H 3 B0H 9 90H 4 99H P. 0CH 5 92H 滅 FFH 發(fā)光二極管指示燈電路 該電路部分是交通信號燈的主要顯示部分。采用發(fā)光二極管構(gòu)成，按交通規(guī)劃 分紅、黃、綠三種顏色。發(fā)光二極管直接與單片機(jī)的 I/O 端口相連，綠燈和黃燈控 制器還有紅燈控制器的控制信號都是由秒脈沖發(fā)生器給出的。 鍵盤控制電路 鍵盤是最常用的輸入設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話的紐帶。按其結(jié)構(gòu)形式可分為非編 碼鍵盤和編碼鍵盤。 編碼鍵盤采用硬件方法產(chǎn)生鍵碼。每按下一個(gè)鍵，鍵盤能自動生成鍵盤代碼， 鍵數(shù)較多，且具有去抖動功能。這種鍵盤使用方便，但硬件較復(fù)雜。非編碼鍵盤僅 提供按鍵開關(guān)工作狀態(tài)，其鍵碼由軟件確定，這種鍵盤鍵數(shù)較少，硬件簡單， 7 7 廣泛 應(yīng)用于各種單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，在單片機(jī)控制電路中，可把單片機(jī)使用的鍵盤分為獨(dú) 立式和矩陣式兩種。獨(dú)立式實(shí)際上就是一組獨(dú)立的按鍵，這些按鍵可直接與單片機(jī)的 I/O 口連接，即每個(gè)按鍵獨(dú)占一條口線，這種接法簡單。矩陣式鍵盤也稱行列式 鍵盤，因?yàn)殒I的數(shù)目較多，所以鍵按行列組成矩陣。本設(shè)計(jì)中鍵盤數(shù)目較少 ，且為 安裝方便，因此在本設(shè)計(jì)中采用獨(dú)立式接法。按從一個(gè)鍵到鍵的功能被執(zhí)行主要應(yīng) 包括兩項(xiàng)工作：一是鍵的識別，即在鍵盤中找出被按的是哪個(gè)鍵，另一項(xiàng)是鍵功能 的實(shí)現(xiàn)。第一項(xiàng)工作是使用接口電路實(shí)現(xiàn)的，而第二項(xiàng)工作則是通過執(zhí)行中斷服務(wù) 程序來完成。具體來說，鍵盤接口應(yīng)完成以下操作功能： (1) 鍵盤掃描，以判定是否有鍵被按下（稱之為“閉合鍵”）。 (2) 鍵識別，以確定閉合鍵的行列位置。 (3) 產(chǎn)生閉合鍵的鍵碼。 (4) 排除多鍵、串鍵（復(fù)鍵）及去抖動。 以上這些內(nèi)容通常是以軟硬件結(jié)合的方式來完成的，即 在軟件的配合下由接口 電路來完成。但具體哪些由硬件哪些由軟件完成，要看接口電路的情況?？偟脑瓌t 是，硬件復(fù)雜軟件就簡單，硬件簡單軟件就得復(fù)雜一些。 數(shù)碼管電路 數(shù)碼管的段控口接在單片機(jī)的 P0 口上，位控通過三極管接在單片機(jī)的 P2 口上。 下載口電路 下載口的 1 腳接在 口， 2 腳懸空， 3 腳接在單片機(jī)的復(fù)位口上， 4 腳接 口， 5 腳接 口， 6 腳接地， 10 腳接地。 流水燈電路 流水燈電路直接掛接在單片機(jī)的 P3 口上，采用共陽接法。蜂鳴器接在 口上。 電路原理圖 原理圖見附錄 A。 電路 PCB 圖 電路 PCB 圖見附錄 B 所示。 8 8 元器件布局圖 元器件布局圖見附錄 C。 元器件清單 元器件清單見附錄 D 所示。 硬件測試 實(shí)物做好后，使用 USB 下載線連接單片機(jī)的下載口和電腦的 USB 口，把老師給的測試程序編入單片機(jī)中，檢查是否各模塊的功能顯示正常。若有問題，則需對實(shí)物進(jìn)行檢查并修改。 所做實(shí)物圖 所做實(shí)物圖如圖 2 所示 圖 2 所做實(shí)物圖 9 9 3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)資源使用情況 ⑴、 P3 口為二極管的控制端 ⑵、 P0 口用作地址 /數(shù)據(jù)總線 ⑶、 P2 口用作地址 /數(shù)據(jù)總線 ⑷、 、 、 、 口線作為鍵盤輸入端 既在 AT89S52 的 P3 口用來接八個(gè)發(fā)光二極管的陰極，控制其亮與滅， P0 口和 P2 口外接由 8 個(gè) LED 數(shù)碼管構(gòu)成的顯示器，用 P0 口作 LED 的段碼輸出口（ ～ 對應(yīng)于 LED 的 a～ dp）， P2 口作 LED 的位控輸出線， P2 口外接四個(gè)個(gè)按鍵 A、 B、 C、 D（ 分別對應(yīng)于 、 、 、 口）用于調(diào)整顯示接口電路。 軟件系統(tǒng)各模塊功能 顯示 該模塊的功能是在單片機(jī)上電或者復(fù)位后，在數(shù)碼管上顯示“ P.” ，此時(shí)系統(tǒng)處 于等待工作狀態(tài)。在按下開始按鈕后，跳出此模塊，進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。 亮燈模塊 該模塊的功能是控制交通燈的亮與滅，在程序中，先控制主路的綠燈亮 57S，再 黃燈閃爍 3 秒，同時(shí)支路上的紅燈亮 60S。再控制支路上的綠燈亮 27S,再黃燈閃爍 3 秒，同時(shí)主路上的紅燈亮 30S。正常情況下 ，隨著主程序循環(huán)。當(dāng)緊急按鈕按下后， 控制兩個(gè)路口的紅燈同時(shí)亮十秒，待緊急時(shí)間過去，主動跳出至原來位置。 顯示模塊 該模塊的功能是主路和支路上的時(shí)間顯示。當(dāng)系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，同時(shí)在主路和 支路上顯示 57S 的倒計(jì)時(shí)，待 57S 過后，同時(shí)在主路和支路上顯示 27S 的倒計(jì)時(shí)， 正常情況下，隨著主程序循環(huán)。當(dāng)按下緊急按鈕之后，同時(shí)在主路和支路上顯示 10S 的倒計(jì)時(shí)，之后自動跳出。 10 10 緊急按鈕模塊 該模塊的功能是在出現(xiàn)緊急情況下，按下緊急按鈕，送入單片機(jī)信號，系統(tǒng)進(jìn) 入緊急狀態(tài)，在數(shù)碼管 顯示 10S 倒計(jì)時(shí)，同時(shí)主路和支路的紅燈都亮。待 10S 過后， 自動跳出。 延時(shí)模塊 該模塊的功能是為其他各模塊提供延時(shí)。不論是數(shù)碼管顯示的延時(shí)，紅綠燈亮 的延時(shí)，黃燈的閃爍，都需要此模塊來提供延時(shí)。 鍵處理和鍵掃描程序 鍵處理程序主要是將從 P1口取值送往單片機(jī)進(jìn)行取反。鍵掃描程序主要是判斷是否有鍵按下，即度過前沿抖動之后再判斷是否有鍵按下，如果確實(shí)有鍵按下再判斷是否釋放，同樣也要度過后沿抖動。最終將處理完的鍵值作為返回值返回 。 主程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)（上電）復(fù)位后，進(jìn)入主 程序。首先對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括設(shè)置各入口地址、中斷的開啟、對各個(gè)數(shù)據(jù)緩存區(qū)清“ 0” 、賦定時(shí)器初值化，初始化完畢后，就進(jìn)入數(shù)碼管顯示程序。在主程序中還進(jìn)行了賦寄存區(qū)的初始值、設(shè)置定時(shí)器初值等操作，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)就轉(zhuǎn)去執(zhí)行定時(shí)中斷程序。并在執(zhí)行完后返回主程序。具體流程圖見圖 3 所示。