【文章內容簡介】 電阻。這樣當 引腳的電壓不足使發(fā)光二級光發(fā)光時，輸出端三極管就不到同，就相當于輸出端 6引腳通過一個電阻接到了 8腳上。相對于后面的連接電路來書，其為高電平。這樣就可以通過控制 引腳之間的電壓，來控制輸出 6引腳的電平，達到電壓耦合的隔離的作用。車流量檢測電路如下圖（圖 32） 所示。 圖 32 車流量檢測電路 共 30 頁 第 16 頁 基于光電隔離的作用，再加上撥斷開關和 LED，為 了避免干擾信號，可以加入光電耦合器。如圖所示，當開關狀態(tài)如圖所示時， LED 點亮，同時低電平被單片機捕獲。當開關撥下時 LED熄滅，同時高點平被單片機捕獲，這樣單片機通過捕獲的 電平狀態(tài)做出相應的控制，與 LED 的狀態(tài)即車流量的狀態(tài)互相配合協(xié)調。 八段 LED 數(shù)碼管 LED 顯示屏作為大型顯示設備的一種，具有亮度高、價格低、壽命長、維護簡便等優(yōu)點。LED 數(shù)碼管的結構簡單，分為七段和八段兩種形式，也有共陽和共陰之分。以八段共陽管為例，它有 8個發(fā)光二極管 (比七段多一個發(fā)光二極管，用來顯示 sP，即點 )，每個發(fā)光二 極管的陽極連在一起，如圖 （圖 33） 所示。這樣，一個 LED 數(shù)碼管就有 I 根位選線和 8 根段選線，要想顯示一個數(shù)值，就要分別對它們的高低電平來加以控制。為方便起見，本文主要討論共陽八段 LED 數(shù)碼顯示管，其他類形的顯示管與其類似。 圖 33 LED 數(shù)碼管 LED 燈的顯示原理 :通過同名管腳上所加電平的高低來控制發(fā)光二極管是否點亮而顯示不同的字形，如 dp， g,f,e,d,c,b,a全亮顯示為８，采用共陽極連接驅動代碼，代碼表如下 表（ 表 31） 所示。 表 31 驅動代碼表 顯示數(shù)值 dp,g,f,e,d,c,b,a 驅動代碼 0 11010000 C0H 1 11111001 F9H 2 10100100 A4H 3 10110000 B0H 4 10011001 99H 5 10010010 92H 6 10000010 82H 7 11111000 F8H 8 10000000 80H 共 30 頁 第 17 頁 9 10010000 90H 相應在程序軟件上，可以通過調用程序給定的秒值經(jīng)過特定計算算出需要顯示的個位和十位，然后有 DPTR 調取 LEDMAP 的代碼。 LED8 段數(shù)碼管的設置為每個方位上的一對 2為 顯示器。四個方位上總共用 8 個 LED 接在單片機的 IO 口上。雖然路口不一樣，但是顯示的時間在數(shù)字上是一樣的，所以兩邊連接的IO 口是對稱的。如圖 （圖 34） 所示，其中 A， B分別是 P0， P1的網(wǎng)絡 標號。 圖 34 LED 連接圖 它器件 （ 1）發(fā)光二極管 根據(jù)本設計的特點，紅綠燈的顯示不可少，紅綠燈的顯示采用普通的發(fā)光二極 管。每個方向上設置紅綠黃燈，總共 4組。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稱分布的，如下圖 （圖 36） 所示 ： 圖 36 信號燈的 連接 共 30 頁 第 18 頁 （ 2）按鍵控制 本設計設置了有 3 個鍵： S 鍵 ， J 鍵 ， F 鍵 。每個按鍵一端接地，另一端接上拉電阻。低電平有效，當按鍵按下端口接地，單片機捕獲到低電平，從而知道相應的輸入信息。如下 圖（ 圖 37） 所示。 圖 37 按鍵示意 第四章 系統(tǒng)軟件程序的設計 程序主體設計流程 全部控制程序實際上分為若干模塊：鍵盤設置處理程序，狀態(tài)燈控制程序， LED 顯示程序，消抖動延時程序，次狀態(tài)判斷及處理程序，緊?；蜻`規(guī)判斷程序，中斷服務子程序，車流量計數(shù)程序，紅綠燈時間調整程序等。 整個軟件程 序方面主要分兩大部分：按鍵處理程序和 50ms 掃描程序。流程圖如圖 （圖 41）所示。 共 30 頁 第 19 頁 圖 41系統(tǒng)總的流程圖 子程序模塊設計 按鍵掃描程序 首先程序不斷掃描模式設置鍵，分別記為： S鍵， J鍵， F鍵對應ＩＯ端口的Ｐ ,低電平有效，按鍵順序是指定的，若直接按 F鍵，則為自動調整模式，然后進入下一程序；若先按 S鍵，再按 J鍵， F鍵則為設置時間模式，然后進入下一程序。 程序的開始要判斷是否有鍵按下，可以不斷將 S 鍵值和 F 鍵值相與， 與值為 1 則表示沒有鍵按下，為 0則表示有鍵按下，程序如下： K1: MOV C, ANL C, JB C, K1 共 30 頁 第 20 頁 …… 接下來要判斷具體是那個鍵，若為 F鍵，則將自動標志位置 1，進入下一程序，否則為 S鍵，則表示設置南北綠燈時間，用 R0 存值，按 1下加 1，同時還需判斷此時 J鍵是否按下，若按下，則表示南北綠燈時間設置完畢，開始設置東西綠燈時間，用 R1 存值，同樣按 1 下加 1 ，同時判斷此時 F 鍵是否按下，若按下，則表示時間設置完畢，進入下一程序。 在這個過程中， S， J 鍵的計 數(shù)是循環(huán)的，從初值 20開始，加到 40則循環(huán)回到 20。如判斷 S鍵程序如下： CJNZ R0, 40, V1 MOV R0, 20 V1: INC R0 …… 狀態(tài)燈顯示及判斷 在本設計中，實際控制的燈只有 6 個，即：東西紅燈，東西綠燈，東西黃燈，南北紅燈，南北綠燈，南北黃燈。定義 IO端口如下，其中均是低電平有效。 H_GREEN BIT H_YELLOW BIT L_RED BIT L_GREEN BIT L_YELLOW BIT 共有 4 鐘狀態(tài)：東西紅燈亮，南北綠燈亮（ 11011101/DDH）；東西紅燈亮，南北黃燈亮（ 10111101/BDH）；東西綠燈亮，南北紅燈亮（ 11101101/EDH）；東西黃燈亮，南北紅燈亮（ 11100111/E7H）。 括號中是 P2 端口 8個引腳值 ,, 以及對應的十六進制碼。 在用于顯示發(fā)光二極管時，直接由 MOV 指令將十六進制碼送入 P2口。 剛才的 4個狀態(tài)是依次變換的，這就要涉 及到狀態(tài)的判斷和銜接了。先把 P2 端口的值與所有的 4個狀態(tài)碼比較，若相同則判斷成功當前狀態(tài)，再把下一狀態(tài)的狀態(tài)碼送顯 P2 即可。程序如下： MOV A, P2 CJNZ A, 0DDH,D1 MOV P2, BDH D1: CJNZ A, BDH,D2 MOV P2, EDH D2: CJNZ A, EDH,D3 MOV P2, E7H D3: CJNZ A, E7H,Y MOV R2, DDH …… LED 倒計時顯示 LED 計時每 1秒都要刷新 1次，那么計時滿 1秒時就要將存儲時間的工作寄存器 R4 減 1，然后送入 LED顯示程序中顯示。下面要將時間數(shù)據(jù) R4 的十位，個位分開送顯 P1， P0 端口， 共 30 頁 第 21 頁 首先將 R4 除以 10，整數(shù)即十位放在 A 中，余數(shù)即個位放在 B 中，設置 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，個位顯示同理。具體程序如下： MOV A, R4 MOV B, 10 DIV A, B MOV DPTR, LEDMAP MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A MOV A, B MOVC A, @A+DPTR MOV P3, A LEDMAP: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH …… 車流量檢測中斷服務子程序 車流量檢測是用外部中斷引腳 即 INT1 捕獲到一個低電平，則進入相應的中斷服務子程序，在子程序中，用 R5 計南北向車流量，用 R6 計東西向車流量，設車向標志位為 01H，判斷車 向，程序如下： JNB 01H, U INC R5 U: INC R6 …… 緊停及違規(guī)中斷服務子程序 緊停按鍵和違規(guī)信號傳感器均連接到外部中斷引腳 ，即 INT0 捕獲到一個低電平，則進入該中斷，中斷程序中先把蜂鳴器 端口置 0，啟動蜂鳴。并且等待恢復鍵 F 鍵 按下，然后關閉蜂鳴返回。 INT0: SETB JB , $ LCALL DELAY CLR RETI …… 紅綠燈時間調整程序 根據(jù)紅綠燈時間調整原理，一個周期下來， R5， R6 中分別存儲著南北，東西的車流量，接下來求單位時間車流量，此時南北向時間，東西向時間分別存儲在 R0， R1 中，則兩個方向的流量比例為（ R5/R0） /（ R6/R1） =(R5*R1)／ (R6*R0),顯然該比例是 1 左右?guī)?shù)的值，然而單片機程序中只取整數(shù)，重要的數(shù)據(jù)信息就會丟失，所以本設計中首先將 (R5*R1)乘以 共 30 頁 第 22 頁 10，比例就變?yōu)?10 左右的值。將該比例值放在 A，然后進行時間調整。 由于受到多方面的限制，時間調整在此只劃定 3 個范圍。 比例 0到 為一個范圍， 到 為一個范圍， 以上為一個范圍。第一范圍顯然表明東西向交通嚴重，應將時間調長；第二范圍表明兩向相當，可設置一樣的時間，第三范圍表明南北向交通嚴重，應將該向時間調長。具體設置如下表 （表 41） 表 41 比例及調整時間 南北與東西向比例 0— — 及以上 調整南北向時間 20 30 40 調整東西向時間 40 30 20 由表可知，對應的時間調整也只有三種，分別是 20， 40； 30， 30； 40， 用中這樣簡單的處理難以盡如 人意，但在此處，本設計只是模擬大致的調整過程，以上要求的程序如下： CJNZ A, 7 M1 M2: MOV R2, 20 MOV R1, 40 SJMP OUT M1: JB C, M2 CJNZ A, 15 N1 N2: MOV R0, 30 MOV R1, 30 SJMP OUT N1: JB C, N2 MOV R0, 40 MOV R1, 20 OUT: CLR R5 CLR R6 RET …… 消抖動程序 利用程序執(zhí)行一條指 令 的時間，再加上兩次累減嵌套，程序如下： DELAY: MOV R2, 14H A1: MOV R7, 0FFH DJNZ R2, $ DJNZ R7, A1 源程序 ：見附錄 A 共 30 頁 第 23 頁 參考文獻 [l]邊海龍，孫永奎 . 單片機開發(fā)與典型工程項目實例詳解 [J].電子工業(yè)出版社， 2021， (10)：143160. 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