【正文】 時(shí)器初值）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器有4種工作方式，由TMOD中的M0和M1位確定，工作方式不同，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度和計(jì)數(shù)方式也不同。 PCB圖第4章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 編程軟件Keil簡(jiǎn)介Keil 是美國(guó)Keil Software 公司開(kāi)發(fā)的基于51內(nèi)核的微處理器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 電路板設(shè)計(jì) PROTEL簡(jiǎn)介ROTEL是Altium公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當(dāng)之無(wú)愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件，它較早就在國(guó)內(nèi)開(kāi)始使用，在國(guó)內(nèi)的普及率也最高，有些高校的電子專業(yè)還專門開(kāi)設(shè)了課程來(lái)學(xué)習(xí)它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設(shè)計(jì)人才時(shí)在其條件欄上常會(huì)寫著要求會(huì)使用PROTEL。（5）設(shè)置緊急按鍵用以處理緊急情況。如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)AT89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。共陽(yáng)極數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(COM)的數(shù)碼管。 復(fù)位電路除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于“死鎖”狀態(tài)時(shí)為擺脫困境，也需通過(guò)復(fù)位操作，重新啟動(dòng)。 電源電路本設(shè)計(jì)方案采用 通過(guò)USB外接5V直流電源。通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。方案二： 直接在I/O口線上接上按鍵開(kāi)關(guān)。單片機(jī)運(yùn)算能力強(qiáng)，軟件編程靈活，自由度大。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車輛不能越過(guò)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。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，用以指揮馬車通行。由于缺乏能提高交通狀況、特別是缺乏擁塞網(wǎng)絡(luò)交通狀況的實(shí)時(shí)控制策略，幾乎可以說(shuō)真正成熟的控制策略仍然不存在。交通信號(hào)燈控制方式有很多。城市交通問(wèn)題是困擾城市發(fā)展、制約城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要因素。交通是社會(huì)發(fā)展和人民生活水平提高的基本條件，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然帶來(lái)出行的增加，而且在我國(guó)汽車工業(yè)正處在起步階段的時(shí)期，因此限制車輛的增加不是解決問(wèn)題的好方法。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺(jué)到有人要過(guò)馬路。 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容本次設(shè)計(jì)的課題是智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用的控制芯片是AT89S52，交通型號(hào)燈控制系統(tǒng)除了具有一般的紅綠燈顯示功能外，還具有倒計(jì)時(shí)功能、夜間模式、緊急模式等功能，用PROTEL DXP實(shí)現(xiàn)電路原理圖和PCB電路圖的繪制，用KEIL C語(yǔ)言編程,并通過(guò)PROTEUS進(jìn)行仿真。方案三：用七段LED數(shù)碼管完成倒計(jì)時(shí)顯示，用LED燈作為狀態(tài)燈指示功能。設(shè)東西、南北的車流量相同。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路RESET為復(fù)位端（正脈沖有效，寬度）10ms），RST引腳持續(xù)2個(gè)周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在平均電流相同的情況下，脈沖工作狀態(tài)可產(chǎn)生比直流工作狀態(tài)較強(qiáng)的亮度。 數(shù)碼內(nèi)部電路圖 驅(qū)動(dòng)方式由于LED是電流發(fā)光器件，加到LED顯示器上的段碼首先應(yīng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)LED顯示器發(fā)光所需要的驅(qū)動(dòng)電流，從而顯示出我們想要的數(shù)字。單片機(jī)作為整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調(diào)整機(jī)工作的控制器，又是數(shù)據(jù)處理器。 ISP接口ISP就是在線編程，以往單片機(jī)下載程序都需要專門的燒寫器，并且需要把單片機(jī)從電路板上拔下來(lái)燒寫，燒好再插上，很麻煩。在這一過(guò)程中，要充分利用PROTEL所提供的各種原理圖繪制工具、各種編輯功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的目的，即得到一張正確、精美的電路原理圖。 計(jì)數(shù)器初值設(shè)置定時(shí)中斷是為滿足定時(shí)或計(jì)數(shù)的需要而設(shè)計(jì)的。于是，CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)而處理所發(fā)生的事件。當(dāng)CPU采樣到INT0端出現(xiàn)有效的中斷請(qǐng)求時(shí)，再由硬件自動(dòng)清零。所以在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中仿真過(guò)程是不可或缺的。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，尤其是單片機(jī)中的定時(shí)計(jì)數(shù)器的工作方法，中斷子程序的運(yùn)用方法，及單片各個(gè)端口的用法。sbit B1=P0^0。 //第一位數(shù)碼管顯示 Port=Tab[time1%10]。 //定時(shí)器工作在12T模式 TMOD = 0x02。 if(Key1==0) //進(jìn)入夜間模式按鍵 { EA=0。 //緊急模式只開(kāi)紅燈 LED_G_B=OFF。 time_A。 //打開(kāi)黃燈 LED_G_A=OFF。 } if(LED_Y_B==ON) //關(guān)閉B方向，打開(kāi)A方向 { time_A=G_time。 //重新倒計(jì)時(shí) LED_Y_B=OFF。amp。 //倒計(jì)B時(shí)減一 } if((time_A=2)amp。 //緊急模式只開(kāi)紅燈 LED_R_A=ON。 //夜間只開(kāi)黃燈 LED_R_B=OFF。 //填入0xFF到算一次 TR0 = 1。A1=B1=B2=1。//紅綠燈sbit LED_R_A=P1^0。同時(shí)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了自身的很多不足之處，在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)不斷的完善自我，不斷進(jìn)取，使自己在單片機(jī)編程這方面有一個(gè)大的發(fā)展。仿真成功，證明方案可行，電路設(shè)計(jì)方案基本無(wú)誤，可以進(jìn)行生產(chǎn)PCB板和元件焊接等后期步驟了。IT0（IT1）=1為脈沖方式（下降沿有效）；IT0（IT1）=0為電平方式（低電平有效）。這樣的過(guò)程，稱為中斷。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出時(shí)，置位相應(yīng)的標(biāo)志位，作為向CPU申請(qǐng)中斷請(qǐng)求的標(biāo)志。網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)與印制電路板設(shè)計(jì)之間的一座橋梁，它是電路板自動(dòng)的靈魂。 ATMEL指定的ISP_10PIN標(biāo)準(zhǔn)接口及其接線方式 LED模擬燈組 采用紅、綠、黃發(fā)光二極管實(shí)時(shí)模擬控制的路口交通燈。通行方向指示采用紅、綠、黃LED發(fā)光管，用三種顏色指示車輛放行、暫停、禁止，形象直觀。另一種驅(qū)動(dòng)方法是采用專用芯片，例如744744451MAX7219（專用的帶驅(qū)動(dòng)器的LED譯碼器）可以實(shí)現(xiàn)對(duì)BCD碼的譯碼，但不能對(duì)大于9的BCD碼進(jìn)行譯碼。LED數(shù)碼管屬于電流控制型器件，發(fā)光亮度與正向電流成正比，每個(gè)字段的工作電流約為10mA左右。確定單片機(jī)工作的起始狀態(tài)，完成單片機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。(3) 實(shí)現(xiàn)南北東西方向都禁止通行。這種方案既滿足系統(tǒng)功能要求，又減少了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。第2章 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目前設(shè)計(jì)交通燈的方案有很多，有應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),有應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)。信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)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。這就需要依靠除限制需求和提供道路設(shè)施之外的其他方法來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的交通需求。城市街道網(wǎng)絡(luò)上的交通容量的不斷增加，表明車輛對(duì)道路容量的要求仍然很高，短期內(nèi)還不可能改變。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，但是僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及與針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象的軟件結(jié)合，加以完善，這樣才能夠給人們帶來(lái)更有價(jià)值的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)硬件能力與控制軟件能力很不相符，由此造成的影響是很多交通控制策略根本不能實(shí)現(xiàn)。對(duì)城市交通流進(jìn)行智能控制，可以使道路暢通，提高交通效率。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(guò)人行橫道的行人優(yōu)先通行。 控制模塊選擇方案方案一：由計(jì)數(shù)器74LS161級(jí)聯(lián)組成，配合譯碼器和秒脈沖信號(hào)發(fā)生器等器件組成交通燈系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)單，調(diào)試容易等優(yōu)點(diǎn)。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：使用靈活可編程，并且有RAM,及計(jì)數(shù)器。相對(duì)而言，單片機(jī)體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境的要求不高，并且價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性高。 AT89S52最小工作系統(tǒng) 電源電路AT89S52單片機(jī)的工作電壓都范圍：—， 所以通常給單片機(jī)外接5V直流電源。在充電過(guò)程中，隨著電容電壓逐步趨近于VCC，RST腳上的電壓最終接近于0，過(guò)度過(guò)程的長(zhǎng)短取決于電阻電容的大小。按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 交通燈設(shè)計(jì)基本框圖（1）AT89S52單片機(jī)作為系統(tǒng)核心器件，通過(guò)各個(gè)I/O口控制和驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)；（2）P0口的第一到第四引腳控制數(shù)碼管的位選，然后經(jīng)過(guò)三極管輸出高電平傳輸?shù)诫p位共陽(yáng)數(shù)碼管進(jìn)行選通，P2口的第一到第七引腳用于控制數(shù)碼管的片選。紅燈表示禁止通行。（5）元器件手動(dòng)布局。定時(shí)器的計(jì)數(shù)脈沖來(lái)源于單片機(jī)內(nèi)部，是對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘經(jīng)12分頻后的脈沖計(jì)數(shù)。外部中斷請(qǐng)求有兩種信號(hào)方式，即脈沖方式和電平方式。本論文中采用的中斷方式為脈沖方式。（2）制作PCB圖時(shí)由于排版不當(dāng)導(dǎo)致生產(chǎn)PCB板廠家退回一次，后經(jīng)聽(tīng)取老師意見(jiàn)和反復(fù)修改終于完成。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我受益匪淺，不僅使我對(duì)課本上的知識(shí)粗淺認(rèn)識(shí)了更進(jìn)一步的理解，而且我還積累了很多課本以外的知識(shí)，開(kāi)闊了我的視野，豐富了我的內(nèi)涵，同時(shí)還積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了獨(dú)立思考的能力，當(dāng)然在這過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)自己還有許多不足之處，但整個(gè)過(guò)程對(duì)我來(lái)說(shuō)就像一個(gè)世紀(jì)的演練，這對(duì)我來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一筆寶貴的財(cái)富。sbit LED_R_B=P1^3。 //第二位數(shù)碼管顯示 Port=Tab[time2/10]。 //打開(kāi)全局中斷開(kāi)關(guān) LED_Y_A=OFF。 //夜間只開(kāi)黃燈 LED_R_A=OFF。 //按鍵去抖動(dòng) while(!Key2)。amp。 //打開(kāi)黃燈 LED_G_B=OFF。 LED_Y_A=OFF。 LED_Y_B=OFF。amp。 flag++。 } } } if(Key2==0) //按下Key2進(jìn)入禁止模式 { EA=0。}void main(){ init()。delay(60)。A2=B1=B2=1。//數(shù)碼管段碼unsigned char code Tab[]={0x0C,0x3F,0x45,0x25,0x36,0xA4,0x84,0x3D, 0x04,0x24,0x14,0x86,0xCC,0x07,0xC4,0xD4}。另外，制作PCB板也較以前有所進(jìn)步，在選取元器件時(shí)，更是認(rèn)真的與實(shí)際原件相結(jié)合，使之與之相配，而且較易買到。 仿真結(jié)果 在PROTUES中畫好仿真電路之后，待寫好程序就可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真了。AT89S52單片機(jī)中有6個(gè)中斷源，通過(guò)對(duì)IE的某些位置1或清0，允許或禁止某個(gè)中斷。 倒計(jì)時(shí)顯示的理論分析利用定時(shí)中斷，設(shè)置 TH0=TL0＝156，即每100us中斷一次。開(kāi)始 緊急狀態(tài)子程序按鍵是否按下？ 否 是狀態(tài)正常運(yùn)行所有紅燈亮 按鍵是否按下？ 是 狀態(tài)正常運(yùn)行 緊急狀態(tài)子程序在正常情況下，首先要進(jìn)行判斷緊急模式控制按鍵是否按下，要是按下則進(jìn)入緊急模式（所有紅燈亮），否則狀態(tài)正常運(yùn)行，當(dāng)進(jìn)入緊急模式后，再次判斷緊急模式按鍵是否按下，只有再次按下時(shí)才能轉(zhuǎn)為正常狀態(tài)，否則，仍處于緊急模式（所有紅燈亮）狀態(tài)。原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括原理圖設(shè)計(jì)（*.schdoc）原理圖原件庫(kù)的設(shè)計(jì)（*.schlib），印刷電路板的設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括印刷電路板圖的設(shè)計(jì)（*.pcbdoc）和原件封裝庫(kù)的設(shè)計(jì)(*.pcblib) 電路板設(shè)計(jì)利用PROTEL設(shè)計(jì)PCB電路板大體一共分為六步（1）制作原理圖符號(hào)庫(kù)。： AT89S52單片機(jī)引腳圖 顯示元件 在交通信號(hào)燈的正上方安裝一個(gè)可以顯示綠燈通行時(shí)間，紅燈等待時(shí)間的顯示電路，采用數(shù)碼管顯示電路是一種很好的方法。缺點(diǎn)是顯示器亮度不如靜態(tài)顯示方式，軟件不斷掃描顯示器要占用單片機(jī)較多的時(shí)間。在實(shí)際應(yīng)用中，除公共極外，其他各極應(yīng)串接一個(gè)電阻后在接到相應(yīng)電平?；蛘邞铱找_，單片機(jī)默認(rèn)為1。電容為15—45pF，本設(shè)計(jì)中使用30pF電容。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。故選擇第二種方案。這種方案只顯示有限的符號(hào)和數(shù)碼字苻，無(wú)法勝任題目要求。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車輛必須在交叉口的停車線后停車。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。交通問(wèn)題已經(jīng)日益成為世界性的難題，城市交通事故、交通阻塞和交通污染問(wèn)題愈加突出。s lives, while detection technology is increasingly driven by traditional control the realtime detection and automatic control of microputer application system, the microcontroller is often used as a core ponent, but only SCM knowledge is not enough, we should based on the specific hardware architecture, as well as applicationspecific objects and bine software, to be perfect, so as to be able to