【正文】 Delay1Ms(1)。 成都理工大學畢業(yè)論文 — 交通燈 16 P2=LED7Code[sec%10]。 P2=LED7Code[sec/10]。(interim_flag == 1)amp。 P1=LED[3]。 P1=LED[2]。 P2 = 0XFF。(key_flag == 0) ) { EW_ON。TR2 = 0。TR2 = 0。//設置時間 case 1:TR2 = 1。 //定時初值 while(1) { key_scan()。后面 S S S4 與 S1 一樣，在這過程中，如果遇到突發(fā)事件，則要進行突發(fā)事件的按鍵處理，當突發(fā)事件處理完后，在回到主程序，其流程圖 如圖 [5－ 1]所示 。同時三極管還可以起到一定的隔離作用。但是，顯然在實際中，使用發(fā)光二極管無法實現(xiàn)。顯示時我們不需要小數(shù)點，所以每個 LED 的 10 根管腳只用了 9 根。缺點是工作電流比較高，一 般 工作電流都在 10毫安左右。這種數(shù)碼管的每個線段都是一個發(fā)光二極管，因而把它叫做 LED 數(shù)碼管。按照一般的規(guī)則，一個十字路口可分為主干道和次干道，主干道的放行時間大于次干道的放行時間，我們設定值時也應以此為參考。 。 圖 31標號設定 3— 2 規(guī)則狀態(tài)圖 說明：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，左邊行人燈 行人燈 白圈代表紅燈 黑圈代表綠燈 左彎燈 車人行駛 右彎燈 成都理工大學畢業(yè)論文 — 交通燈 7 為西路口燈。 方案二： 直接在 IO口線上接上按鍵開關。 權衡利弊，第三種方案可互補一二方案的優(yōu)缺，我們決定采用方案三以實現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。 方案二：完全采用點陣式 LED 顯示。 綜上所 述，我們選擇第二種方案 ，如圖 [21]。我們考慮了兩種電源方案 ： 方案一：采用獨立的穩(wěn)壓電源。 單片機的結構有兩種類型 ，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛 (Harvard)結構，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結構，即普林斯頓 (Princeton)結構。 并行輸入輸出 (I/O)口： 8051 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。 8051 單片機包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時 /計數(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、地址總線和控制成都理工大學畢業(yè)論文 — 交通燈 2 總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明： 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。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。 信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制， 對于疏導交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。它由紅綠兩 色 旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。但這一技術在 19 世紀就已出現(xiàn)了。 1858 年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。 1869 年 1月 2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴音器來啟動紅綠燈，司機遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。 1968 年，聯(lián)合國《道路交通和道路標志信號協(xié)定》對各種信號燈的含義作了規(guī)定。黃燈是警告信號，面對黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時可以進入交叉路口。 數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)： 8051 內(nèi)部有 128個 8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128 個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結果或用戶定義的字型表。 全雙工串行口： 8051 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。 INTEL 的 MCS51 系列單片機采用的是哈佛結構的形式，而后續(xù)產(chǎn)品 16 位的 MCS96系列單片機則采用普林斯頓結構。此方案的優(yōu)點是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點是各模塊都采用獨立電源，會使系統(tǒng)復雜，且可能影響電路電平。 圖 21 電源電路 顯示界面方案 ： 該系統(tǒng)要求完成倒計時、狀態(tài)燈等功能。這種方案實現(xiàn)復雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。 輸入方案： 題目要求系統(tǒng)能手動設燈亮時間、緊急情況處理，我們討論了兩種方案： 方案一：采用 8155 擴展 I/O 口及鍵盤，顯示等。因為設計時精簡和優(yōu)化了電路，所以剩余 的口資源還比較多，我們使用四個按鍵，分別是 K K K K4。圖 [3－ 2] 所示為一種紅綠燈規(guī)則的狀態(tài)圖，分別設定為 S S SS4，交通燈以這四 種 狀態(tài)為一個周期，循環(huán)執(zhí)行 見圖 [3－ 3]。因此最終只需寫出一組 S SS S4 的邏輯狀態(tài)表。 成都理工大學畢業(yè)論文 — 交通燈 10 第四章 電路圖及設計文件 燈控制電路設計 紅綠燈的顯示 采用普通的發(fā)光二極管，每個方向上設置紅綠黃燈及行人燈各一個，共四組，如圖 [41]所示。由于在數(shù)碼管的右下角增加了一個小數(shù)點，形成了所謂的 8 段數(shù)碼管。 E10501的外形圖和等效電路圖如圖 [421]所示。連接后的時間顯示電路，如圖 [422]所示，雖然路口不一樣，但是顯示的時間在數(shù)字上是一樣的，所以兩邊連接的 I/O 口是對稱的 ,原理圖如圖[423]。違規(guī)車輛檢測電路除了使用光敏二極管，還使用了三極管，型號為 9031。當光敏二極管關斷時，三極管的基極為低電平，基極與發(fā)射極之間電壓為零，三極管關斷，檢測口的電壓為高電平；同理，當光敏二極管導通時，三極管的基極電壓為高電平，基極與發(fā)射極之間的電壓為高，三極管導通，檢測口的電壓為低電平。 圖 51主程序流程圖 部分主 程序 如下 ： 程序初始化 是否是狀態(tài)S1 啟動狀態(tài) S1 是否是狀態(tài)S2 啟動狀態(tài) S2 是否是狀態(tài)S3 啟動狀態(tài) S3 是否是狀態(tài)S4 啟動狀態(tài) S4 按鍵是否按下 按鍵處理 返回 開始 成都理工大學畢業(yè)論文 — 交通燈 15 ////////////////////////////主函數(shù) ////////////////////////// Void main () { t=5。 //按鍵掃描 switch (key_flag) { case 0:t++。break。break。break。 P1=LED[0]。 P1=LED[1]。 P2=LED7Code[sec/10]。 P2=LED7Code[sec%10]。(key_flag == 0) ) { if(half_sec % 2 == 1) EW_Y_ON。 //東西方向黃燈 Delay1Ms(1)。 Delay1Ms(1)。 P2 = 0XFF。 } //==========狀態(tài) S3======== if( (aspect_flag == 1)amp。 P2=LED7Code[sec/10]。 P2=LED7Code[sec%10]。 //南北方向綠燈，少 5秒 Delay1Ms(1)。 Delay1Ms(1)。 else SN_Y_OFF。 P2 = 0XFF。 P1=LED[2]。 P1=LED[3]。主程序中放了一個按鍵的判斷指令，當有按鍵按下的時候，程序就自動的跳轉(zhuǎn)到按鍵子程序處理。鍵盤上閉合鍵的識別由專用的硬件編 碼器實現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編碼號或鍵值的稱為編碼鍵盤，如計算機鍵盤 .而靠軟件編程來識別的稱為非編碼鍵盤；在單片機組成的各種系統(tǒng)中，用的最多的是非編碼鍵盤。 圖 54 矩陣鍵盤的原理圖 按鍵在編寫程序時，應注意問題，如消顫， 一般有物理消顫和軟件消顫，我們這使用 軟件消顫。 //取消 else key_flag = 1。 } if (KEY2 == 0) { Delay1Ms(10)。 Delay1Ms(5)。 //取消 else key_flag = 3。 }if (KEY4 == 0) { Delay1Ms(10)。 Delay1Ms(5)。 圖 61 ISP 下載軟件 整體電路測試 成都理工大學畢業(yè)論文 — 交通燈 22 系統(tǒng)上電，刷寫好程序即可開始測試，觀測一個周期（共計 S1～ S4四個狀態(tài)，（ 默認 140 秒 ） 燈的顯示狀態(tài)是否正常，同時觀察倒計的計數(shù)是否正常 ，以及按鍵調(diào)節(jié)突發(fā)事件，是否正常。在這段時間中， 李 老師們給了我很大的幫助 ，還有很多班上的同學及網(wǎng)上好友，你們對我的幫助和指導我非常感謝 ！ 成都理工大學畢業(yè)論文 — 交通燈 23 附錄： 系統(tǒng)總體電路圖 ： 交通燈總 原理 圖 成都理工大學畢業(yè)論文 — 交通燈 24 總程序： //****************************************************** //作品名稱 : 十字路口簡易交通燈 //設計者 : 劉偉 //功能介紹： // KEY1 按下，設置時間 // KEY2 按下，恢復 // KEY3 按下，東西禁止通行 // KEY4 按下，南北禁止通行 //設計時間 : //****************************************************** include include //=========================================================== define uchar unsigned char define uint unsigned int //=====================指示燈狀態(tài)定義 ======================== define ALL_OFF (P0 = 0xdb)//全部禁行 define EW_ON (P0 = 0xeb) //東西綠燈，南北紅燈 define SN_ON (P0 = 0xdd) //南北綠燈，東西紅燈 define EW_Y_ON (P0 = 0xF3) //南北紅燈，東西黃燈亮 define EW_Y_OFF (P0 = 0xFB) //南北紅燈，東西黃燈滅 define SN_Y_ON (P0 = 0xDE) //東西紅燈，南北黃燈亮 define SN_Y_OFF (P0 = 0xDF) //東西紅燈，南北黃燈滅 define COUNT_DOWN 70 //定時時間 define INTERIM t //黃燈過渡時間 //====================按鍵定義 =============================== sbit KEY1 = P2^4。 //南北禁行