【正文】 位子以及車(chē)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)。 MOV IE, 82H RET1 END 軟件延時(shí) MCS51 的工作頻率為 212MHZ，我們選用的 8051 單片機(jī)的工作頻率為6MHZ。 初值： ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／ T 計(jì)數(shù) ＝２ １６ －５０ ms/1us=15536=3CBOH ORG 1000H START: MOV TMOD, 01H 。 R4 存放黃燈時(shí)間 5 03H R5 存放紅燈時(shí)間 60 3CH R6 存放綠燈時(shí)間 80 50H PC0 顯示黃燈信號(hào) PC1 顯示紅燈信號(hào) PC2 顯示黃燈信號(hào) 8255 工作于方式 0 8255 PA、 PB、 PC 口輸出 PC 控制字為 10000000B （ 80H） 每秒鐘的設(shè)定 延時(shí)方法可以有兩種一中是利用 MCS51 內(nèi)部定時(shí)器才生溢出中斷來(lái)確定 1秒的時(shí)間，另一種是采用軟延時(shí)的方法。由于我們用外部輸入設(shè)定紅綠燈倒計(jì)時(shí)初值、數(shù)碼管的輸出顯示、紅綠黃信號(hào)燈的顯示都要用到一個(gè) I/O 端口，顯然 8051 的端口是不夠，需要擴(kuò)展。 圖 數(shù)碼管顯示圖 圖 晶閘管和數(shù)碼管 要是行人能看見(jiàn)信號(hào)燈的情況，必須把 8255 輸出的信號(hào)進(jìn)行放大 VT 為雙向晶閘管，當(dāng)門(mén)極為高電平時(shí)晶閘管導(dǎo)通，該支路指示燈亮；當(dāng)門(mén)極為低電平時(shí)晶閘管管斷，該支路指示燈滅。點(diǎn)亮顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方法。 /RESET 是復(fù)位信號(hào)輸出腳，接到 CPU 的復(fù)位輸入腳。這種方式中，看門(mén)狗能否可靠有效地工作，與硬件組成及軟件的控制策略都有密切的關(guān)系。這種外界干擾輕者導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)出錯(cuò)，重者將嚴(yán)重影響程序的運(yùn)行。其工作過(guò)程如下：當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)， CPU 處理自己的工作，當(dāng)有鍵按下時(shí)，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求， CPU 轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤(pán)掃描子程序，并識(shí)別鍵號(hào)。當(dāng)開(kāi)關(guān)穩(wěn)定到達(dá) a端時(shí)，因 a = 0， b = 1，使 Q = 1，雙穩(wěn)態(tài)電路狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出 Q 重新返回原狀態(tài)。在鍵數(shù)較少時(shí)，可采用硬件去抖，而當(dāng)鍵數(shù)較多時(shí)，采用軟件去抖。 各個(gè)模塊電路設(shè)計(jì) 選用設(shè)備： 8051彈片機(jī)一片， 8255 并行通用接口芯片一片， 74LS07 兩片，MAX692‘看門(mén)狗’一片，共陰極的七段數(shù)碼管兩個(gè)雙向晶閘管若干， 7805 三端穩(wěn)壓電源一個(gè)，紅、黃、綠交通燈各兩個(gè)，開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)、連線若干。 /RESET：復(fù)位輸出引腳，低電平有效。 74ls373 是常用的地址鎖存器芯片，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)是帶三態(tài)緩沖輸出的 8D 觸發(fā)器，在單片機(jī)系統(tǒng)中為了擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器，通常需要一塊 74ls373 芯片 。是帶三態(tài)緩沖輸出的 8D 觸發(fā)器，其引腳圖如 圖 ： 圖 74ls373引腳圖 (1).1 腳是輸出使能 (OE),是低 電平有效 ,當(dāng) 1腳是高電平時(shí) ,不管輸入 1 1 1 18 如何 ,也不管 11 腳 (鎖存控制端 ,G)如何 ,輸出 2(Q0)、 5(Q1)、6(Q2)、 9(Q3)、 12(Q4)、 15(Q5)、 16(Q6)、 19(Q7)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài) (或者叫浮空狀態(tài) )。 方式 1：選通輸入／輸出方式。 8255 可編程并行接口芯片方式控制字格式說(shuō)明 （下圖表 ） : 8255 有兩種控制命令字；一個(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是 C 口按位置位／復(fù)位控制字。在方式控制字控制下， C 口可以分成兩個(gè) 4位端口，每個(gè)端口包含一個(gè) 4 位鎖存器，分別與 A口和 B 口配合使用，作為與外設(shè)之間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)和存放接口電路當(dāng)前的狀態(tài)信息。Pin31:EA/V pp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線， 8051 和 8751 單片機(jī)，內(nèi)置有4kB 的程序存儲(chǔ)器，當(dāng) EA 為高電平并且程序地址小于 4kB 時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過(guò) 4kB 地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。 圖 復(fù)位方式圖 MCS51 的引腳和功能概述 MCS51 系列單片機(jī)中的 803 8051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置， 40 個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根， 4 組 8 位共 32個(gè) I/O 口，中斷口線與 P3 口線復(fù)用。 時(shí)間為 80 秒。 列出交通信號(hào)燈的狀態(tài)表如表 所示：（其中， 1代表燈亮， 0代表燈滅） 狀態(tài) 北 西 南 東 綠黃紅 綠黃紅 綠黃紅 綠黃紅 0 001 001 001 001 1 001 100 001 100 2 001 010 001 010 3 100 001 100 001 4 010 001 010 001 表 東西、南北兩干道交于一個(gè)十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車(chē)輛和行人安全通行。以最大限度的提高交通疏通的可靠系數(shù)。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，此系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足交通控制事業(yè)的需求，需要一種全新的控制理念，進(jìn)而引進(jìn)了與我國(guó)國(guó)情相符合的國(guó)外先進(jìn)的控制體系，多車(chē)道交通燈控制系統(tǒng)，不但解決以往交通控制系統(tǒng)的局限性，同時(shí)還加快車(chē)了車(chē)流輛速度。 中國(guó)最早的馬路紅綠燈，是于 1928 年出現(xiàn)在上海的英租界 。 所以用單片機(jī)將越來(lái)越普遍，而且 實(shí)用性強(qiáng) 、 操作簡(jiǎn)單 、擴(kuò)展功能強(qiáng) 。 單片機(jī)在目前的發(fā)展形勢(shì)下，表現(xiàn)出幾大趨勢(shì)： 黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車(chē)輛不能越過(guò)停車(chē)線，但車(chē)輛已十分接近停車(chē)線而不能安全停車(chē)時(shí)可以進(jìn)入交叉路 口。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測(cè)器安在地下，車(chē)輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來(lái)啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。 1858 年，在英國(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車(chē)通行。 。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱(chēng)為微控制器。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。本系統(tǒng) 實(shí)用性強(qiáng) 、 操作簡(jiǎn)單 、擴(kuò)展功能強(qiáng) 。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車(chē)輛必須在交叉路口的停車(chē)線后停車(chē)。 單片機(jī)經(jīng)過(guò) 3 代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的 CPU功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化 ，以及低電壓底功耗。 隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平的提高，單片機(jī)還會(huì)不斷產(chǎn)生新的變化和進(jìn)步，最終人們可能發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)與微機(jī)系統(tǒng)之間的距 離越來(lái)越小，甚至難以辨認(rèn)。于是紅、黃、綠三色信號(hào)燈即以一個(gè)完整的指揮信號(hào)家族，遍及全世界陸、海、空交通領(lǐng)域了。通過(guò)紅，綠，黃三色燈進(jìn)行單一的控制，使其遵守紅燈停，綠燈行的原則。 第 2 章 總體規(guī)劃方案 規(guī)劃設(shè)計(jì)方案 根據(jù)此路口的車(chē)流量：由于東西方向比南北方向的車(chē)流量要大，所以在東西方向的綠燈時(shí)間較長(zhǎng)設(shè)為 80s，南北方向的紅燈設(shè)為 60s，黃燈時(shí)間為 5s。過(guò)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)狀態(tài) 4，南北綠燈滅 ，閃幾個(gè)黃燈，東西還是為紅燈亮，一段時(shí)間后，又循環(huán)至狀態(tài) 1。 （ 3）當(dāng)東西方向?yàn)榫G燈，此道車(chē)輛通行；南北方向?yàn)榧t燈，南北道車(chē)輛禁止通過(guò)，行人通行。 中央處理器：中央處理器 (CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。 并行輸入輸出 (I/O)口： 8051 共有 4 組 8位 I/O 口 (P0、 P P2或 P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。 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)。此外， RESET/Vpd 還是一復(fù)用腳， Vcc 掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失。 通常 A口和 B口作為獨(dú)立工作的 I/O 數(shù)據(jù)端口， C口作為控制或狀態(tài)信息端口。它們分別與端口 A／Ｂ配合使用，可以用作控制信號(hào)輸出或作為狀態(tài)信號(hào)輸入。輸出可被鎖存，輸入不能鎖存。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 圖 74LS373管腳示意 圖 單片機(jī)系統(tǒng)中常用的地址鎖存器芯片 74LS373 以及 s 的 74hc373。 當(dāng) G=“1” 時(shí)， 74LS373 輸出端 1Q— 8Q 與輸入端 1D— 8D相同； 當(dāng) G 為下降沿 時(shí)，將輸入數(shù)據(jù)鎖存。 WDI：監(jiān)視器輸入引腳。 （ 7）綠燈時(shí)間倒計(jì)時(shí)完畢，重新循環(huán)。這一點(diǎn)可從硬件、軟件兩方面予以考慮。當(dāng)釋放按鍵時(shí)，在開(kāi)關(guān)未穩(wěn)定到達(dá) a 端時(shí)，因 Q = 0，封鎖了與非門(mén) 2，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不變，輸出 Q 保持不變，消除了后沿的抖動(dòng)波形。 為提高 CPU工作效率，可采用中斷掃描工作方式。系統(tǒng)正常工作時(shí)，會(huì)受到 各種外界干擾因素的影響。而當(dāng)程序運(yùn)行異常時(shí)，看門(mén)狗超時(shí)發(fā)出溢出脈沖，通過(guò)單片機(jī)的 RESET 引腳使單片機(jī)復(fù)位。 如圖 所示，其中 WDI 是看門(mén)狗監(jiān)測(cè)輸入腳，接到 CPU 的一個(gè)專(zhuān)用 I/O口或一個(gè)總線上。它是由若干個(gè)發(fā)光二級(jí)管組成的，但發(fā)光二級(jí)管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)比劃發(fā)光，控制不同組合的二級(jí)管導(dǎo)通，就顯示出各種字符。若顯示器的位數(shù)不大于 8位，則控制顯示器公共極電位只需一個(gè)I/O口（稱(chēng)掃描口），控制各位顯示器的字形也需一個(gè) 8位口。因此， 8051通常需要擴(kuò)展。 按恢復(fù)鍵對(duì)上兩者進(jìn)行恢復(fù)到正常狀態(tài)。 相應(yīng)程序代碼 （１）主程序 定時(shí)器需定時(shí)５０毫秒，故Ｔ０工作于方式１。重裝入定時(shí)器初值 MOV TL0, BOH 。系統(tǒng)不足之處不能控制車(chē)的左、右轉(zhuǎn)、以及自動(dòng)根據(jù)車(chē)流改變紅綠燈時(shí)間等。沒(méi)有她的精心指導(dǎo)，嚴(yán)格要求我不可能完成的這么好。設(shè)計(jì)過(guò)程，也好比是我們?nèi)祟?lèi)成長(zhǎng)的歷程，常有一些不如意，也許這就是在對(duì)我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過(guò)，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會(huì)為我們而敲響。 通過(guò)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我不僅加深了對(duì)單片機(jī)理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實(shí)際 當(dāng)中去，而且我還學(xué)會(huì)了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。 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?chē)?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， [4]胡漢才 .《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》 . 清華大學(xué)出版， 1996 [5]付家才 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IE, 82H 。因此，我們可以把計(jì)