【正文】 iluVision3 和 Proteus 軟件仿真，其中使用軟件匯編源程序，使用 Proteus 軟件對硬件電路進(jìn)行模擬。同時(shí)，通過在緊急模式下軟件檢測 和 是否不為 1 來觸發(fā)東西及南北強(qiáng)制通行模式，以彌補(bǔ)外部中斷的不足，實(shí)現(xiàn)更多的功能。主程序流圖如圖4 所示： 開 始外 部 中 斷 初 始 化調(diào) 用 正 常 通 行 子 程 序 I N T 1 中 斷 ？調(diào) 用 緊 急 模 式 子 程 序 I N T 0 中 斷 ？調(diào) 用 夜 間 模 式 子 程 序N ON O 圖 41 主程序流程圖 開機(jī)上電處于正常模式下，交通燈每 45 秒改變一次通行方向，使得南北和東西交替通行。這樣既可使線路簡化，又可使可靠性提高 。是專 為用戶使用的準(zhǔn)雙向 I/O 口，作為通用的 I/O 口輸入時(shí)，應(yīng)先向端口鎖存器寫入 1。 PSEN————:片外程序存儲(chǔ)器的讀選通信號，低 電平有效。 RST：復(fù)位信號輸入端，高電平有效，在此引腳加上持續(xù)時(shí)間大于 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可以使單片機(jī)復(fù)位。 (5) I/O 接口及特殊功能部件 單片機(jī)內(nèi)部有數(shù)量不等的并行接口，可以作為外界無輸入 /輸出設(shè)備，通常也包含 1~2個(gè)串行口，用于實(shí)現(xiàn)異步串行通信。其功能是控制指令的讀入、譯碼和執(zhí)行，從而對單片機(jī)的各功能部件進(jìn)行定時(shí)和邏輯控制。 單片機(jī)的部分功能介紹 AT89C51 單片機(jī)把作為控制應(yīng)用所必需的基本功能部件都集成在一個(gè)尺寸有限的集成電路芯片上。 （ 2） 智能儀表 目前，各種傳感器、變送器、控制儀表已普遍采用單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 （ 2） 集成度高、體積小、可靠性高。 (2) 當(dāng)強(qiáng)制南北導(dǎo)通按鍵被按下時(shí)，南北方向的交通燈變?yōu)榫G色，東西方向的交通燈袁建明：單片機(jī)交通控制燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 8 變?yōu)榧t色，數(shù)碼管顯示的時(shí)間為 59 秒，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)判斷正常模式有沒有啟動(dòng)，如果正常模式?jīng)]有啟動(dòng)，系統(tǒng)將自動(dòng)返回，繼續(xù)執(zhí)行這個(gè)動(dòng)作。通過利用單片機(jī) AT89C51 控制LED 燈和數(shù)碼管的顯示，模擬現(xiàn)實(shí)生活中的 交通燈工作情景。正常通車情況下，可以對通車的時(shí)間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，并通過顯示器顯示出來。 (2) 在工業(yè)控制中的應(yīng)用 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在一定的時(shí)期內(nèi)，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補(bǔ)，相輔相成、共同發(fā)展的道路 。 (2) 微型單片化 現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器 (CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ) (RAM)、只讀程序存儲(chǔ)器 (ROM)、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如 A/D 轉(zhuǎn)換器、 PMW(脈寬調(diào)制電路 )、 WDT(看門狗 )、有些單片機(jī)將 LCD(液晶 )驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。交通網(wǎng)絡(luò)是城市的動(dòng)脈，象征著一個(gè)城市的工業(yè)文明水平。車輛感應(yīng)控制的這一特點(diǎn)刺激了車輛檢測器技術(shù)的發(fā)展。早在 1850 年，城市交叉口處不斷增長的交通就引發(fā)了人們 對安全和擁堵的關(guān)注。 1918 年又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈， 帶控制的紅綠燈一種是把壓力探測器安在地下當(dāng)車輛接近時(shí) ,紅燈便變?yōu)榫G燈 另一 種是用擴(kuò)音器來啟動(dòng)紅綠燈司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下喇叭就使紅燈變?yōu)榫G燈， 紅 外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對壓力敏感的路面時(shí)它就能察覺到有人要過馬路， 紅 外光束能把信號燈的紅燈延長一段時(shí)間推遲汽車放行以免發(fā)生交通 事故， 信號燈的出現(xiàn)使交通得以有效管制對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力減少交通事故有明顯效果。因此一個(gè)好的交通燈控制系統(tǒng)將在道路擁擠等交通狀況方面給予技術(shù)革新。 安徽工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 專 業(yè)： 自動(dòng)化 題 目： 單片機(jī)交通控制燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 作 者 姓 名 ： 袁建明 導(dǎo)師及職稱 ： 陸華才 副教授 導(dǎo)師所在單位： 電氣工程學(xué)院 2022 年 月 日 安徽工程 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文）任務(wù)書 2022 屆 電氣工程 學(xué)院 自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué)生姓名： 袁建明 Ⅰ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 中文： 單片機(jī)交通控制燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 英文： Design and implementation of SCM traffic control lamp Ⅱ 原始資料 [1] 周力，陳躍東， 江明 ． 城市智能交通信號控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]． 自動(dòng)化與儀器儀表 ，2022， （ 6）： 3740． [2] 楊漢祥，劉良福，鄔喜輝 ． 利用單 片機(jī)改進(jìn)交通燈控制系統(tǒng) [J]． 北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào)， 2022， 13（ 4）： 6871． [3] 李忠國 ． 單片機(jī)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn) [M]． 北京：人民郵電出版社， 2022． [4] 先鋒工作室 ． 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例 [M]．北京：清華大學(xué)出版社， 2022． [5] 樓然苗 ． 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M]． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2022． [6] 王幸之 ． AT89 系列單片機(jī)原理與接口技術(shù) [M]． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2022． [7] 李學(xué)海 ． 標(biāo)準(zhǔn) 80C51 單片機(jī)基礎(chǔ)教程 [M]． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ，2022． [8] 劉樂善 ． 微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用 [M]． 北京：華中科技大學(xué)出版社 ， 2022． [9] 李伯成 ． 基于 MCS51 單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [M]． 北京：電子工業(yè)出版社，2022． [10] CaiMeiqin ． series singlechip microputer system and its application[M]． BEIJING Higher Education Press， 2022． [11] Muhammad Ali Mazidi ． The 80x86 IBM PC and Compatible Computers[M]． BEIJING Higher Education Press， 2022． Ⅲ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)內(nèi)容 研究的意義 城市道路交通自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展是以城市交通信號控制技術(shù)為前導(dǎo)，與汽車工業(yè)并行發(fā)展的。本文主要介紹了一個(gè)基于 AT89C61 單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng) ,詳細(xì)介紹了利用 AT89C61 設(shè)計(jì)并仿真實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)的過程重點(diǎn)對硬件設(shè)計(jì)、軟件編程、調(diào)試分析以及各模塊系統(tǒng)流程進(jìn)行了詳細(xì)分析對各部分的電路也一一進(jìn)行了介紹。 1968 年聯(lián)合國《道路交通和道路標(biāo)志信號協(xié)定》對 各種信號燈的含義作了規(guī)定， 綠燈是通行信號面 對綠燈的車輛可以直行左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向， 左右轉(zhuǎn)彎車 輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過人行橫道的行人優(yōu)先通行，紅燈是禁行信號面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車， 黃燈是警告信號面對黃燈的車輛不能越過停車線但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。世界上第一臺(tái)交通自動(dòng)信號燈的誕生，拉開了城市交通控制的序幕， 1868 年，英國工程師納伊特在倫敦威斯特敏斯特街口安裝了一臺(tái)紅綠兩色的煤氣照明燈，用來控制交叉路口馬車的通行，但一次煤氣爆炸事故致使這種交通信號燈幾乎銷聲匿跡了近半個(gè)世紀(jì)。繼氣動(dòng)橡皮管式檢測器之后，雷達(dá)、超聲波、光電、地磁、電磁、微波、紅外以及環(huán)形線圈等檢測器相繼問世。交通關(guān)系著人們對于財(cái)產(chǎn)，安全和時(shí)間相關(guān)的利益。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng) 域沒有單片機(jī)的蹤跡。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各 種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。如果遇到特殊情況，在處理特殊事件時(shí)，可使整個(gè)十字路口禁止通車。用數(shù)碼管來顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間，每個(gè)方向都有紅燈、黃燈、綠燈各一組，指揮車輛和行人安全通行。 其流程控制圖如下所示： 緊 急 模 式數(shù) 碼 管 顯 示 4 5 秒東 西 鍵 啟 動(dòng) 南 北 鍵 啟 動(dòng)?xùn)| 西 綠 燈 亮 南 北 綠 燈 亮數(shù) 碼 管 顯 示 4 5秒模 式 是 否 正 常 啟 動(dòng)正 常 模 式 n oY e s Y e s n o n o n oY e s 圖 22 系統(tǒng)的緊急模式 系統(tǒng)的夜間模式 在夜間十字路口的車流量相對與白天有所減緩，此時(shí)我們可以縮短其導(dǎo)通時(shí)間來節(jié)省車輛與行人在夜間的等候時(shí)間， 最大的方便行人與車輛通行。 （ 3） 控制功能強(qiáng)。它集測量、處理、控制功能于一體，具有各種智能化功能，如存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、查找、判斷、聯(lián)網(wǎng)和語音等功能。它包含有 8 位微處理器（ CPU） 、 128B RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、 4KB Flash ROM 程序存儲(chǔ)器、 4 個(gè) 8 位可編程并行 I/O 口、一個(gè)全雙工異步串行口、 2 個(gè)可編程 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和看門狗定時(shí)器等等。 (2) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM） 單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量片內(nèi)為 128B，片外最多可外擴(kuò) 64KB。特殊功能部件通常 包括定時(shí) /計(jì)數(shù)器，其他例如 A/D、PWM、 DMA 等根據(jù)不同類型的單片機(jī)，其配置不同。正常工作時(shí)此引腳應(yīng)為 = 的低電平。 PSEN————程序儲(chǔ)存允許（ PSEN————）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號，當(dāng) AT89S51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN————有效，即 輸出兩個(gè)脈沖。 P 可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。 本設(shè)計(jì)中使用的自帶 BCD 譯碼電路的 LED 顯示器，其主要特點(diǎn)是采用四線 BCD 碼輸入，可顯示 0F 十六進(jìn)制數(shù)。而顯示系統(tǒng)則顯示到下一次改變所剩的時(shí)間，利于司機(jī)調(diào)整車輛狀況。 總程序見附錄一 。 匯編源程序 KeiluVision3 中，輸入源程序后，對源程序進(jìn)行編譯，經(jīng)調(diào)試源程序可以運(yùn)行。同時(shí) 通過此次課程設(shè)計(jì)，熟練掌握 了 匯編語言的編程方法，進(jìn)一步熟 悉 了外部中斷的使用方法，學(xué)習(xí)了中斷優(yōu)先級的設(shè)置方法。在 以后的學(xué)習(xí)過程中，我會(huì)更加努力學(xué)習(xí) MCU 的相關(guān)知識(shí)和應(yīng)用，真正能夠運(yùn)用單片機(jī)組成的微控制系統(tǒng)解決各種實(shí)際的問題。在此，向老師表示衷心的感謝。單片機(jī)交通燈系統(tǒng)還是存在一些的缺點(diǎn)和不足， 如沒能實(shí)現(xiàn)左右轉(zhuǎn)向信號燈的設(shè)計(jì)，不能根據(jù)車流量的大小來控制各方向的通車時(shí)間，希望在以后的學(xué)習(xí)過程中，能夠盡快的解決這些問題。在 Proteus 中輸入原理圖后，在單片機(jī)中載入上面匯編的 hex 文件，運(yùn)行仿真，結(jié)果如下： 按下正常模式按鍵后，系統(tǒng)開始工作，南北方向和東西方向交替通行 45 秒。 其主要程序?yàn)椋? MOV R6,03H ；綠燈閃爍次數(shù) MOV R0,00H ； MOV P2,R0 ；燈全滅 SETB ；南北綠燈亮 SETB ；東西紅燈亮 ACALL DISPLAY ；顯示倒計(jì)時(shí) ACALL FLASHN ；南北方向綠燈閃爍 CLR ；南北綠燈滅 SETB ；南北黃燈亮 ACALL DELAY2 ；短延時(shí) 2 CLR ；南北黃燈滅 CLR ；東西紅燈滅 SETB ；東西綠燈亮 SETB ；南北紅燈亮 ACALL DISPLAY ；顯示倒計(jì)時(shí) ACALL FLASHS ；東西方向綠燈閃爍 CLR ；東西綠燈滅 SETB ；東西黃燈亮 ACALL DELAY2 ；短延時(shí) 2 CLR ；東西黃燈滅 袁建明：單片機(jī)交通控制燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 20 開 始外 部 中 斷 初 始 化進(jìn) 入 正 常 工 作 狀 態(tài)南 北 4 5 秒 倒 計(jì) 時(shí) 顯 示東 西 4 5 秒 倒 計(jì) 時(shí) 顯 示 圖 42 正常工作模式流程圖 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 延時(shí)子程序 設(shè)計(jì)中通過對指令運(yùn)行的次數(shù)進(jìn)行循環(huán)來實(shí)現(xiàn)軟件延時(shí)。提醒司機(jī)注意通行方向的改變，避免不必要的危險(xiǎn)。 設(shè)計(jì)時(shí)，把 ~ 當(dāng)做 BCD 碼輸出 端口，連接到 LED 顯示器上，這樣可把 BCD 碼直接轉(zhuǎn)換成可顯示的數(shù)字，顯示模塊的連接如圖 2 所示： 圖 32 顯示模塊 按鍵模塊 在此系統(tǒng)中，按鍵模塊是實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能的關(guān)鍵，按鍵通過電阻與單片機(jī)相連接，可以對單片機(jī)進(jìn)行控制，低電平信號對相應(yīng)的單片機(jī)引腳有效，可使按鍵的另一端接地。當(dāng)單片機(jī)擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器及 I/O 口時(shí)， P2 口作為高 8 位地址總線用，輸出高 8 位地址。 (3) 并行 I/O 口引腳 P0 口： 8 位，漏極開路的雙向 I/O