【正文】 Delay1Ms(1)。 成都理工大學(xué)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(shè)置時(shí)間 case 1:TR2 = 1。 //定時(shí)初值 while(1) { key_scan()。后面 S S S4 與 S1 一樣，在這過(guò)程中，如果遇到突發(fā)事件，則要進(jìn)行突發(fā)事件的按鍵處理，當(dāng)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(shí)三極管還可以起到一定的隔離作用。但是，顯然在實(shí)際中，使用發(fā)光二極管無(wú)法實(shí)現(xiàn)。顯示時(shí)我們不需要小數(shù)點(diǎn)，所以每個(gè) LED 的 10 根管腳只用了 9 根。缺點(diǎn)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(gè)線段都是一個(gè)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(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。 。 圖 31標(biāo)號(hào)設(shè)定 3— 2 規(guī)則狀態(tài)圖 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(xué)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(kāi)關(guān)。 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。 方案二：完全采用點(diǎn)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(dú)立的穩(wěn)壓電源。 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型 ，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)的形式，即哈佛 (Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓 (Princeton)結(jié)構(gòu)。 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(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。 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、地址總線和控制成都理工大學(xué)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(shuō)明： 中央處理器： 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。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。 信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制， 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。 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(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。 1858 年，在英國(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)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(cè)器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來(lái)啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。 1968 年，聯(lián)合國(guó)《道路交通和道路標(biāo)志信號(hào)協(xié)定》對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車輛不能越過(guò)停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)： 8051 內(nèi)部有 128個(gè) 8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和 128個(gè)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(wèn)，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(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 全雙工串行口： 8051 內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)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(dāng)同步移位器使用。 INTEL 的 MCS51 系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品 16 位的 MCS96系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。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。 圖 21 電源電路 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。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。 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。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 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(shè)定為 S S SS4，交通燈以這四 種 狀態(tài)為一個(gè)周期，循環(huán)執(zhí)行 見(jiàn)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(xué)畢業(yè)論文 — 交通燈 10 第四章 電路圖及設(shè)計(jì)文件 燈控制電路設(shè)計(jì) 紅綠燈的顯示 采用普通的發(fā)光二極管，每個(gè)方向上設(shè)置紅綠黃燈及行人燈各一個(gè)，共四組，如圖 [41]所示。由于在數(shù)碼管的右下角增加了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，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(shí)間顯示電路，如圖 [422]所示，雖然路口不一樣，但是顯示的時(shí)間在數(shù)字上是一樣的，所以兩邊連接的 I/O 口是對(duì)稱的 ,原理圖如圖[423]。違規(guī)車輛檢測(cè)電路除了使用光敏二極管，還使用了三極管，型號(hào)為 9031。當(dāng)光敏二極管關(guān)斷時(shí)，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(guān)斷，檢測(cè)口的電壓為高電平；同理，當(dāng)光敏二極管導(dǎo)通時(shí)，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(dǎo)通，檢測(cè)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(dòng)狀態(tài) S1 是否是狀態(tài)S2 啟動(dòng)狀態(tài) S2 是否是狀態(tài)S3 啟動(dòng)狀態(tài) S3 是否是狀態(tài)S4 啟動(dòng)狀態(tài) S4 按鍵是否按下 按鍵處理 返回 開(kāi)始 成都理工大學(xué)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(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。鍵盤上閉合鍵的識(shí)別由專用的硬件編 碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編碼號(hào)或鍵值的稱為編碼鍵盤，如計(jì)算機(jī)鍵盤 .而靠軟件編程來(lái)識(shí)別的稱為非編碼鍵盤；在單片機(jī)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(shí)，應(yīng)注意問(wèn)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(cè)試 成都理工大學(xué)畢業(yè)論文 — 交通燈 22 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 ，以及按鍵調(diào)節(jié)突發(fā)事件，是否正常。在這段時(shí)間中， 李 老師們給了我很大的幫助 ，還有很多班上的同學(xué)及網(wǎng)上好友，你們對(duì)我的幫助和指導(dǎo)我非常感謝 ！ 成都理工大學(xué)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(xué)畢業(yè)論文 — 交通燈 24 總程序： //****************************************************** //作品名稱 : 十字路口簡(jiǎn)易交通燈 //設(shè)計(jì)者 : 劉偉 //功能介紹： // KEY1 按下，設(shè)置時(shí)間 // KEY2 按下，恢復(fù) // KEY3 按下，東西禁止通行 // KEY4 按下，南北禁止通行 //設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)時(shí)間 define INTERIM t //黃燈過(guò)渡時(shí)間 //====================按鍵定義 =============================== sbit KEY1 = P2^4。 //南北禁行