【文章內容簡介】 8051單片機有40個引腳，可分為：電源、時鐘、控制與I/O口。內部時鐘電路是連在XTAL1(18腳）與引腳XTAL2（19腳）上的，手動復位電路是連在引腳RST（9腳）上的。紅黃綠的顏色的控制線是連接在P2口的，車流量檢測電路是連在INT1/（13腳）上的，違規(guī)電路是連在INT0/（12腳）上的。 工作方式 第一，在剛開始就可以通過按鍵選擇工作方式，分為紅綠黃系統(tǒng)自動的時間和通過調整紅綠黃的時間。要想系統(tǒng)處于自動工作方式只需要按下S3鍵；要想系統(tǒng)處于自己設置的工作方式按下S4鍵，然后再通過按下S2鍵S3鍵來調整好紅綠燈的具體是多少時間。時間寄存器就可以通過這個方式進行調整的，和是否有必要來確定車流量的檢測和調整。第二，本方案要先表達是紅綠黃燈亮的情況和倒計時的情況，然后刷新P2口的狀態(tài)碼值，P0口是控制倒計時各位的數(shù)值，P1口是控制倒計時十位的數(shù)值，這個的周期是50ms，用程序的方法計時1s，有一個周期就將顯示的數(shù)值減1s，同時更新LED燈的數(shù)值。 滿足某一個情況的時間的全部要求，就要跳到下個狀態(tài)，還要填好次情況的時間值和狀態(tài)碼值。從一開始就有外部的2個中斷是啟動的，分別是車流量檢測信號的接收和違規(guī)信號的接收。如果有車倆違規(guī)就開始計算，當車倆超過設定的數(shù)值中斷開始，并且禁止車倆通過和開啟蜂鳴器。只有按S2鍵時中斷完成返回。 在經過一個周期，假設是系統(tǒng)工作方式，就會整理分析車流量的具體數(shù)量，比較各個方向的通過狀況，通過調整來達到良好的工作方式。 單片機的確定 機型的特點單片機現(xiàn)在已經應用很廣泛了，在很場合都有用到并還很小所以也叫為“微控制器”。單片機具有集成度高、功能強、結構簡單、易于掌握、應用靈活、可靠性高、價格低廉等特點，廣泛應于工業(yè)控制、智能儀器儀表、機電一體化產品、家用電器等各個領域【5】。我把單片機的發(fā)展瓜分成四個不同的時段：第一個時段，單片機剛剛出來是非常的簡單的，是雙片形式功能很少。第二個時段，單片機在這個時候性能還是很低的，雖然是一個完整的計算機，不過其內部的東西很少。第三個時段，單片機的功能已經很完整了，有8位的CPU、定時器計數(shù)器是16位的、I/O口等功能已經很不錯了。第四個時段，處理器不斷升級，功能是越來越強大。正在向高性能、大容量、微型不斷的發(fā)展。單片機特點：1) 總線的結構可以減少引線，使成本很低2) 單片機的芯片內是有很多外圍功能的電路，體積很較小。 3) 控制能力是很準確的。4)工作電流很小充分發(fā)揮低功耗的優(yōu)點。 8051單片機的基本特征8051單片機的基本特征如下：；：128字節(jié)的低RAM與21個特殊功能寄存器SFR高128字節(jié)；，5個中斷源；、P1沒有第二功能、P2高地址與P3第二功能；；；，即位尋址；；，它不屬于特別功能寄存器，尋址范圍是64KB；；，2字節(jié)指令有46個，3字節(jié)指令有16個；。 8051外部引腳典型的芯片8051單片機是40個引腳的，雙列值插式DIP方式封裝，40個引腳有不同的類型：電源、時鐘、控制與I/O引腳。電源一般來說是提供+5V的，還有要接地。時鐘XTAL1余XTAL2一邊接一個。RST/Vpd是復位端，單片機的時鐘周期工作時，這個引腳出現(xiàn)2個機器周期就可以復位啦。I/O線有P0、PPP3口，其中P0口和P3口既可以按字節(jié)操作，也可以按位操作，他們都有第二功能。 8051單片機引腳及功能 8051單片機基本的工作結構 手動復位電路、內部時鐘電路、I/O口等構成8051單片機的最小系統(tǒng)。（1） 時鐘電路 單片機的時鐘電路能夠提供時鐘信號，而這個時鐘信號是單片機工作必須要有的，因為時序是每個動作在時間上都有關系的。單片機是在時鐘電路產生的時序的唯一的指導下完成工作。8051單片機芯片內部有一個高增益反相放大器，XTAL1為輸入端，XTAL2為輸出端，在XTAL1和XTAL2之間連好時鐘電路，即是個穩(wěn)定的自激的時鐘器。單片機的時鐘信號是時鐘電路發(fā)出時鐘脈沖經二分頻后形成的。能夠起到穩(wěn)定頻率，微調作用的是電容，它們值的范圍在530pf，我在這里取30pf。，我在這里選擇12MHz。 內部時鐘電路方式（2） 手動復位電路單片機剛開始的操作是復位，還有就是在單片機出現(xiàn)異常時，也可以復位，比如程序運行出錯、系統(tǒng)死機或者是在死循環(huán)的情況想。 手動復位電路上電復位、手動復位是倆種復位的形式。按鍵手動復位是經過人完成的，這個過程也就是在上電的時候使8051單片機一直處于復位的狀況，直到完成。（3） EA引腳怎么樣設定 到底是進入內部ROM還是外邊ROM是通過EA引腳的高低電頻確定的。假如EA引腳為1時，8051單片機進入片里面的ROM；如果EA引腳為0時，則直接進入片外ROM。這個方案需要的單片機片內的夠用，直接從內部選用，只需要給EA引腳接1（高電頻）就行。 其他重要的電路 車流量的檢測因為我們需要對路口的交通情況有詳細的了解，于是就有了我們的車流量的檢測電路。打個比方，在一路口上，東西方向每小時有500倆車通過，而南北方向每小時只有100倆車通過。如果兩個方向的通行時間一樣的話，那是這種分配是不科學的。有了車流量檢測就可以使單片機做出處理，調整各個方向的通行時間。 這個電路的核心是光電耦合器，是通過光來傳輸信息的，輸入裝置與輸出裝置是沒有任何關系的，完全分開的。是因為電位有高低區(qū)別，在不同電路之間的耦合。光電耦合器優(yōu)點：不需要接觸的、適應的場合很廣、能用很長時間、反應速度也很快等。光耦TLP550是東芝生產出來，是進口的質量還不錯。工作原理：，使發(fā)光二極管正常導通，控制的發(fā)光二極管變亮，同時使得輸出端的光敏二極管也導通。這樣輸出端的基極相當于與4引腳連接，其電平為高，使得三極管導通。由于7引腳接地，這樣輸出端6叫就為低電平。在現(xiàn)實中，6引腳通常會連接一個電阻。這就有當2引腳的電壓不足使發(fā)光二級管導通時，輸出端三極管就不導通，就相當于輸出端6引腳通過一個電阻接到了4引腳上。相對于后面的連接電路來說，其為高電平。，以控制輸出引腳6，隔離電壓耦合效應。當開關連接方式如圖，LED燈導通，單片機捕獲一低電平。當開關斷開時LED不導通，單片機捕獲一高電平，單片機可以通過捕獲是否高電平做出相應的調整以達到目的。 違規(guī)電路這個電路主要是用了超聲波的傳感器，當有車倆違法駕駛或者停車的話，就會被記錄。 但在另外的光敏二極管的使用，還需要使用晶體管，三極管模型是9013。由于環(huán)境的因素要在電路中添加三極管作為其開關。該設計的工作原理為，連接到電源的光敏二極管，三極管還有隔離功效。當光敏二極管不導通是，三極管的基極是低電平，發(fā)射基于基極之間的電壓差為零，三極管不導通，檢測口的電壓是高電平。同樣，當光敏二極管，三極管的基極電壓高，基極和發(fā)射極之間的電平差高，三極管，電壓檢測端口低。所以我們可以根據(jù)其原理來判斷是否有車違規(guī)。 輸出器件（1） 倒計時顯示8個LED燈數(shù)碼管分別在4個方位的上方，也就是每個方位有2個顯示器。分別用P0口連接十位的數(shù)字，P1口連接個位的數(shù)字。每個路口的通行情況不一樣，可是顯示的倒計時的數(shù)字是一樣的。并且這個LED數(shù)碼管是共陽極的。如圖 LED燈的連線方法（2）蜂鳴器電路如果車倆違規(guī)就開始計算，當車倆超過設定的數(shù)值中斷開始，并且禁止車倆通過和開啟蜂鳴器。只有按S2鍵時中斷完成返回。，晶體管正常導通，蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而產生蜂鳴音（報警）；，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。 （3） 按鍵設計 在剛開始就可以通過按鍵選擇工作方式，分為紅綠黃系統(tǒng)自動的時間和通過調整紅綠黃的時間。要想系統(tǒng)處于自動工作方式只需要按下S3鍵；要想系統(tǒng)處于自己設置的工作方式按下S4鍵，然后再通過按下S2鍵S3鍵來調整好紅綠燈的具體是多少時間。時間寄存器就可以通過這個方式進行調整的，和是否有必要來確定車流量的檢測和調整。第四章 軟件設計我們的程序設計是通過匯編語言來完成的，其實匯編語言就不難學的?？墒且唵蔚某绦蚓幊踢\行速度高，并不是簡單的。匯編的形式我們有2種一個是人工編程還一個就是電腦編程,。人工編程就是我們用自己的大腦翻譯成機器能夠讀懂的指令的方法。手動編程是很慢的，還總是發(fā)生錯誤，那些復雜繁多的源程序我們無法吃的消。于是就機器匯編，就是讓機器代替我們人的腦袋編寫程序。 繪制程序流程圖流程圖如下圖: