基于51單片機(jī)的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。中斷系統(tǒng)： AT89C51 具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。 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)。 管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于 定時(shí)目的。另外，該引腳被略微拉高。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 （ 3）有緊急車輛通過(guò)（用按鍵開(kāi)關(guān) S0 模擬）時(shí)， A、 B 道均為紅燈（兩個(gè)數(shù)碼管顯示 00）。 分別以 S S2 模擬 A、 B 道的車檢測(cè)信號(hào)，當(dāng) S S2 為高電平（不按按鍵）時(shí)，表示有車；當(dāng) S S2 為低電平（按下按鍵）時(shí)，表示無(wú)車。本系統(tǒng)運(yùn)用橋式整流電路，將交流轉(zhuǎn)換為直流，為各部分電路提供恒定的 +5V直流。 圖 5 穩(wěn)壓供電電路 圖 6 全波整流電路 電源電路工作原理 從接口 J1 輸入的 9V左右的交流電壓（波形如圖 7 所示），經(jīng)全波整流電橋 DB整流后，得到一幅值為 08V左右的波動(dòng)直流（如圖 8 所示）。子程序采用定時(shí)器 1 方式 1，查詢式定時(shí)，定時(shí)器定時(shí) 50ms， R3 寄存器確定循環(huán) 10 次，從而獲取 的延時(shí)時(shí)間。 緊急車輛出現(xiàn)是的中斷服務(wù)程序也需要保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，但無(wú)需關(guān)中斷（因其為高優(yōu)先級(jí)中斷），然后執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)，待交通燈信號(hào)出現(xiàn)后延時(shí)20S，確保緊急車輛通過(guò)交叉路口。這樣，在離交通信號(hào)燈遠(yuǎn)處，緊急車輛就可以開(kāi)紅外線放射器使交通信號(hào)燈全部顯示紅燈，避免因交通問(wèn)題導(dǎo)致不必要的人命傷亡和金錢損失； 系統(tǒng)可裝置一點(diǎn)陣式 LED 中文顯示屏，用以顯示溫度、天氣情況、空氣指數(shù)等，方便司機(jī)對(duì)外界情況的了解。系統(tǒng)統(tǒng)采用 MSC51系列單片機(jī) Intel8051和可編程并行 I/O接口芯片為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過(guò)芯片的 P1 口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩 5 秒時(shí)黃燈閃爍警示（交通燈信號(hào)通過(guò) PA 口輸出，顯示時(shí)間直接通過(guò) 8255 的 PC 口輸出至雙位數(shù) 碼管）；車輛闖紅燈報(bào)警；綠燈時(shí)間可檢測(cè)車流量并可通過(guò)雙位數(shù)碼管顯示。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是匯編語(yǔ)言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。 參 考 文 獻(xiàn) [1]張毅坤 . 單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社 1998 [2]余錫存 曹國(guó)華 .單片機(jī) 原理及接口技術(shù) [M].陜西 :西安電子科技大學(xué)出版社 , [3]雷麗文 等 .微機(jī)原理與接口技術(shù) [M].北京：電子工業(yè)出版社， 。在 2 年的學(xué)習(xí)期間 ,得到張鵬，甄少波等同學(xué)關(guān)心和幫助 ,在此表示深深的感謝 ,同時(shí)還要感謝大學(xué)的老師 ,為我們打下了堅(jiān)固的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ) 。這是由于本身地理位子以及車流量情況所定，如果有需要可以設(shè)計(jì)擴(kuò)充原系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 五 、結(jié)束語(yǔ) 如果我國(guó)交通管理好了，不但給各國(guó)旅客留下美好的回憶，而且間接提高了中國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，提高我國(guó)的國(guó)際地位。 交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)主程序及中斷服務(wù)程序的流程圖如 圖 7 所示。保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)還需關(guān)中斷，以防止高優(yōu)先級(jí)中斷（緊急車輛通過(guò)所產(chǎn)生 的中斷）出現(xiàn)時(shí)導(dǎo)致程序混亂。 Q1 為繼電器驅(qū)動(dòng)管，當(dāng)其基極接收到解碼芯片的高 電平時(shí)，繼電器吸合，K1 接通，電壓經(jīng) 7805 穩(wěn)壓后為 AT89C51 開(kāi)機(jī)供電。 電源的主要 器件介紹 DB 為全波整流電橋，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 6 其工作原理如下： 電橋 3 端接交流電源， 4 為支直流輸出端。當(dāng) S0 為低電平（按下按鍵）時(shí)，觸發(fā)外部中斷 0，單片機(jī)經(jīng)查詢后，對(duì)兩車道都禁止放行，全顯示紅燈，數(shù)碼管顯示 00，對(duì)緊急車輛放行。 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 如圖 3 和圖 4 所示： 圖 3 硬件結(jié)構(gòu)圖 用數(shù)碼管模擬交通燈上的數(shù)字顯示板。 系統(tǒng)模擬以下交通情況 （ 1）正常情況下， A、 B 道（ A、 B 道交叉組成十字路口， A 是主道， B 是支道）輪流放行， A 道放行 60 秒（兩個(gè)數(shù)碼管從 60 秒開(kāi)始倒數(shù)，其中 5 秒用于警告）， B道放行 30 秒（兩個(gè)數(shù)碼管從 30 秒開(kāi)始倒數(shù)，其中 5 秒用于警告）。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選 通信號(hào)。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1
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