【正文】 連接 12 軟件延時 8 6. 系統(tǒng)硬件設(shè)計 1 3. 單片機 1 2. 設(shè)計任務及思路 Ⅰ 1. 引言 本系統(tǒng)由 AT89C51 單片機、鍵盤、 LED顯示、交通燈演示系統(tǒng)組成。 隨著當今社會的迅速發(fā)展，汽車的銷售量有了很大的提高。大量汽車的出售，給我們的生活帶了很大的便利。系統(tǒng)包括人行道、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、以及基本的交通 信號 燈的功能。 9 振蕩電路 10 顯示及其驅(qū)動模塊 14 8031 并行口的擴展 15 8255 輸出信號的放大 它由紅綠兩 種 旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示 “ 停止 ” ，綠色表示 “ 注意 ” 。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，除非另一種標志禁止某一種轉(zhuǎn)向。目前，城市交通信號燈控制系統(tǒng)應用廣泛，因此，開發(fā)這種系統(tǒng) 非常實用。即 系統(tǒng)啟動后，東西 方向 先綠燈亮 25s，然后綠燈 閃爍 3s，最后黃燈亮 2s，與此同時南北 方向 紅燈亮 30s。 3．單片機 單片機簡介 單片機是一種集成電路芯片，簡稱為單片微型計算機。 LE 為數(shù)據(jù)打入端：當 LE為“ 1”時，鎖存器輸出 狀態(tài)同輸入狀態(tài)；當 LE由“ 1”變“ 0”時，數(shù)據(jù) 打入鎖存器 OE 為輸出允許端； 當 OE=0 時，三態(tài)門打開； 當 OE=1 時，三態(tài)門關(guān)閉，輸出高阻。其中 C口按位置位／復位控制字方式使用較為繁難，說明也較冗長，故在 此不作敘述。 方式 2 ：雙向選通輸入 /輸出方式。如圖 7所示： 圖 7 晶閘管控制電路 A G Ic0 PNP R E K NPN Ia Ic1 Ig Ic2 Ik P1 N1 P2 N2 G K A 5．交通燈控制原理分析與 方案論證 本設(shè)計以單片機為核心，以 LED 數(shù)碼管作為倒計時指示，根據(jù) 設(shè)計 的要求我們考慮了各功能模塊的幾種設(shè)計方案，以求最佳方案，實現(xiàn)實時顯示系統(tǒng)各種狀態(tài)，系統(tǒng)還增設(shè)了根據(jù)交通擁擠情況可分別設(shè)置主干道和次干道的通行時間，以提高效率，緩減交通擁擠?；谏鲜鲈?，本次設(shè)計考慮了兩種方案： 方案一：完全采用點陣式 LED 顯示。若用該方案，可提供較多 I/O 口 ,但操作起來稍顯復雜。它由單片機 振蕩 電路、復位電路等組成。若從 18腳輸入外部時鐘脈沖，則 19腳接地。接下來又顯示綠燈時間，如此循環(huán)。因此，我們可以把計數(shù) 器記滿為零所需的計數(shù)值設(shè)定為 C和計數(shù)初值設(shè)定為 TC 可得到如下計算通式： TC=MC 式中， M 為計數(shù)器模值，該值和計數(shù)器工作方式有關(guān)。 初值： TC＝ M－ T／ T 計數(shù) ＝ 216 － 50ms/1us=15536=3CBOH ORG 1000H START: MOV TMOD, 01H ； 令 T0 為定時器方式 1 MOV TH0, 3CH ； 裝入定時器初值 MOV TL0, BOH MOV IE, 82H ； 開 T0 中斷 SEBT TR0 ； 啟動 T0計數(shù)器 MOV RO, 14H ； 軟件計數(shù)器賦初值 LOOP: SJMP $ ； 等待中斷 ② 中斷服務子程序 ORG 000BH AJMP BRTO ORG 2020H BRTO： DJNZ R0， NEXT AJMP TIME ； 跳轉(zhuǎn)到時間及信號燈顯示子程序 MOV R0， 14H ；恢復 R0 值 MOV TH0,3CH ； 重裝入定時器初值 MOV TL0,BOH MOV IE,82H RETI END 軟件延時 MCS51的工作頻率為 212MHZ，我們選用的 8031 單片機的工作頻率為 6MHZ。由于我們向外輸出時間時，時間的個位、十位、信號燈的 顯示都要用到一個 I/O端口，顯然 8031的端口是不夠，需要擴展。我們用 8031 的地址采用全譯碼方式，當 =0 時片選有效，其他無效， 用于選擇 8255 端口。 ，觀察燈顯示和時間顯示是否都符合要求，如果 不符合，則再調(diào)試。當然最終，這個設(shè)計很成功，主要體現(xiàn)在，這一整個系統(tǒng)，幾乎沒有參考任何書，程序由自己獨立完成，與用 8255 來制作的交通燈控制系統(tǒng)相比，程序簡單易讀，結(jié)構(gòu)清楚，最重要的是成本低。在此表示由衷的感謝！ 在進 行交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計過程當中， 和我一起研究探討的同學表示感謝。它由紅綠兩 種 旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示 “停止 ”，綠色表示 “注意 ”。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，除非另一種標志禁止某一種轉(zhuǎn)向。目前，城市交通信號燈控制系統(tǒng)應用廣泛，因此，開發(fā)這種系統(tǒng)顯得非常實用。 （ 3）實現(xiàn)途徑 在論文的寫作過程中，本人將通過大量地、廣泛地閱讀專業(yè)期刊、雜志、相關(guān)學術(shù)著作，進行數(shù)據(jù)調(diào)查、統(tǒng)計等方式，在擁有大量材料的基礎(chǔ)上去粗取精，提煉出有代表性、有借鑒意義的設(shè)計。要求采用 單片機 實現(xiàn)交通燈的控制規(guī)律。 要求 （ 1）完整描述系統(tǒng)的控制功能和控制過程，根據(jù)控制功能完成控制 方案選擇，系統(tǒng)硬件選擇，畫出系統(tǒng)框圖； 確定元器件及元件參數(shù) ，設(shè)計 和 繪制 電路原理 圖 ； （ 2）設(shè)計 控制系統(tǒng)的程序框圖 （ 流程圖 ）， 根據(jù)程序框圖 進行軟件設(shè)計 ， 編寫完整的控制軟件 （ 用匯編語言 完成 編程 ） ， 上機調(diào)試通過。還有倒計時顯示器，顯示器用于顯示相應 方向直行控制當前點亮信號燈還要持續(xù)的時間（即剩余時間）。通過交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計，掌握定時 /計數(shù)哭的使用方法，和簡單程序的編寫，最終提高我們的邏輯抽象能力。 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。 電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成， 1914 年 開 始安裝于紐約市 5 號大街 的一座高塔上。最后向其他關(guān)心我支持我的老師、朋友、同班同學一并表示感謝。成本的高低也決定了產(chǎn)品的適用性。 設(shè)計總結(jié) 通過單片機 的 設(shè)計，我不僅加深了對單片機理論的理解，將理論很好地應用到實際當中去，而且我還學會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。 程序設(shè)計 流程圖 按鍵 流程圖如圖 12 所示： 圖 12 按鍵流程圖 程序流程圖如圖 13 所示： 圖 13 程序流程圖 初始化 開始 黃燈燃亮狀態(tài) 紅燈燃亮狀態(tài) R5=0? 綠燈燃亮狀態(tài) R6=0? N N N Y Y Y 有鍵盤事件？ 處理鍵盤事件 Y N R4=0？ 源程序代碼 R4 存放黃燈時間 3 03H （時間可以動態(tài)設(shè)定） R5 存放紅燈時間 20 14H R6 存放綠燈時間 30 1EH PC0 顯示黃燈信號 PC1 顯示紅燈信號 PC2 顯示黃燈信號 工作于方式 0 8255 PA、 PB、 PC口輸出控制字為 10000000B （ 80H） 程序代碼： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV R1,03H ；初始化 8255 MOV A,80H MOVX R1,A MOV R4,03 ； 存放黃燈時間 MOV R5,20 ；存放紅燈時間 MOV R6,30 ； 存放綠燈時間 START: LCALL KEY_IN LCALL DISP_Y LCALL DISP_R LCALL DISP_Y LCALL DISP_G LCALL DISP_Y MOV A,R5 ；保存 R5 中的時 間 PUSH A MOV R5,66 LCALL DISP_R POP A MOV R5,A JMP START 按鍵子程序： KEY_IN: MOV P1,0FFH ；按鍵子程序 MOV C, JNB EXIT MOV C, JNB TEST_Y ANL P1,3FH ；顯示紅燈 MOV R5,P1 LCALL DISP_R TEST_Y: MOV C, ；顯示綠燈 JNB EXIT ANL P1,3FH MOV R6,P1 LCALL DISP_G EXIT: RET DISP_Y: MOV R1,O ；顯示黃燈十位 MOV DPTR,TAB