【正文】 測(cè)器等。 鍵盤設(shè)置模塊對(duì)系統(tǒng)輸入模式選擇及具體通行時(shí)間設(shè)置的信號(hào)，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制，同時(shí)將時(shí)間數(shù)據(jù)倒計(jì)時(shí)輸入到 LED 數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示。如圖（圖 31）所示。 圖 32 車流量檢測(cè)電路 基于光電隔離的作用，再加上撥斷開關(guān)和 LED，為了避免干擾信號(hào)，可以加入光電耦合器。如果東西紅燈亮，那南北方向就是綠燈亮，反之亦然，所以在硬件上連接圖上也是對(duì)稱分布的，如下圖（圖 35）所示： 圖 35 信號(hào)燈的連接 （ 2）按鍵控制 本設(shè)計(jì)設(shè)置了有 3個(gè)鍵： S 鍵 ， J 鍵 ， F 鍵 。先把 P2 端口的值與所有的 4 個(gè)狀態(tài)碼比較，若相同則判斷成功當(dāng)前狀態(tài)，再把下一狀態(tài)的狀態(tài)碼送顯 P2 即可。第一版 20xx 年 [12].張一工 下面要將時(shí)間數(shù)據(jù) R4 的十位，個(gè)位分開送顯 P1， P0 端口，首先將 R4 除以 10，整數(shù)即十位放在 A 中，余數(shù)即個(gè)位放在 B 中，設(shè)置 7段 LED 顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表，用數(shù)據(jù)指針寄存器 DPTR 指向數(shù)據(jù)表的首地址，再加上 A 中的偏 移量，就可以指向十位數(shù)字，然后送顯即可，個(gè)位顯示同理。低電平有效，當(dāng)按鍵按下端口接地，單片機(jī)捕獲到低電平，從而知道相應(yīng)的輸入信息。當(dāng)開關(guān)撥下時(shí) LED 熄滅，同時(shí)高點(diǎn)平被單片機(jī)捕獲，這樣單片機(jī)通過捕獲的 電平狀態(tài)做出相應(yīng)的控制，與 LED 的狀態(tài)即車流量的狀態(tài)互相配合協(xié)調(diào)。當(dāng)前比較流行的車流量檢測(cè)器件，是一種自感式的車輛傳感器。急停按鍵和違規(guī)檢測(cè)隨時(shí)調(diào)用中斷。 而且，目前國(guó)內(nèi)使用的紅綠燈都是固定的紅綠燈時(shí)間，并自動(dòng)切換。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 單片機(jī)經(jīng)過 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。一天，他站在繁華的十字路口等待綠燈信號(hào)，當(dāng)他看到紅燈而正要過去時(shí)，一輛轉(zhuǎn)彎的汽車呼地一聲擦身而過，嚇了他一身冷汗。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展功能強(qiáng) 。 關(guān)鍵詞 ： 交通燈、自動(dòng)控制、時(shí)間顯示器、定時(shí)器、延時(shí)、外部中斷 2 目錄 摘要 ............................................................................................ 1 目錄 ............................................................................................ 2 第一章單片機(jī)控制交通燈的背景 ............................................... 3 交通燈的背景 ....................................................................................... 3 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ........................................................................................... 3 第二 章 單片機(jī)控制交通系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .................................... 7 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)通行方案設(shè)計(jì) ................................................... 7 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求 ....................................................... 8 單片機(jī)交通控制 系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理 ........................................... 9 第三章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ................................................... 11 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成及原理 ..............................................................11 第四章 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì) ................................................... 16 程序主體設(shè)計(jì)流程 ............................................................................. 16 子程序模塊設(shè)計(jì) ................................................................................. 17 參考文獻(xiàn) ................................................................................... 21 附錄 A ...................................................................................... 22 3 第一章 單片機(jī)控制交通燈的背景 交通燈的背景 交通燈的歷史 19 世紀(jì)初，在英國(guó)中部的約克城，紅、綠裝分別代表女性的不同身份。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。外部總線增加了 I2C 及 SPI 等串行總線方式 , 可根據(jù)需要進(jìn)行并行或者串行擴(kuò)展。 ，同時(shí)黃燈亮，東西方向紅燈亮，倒計(jì)時(shí) 2 秒。 時(shí)間手動(dòng)設(shè)置 除系統(tǒng)根據(jù)車流量自動(dòng)控制調(diào)整 ，也可以通過鍵盤進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，增加了人為的可控性，避免自動(dòng)故障和意外發(fā)生，并再緊急狀態(tài)下，可設(shè)置所有燈變?yōu)榧t燈。 系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成 本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，組成一個(gè)集車流量采集、處理、自動(dòng)控制為一身的閉環(huán)控制系統(tǒng)。另外，再單片機(jī)和坡度按開關(guān)之間加了光電隔離。以八段共陽(yáng)管為例，它有 8 個(gè)發(fā)光二極管 (比七段多一個(gè)發(fā)光二極管，用來(lái)顯示 SP，即點(diǎn) )，每個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起，如圖（圖 33）所示。 整個(gè)軟件程序方面主要分兩大部分：按鍵處理程序和 50ms 掃描程序。 INT0: SETB JB , $ LCALL DELAY CLR RETI ?? 紅綠燈時(shí)間調(diào)整程序 根據(jù)紅綠燈時(shí)間調(diào)整原理，一個(gè)周期下來(lái)， R5， R6 中分別存儲(chǔ)著南北，東西的車流量，接下來(lái)求單位時(shí)間車流量，此時(shí)南北向時(shí)間，東西向時(shí)間分別存儲(chǔ)在 R0，R1 中，則兩個(gè)方向的流量比例為（ R5/R0） /（ R6/R1） =(R5*R1)／ (R6*R0),顯然該比例是 1 左右?guī)?shù)的值，然而單片機(jī)程序中只取整數(shù)，重要的數(shù) 據(jù)信息就會(huì)丟失，所以本設(shè)計(jì)中首先將 (R5*R1)乘以 10，比例就變?yōu)?10左右的值。 20xx 年 [13].歐陽(yáng)文清華大學(xué)出版社 括號(hào)中是 P2 端口 8 個(gè)引腳值 , 以及對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制碼。如圖（圖 34）所示，其中 A， B 分別是 P0， P1 的網(wǎng)絡(luò) 標(biāo)號(hào)。相對(duì)于后面的連接電路來(lái)書，其為高電平。 時(shí)間到達(dá)一個(gè)狀態(tài)所要全部時(shí)間，則要進(jìn)行下一狀態(tài)判斷及銜接，并裝入 次狀態(tài)的相應(yīng)狀態(tài)碼值以及時(shí)間值， 當(dāng)然，還要開啟兩個(gè)外部中斷，其一為違規(guī)信號(hào)或禁停信號(hào)輸入，一旦信號(hào)有效，中斷開始，進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，開啟蜂鳴器禁止全部通行，當(dāng)按下 F 鍵，中斷結(jié)束返回。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，加入了違規(guī)檢測(cè)電路和車流量檢測(cè)電路為單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)對(duì)此進(jìn)行具體處理，及時(shí)調(diào)整控制指揮，為了超越視覺指揮的局限性，同時(shí)接上蜂 鳴器，在聽覺上加強(qiáng)了指揮提醒作用。倒計(jì)時(shí)顯示是用來(lái)減少駕駛員在信號(hào)燈色改變的關(guān)鍵時(shí)刻做出復(fù)雜判斷的 1 種方法，它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時(shí)間，幫助駕駛員在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇 。其具體狀態(tài)如下圖所示。 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)。直到 1914 年，在美國(guó)的克利夫蘭市才率先恢復(fù)了紅綠燈，不過，這時(shí)已是 “ 電氣信號(hào)燈 ” 。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，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)軟硬件結(jié)合，加以完善。后來(lái)在信號(hào)燈的中心裝上煤氣燈罩 ，它的前面有兩塊紅、綠玻璃交替遮擋。 51 系列有 805 8751 和 8031 三個(gè)型號(hào)，后來(lái)經(jīng)過改進(jìn)產(chǎn)生了 8