【正文】 kindle function。 十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。本系統(tǒng)采用 MSC51 系列單片機 ATSC51 和可編程并行 I/O 接口芯片為中心器件來設(shè)計交通燈控制器，實現(xiàn)了能根據(jù)實際車流量通過 8051 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)點亮，倒計時剩秒時黃燈閃爍警示。后來，英國倫敦議會大廈前經(jīng)常發(fā)生馬車軋人的事故，于是人們受到紅綠裝啟發(fā)， 1868 年 12 月10 日，信號燈家族的第一個成員就在倫敦議會大廈的廣場上誕生了，由當(dāng)時英國機械師德 ??哈特設(shè)計、制造的燈柱高 7 米，身上掛著一盞紅、綠兩色的提燈 煤氣，這是城市街道的第一盞信號燈。 從此，城市的交通信號燈被取締了。它是三色圓形四面投影器，被安裝在紐約市五號街的一座高塔上，由于它的誕生，使城市交通大為改善。他的建議立即得到有關(guān)方面的肯定。 在 MCS51 系列單片機中，有兩個子系列： 51 子系列和 52 子系列。 52 系列比對應(yīng)的 51 系列增加了定時器 T2 并將內(nèi)部程序存貯器增加到 8KB。 通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器和 I/O 接口電路等。 （ 5）總線多樣，易于擴展 單片機外部的典型三總線結(jié)構(gòu) ,方便系統(tǒng)構(gòu)擴展 ,構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。 8051 共有 4096 個 8 位掩膜 ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)） 數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 位尋址區(qū) R7 R0 3 組（ 8 字節(jié)） 2 組 1 組 0 組 圖 11 片內(nèi)特殊存儲器分布圖 ⑤ .4 個 8 位 的并行輸入輸出 I/O 口（ PIO） 8051 共有 4 組 8 位 I/O 口 P0、 P P2或 P3 ，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸 P0口 ~ 輸入與輸出 分時的傳送地址低 8 位與數(shù)據(jù)線 P1 口 ~ 輸入與輸出 無第二功能 P2 口 ~ 輸入與輸出 傳送地址的高 8 位 P3 口 ~ 輸入與輸出 ― RXD：串行口輸入端 ― TXD：串行口輸出端 ― TXD：串行口輸出端 ―：外部中斷 0 中斷請求輸入端 ―：外部中斷 1 中斷請求輸入端 ― T0：定時器 /計數(shù)器 0 外部輸入端 ― T1：定時器 /計數(shù)器 1 外部輸入端 ―：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號 ―：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號 ⑥ .1 個 串行口 I/O（ SIO/UART）完成單片機與其他微機的之間的串行通信 ⑦ .2/3 個 16 位 定時器 /計數(shù)器（ TIMER/COUNTER） ⑧ .可處理 5 個中斷源，兩級可程序優(yōu)先級的中斷系統(tǒng) 其中含有 MCS51 指令集含 111 條指令，按照指令 操作功能話費有五類： 數(shù)據(jù)傳送指令（ 28） 算術(shù)運算指令（ 24） 邏輯運算及轉(zhuǎn)移指令（ 25） 控制轉(zhuǎn)移指令（ 22） 位操作指令（ 12） 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 除去圖中的存儲電路和 I/O 部件，剩下的是 CPU，它可以分為運算器和控制器兩部分。其具體狀態(tài)如下圖所示。 ※東西方向綠燈滅，同時黃燈亮，南北方向紅燈亮，倒計時 2 秒。 ※南北方向綠燈滅，同時黃燈亮，東西方向紅燈亮，倒計時 2 秒。說明： 0 表示滅， 1 表示亮。倒計時顯示是用來減少駕駛員在信號燈色改變的關(guān)鍵時刻做出復(fù)雜判斷的 1 種方法，它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時間，幫助駕駛員在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇 。一般車流量檢測器采用傳感器 +單片機 +外圍器件來實現(xiàn)。 動設(shè)置 除系統(tǒng)根據(jù)車流量自動控制調(diào)整，也可以通過鍵盤進行手動設(shè)置，增加了人為的可控性，避免自動故障和意外發(fā)生，并再緊急狀態(tài)下，可設(shè)置所有燈變?yōu)榧t燈。本系統(tǒng)要求的按鍵控制不多，且 I／ 0 口足夠，可直接采用獨 立式。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，加入了違規(guī)檢測電路和車流量檢測電路為單片機采集數(shù)據(jù)，單 片機對此進行具體處理，及時調(diào)整控制指揮，為了超越視覺指揮的局限性，同時接上蜂鳴器，在聽覺上加強了指揮提醒作用。在此過程中還要實時捕捉違規(guī)檢測和緊急按鍵信號，以達到對異常狀態(tài)進行實時控制的目的。 件電路構(gòu)成 本系統(tǒng)以單片機為核心，組成一個集車流量采集、處理、自動控制為一身的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 作原理 系統(tǒng)上電或手動復(fù)位之后，系統(tǒng)等待模式選擇設(shè)置鍵按下，模式分兩種：紅綠燈時間自動和紅綠燈時間設(shè)置。 時間到達一個狀態(tài)所要全部時間，則要進行下一狀態(tài)判斷及銜接，并裝入次狀態(tài)的相應(yīng)狀態(tài)碼值以及時間值， 當(dāng)然，還要開啟兩個外部中斷，其一為違規(guī)信號或禁停信號輸入，一旦信號有效，中斷開始，進入中斷服務(wù)子程序，開啟蜂鳴器禁止全部通行，當(dāng)按下 F鍵，中斷結(jié)束返回。 圖 31 基于單片機的交通燈控制系統(tǒng)電路圖 檢測電路及模擬 為了達到對紅綠燈的時間控制，需要對道路上的車流量進行檢測。另外，再單片機和坡度按開關(guān)之間加了光電隔離。這樣輸出端的基極相當(dāng)于與 8 引腳連接，其電平為高，使得三極管導(dǎo)通，及 兩個引腳導(dǎo)通。相對于后面的連接電路來書，其為高電平。如圖所示，當(dāng)開關(guān)狀態(tài)如圖所示時， LED 點亮，同時低電平被單片機捕獲。以八段共陽管為例，它有 8 個發(fā)光二極管 比七段多一個發(fā)光二極管，用來顯示 sP，即點 ，每個發(fā)光二極管的陽極連在一起，如圖（圖 33）所示。 表 31 驅(qū)動代碼表 顯示數(shù)值 dp,g,f,e,d,c,b,a 驅(qū)動代碼 0 11010000 C0H 1 11111001 F9H 2 10100100 A4H 3 10110000 B0H 4 10011001 99H 5 10010010 92H 6 10000010 82H 7 11111000 F8H 8 10000000 80H 9 10010000 90H 相應(yīng)在程序軟件上，可以通過調(diào)用程序給定的秒值經(jīng)過特定計算算出需要顯示的個位和十位，然后有 DPTR 調(diào)取 LEDMAP 的代碼。如圖（圖 34）所示，其中 A， B 分別是P0， P1 的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號。每個按鍵一端接地，另一端接上拉電阻。 整個軟件程序方面主要 分兩大部分：按鍵處理程序和 50ms 掃描程序。 在這個過程中， S， J 鍵的計數(shù)是循環(huán)的，從初值 20 開始，加到 40 則循 環(huán)回到 20。 括號中是 P2 端口 8 個引腳值 ,以及對應(yīng)的十六進制碼。程序如下： MOV A, P2 CJNZ A, 0DDH,D1 MOV P2, BDH D1: CJNZ A, BDH,D2 MOV P2, EDH D2: CJNZ A, EDH,D3 MOV P2, E7H D3: CJNZ A, E7H,Y MOV R2, DDH ?? LED 倒計時顯示 LED 計時每 1 秒都要刷新 1 次，那么計時滿 1 秒 時就要將存儲時間的工作寄存器 R4 減 1，然后送入 LED 顯示程序中顯示。 INT0: SETB JB , $ LCALL DELAY CLR RETI ?? 時間調(diào)整程序 根據(jù)紅綠燈時間調(diào)整原理，一個周期下來， R5， R6 中分別存儲著南北，東西的車流量 ，接下來求單位時間車流量，此時南北向時間，東西向時間分別存儲在 R0， R1 中，則兩個方向的流量比例為（ R5/R0） /（ R6/R1） R5*R1 ／ R6*R0 ,顯然該比例是 1 左右?guī)?shù)的值，然而單片機程序中只取整數(shù)，重要的數(shù)據(jù)信息就會丟失，所以本設(shè)計中首先將 R5*R1 乘以 10，比例就變?yōu)?10 左右的值。第一范圍顯然表明東西向交通嚴重，應(yīng)將時間調(diào)長；第二范圍表明兩向 相當(dāng)，可設(shè)置一樣的時間，第三范圍表明南北向交通嚴重，應(yīng)將該向時間調(diào)