【正文】 裝的女人則是未婚者。后來(lái)，英國(guó)倫敦議會(huì)大廈前經(jīng)常發(fā)生馬車(chē)軋人的事故，于是人們受到紅綠裝啟發(fā)， 1868 年 12 月 10 日，信號(hào)燈家族的第一個(gè)成員就在倫敦議會(huì) 大廈的廣場(chǎng)上誕生了，由當(dāng)時(shí)英國(guó)機(jī)械師德 哈特設(shè)計(jì)、制造的燈柱高 7 米，身上掛著一盞紅、綠兩色的提燈 煤氣 交通信號(hào)燈 ，這是城市街道的第一盞信號(hào)燈。在燈的腳下，一名手持長(zhǎng)桿的警察隨心所欲地牽動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏色。后來(lái)在信號(hào)燈的中心裝上煤氣燈 共 29 頁(yè) 第 6 頁(yè) 罩 ，它的前面有兩塊紅、綠玻璃交替遮擋。不幸的是只面世 23 天的煤氣燈突然爆炸自滅，使一位正在值勤的警察也因此斷送了性命。 從此，城市的交通信號(hào)燈被取締了。直到 1914 年，在美國(guó)的克利夫蘭市才率先恢復(fù)了紅綠燈，不過(guò)，這時(shí)已是 “ 電氣信號(hào)燈 ” 。稍后又在紐約和芝加哥等城市，相繼重新 出現(xiàn)了交通信號(hào)燈。 交通燈的出現(xiàn) 隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要，第一盞名副其實(shí)的三色燈 (紅、黃、綠三種標(biāo)志 )于 1918 年誕生。它是三色圓形四面投影器，被安裝在紐約市五號(hào)街的一座高塔上，由于它的誕生，使城市交通大為改善。 黃色信號(hào)燈的發(fā)明者是我國(guó)的胡汝鼎，他懷著 “ 科學(xué)救國(guó) ” 的抱負(fù)到美國(guó)深造，在大發(fā)明家愛(ài)迪生為董事長(zhǎng)的美國(guó)通用電器公司任職員。一天，他站在繁華的十字路口等待綠燈信號(hào)，當(dāng)他看到紅燈而正要過(guò)去時(shí)，一輛轉(zhuǎn)彎的汽車(chē)呼地一聲擦身而過(guò)，嚇了他一身冷汗?；氐剿奚幔磸?fù)琢磨，終于想到 在紅、綠燈中間再加上一個(gè)黃色信號(hào)燈，提醒人們注意危險(xiǎn)。他的建議立即得到有關(guān)方面的肯定。于是紅、黃、綠三色信號(hào)燈即以一個(gè)完整的指揮信號(hào)家族，遍及全世界陸、海、空交通領(lǐng)域了。 單片機(jī)的發(fā)展歷程 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱(chēng)為微控制器。 在 MCS51系列單片機(jī)中，有兩個(gè)子系列： 51 子系列和 52 子系列。每個(gè)子系列有諾干中型號(hào)。 51 系列有 805 8751 和 8031 三個(gè)型號(hào)，后來(lái)經(jīng)過(guò)改進(jìn)產(chǎn)生了 80c5 87c5 80c31三個(gè)型號(hào)； 52系列有 502 875 8032 三個(gè)型號(hào)，改進(jìn)后的型號(hào)是 80c52/87c5 80c32。改進(jìn)后的型號(hào)更加省電。 52系列比對(duì)應(yīng)的 51 系列增加了定時(shí)器 T2并將內(nèi)部程序存貯器增加到 8KB。 Inter 公司停止生產(chǎn) MCS51 系列單片機(jī)之后將生產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓給了許多其他公司，于是出現(xiàn)了許多與 Mcs51兼容的單片機(jī)?，F(xiàn)在生產(chǎn) mcs51兼容單片機(jī)的公司對(duì)其進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)和提高。我們現(xiàn)在使用比較的多的是 AT89C51/AT89s51 等 。 通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和 I/O 接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。 單片機(jī)經(jīng)過(guò) 3代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和 多品種方向發(fā)展，它們的CPU功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗。 單片機(jī)的特點(diǎn) （ 1）性?xún)r(jià)比高，開(kāi)發(fā)周期短，易于產(chǎn)品化， （ 2）集成度高，可靠性好，抗干擾性強(qiáng)， （ 3）功能完善，接口多樣， （ 4）低功耗、低電壓 一般電源供電電 壓在 5～ 3V 范圍內(nèi)單片機(jī)都能正常工作，供電的下限可達(dá) 1～ 2V。 共 29 頁(yè) 第 7 頁(yè) （ 5）總線(xiàn)多樣，易于擴(kuò)展 單片機(jī)外部的典型三總線(xiàn)結(jié)構(gòu) ,方便系統(tǒng)構(gòu)擴(kuò)展 ,構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。外部總線(xiàn)增加了 I2C及 SPI等串行總線(xiàn)方式 , 可根據(jù)需要進(jìn)行并行或者串行擴(kuò)展。 MCS— 51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有 8大部分 ① .一個(gè) 8 位的中央處理器 CPU（又稱(chēng)為微處理器） 中央處理器 (CPU)是整個(gè)單片機(jī)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(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸 出功能等操作。 ②有 128 字節(jié) 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM。 8051內(nèi)部有 128個(gè) 8位用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和 128個(gè)專(zhuān)用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專(zhuān)用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶(hù)只能訪(fǎng)問(wèn)，而不能用于存放用戶(hù)數(shù)據(jù)，所以，用戶(hù)能使用的 RAM 只有128個(gè)，可存放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶(hù)定義的 字型表。 ③ .4KB 片內(nèi) 程序存儲(chǔ)器 ROM或 EPROM 8051 共有 4096 個(gè) 8位掩膜 ROM，用于存放用戶(hù)程序， 原始數(shù)據(jù) ④ .片內(nèi) 18 個(gè) 特殊功能寄存器（ SFR） 如圖（圖 11）所示： 圖 11 片內(nèi)特殊存儲(chǔ)器分布圖 特殊功能寄存器 SFR 數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 位尋址區(qū) R7 R0 3 組（ 8字節(jié)） 2 組 1 組 0 組 0F0H SFR 可尋址區(qū) 0E0H 0D0H 0C8H 0B8H 0B0H 0A8H 0A0H 98H 90H 88H 80H 0FFH 80H 7FH 30H 2FH 20H 1FH 00H 共 29 頁(yè) 第 8 頁(yè) ⑤ .4個(gè) 8位 的并行輸入輸出 I/O 口（ PIO） 8051共有 4組 8位 I/O口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸 P0口 ~ 輸入與輸出 分時(shí)的傳送地址低 8位與數(shù)據(jù)線(xiàn) P1口 ~ 輸入與輸出 無(wú)第二功能 P2口 ~ 輸入與輸出 傳送地址的高 8位 P3口 ~ 輸入與輸出 — RXD：串行口輸入端 — TXD：串行口輸出端 — TXD：串行口輸出端 — ：外部中斷 0 中斷請(qǐng)求輸入端 — ：外部中斷 1中斷請(qǐng)求輸入端 — T0：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0外部輸入端 — T1：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1外部輸入端 — ：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通信號(hào) — ：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) ⑥ .1個(gè) 串行口 I/O（ SIO/UART）完成單片機(jī)與其他微機(jī)的之間的串行通信 ⑦ .2/3 個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（ TIMER/COUNTER） ⑧ .可處理 5 個(gè)中斷源，兩級(jí)可程序優(yōu)先級(jí)的中斷系統(tǒng) 其中含有 MCS51指令集含 111條指令，按照指令操作功能話(huà)費(fèi)有五類(lèi)： 1數(shù)據(jù)傳送指令（ 28） 2算術(shù)運(yùn)算指令（ 24） 3邏輯運(yùn)算及轉(zhuǎn)移指令（ 25） 4控制轉(zhuǎn)移指令（ 22） 5位操作指令（ 12） 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 除去圖中的存儲(chǔ)電路和 I/O 部件，剩下的是 CPU，它可以分為運(yùn)算器和控制器兩部分。運(yùn)算器功能部件包括算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 ALU、累加器 ACC、寄存器 B、暫存寄存器 TMP TMP程序狀態(tài)字寄存器 PSW 等?？刂破鞴δ懿考ǔ绦蛴?jì)數(shù)器 PC、指令寄存器 IR、指令譯碼器 ID、定時(shí)控制邏輯電路 CU、數(shù)據(jù)指針寄存器 DPTR、堆棧指針 SP及時(shí)鐘電路等。 共 29 頁(yè) 第 9 頁(yè) 圖 12單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 第二章 單片機(jī)控制交通系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)通行方案設(shè)計(jì) 設(shè)在十字路口 ，分為東西向和南北向，在任一時(shí)刻只有一個(gè)方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時(shí)間，經(jīng)過(guò)短暫的過(guò)渡時(shí)間，將通行禁行方向?qū)Q。其具體狀態(tài)如下圖所示。說(shuō)明：黑色表示亮，白色表示滅。交通狀態(tài)從狀態(tài) 1 開(kāi)始變換，直至狀態(tài) 6 然后循環(huán)至狀 1， 周而復(fù)始，即如圖 （圖 21） 所示：直至狀態(tài) 6 然后循環(huán)至狀態(tài) 1， 通過(guò)具體的路口交通燈狀態(tài)的演示分析我們可以把這四個(gè)狀態(tài)歸納如下： 共 29 頁(yè) 第 10 頁(yè) 圖 21交通狀態(tài) ※東西方向紅燈滅，同時(shí)綠燈亮，南北方向黃燈滅，同時(shí)紅燈亮，倒計(jì)時(shí) 20 秒。此狀態(tài)下，東西向禁止通行，南北向允許通行。 ※東西方向綠 燈滅，同時(shí)黃燈亮，南北方向紅燈亮，倒計(jì)時(shí) 2 秒。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車(chē)輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 ※南北方向紅燈滅，同時(shí)綠燈亮，東西方向黃燈滅，同時(shí)紅燈亮，倒計(jì)時(shí) 20秒。此狀態(tài)下，東西向允許通行，南北向禁止通行。 ※南北方向綠燈滅，同時(shí)黃燈亮，東西方向紅燈亮，倒計(jì)時(shí) 2 秒。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車(chē)輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 下面我們可以用圖表表示燈狀態(tài)和行止?fàn)顟B(tài)的關(guān)系如下： 表 21 交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài) 狀態(tài) 1 狀態(tài) 3 狀態(tài) 4 狀態(tài) 6 東西向 禁行 等待變換 通行 等待變換 南北向 通行 等待變換 禁行 等待變換 東西紅燈 1 1 0 0 共 29 頁(yè) 第 11 頁(yè) 東西南北四個(gè)路口均有紅綠黃 3燈和數(shù)碼顯示管 2個(gè)，在任一個(gè)路口，遇紅燈禁止通行，轉(zhuǎn)綠燈允許通行，之后黃燈亮警告行止?fàn)顟B(tài)將變換。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表 。說(shuō)明：0表示滅， 1 表示亮。 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求 本設(shè)計(jì)能模擬基本的交通控制系統(tǒng)，用紅綠黃燈表示禁行，通行和等待的信號(hào)發(fā)生，還能進(jìn)行倒 計(jì)時(shí)顯示，車(chē)流量檢測(cè)及調(diào)整，交通違規(guī)處理和緊急處理