【正文】 、C51編譯器、A51匯編器、LIB51庫(kù)管理器、BL51連接/定位器、OH51目標(biāo)文件生成器以及 Monitor5RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)[1921]。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2等軟件。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。同時(shí)，對(duì)軟件進(jìn)行全面測(cè)試也是檢驗(yàn)錯(cuò)誤排除故障的重要手段。軟件在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上構(gòu)筑，完成各部分硬件的控制和協(xié)調(diào)。所以，在本控制系統(tǒng)中需要用74LS245芯片對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。8051單片機(jī)P0口內(nèi)部不帶上拉電阻，輸出只有電壓沒電流，接負(fù)載時(shí)要外接上拉電阻，即當(dāng)8051單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。8051單片機(jī)有4個(gè)并行I/O口P0、PP2和P3，每個(gè)口都有8個(gè)引腳，共有32根I/O引腳，它們都是雙向通道，每一條I/O引腳都能獨(dú)立地用做輸入和輸出。獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)[14]。 這4個(gè)數(shù)碼管分別與控制兩干道倒計(jì)時(shí)顯示的端口相連接，即可顯示出信號(hào)燈的倒計(jì)時(shí)功能。其中，DP為小數(shù)點(diǎn)。電阻分得的電壓為5V－=,，約為15mA,此時(shí)發(fā)光二極管正常點(diǎn)亮。 一般發(fā)光二極管與I/O端口之間都會(huì)再連接一個(gè)電阻，其作用在于限制通過二極管的電流，從而達(dá)到減少功耗或者滿足端口對(duì)最大電流的限制[9]。 系統(tǒng)時(shí)鐘電路 信號(hào)燈顯示電路在信號(hào)燈顯示電路中，本控制系統(tǒng)選用了發(fā)光二極管代替信號(hào)燈。(6)單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模應(yīng)用系統(tǒng)[6]。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O 口的邏輯操作以及位處理功能。(2)集成度高、體積小、有很高的可靠性。由于本控制系統(tǒng)對(duì)于交通燈及數(shù)碼管的控制只用單片機(jī)本身的I/O口就可實(shí)現(xiàn)，故選擇第二種方案。此模塊有兩種方案：第一種是采用8255擴(kuò)展I/O口及鍵盤、信號(hào)燈顯示等。第二種是采用點(diǎn)陣式LED顯示。(2)信號(hào)燈顯示模塊：利用發(fā)光二極管代替交通信號(hào)燈，通過單片機(jī)控制使其按要求點(diǎn)亮。紅燈亮禁止通行；綠燈亮允許通行；黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩干道的公共停車時(shí)間。為了最大程度的滿足交通管理的需要，為車輛提供準(zhǔn)確的通行時(shí)間，本課題應(yīng)結(jié)合先進(jìn)的研究技術(shù)設(shè)計(jì)出功能完善的交通燈控制系統(tǒng)。(2)在特殊情況下，某一方向的車流量過多，按鍵設(shè)置通行時(shí)間和暫緩?fù)ㄐ袝r(shí)間。根據(jù)上述交通燈控制系統(tǒng)的研究意義，本課題設(shè)計(jì)了適應(yīng)當(dāng)前交通管理的交通燈控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)為交通控制技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。關(guān)鍵詞：信號(hào)燈 AT89C51 倒計(jì)時(shí) 控制引言：在今天，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。本課題是根據(jù)單片機(jī)相關(guān)知識(shí)對(duì)簡(jiǎn)單交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 專業(yè)資料分享 基于AT89C51的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要交通燈控制系統(tǒng)是近現(xiàn)代社會(huì)隨著物流、出行等交通發(fā)展產(chǎn)生的一套獨(dú)特的公共管理系統(tǒng)。本文首先介紹了交通燈的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，闡述了本課題的任務(wù)要求，并在交通管理系統(tǒng)知識(shí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際應(yīng)用情況，進(jìn)行總體方案論述。這一技術(shù)在19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。加拿大多倫多市于1964年完成了計(jì)算機(jī)控制信號(hào)燈的實(shí)用化，建立了一套由IBM650型計(jì)算機(jī)控制的交通信號(hào)協(xié)調(diào)系統(tǒng)，成為世界上第一個(gè)具有電子數(shù)字計(jì)算機(jī)城市交通控制系統(tǒng)的城市。此系統(tǒng)中除了具有基本的交通燈功能之外，還具有倒計(jì)時(shí)、時(shí)間設(shè)置、根據(jù)情況手動(dòng)控制等功能。綜上所述，交通燈的發(fā)展帶動(dòng)了整個(gè)交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。此外，還需要充分考慮系統(tǒng)的可操作性，使控制系統(tǒng)具備與突發(fā)狀況相適應(yīng)的可調(diào)節(jié)能力。 信號(hào)燈指示方案狀態(tài)信號(hào)燈顯示S1東西方向綠燈 南北方向紅燈S2東西方向黃燈 南北方向紅燈S3東西方向紅燈 南北方向綠燈S4東西方向紅燈 南北方向黃燈 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案根據(jù)交通系統(tǒng)管理方案和本課題任務(wù)的要求，該系統(tǒng)應(yīng)具有交通燈的顯示功能、倒計(jì)時(shí)功能和通行時(shí)間設(shè)置功能，所以把系統(tǒng)分為四個(gè)模塊，包括單片機(jī)控制、信號(hào)燈顯示、倒計(jì)時(shí)顯示和鍵盤設(shè)置。(3)倒計(jì)時(shí)顯示模塊：此模塊有兩種方案。該方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，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、漢字和圖形。該方案使用靈活，可提供較多I/O口，但操作復(fù)雜。綜上所述，交通燈控制系統(tǒng)的總體方案已經(jīng)確定，下面進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯 片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性 與抗干擾能力。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。 系統(tǒng)時(shí)鐘電路晶振采用了內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)源的方式。其中：紅色發(fā)光二極管、黃色發(fā)光二極管和綠色發(fā)光二極管分別代替紅燈、黃燈、綠燈。一般發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流為5~15mA。 倒計(jì)時(shí)顯示電路該交通燈控制系統(tǒng)的倒計(jì)時(shí)功能可以采用數(shù)碼管顯示，也可以采用點(diǎn)陣式LED顯示。數(shù)碼管常用的有10根管腳，每一段有一根管腳，另外兩根管腳為一個(gè)數(shù)碼管的公共段，兩根之間相互連通[1013]。以南北方向的數(shù)碼管為例。： 獨(dú)立式按鍵電路獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，不宜采用。本系統(tǒng)中，8051單片機(jī)的P0口控制南北方向的時(shí)間顯示；P1口控制信號(hào)燈的點(diǎn)亮；P2口控制東西方向的時(shí)間顯示；P3口接入鍵盤開關(guān)，可設(shè)置適應(yīng)當(dāng)前交通狀況的通行時(shí)間和暫緩?fù)ㄐ袝r(shí)間。 74LS245管腳結(jié)構(gòu)74LS245芯片具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。本章對(duì)單片機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，設(shè)計(jì)了交通燈控制系統(tǒng)硬件電路。系統(tǒng)是由軟硬件共同實(shí)現(xiàn)的，由于軟件的可伸縮性，最終實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強(qiáng)可弱，差別可能很大。 軟件設(shè)計(jì)環(huán)境簡(jiǎn)介 Proteus仿真軟件簡(jiǎn)介Proteus ISIS是英國(guó)Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。(2)支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。(4)具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能[17]。 交通燈系統(tǒng)主程序在交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，首先對(duì)交通燈進(jìn)行初始參數(shù)設(shè)置，然后根據(jù)是否出現(xiàn)鍵盤事件，如出現(xiàn)鍵盤事件就啟動(dòng)鍵盤程序，進(jìn)行鍵盤時(shí)間處理；若沒有出現(xiàn)，繼續(xù)進(jìn)行由初始參數(shù)進(jìn)行的控制程序。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為C和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為TC可得到如下計(jì)算通式：TC=M－C式中，M為計(jì)數(shù)器模值，該值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。這樣每當(dāng)T0到250us時(shí)CPU就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)入它的中斷服務(wù)子程序。初值：TC=M－T/ T計(jì)數(shù)=28－250us/1us=06H TMOD = 0x02。 //總中斷允許 ET0 = 1。如當(dāng)系統(tǒng)使用12MHz晶振時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為1us，執(zhí)行一條雙字雙周期DJNZ指令的時(shí)間為2us,因此執(zhí)行該指令50萬次，就可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)1s的目的，對(duì)于50萬次循環(huán)可采用外循環(huán)、中循環(huán)、內(nèi)循環(huán)嵌套的多重循環(huán)結(jié)構(gòu)。用戶通過對(duì)儀器下達(dá)命令，儀器獲得相應(yīng)的鍵值，并執(zhí)行相應(yīng)的命令程序[29]。若“設(shè)置鍵”沒有按下，不進(jìn)行按鍵處理。 設(shè)置鍵功能按“設(shè)置鍵”次數(shù)第1次第2次第3次第4次第5次調(diào)整內(nèi)容東西方向綠燈點(diǎn)亮?xí)r間東西方向黃燈點(diǎn)亮?xí)r間南北方向綠燈點(diǎn)亮?xí)r間南北方向黃燈點(diǎn)亮?xí)r間恢復(fù)交通燈工作狀態(tài)(2)設(shè)置鍵設(shè)計(jì)流程N(yùn)NNNYYYYY等待按鍵釋放第5次按下東西向綠燈點(diǎn)亮，數(shù)碼管閃爍，設(shè)置通行時(shí)間東西向黃燈點(diǎn)亮，數(shù)碼管閃爍，設(shè)置暫緩?fù)ㄐ袝r(shí)間南北向綠燈點(diǎn)亮，數(shù)碼管閃爍，設(shè)置通行時(shí)間南北向黃燈點(diǎn)亮，數(shù)碼管閃爍，設(shè)置暫緩?fù)ㄐ袝r(shí)間交通燈正常顯示，數(shù)碼管顯示設(shè)置好的時(shí)間返回等待第4次按下第3次按下第2次按下第1次按下 設(shè)置鍵設(shè)計(jì)流程(3)設(shè)置鍵相關(guān)程序void setSecond(void){while(P3_4 == 0)。//東西向綠燈點(diǎn)亮 break。 case 3:tSN = 1。 P1 = 0xfd。 t_num = 0。此按鍵分為兩個(gè)功能，一個(gè)是“加1”功能，一個(gè)是“加10”功能。 } if(greenEW == 90) { greenEW = 0。 //東西向綠燈顯示時(shí)間設(shè)置 case 2: if(yellowEW++ == 9) { yellowEW = 0。 } if( greenSN == 90) { greenSN = 0。 //南北向綠燈顯示時(shí)