【正文】 為 8 段顯示器 LED 數(shù)碼管的管腳配置如圖 3 所示 LED 顯示塊如圖 44 所示它們經(jīng)過電阻和單片機的控制端口線一一相 連只要改變控制端口的電平就能使其發(fā)光或熄滅 LED 數(shù)碼管有共陰極和共陽極兩類如圖 45所示共陰極 LED數(shù)碼管的發(fā)光二極管的陰極共地如圖 4a當某個發(fā)光二極管的陽極電壓為高電平時二極管發(fā)光而共陽極 LED 數(shù)碼管是發(fā)光二極管的陽極共接如圖 4b 當某個二極管的陰極電壓為低電平時二極管發(fā)光 a 共陰極 b 共陽極 圖 44 LED 數(shù)碼管管腳配置圖 圖 45 兩類 LED 數(shù)碼管 因為系統(tǒng)要求南北和東西方向的信號燈時間一樣所以就利用單片機的 P1 口和 P3 口來做數(shù)碼管的段碼驅(qū)動東西方向和南 北方向的位線可以公共來使用可以節(jié)約單片機的口線 由于這次購買的數(shù)碼管為共陽極數(shù)碼管數(shù)碼管的每段的電流是 10 毫安所以公共端接高電平但在軟件編碼時需要和硬件相對應 proteus 電路圖如 46 所示實物如圖 47 所示內(nèi)部電路如圖 48 所示 圖 48 數(shù)碼管引腳圖 圖 46 數(shù)碼管仿真圖 圖 47 數(shù)碼管實物圖 45 信號燈部分 在實際路口的交通燈顯示中有專門的 LED 交通燈系列如圖 49 所示 圖 49 LED 交通燈系列 由于采用 LED 作為光源較之傳統(tǒng)光源如白熾燈鹵鎢燈具有功耗低節(jié)省能源的優(yōu)點 LED 壽命高達 5 萬 小時是白熾燈的 25 倍使信號燈的維護成本大大降低 在 PROTEUS仿真中有直接的交通燈來模擬如圖 410所示但在實際購買中并不能方便的購買也不經(jīng)濟所以在模擬交通燈路口時候采用 LED 發(fā)光二極管來模擬信號燈如圖 413 發(fā)光二極管 LED是常用的輸出設備通常用來表示機器的狀態(tài)和其他信息 LED是近似于恒壓的元件導電時的正向壓降一般約為 16V24V 反相擊穿電壓一般為大于 5V 工作電流通常為 10mA20mA 左右故電路中需串聯(lián)適當?shù)南蘖麟娮? 圖 410 PROTEUS 中的交通燈 圖 411 LED 取代交 通燈系列 本設計利用單片機的 p0 口來驅(qū)動和控制各種信號燈的燃亮和燃亮時間在實際中交通燈的信號燈需要用高電壓控制在這里我們用上拉電阻來驅(qū)動 LED 燈的顯示電路圖見圖 412 圖 412 上拉電阻 圖 413 LED 燈實物 46 鍵盤部分 鍵盤是由一組按壓式或觸摸式開關構(gòu)成的陣列是一種常用的輸入設備鍵盤可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤兩種 1 編碼鍵盤通過硬件電路產(chǎn)生被按按鍵的鍵碼這種鍵盤所需程序簡單但硬件電路復雜價格昂貴通常不被單片機系統(tǒng)采用 2 非編碼鍵盤常用一些按鍵排列成行列矩陣其硬件邏輯與按鍵編碼不 存在嚴格的對應關系而要由所用的程序來決定非編碼鍵盤的硬件接口簡單但是要占用較多的 CPU 時間通常采用可編程鍵盤管理芯片來克服這個缺點本試驗設計使用兩種按鍵一種是按鍵式非編碼鍵盤和輕觸式非編碼開關 461 按鍵開關 KFT 使用溫度范圍 40 度至 70 度 額定負荷 DC30V01A 接觸電阻小于等于 003 歐姆 動作力 13N 壽命 10 萬次 圖 58 按鍵開關 在接線時由于有六個引腳和 proteus 仿真中的兩個引腳的不一樣故連接時需要用萬用表進行測量然后接通兩個引腳 462 輕觸開關 FS6601H 一種電子開關使用時輕 輕點按開關按鈕就可使開關接通當松開手時開關既斷開其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是靠金屬彈片受力彈動來實現(xiàn)通斷的但微動開關也有它不足的地方頻繁的按動會使金屬彈片疲勞失去彈性而失效目標代碼簡短占用內(nèi)存少執(zhí)行速度快是高效的程序設計語言直接和簡捷的特點 70 以上的系統(tǒng)軟件是用匯編語言編寫的某些快速處理位處理訪問硬件設備等高效程序是用匯編語言編寫的高級繪圖程序視頻游戲程序是用匯編語言編寫的 匯編語言是我們理解整個計算機系統(tǒng)的最佳起點和最有效途徑通過學習和使用匯編語言能夠感知體會理解機器的邏輯功能向上為理解各種軟件系統(tǒng)的原理打下技 術(shù)理論基礎向下為掌握硬件系統(tǒng)的原理打下實踐應用基礎 圖52 新建工程 其調(diào)試的過程是首先在菜單中的工程選項中選擇新建工程如圖 52 所示在彈出的界面中輸入需要保存的文件名如圖 53 所示點擊保存后出現(xiàn)需要選擇的芯片類型之后點擊確定如圖 54 所示 圖 53 保存工程 圖 54 選擇芯片類型 新建一文本在其中輸入所需要的程序點擊保存其中一定要注意保存成※asm 的格式點擊保存如圖 55 和圖 56 所示 圖 55 輸入程序 圖 56 保存為 ASM 類型 選中左邊的文件夾選擇增中文件到組如圖 57所示在類型中選擇 ASM型 點擊剛產(chǎn)生的 asm 文件點擊添加之后關閉此時我們可以看到文本中很多指令變?yōu)樗{色再在左邊文件夾右擊選擇重新構(gòu)造所有目標如圖 58 所示這時在界面的下方可以看到編譯的是否正確當出現(xiàn)錯誤提示時根據(jù)提示行數(shù)去修改錯誤然后重新編譯知道無錯誤為止 0 Error s 如圖 59 所示 圖 57 增中文件到組 圖 58 重新構(gòu)建所有目標 圖 59 調(diào)試程序 圖 510 產(chǎn)生 HEX 文件 點擊屬性然后在系統(tǒng)任務選項卡中選中的 Output 選項卡中選中 Creat HEX選項這時就會編譯產(chǎn)生我們所需 要的十六進制的 HEX文件如圖 510所示這時我們會得到的我們需要的 hex 文件該文件即可以在仿真時使用也可作為單片機燒錄如的代碼用來編程單片機 54 系統(tǒng)程序解析 541 主程序 DISPLAYNUM EQU 51H 定義顯示倒計時寄存器 COUNTER EQU 52H 定義計時循環(huán)次數(shù)寄存器 NSNORM EQU 53H 定義正常時南北通行時間寄存器 EWNORM EQU 54H 定義正常時東西通行時間寄存器 NSPEAK EQU 55H 定義高峰時南北通行時間 寄存器 EWPEAK EQU 56H 定義高峰時東西通行時間寄存器 NSPUT EQU 57H 南北重置緩存 EWPUT EQU 58H 東西重置緩存 DIRECTION EQU 00H 方向標志 DISPLAYYELLOW EQU 01H 顯示黃燈標志 ONESECOND EQU 02H 計時到一秒標志 SETNEW EQU 03H 重新設置標志 LOADNEWFLAG EQU 04H 確定輸入標志 NR EQU P00 南北方向紅燈 NY EQU P01 南北方向黃燈 NG EQU P02 南北方向綠燈 ER EQU P03 東西方向紅燈 EY EQU P04 東西方向黃燈 EG EQU P05 東西方向綠燈 PEAKorNORM EQU P30 高峰信號輸入 ALLSTOP EQU P31 全部禁行輸入 ALLGO EQU P36 全部通行輸入 NSTHROUGH EQU P37 南北通行輸入 EWTHROUGH EQU P06 東西通行輸入 SELECTDIR EQU P07 方向選擇輸入 ORG 0000H LJMP MAIN 跳轉(zhuǎn)到主函數(shù) ORG 0003H LJMP RESET 跳轉(zhuǎn)到設定時間子函數(shù) ORG 000BH LJMP TIME 跳轉(zhuǎn)到定時子函數(shù) ORG 001BH LJMP DOG 看門狗子程序 ORG 0100H MAIN MOV NSNORM28H 主程序開始各方向寄存器賦初值 MOV EWNORM14H MOV NSPEAK1EH MOV EWPEAK0AH REMAINMOV COUNTER0AH 設置計數(shù) 1 秒的循環(huán)次數(shù)為 10 SETB DIRECTION 設置通車方向標志默認從南北方向開始 CLR DISPLAYYELLOW 設定各個標志寄存器的初值 CLR ONESECOND CLR SETNEW JNB PEAKorNORMPEAKINPUT MOV NSPUTNSNORM MOV EWPUTEWNORM SJMP DISPLAYNUMPUT PEAKINPUT MOV NSPUTNSPEAK MOV EWPUTEWPEAK DISPLAYNUMPUT MOV DISPLAYNUMNSPUT 設置倒計時初值 MOV SP5FH 設置堆棧內(nèi)第一個數(shù)位置為 60H MOV TMOD11H T0 設置為方式 1 定時 T1 設置為方式 1 定時 LCALL FEEDDOG 喂狗 MOV TL00B0H 為 T0 設置初值使定時為 01 秒 MOV TH03CH START SETB EX0 開中斷 0 SETB IT0 設置中斷 0 為跳沿觸發(fā) SETB TR0 啟動 T0 SETB ET0 允許 T0 中斷 SETB ET1 開中斷 1 用于看門狗 SETB PX0 設置 設定時間 中斷為高級中斷 CLR PT0 設置定時器為低級中斷 SETB PT1 設置看門狗中斷為高級中斷 SETB EA CPU 開放中斷 LCALL LIGHT 開始顯示交通燈倒計時 LCALL DISPLAYLED 程序開始時首先對各標志位和寄存器定義之后為各標志位和寄存器賦予初值設定剛開始時正常時段和高峰時段通行時間設定定時器計數(shù)器工作方式設置中斷 0 觸發(fā)方式之后便開中斷裝入倒計時的初始值設定中斷的級別設置定時器為低級中斷為 T0 看門狗為高級中斷為 T1 設定時間中斷為 INT0 中斷 用 LOOP 語句進行循環(huán)讓程序一直循環(huán)下去并實時檢測所有鍵盤的狀態(tài)如果有鍵盤按下則執(zhí)行相應的程序其中 LOOP 語句在鍵盤掃描程序中單獨分析 主 程序流程圖如圖 511 所示 圖 511 主流程圖 542 鍵盤掃描程序 LOOP LCALL FEEDDOG 喂狗 JB SETNEWREMAIN 檢測是否已經(jīng)重新設定時間 JNB ONESECONDALLRED CLR ONESECOND DEC DISPLAYNUM MOV ADISPLAYNUM CJNE A02HEQ0 SETB DISPLAYYELLOW LCALL LIGHT LJMP NUMDECLINE EQ0 CJNE A00HNUMDECLINE CLR DISPLAYYELLOW CPL DIRECTION LCALL LIGHT LED 交通燈顯示 LCALL RELOAD NUMDECLINE LCALL DISPLAYLED 顯示倒計時剩余時間 ALLREDJB ALLSTOPNSCLEAR 判斷是否全部禁止 CLR TR0 停止計時 SETB NR 都亮紅燈 CLR NY CLR NG SETB ER CLR EY CLR EG ALLREDWAIT LCALL FEEDDOG 等待恢復 JB ALLSTOPALLREDBACK SJMP ALLREDWAIT ALLREDBACK SETB TR0 繼續(xù)計時禁止前交通情況 LCALL LIGHT NSCLEAR JB NSTHROUGHEWCLEAR 判斷是否南北通行 CLR TR0 停止計數(shù) CLR NR 南北方向通行 CLR NY SETB NG SETB ER CLR EY CLR EG NSCLEARWAIT LCALL FEEDDOG 等待恢復 JB NSTHROUGHNSCLEARBACK SJMP NSCLEARWAIT NSCLEARBACK SETB TR0 繼續(xù)計時恢復以前交通情況 LCALL LIGHT EWCLEAR JB EWTHROUGHALLYELLOW 判斷是否東西通行 CLR TR0 停止計數(shù) SETB NR 東西通行 CLR NY CLR NG CLR ER CLR EY SETB EG EWCLEARWAIT LCALL FEEDDOG 等待恢復 JB EWTHROUGHEWCLEARBACK SJMP EWCLEARWAIT EWCLEARBACK SETB TR0 繼續(xù)計時恢復以