【正文】 為中斷服務(wù)程序入口地址，響應(yīng)某個(gè)中斷時(shí)，將自動(dòng)從其對(duì)應(yīng)的入口地址執(zhí)行中斷服務(wù)程序。當(dāng)程序計(jì)數(shù)器 PC 由內(nèi)部 ROM 開(kāi)始執(zhí)行到外部 ROM 時(shí)，會(huì)自動(dòng)尋址外接程序存儲(chǔ)器。在 89C51 單片機(jī)中，程序存儲(chǔ)器采用 EEPROM，而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用 RAM。各種算術(shù)、邏輯運(yùn)算所涉及到的寄存器包括：累加器 ACC、寄存器 B、暫存器 1(TEMP1)和暫存器 2(TEMP2)、程序狀態(tài)字寄存器 PSW，程序計(jì)數(shù)器 PC，堆棧指針 SP，數(shù)據(jù)指針寄存器 DPTR 等。圖中 PC 是程序計(jì)數(shù)器； PSW 是程序狀態(tài)字寄存器； DPTR 是數(shù)據(jù)指針寄存器。此外，該引腳還用做 EPROM 編程電壓的輸入端。 當(dāng) VCC 發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時(shí)，該引腳可接上備用電源 VPD（ +5V）為內(nèi)部 RAM 供電，以保證 RAM 中的數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng)訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)， P S E N——————信號(hào)不跳變。另外，該引腳將被略微拉高。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率 fosc 的 1/6,可作為對(duì)外輸出的時(shí)鐘脈沖或用于定時(shí)目的。 XTAL2(18 腳 )：它在單片機(jī)內(nèi)部是片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸出端。此時(shí)由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流 （ IIL） 。 P3 口（ 10~17 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P3 口。作輸入口使鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 5 頁(yè) 共 37 頁(yè) 用時(shí)，由于內(nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 （ IIL） 。 P2 口（ 21~28 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P2 口，一般作為準(zhǔn)雙向 I/O 使用。 P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8 個(gè)邏輯門電路，對(duì)端口 P0 寫 “1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。 單片機(jī)控制系統(tǒng)模塊 CCD 時(shí)間顯示模塊 特殊車輛轉(zhuǎn)換模塊 二值化電路 驅(qū)動(dòng)電路 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 4 頁(yè) 共 37 頁(yè) 圖 89C51 單片機(jī)引腳圖 各引腳功能說(shuō)明如下： （ 1）主電源引腳 Vcc（ 40 腳）：接 +5（ 1177。指令集中 64 條為單周期指令，支持 6 種尋址方式，共 111 條指令； 全雙工方式的串行通道 (UART)； 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容； 2 交通燈控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件組成及原理圖 根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的具體功能，經(jīng)過(guò)比較，我選用 AT89C51 單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng)， 4 組雙色燈構(gòu)成信號(hào)燈指示模 塊，東西南北方向分別構(gòu)成倒計(jì)時(shí)顯示模塊，CCD 采集車輛數(shù)量 數(shù)據(jù)， 紅外線接收器接收中斷信號(hào)，使實(shí)時(shí)中斷來(lái)響應(yīng)特種車輛的通行要求， 接 LED 顯示器 [8]。 、鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 2 頁(yè) 共 37 頁(yè) 圖 系統(tǒng)硬件組成總框圖 交通燈控制系統(tǒng)工作原理 本系統(tǒng)運(yùn)用單片機(jī)對(duì)交通燈控制系統(tǒng)實(shí)施控制，通過(guò)直接控制信號(hào)燈的狀態(tài)變化，指揮交通的具體運(yùn)行，運(yùn)用了 LED 數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)以提醒行駛者，更添加了盲人提示音 電路，方便視力障礙群體通行，更具人性化。系統(tǒng)電源采用獨(dú)立的 +5V 穩(wěn)壓電源，有各種成熟電路可供選用，使此方案可靠穩(wěn)定 [5]。本設(shè)計(jì)是以軟件和硬件相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn) ， 文中給出了具體的硬件電路圖和軟件流程圖 及 程序源碼 。 關(guān)鍵詞 ： 智能 交通燈 ， AT89C51， 車輛 檢測(cè) ， 74HC244， LED 1 方案設(shè)計(jì)及論證 方案設(shè)計(jì)論證 交通燈控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)研究的是基于 AT89C51 單片機(jī)的交通燈智能控制系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)可直接在 I/O 口上接按鍵開(kāi)關(guān)，精簡(jiǎn)并優(yōu)化了電路。在此基礎(chǔ)上，加入了特種車輛自動(dòng)通行控制模塊和車流量檢測(cè)電路為系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行具體處理，及時(shí)調(diào)整通行方向。硬件原理圖如圖 所示： P1 P2 AT89C51 P0 RST P3 南北通行燈 東西通行燈 LED 驅(qū)動(dòng)器 3 位 LED 顯示器 特種車輛自動(dòng)通行控制模塊 車輛檢測(cè)電路 上電復(fù)位 自動(dòng) /手動(dòng)鍵盤 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 3 頁(yè) 共 37 頁(yè) 圖 硬件電路原理圖 單片機(jī) AT89C51 AT89C51 是 一種高效微控制器，它是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含 4Kbytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 1288 位 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)，該器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，它與 MCS51系統(tǒng)產(chǎn)品兼容， AT89C51 單片機(jī)功能強(qiáng)大，具有 8Kb 中央處理器（ CPU）和 4KbFlash 程序存儲(chǔ)器，性價(jià)比高，可應(yīng)用于很多要求高性價(jià)比的場(chǎng)合，靈活地應(yīng)用于各個(gè)控制領(lǐng)域 [9]。1288 位的內(nèi)部 RAM； 6 個(gè)中斷源； 低功耗空閑和掉電方式； 20﹪ ） V 電源正端； Vss（ 20 腳）：接地。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 時(shí)，這組端口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址 （ 低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。對(duì)端口寫 “1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。 P2 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展 I/O 口且尋址范圍超過(guò) 256B 時(shí)， P2 口用作高 8 位地址總線。 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。除作為準(zhǔn)雙向 I/O 口使用外，還可以將每一位用于第二功能，而且 P3 口的每一條引腳均可獨(dú)立定 義為第一功能的輸入輸出或第二功能。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)， HMOS 單片機(jī)的該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端； CHMOS 單片機(jī)的該引腳應(yīng)懸空不接。但要注意的是：在訪問(wèn)片外數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器期間， ALE 脈沖會(huì)跳空一個(gè)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 RST/VPD (9 腳 )： RST 即 RESET， VPD 為備用電源，該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。 EA————/VPP（ 30 腳）： EA————為片外程序存儲(chǔ)器選用端，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。在編程期間，此引腳用作21V 編程電源 VPP 的輸入端。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 7 頁(yè) 共 37 頁(yè) 圖 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 它們位于 CPU 內(nèi)部，又稱 CPU 專用寄存器，以區(qū)別于 I/O 接口專用寄存器。它們又可以進(jìn)一步分成內(nèi)部或外部?jī)深悺? 程序地址空間原則上可由用戶任意安排，但復(fù)位和中斷源的程序入口地址在 51 系列單片機(jī)中是固定的，用戶不能改變。 表 51 單片機(jī)復(fù)位、中斷入口地址 操 作 入口地址 復(fù)位 0000H 外部中斷 0 0003H 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 溢出 000BH 外部中斷 1 0013H 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 溢出 001BH 串行口中斷 0023H 定 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 溢出或 T2EX 端負(fù)跳變（ 52 子系列） 002BH ② 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 MCS51 系列單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也有內(nèi)部、外部之分。盡管片內(nèi)、片外地址空間的低 256B 有重疊，但尋址并不會(huì)造成混亂。 ③ 寄存器區(qū) 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為 4 個(gè)區(qū)域，數(shù)據(jù) RAM 用于存放臨時(shí)變量，下面介紹其他三個(gè)寄存器區(qū)： a) 工作寄存器區(qū) 它占用地址 00～ FFH 的 32 個(gè)內(nèi)存單元，又分成 4 個(gè)區(qū)。通過(guò)位操作改變 RS1 和 RS0 的值，可以方便地指向任一個(gè)區(qū)間。這些寄存器又可以分為 CPU 專用寄存器和接口專用寄存器。 由于計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過(guò)程需要 2 個(gè)機(jī)器周期 (24 個(gè)振蕩周期 )，所以，最高的計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的 1/24。I/O 口 89C51 不僅有 4 個(gè) 8 位并行口，供單片機(jī)和外部 RAM、 EEPROM 等擴(kuò)展連接用或與其它設(shè)備交換信息用，它還有一個(gè)全雙工串行口，能同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。該串行口是全雙工的， 它在物理上分為兩個(gè)獨(dú)立的發(fā)送緩沖器和接收緩沖器SBUF，但它們占用一個(gè)特殊功能寄存器的地址 99H，只需對(duì) SBUF 進(jìn)行寫或讀的操作，就可以同時(shí)發(fā)送和接收了。其中 5個(gè)中斷源包括 2個(gè)外部中斷和 3個(gè)內(nèi)部中斷。 89C51 單片機(jī)中斷源簡(jiǎn)要特性見(jiàn)表。 單片機(jī) 的 P1口及 P2口分別應(yīng)用于控制南北及東西方向的通行燈， P0口及 ~口應(yīng)用于 4 組 LED 計(jì)時(shí)器的控制， T0 和 T1 分別作為東西方向和南北方向和車流量流量控制， INT0 和 INT1 分別用于東西方向和南北方向的特種車輛通行緊急轉(zhuǎn)換電路 [11]。 車輛檢測(cè) 電路 如圖 所示。 道口指示燈電路如圖 所示。因?yàn)槊慷屋敵隹谛栉?24mA 電流，所以電路設(shè)計(jì)中使用驅(qū)動(dòng)集成塊 74HC244。對(duì)多位 LED 顯示器，通常采用動(dòng)態(tài)掃描的方法進(jìn)行顯示，即逐個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器。 時(shí)間 顯示驅(qū)動(dòng)電路如圖 所示。紅外接收器采用的是一體化紅外接收器，具有靈敏度高和抗干擾能力強(qiáng)的性質(zhì) [13]。盲人提示音電路如圖 所示。此外，顯示器中還有一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管（在圖中以 dp 表示），用于顯示小數(shù)點(diǎn)。這樣陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入高電平的則不點(diǎn)亮。為了顯示數(shù)字或符號(hào)，要為 LED顯示器提供代碼，這些代碼是為顯示 字形的，因此稱之為字形代碼。 表 代碼對(duì)應(yīng)關(guān)系表 代碼位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 顯示段 dp g f e d c b A 74HC244 緩沖器芯片介紹 74HC244 是一種三態(tài)輸出的八緩沖器和線驅(qū)動(dòng)器，該芯片的引腳圖如圖 38 所示。經(jīng) 74HC244 緩沖后，輸入信號(hào)被驅(qū)動(dòng)，輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力加大了。主程序流程圖如 圖 所示。通行時(shí)間為 1min。通行時(shí)間為 1min。定時(shí)器 T0 定時(shí)溢出的中斷周期設(shè)為 50ms,中斷累計(jì) 20 次時(shí)對(duì) 120s 倒計(jì)時(shí)單元進(jìn)行減 1 操作。 圖 T0 定時(shí)中斷服務(wù)程序流程圖 特種車輛自動(dòng)放行中斷服務(wù)程序 當(dāng)有特種車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，車中就發(fā)射紅外線信號(hào)，其信號(hào)將被道口控制板上的紅外信號(hào)接收器接收，并有一個(gè)低電平輸出觸發(fā)外中斷。車輛檢測(cè)中斷流程圖如圖 所示。 特殊車輛通行時(shí)紅外線檢測(cè)電路的調(diào)試 可將示波器輸入端接在交通控制燈的紅外接收模塊的輸出引腳上，并在模擬小車中放一塊紅外線發(fā)射模塊，當(dāng)小車通過(guò)路口時(shí)，可檢測(cè)紅外線是否被接收。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 20 頁(yè) 共 37 頁(yè) 4 心得體會(huì) 本文主要論述了基于 AT89C51 單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)，雖然智能交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)取得不少成就，且道路相對(duì)好的地方，傳統(tǒng)的固定時(shí)間的交通燈控制還是有一定的作用。 DISPLAY: MOV R1,70H ；指向顯示數(shù)據(jù)首址 MOV R5,0FEH ；掃描控制字初值 PLAY: MOV A,R5 ；掃描字放入 A MOV SCAN,A ；從 P2 口輸出 MOV A,R1 ；取顯示數(shù)據(jù)到 A MOV DPTR,TAB ；取段碼表地址 MOVC A,A+DPTR ；查顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)段碼 MOV LEDOUT,A ；段碼放入 P0 口 LOOP6: LCALL DL1MS ；顯示 1MS INC R1 ；指向下一地址 MOV A,R5 ；掃描控制字放入 A JNB ,ENDOUT ； =0 時(shí)一次顯示結(jié)束 RL A ； A 中數(shù)據(jù)循環(huán)左移 MOV R5,A ；放回 R5 內(nèi) MOV LEDOUT,0FFH AJMP PLAY ；跳回 PLAY 循環(huán) ENDOUT: MOV LEDOUT,0FFH ；一次顯示結(jié)束， P2 口復(fù)位