【正文】 ，組件腳間距要合理。 （4）電阻、二極管的放置方式：分為平放與豎放兩種：① 平放：當電路組件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平放較好；② 豎放：當電路組件數(shù)較多，而且電路板尺寸不大的情況下，一般是采用豎放。印刷板圖設(shè)計中應(yīng)注意的事項（1）布線方向：從焊接面看，組件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方向相一致，因生產(chǎn)過程中通常需要在焊接面進行各種參數(shù)的檢測，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢查，調(diào)試及檢修（注：指在滿足電路性能及整機安裝與面板布局要求的前提下）。 軟件流程圖程序分主程序和中斷程序, 主程序流程圖和中斷程序流程圖見附錄。而這刷新時間我們采用單片機的定時/計數(shù)器0來控制，每定時1ms對數(shù)碼管刷新一次，T0采用方式1。dispbuf[1]=temp0/10。①定義共陰極字型編碼表即確定發(fā)光數(shù)碼管的字型對應(yīng)在單片機中的變量和參數(shù)；Unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00}②顯示 得到字型和字位口的地址后，向不同的字位送數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)的顯示。51系統(tǒng)中有4個寄存器組，具體的位置取決于PSW（程序狀態(tài)字）的兩位RS0、RS1的設(shè)置。中斷程序完成后，一定要執(zhí)行一條RETI指令，執(zhí)行這條指令后，單片機將會把堆棧中保存著的地址取出，程序就會從主程序的中斷處繼續(xù)往下執(zhí)行。如果正訪問IP、IE則可能會開關(guān)中斷或改變中斷的優(yōu)先級，而中斷返回指令則說明本次中斷還沒有處理完，所以都要等本指令處理結(jié)束，再執(zhí)行一條指令才可以響應(yīng)中斷。但是在下列3種情況下，CPU將不響應(yīng)中斷的請求：● 單片機正在處理一個同級或更高級別的中斷請求。首先介紹中斷響應(yīng)的條件。單片機的優(yōu)先級的設(shè)定只有兩級，我們可以用指令對優(yōu)先級進行設(shè)置，如表35所示。外中斷1：0013H。EX0：外中斷0中斷允許。ES：串行口中斷允許。TF1：定時器T1的溢出中斷標記。用途和IE0相同。IE0：INT0中斷請求標志位。TCON中的低4位用于外部中斷的控制，高4位是T0、T1控制字，在前問的定時器中已經(jīng)介紹過。外部的中斷信號通過這兩個引腳輸入到單片機。當外設(shè)發(fā)生故障時，可以利用中斷系統(tǒng)請求CPU及時處理這些故障。利用中斷方式進行的I/O口操作，在宏觀上可以看成CPU和外設(shè)的并行工作?！裰袛喾祷?，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，從中斷短點處返回主程序，繼續(xù)執(zhí)行主程序。當然之前首先要保存主程序下一條將執(zhí)行的指令的地址，以便處理完中斷后回到原來的地方繼續(xù)往下執(zhí)行程序。所以在使用單片機的中斷時，需要了解中斷的嵌套和優(yōu)先級處理?？梢砸鹬袛嗟氖录Q之為中斷源。什么是中斷，我們從一個生活中的例子引入。 定時1ms的程序代碼Void t0(void)interrupt 1 using 0{ TH0=(655361000)/256。先用定時/計數(shù)器0做一個50ms的定時器，定時時間到了以后并不是立即開關(guān)發(fā)光二極管。工作方式1：16位定時/計數(shù)方式，因此，最多可以計劃到2的16次冪，也就是65536次。 定時器數(shù)值的設(shè)置應(yīng)該注意的事項理論上說，定時器的最小計數(shù)、定時間隔時間是由晶振的頻率決定的，最大的時間間隔可以是無窮大。該標志位可以通過軟件查詢，也可以用軟件清零和置位。TR0是由軟件置位或清零的。TCON中的低4位用于外部中斷的控制，在后文中將加以介紹，此處只對高4位的T0、T1控制字及其控制原理進行介紹。其中，TL0可以構(gòu)成8位的定時器或計數(shù)器的工作方式，而TH0則只能作為定時器來用。通常這種工作方式用于波特率發(fā)生器，用于這種用途時，定時器就是為了提供一個時間基準?！窆ぷ鞣绞?：M0=1，M1=0，自動重裝初值的8位定時器/計數(shù)器?！窆ぷ鞣绞?：M0=0，M1=0。選擇何種功能，由C/T的控制字決定。表31 TMOD的控制字GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0這里，以TMOD的低4位來說明各位的定義和功能。②選擇何種工作方式。這兩個特殊功能寄存器就是TMOD和TCON，又稱為定時器的控制字。計數(shù)器的容量是16位，也就是最大的計數(shù)值達到65536，因此計數(shù)計到65536就會產(chǎn)生溢出。這里有個計數(shù)和定時之間的概念轉(zhuǎn)化，時間表示為秒針的計數(shù)值，即秒針每一次走動的時間正好是1s。當為高電平時，發(fā)光二極管兩端壓差為零，二極管不導(dǎo)通，燈不亮；當為低電平時，發(fā)光二極管兩端壓差為5V，二極管導(dǎo)通，燈亮。j)。 //定義延時循環(huán)變量 for(i=20。例如，在前文中介紹過，在選擇12MHz晶振時，執(zhí)行一個簡單加法指令的時間為一個指令周期，需要1/12M（秒）=1（微秒），所以程序中作1M次加法循環(huán)所需要的時間就是1秒鐘。 用戶函數(shù)是用自己定義，自己調(diào)用的一類函數(shù)。 C51中函數(shù)分為兩大類：庫函數(shù)和用戶定義函數(shù)。 函數(shù)調(diào)用相當于調(diào)用子程序的CALL語句，要求有函數(shù)名和實參數(shù)表。一個C源程序至少包含—個(main)．也可以是一個主函數(shù)和若干其它函數(shù)。目前，單片機上C語言程序未經(jīng)人工優(yōu)化的代碼長度，已縮短到用人工方便地對時間要求比較嚴格的匯編語言模塊和關(guān)鍵代碼進行優(yōu)化。但對MCS51系列，PL/M不支持復(fù)雜的算術(shù)運算和浮點變量，也沒有豐富的庫函數(shù)。 C語言與MCS—51 MCS—51酌編程語言 支持MCS—51單片機編程的語言．除了前面學(xué)過的匯編語言外，還有三種：BASIC、PL/M和C?！皠討B(tài)”由軟件實現(xiàn)。3．靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示的比較這兩種顯示方式各有利弊：靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定，占用很少的CPU時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅(qū)動電路，使用的電路硬件較多；動態(tài)顯示需要CPU時刻對顯示器進行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的CPU時間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。動態(tài)掃描的方法是用其接口電路把所有顯示器的8個筆劃段ah同名端連在一起，而沒一個顯示器的公共極COM各自獨立地受I/O線控制。靜態(tài)顯示中，沒一個顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的I/O接口，該接口用于筆劃段字形代碼。表23 七段LED碼的顯示碼2. LED是如何顯示單片機數(shù)據(jù)的用單片機驅(qū)動LED數(shù)碼管有很多種方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。只要將一個8位并行輸出門與顯示塊的發(fā)光二極管引腳相連即可。以共陽極的七段顯示器為例，若想要顯示數(shù)字1時，就要使b劃與c劃點亮，在電路上我們會把共同點接到正電源端（+5V），標示b與c的地方經(jīng)過限流電阻到地，就可以顯示數(shù)字1。圖9 LED的管腳和電路原理通常的七段顯示器（也有人稱為七節(jié)顯示屏）是由八個發(fā)光二極管所組成的，因此也被叫做八段顯示器。共陰極LED顯示塊的發(fā)光級管陰極共地。數(shù)碼管具備數(shù)字接口，可以很方便地和單片機系統(tǒng)連接；數(shù)碼管的體積小，重量輕，并且共好低，是一種理想的顯示單片機數(shù)據(jù)輸出內(nèi)容的期間，在單片機系統(tǒng)中有著重要的作用。 LED顯示及顯示接口單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，使用的顯示器主要有LED(發(fā)光二極管顯示器)和LCD(液晶顯示器)。● 極限參數(shù)發(fā)光二極管的極限參數(shù)關(guān)系到發(fā)光二極管的安全使用，在使用過程中若超過極限參數(shù)，發(fā)光二極管將會損壞。④結(jié)電容Co。②發(fā)向耐壓Vr。發(fā)光二極管的參數(shù)分成三大類：一是電參數(shù)；二是光參數(shù)；三是極限參數(shù)。單片機系統(tǒng)中往往是數(shù)字信號，不是5V就是0V，所以只要將二極管的正負極和電源對應(yīng)上就可以了。這里，給出了一種根據(jù)實際需要設(shè)計的上電復(fù)位電路，如圖7所示?；镜膹?fù)位電路的原理圖如圖6所示。按上面所說，時間不少于5ms。任何單片機在工作之前都要有個復(fù)位的過程，復(fù)位對單片機來說，是程序還沒有開始執(zhí)行，是在做準備工作。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。這種方式稱為外部時鐘方式。圖4 單片機的內(nèi)部晶振電路內(nèi)部始終的晶振頻率一般都選擇在4MHz～12MHz之間，外接兩個諧振電容。一般的，由于晶體振蕩器的體積較大，價格較貴，在實際使用中，還可以選擇晶體諧振器，也就是常說的立式晶振。機器周期不僅對于指令執(zhí)行有著重要的意義，而且機器周期也是單片機定時器和計數(shù)器的時間基準。所謂指令周期就是指執(zhí)行一條指令的時間。一個機器周期包括12個時鐘周期。51系列的單片機已經(jīng)面世十多年，依然沒有被淘汰，還在不斷的發(fā)展中，這就說明是它有廣闊的應(yīng)用前景。單片機本身一般用40腳封裝，當然功能多一些的單片機也有引腳比較多的，如68引腳，功能少的只有10多個或20多個引腳，有的甚至只有8只引腳。那么單片機是不是解決上述應(yīng)用的惟一選擇呢？當然不是！目前，在自動控制中，一般有3種選擇，分別是嵌入式微機、DSP和單片機，他們的性能比較如表22所示?！? 機電控制：用單片機控制機電產(chǎn)品做定時或定向的動作。而輸入/輸出部分則通過單片機的I/O口實現(xiàn)。⑷外圍功能器件：單片機只是控制器件，對應(yīng)與一定的設(shè)計要求，需要加入特定功能的器件。⑵輸入控制：是指在一定要求下，采取何種形式的控制方式來實現(xiàn)單片機不同功能的轉(zhuǎn)換，以及控制指令以何種方式傳送到單片機。 什么是單片機系統(tǒng) 單片機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 ——/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。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。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 ——P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 ——GND：接地。圖3 89C51單片機及其引腳1．AT89C51單片機性能介紹 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。在PC機上這些部分被分成若干塊芯片，安裝在主板上。程序、數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場信息需要通過輸入設(shè)備送到單片機，計算結(jié)果需要通過輸出設(shè)備輸出到外設(shè)。 存儲器按工作方式可以分為兩大類：隨機存儲器RAM和只讀存儲器ROM。緊急車請求通過的信號由人工控制, 以中斷方式輸入單片機, 無緊急車通過時, 中斷引腳INT0 通過電阻和電源正極連接為高電平, 不產(chǎn)生中斷請求, 單片機執(zhí)行主程序, 有緊急車通過時, 中斷引腳采用人工方法接地為低電平, 產(chǎn)生中斷請求, 單片機執(zhí)行中斷服務(wù)程序, 讓緊急車通過, 緊急車通過后, 中斷引腳變?yōu)楦唠娖? 返回主程序。先計算出程序單部執(zhí)行的時間，設(shè)置循環(huán)參數(shù)，利用if語句按設(shè)計要求完成定時控制?？梢酝ㄟ^軟件中斷來完成緊急任務(wù)，定義T0為計數(shù)中斷并為下降沿觸發(fā)，編寫對應(yīng)中斷向量子程序和中斷服務(wù)程序，完成中斷處理。交通信號燈的工作原理：如圖1示，當A、B組紅燈亮綠燈滅；則C、D組綠燈亮紅燈滅。當然在叉口設(shè)置合理的紅綠燈后，也可大大減少交通管理部門的人力、物力。例如當南北方向車流量很大時, 程控方式下的南北方向綠燈無法保證開放更長的時間, 以緩解交通擁擠的問題。采用該3種方式能解決一般崗?fù)さ慕煌艨刂?。某一方?例南北方向) 紅黃綠三燈的工作程序分別是: 紅燈先亮30s, 然后綠燈亮28s, 再綠燈閃亮3s (每秒1次) , 最后黃燈亮2s?！? 傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng), 采用的基本上是3種控制方式。交通燈在安全行車過程中起著十分重要的作用, 現(xiàn)在交通燈一般設(shè)在十字路口, 在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈, 加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車, 對于一般情況下的安全行車、車輛分流發(fā)揮著作用, 但根據(jù)實際行車過程中出現(xiàn)的情況, 主要有如下幾個缺點: 1兩車道讓車輪流放行時間相同且固定, 在十字路口, 經(jīng)常一個車道為主干道,車輛較多, 放行時間應(yīng)該長些。 正常情況下，十字路口的紅綠燈應(yīng)交替變換，考慮緊急情況下，如有救護車或警車到來時，應(yīng)優(yōu)先讓其通過。介紹了用于城市交叉路口的三色程控交通信號時間顯示器的研制方案，對其電源供電、發(fā)光二極管構(gòu)成的負載結(jié)構(gòu)、燈色時間檢測都給出了精巧合理的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，大幅度地提高了產(chǎn)品可靠性并降低了制造成本。摘 要根據(jù)8051單片機的特點及交通燈在實際控制中的特點，本文提出一種用單片機自動控制交通燈及時間顯示的方法。本文介紹了控制基本原理以及控制的表現(xiàn)，同時也介紹了城市交通信息系統(tǒng)的設(shè)計目標, 開發(fā)途徑及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能和數(shù)據(jù)地理編碼、建庫, 同時, 論述了系統(tǒng)中交通現(xiàn)狀、交通管理、交通規(guī)劃及背景信息查詢模塊的建造及應(yīng)用?？紤]到單片機具有物美價廉、功能強、使用方便靈活、可靠性高等特點，擬采用MCS 51系列的單片機來實現(xiàn)十字路口交通信號燈的控制。以此來實現(xiàn)十字路口交通燈的指示功能。根據(jù)行車過程中出現(xiàn)的實際情況, 如何全面有效地利用交通燈指示交通情況, 本人嘗試用單片機來控制交通燈, 在軟、硬件方面采取一些改進措施, 使交通燈在控制中靈活而有效。 程控: 以60s 作為一個時間單位。但紅綠燈的工作順序及時間都是固定的, 缺乏靈活性。難以再科學(xué)地指揮車輛的通行, 有效地解決交通堵塞問題。一． 交通信號燈