【正文】 D7）。 LED 顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元排列組成的平面式顯示屏幕。 P0=table[Time_EW/10]。 P0=table[EW1/10]。k0。 delay60s()。 SN=SN1。 } } 21 五 、 交通燈系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) （一）實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 我們采用的是 Keil Software 生產(chǎn)的 C51 編譯器。系統(tǒng)采用美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的單片機(jī) AT89S51，以及其它芯片 來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了紅燈亮 60 秒 ,綠燈 兩 40 秒 和左轉(zhuǎn)綠燈亮 20 秒。//通行時(shí)間顯示個(gè)位控制位 sbit EW_LED2=P1^3。 //程序初始化賦值 uchar EW1=60,SN1=40。 //南北、東西方向紅燈均亮 Speaker=!Speaker。 SN_LED1=0。 SN1=5。 } } if(count==20) { Time_EW。//啟動(dòng)定時(shí)器 0 while(1) { /*******S0 狀態(tài) **********/ Flag_EW_Yellow=0。 //SN 關(guān)黃燈顯示信號(hào) Time_EW=SN。 //SN 開(kāi)黃燈信號(hào)位 Display()。 //CPU 開(kāi)中斷總允許 ET0=1。 TL0=(6553650000)%256。 SN1+=5。 //南北通行時(shí)間顯示 SN_LED2=0。j0。 //SN 黃燈標(biāo)志位 bit Flag_EW_Yellow。在此，我向他們表示深深的敬意和感謝。總之，該軟件是一款集單片機(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。 } /*******S7 狀態(tài) **********/ while(Time_EW=0) { Flag_EW_Yellow=1。//SN 左拐綠燈亮 Display()。 TR0=0。i0。 P0=table[EW1%10]。其流程圖如圖 41 所示： 圖 41 數(shù)字顯示模塊流程圖 核心代碼如下： void Display(void) { P0=table[Time_EW%10]。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是 P 型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N 型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。 PSEN： 外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) 。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車(chē)的 安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。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。由上分析得出可以用一個(gè)計(jì)數(shù)器和跳轉(zhuǎn)指令去完成預(yù)置數(shù)，而紅綠燈的顯示也是一樣，由狀態(tài)分析可以得出紅綠燈的變化表，如表 22 所示： 表 22 紅綠燈變化表 狀態(tài) 主干道燈顯示 次干道燈顯示 00 紅燈 綠燈 01 紅燈 左轉(zhuǎn)綠燈 10 綠燈 紅燈 11 左轉(zhuǎn)綠燈 紅燈 通過(guò)表 22 可以得出用組合電路能實(shí)現(xiàn)該功能。 PLC 包括 操作系統(tǒng)及強(qiáng)電的光電隔離的輸入 /輸出，方便應(yīng)用并具有極高的可靠性與抗干擾能力、擴(kuò)展能力及使用方便性。此外，充分根據(jù)不同地區(qū)實(shí)時(shí)交通情況，對(duì)路口能力最大、延遲時(shí)間最短等作為遴選不同系統(tǒng)的參考標(biāo)準(zhǔn)。 我國(guó)交通領(lǐng)域的發(fā)展起步較晚，基本上從新中國(guó)建國(guó)以后，隨著各方面的條件的成熟以及社會(huì)發(fā)展的要求，才建立及健全交通控制系統(tǒng)的，主要引用國(guó)外的交通控制系統(tǒng)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，利用單片機(jī)技術(shù)對(duì)交通燈進(jìn)行智能化管理，已成為目前廣泛采用的方法。有及于此，我國(guó)交通管制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)以人性化、智能化為目的，作出相應(yīng)的改善。 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。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)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，加以完善。 1914 年，電氣啟動(dòng)的交通燈出現(xiàn)在美國(guó)。但是，私家車(chē)、公交車(chē)的大增無(wú)疑會(huì)對(duì)我國(guó)交通系統(tǒng)帶來(lái)沉重的壓力。 交通燈信號(hào)燈的出現(xiàn)是人類(lèi)歷史上的一次重大改革，使人類(lèi)的聚居生活，產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。 （三） 國(guó)內(nèi)外交通控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 當(dāng)前世界各國(guó)廣泛使用的最具代表性卻有實(shí)施的城市交通控制系統(tǒng)有英國(guó)的 TRANSYT與 SCOOTS交通控制系統(tǒng)和澳大利 亞的 SCATS 系統(tǒng)。 針對(duì)我國(guó)城市交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀和存在的問(wèn) 題，應(yīng)采取如下對(duì)策：借鑒國(guó)外城市交通管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)建立城市交通管理體制的重要性，提出加強(qiáng)城市交通研究的交通規(guī)劃，建立穩(wěn)定的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的資金出道，實(shí)行公交優(yōu)先政策，建立先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)等。采用梯形 5 圖、助記符、功能圖等編程語(yǔ)言，完成邏輯運(yùn)算、順序控制、記數(shù)、定時(shí)、計(jì)算及模擬量處理等功能。置數(shù)模塊的主要功能為：對(duì)不同的狀態(tài)輸入要產(chǎn)生相應(yīng)狀態(tài)的下一個(gè)狀態(tài)的預(yù)置數(shù)，如表 中東西道和南北道 ,分別為主干道的置數(shù)選擇和次干道的置數(shù)選擇。因此，交通燈控制系統(tǒng)最終的設(shè)計(jì)應(yīng)該使用方案一所述的分模塊化設(shè)計(jì)。 單片機(jī)經(jīng)過(guò) 3 代的發(fā)展，目前正朝著高性能和多品種方向發(fā)展。 ② 外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1： 片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2： 片內(nèi)振蕩電路的輸出端 ③ 控制引 腳（ 4 根） RST：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。使用的時(shí)候用一個(gè) I/O 口做數(shù)據(jù)線串行輸入再用一個(gè)口做時(shí)鐘來(lái)拉高拉低控制采樣數(shù)據(jù)即可 [7]。 LED 顯示圖，如圖 33 所示： 圖 33 LED顯示圖 交通燈控制線路圖，如圖 34 所示 ： 圖 34 交通燈控制線路圖 14 四 、 交通燈系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) （一） 顯示數(shù)字模塊 顯示數(shù)字模塊包括發(fā)光二極管模塊和 LED 倒計(jì)時(shí)顯示子模塊。 SN_LED1=0。 for(h=15。 （ 2）保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，將有關(guān)的寄存器內(nèi)容和標(biāo)志位壓入堆棧保存起來(lái)，這稱(chēng)為保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。 } /*******S2 狀態(tài) **********/ Flag_SN_Yellow=0。 //EW 關(guān)黃燈顯示信號(hào) Time_EW=19。 。本設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師悉心指導(dǎo)下完成的， 魏 老師對(duì)我的論文從選題、構(gòu)思到定稿都傾注了很大的精力。//時(shí)間加 sbit Reduces_Button=P3^4。h) for(i=20。 Delay(2)。 Delay(2)。 } TR0=1。//定時(shí)器工作于方式 1 TH0=(6553650000)/256。 while(Time_SN5) { P2=S[1]。 //EW 通行， SN 紅燈 Display()。 while(Time_SN5) { P2=S[0]。 } if(Flag_EW_Yellow==1)//測(cè)試東西黃燈標(biāo)志位 { EW_Yellow=~EW_Yellow。 } } 32 } /***********外部中斷 1 服務(wù)程序 **************/ void EXINT1(void)interrupt 2 { uchar i。 P0=table[EW1%10]。 } } /*****************時(shí)間顯示顯示子 函數(shù) **************************/ void Display(void) { P0=table[Time_EW%10]。//交通信號(hào)燈控制代碼 /**********************延時(shí)子程序 ************************/ void Delay(uchar a) { uchar i。 //SN_LED2 控制位 sbit SN_LED1=P1^0。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程方面都能向前邁了一大步。 ① 打開(kāi) Keil 軟件，新建工程； ②選擇芯片； ③新建文檔，把編寫(xiě)好代碼寫(xiě)入文檔并保存了 ASM 文件； ④把保存的文檔加載到 Source Group； ⑤編譯程序； ⑥調(diào)試程序； ⑦ 運(yùn)行程序的結(jié)果。 Time_SN=EW。 //EW 關(guān)黃燈顯示信號(hào) Time_EW=EW。 P0=0x3f。 Time_Show_LED2=1。 EW_LED1=1。 LED 數(shù)碼管分共陽(yáng)極與共陰極兩種，其工作特點(diǎn)是： 共陰，輸出高電平數(shù)碼管為亮 ,而共陽(yáng)則應(yīng)輸出低電平使數(shù)碼管亮。如果是使用 8052 或是 8032 的話(huà)， 又當(dāng)作定時(shí)器 2 的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)引腳。 (3)AT89S51 通過(guò)程序設(shè)置各個(gè)信號(hào)燈的點(diǎn)亮?xí)r間，通過(guò)程序設(shè)置紅燈、綠燈、左轉(zhuǎn)綠燈的時(shí)間依次為 60 秒、 40 秒、 20 秒循環(huán)，由 AT89S51 的 P0 口輸出?，F(xiàn)在生產(chǎn) mcs51 兼容單片機(jī)的公司對(duì)其進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)和提高。另外使用 74153 芯片，因?yàn)樵O(shè)置的時(shí)間末位均為 5，所以只要用一片 74153 對(duì)高位置位，將低位的初值預(yù)置鎖定為 5，而高位則根據(jù)需要由反饋部分提供預(yù)置值。 6 二 、 交通 燈系統(tǒng) 方案論證 （一） 設(shè)計(jì)任務(wù) 東西、南北兩干道交于一個(gè)十字路口，各干道有一組紅、左轉(zhuǎn)綠、綠三個(gè)指示燈指揮車(chē)輛和行人安全通行。任何控制系統(tǒng)都是立足于具體的道路和交通條件，所以采用道路的方法和疏導(dǎo)交通流的方法對(duì)控制系統(tǒng)會(huì)有很大的參考作用。近幾年，國(guó)家雖不斷加大城市道路建設(shè)的力度，但仍趕不上車(chē)輛的增長(zhǎng)速度，且與世界其他國(guó)家相比，差距仍很大。 1869 年 1月 2 日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。為此，采用 MCS51 系列單片機(jī) AT89S51 為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制電路，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車(chē)流量通過(guò) 8051 芯片的 PI 口設(shè)置紅綠燈燃亮的時(shí)間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩 5 秒 時(shí)黃燈閃爍警示，三種顏色燈交替點(diǎn)亮以及緊急情況下的中斷處理功能。因此，一個(gè)好的交通燈控制系統(tǒng)，將給道路擁擠、違章控制等交通管理方面帶來(lái)技術(shù)革新。該設(shè)計(jì)方法對(duì)學(xué)習(xí)單片機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)具有代表性。 設(shè)計(jì)中首先運(yùn)用 KeilC51 對(duì)編寫(xiě)的程序進(jìn)行調(diào)試，并利用 Proteus7 軟件對(duì)交通燈控制器進(jìn)行了仿真，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行所要求的功能。 當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)自動(dòng)化時(shí)代，交通燈控制等很多行業(yè)的設(shè)備都與單片機(jī)密切相關(guān)。 交通信號(hào)燈是城市交通有序、安全、快速運(yùn)行的重要保障，而保障交通信號(hào)燈正常工作就成了保障交通有序、安全、快速運(yùn)行的關(guān)鍵。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成 ，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。 20 世紀(jì) 90 年代，我國(guó)部分城市道路面積率，北京為 %，上海為 %，而國(guó)外東京為%，巴黎為 25%，普遍高于我國(guó)。 （ 4）規(guī)整化。因此，本文中采用單片機(jī)作為交通燈控制系統(tǒng)。 （ 2）建立顯示控制系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)采用 74190 芯片倒計(jì)時(shí)控制，每個(gè)方向用兩片來(lái)相連實(shí)現(xiàn)。 Inter 公司停止生產(chǎn) MCS51 系列單片機(jī)之后將生產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓給了許多其他公司，于是出現(xiàn)了許多與 Mcs51 兼容的單片機(jī)。 (2)由 AT89S51 單片機(jī)的定時(shí)器每秒鐘通過(guò) 口輸出顯示紅燈、綠燈、左轉(zhuǎn)綠燈的點(diǎn)亮?xí)r間情況；由 AT89S51 的 、 、 、 、 、 、 口顯示每個(gè)燈的點(diǎn)亮情況。 P1 口 （ ～ ） ：端口 1 也是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4 個(gè) LS 的 TTL 負(fù)載，同樣地，若將端口 1 的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。較 LCD 顯示器相比 , LED在亮度、功耗、可視角度和刷新速率等方面，都更具優(yōu)勢(shì) [8]。 Delay(2)。 Delay(2)。 //南北、東西方向紅燈均亮 Speaker=!Speaker。 } （四）