【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。由于東往西方向和西往東方向顯示的時(shí)間相同，南往北方向和北往南方向顯示的時(shí)間也相同，所以只需要考慮四位數(shù)碼管顯示電路，其中東西方向兩位，南北方向兩位，兩位數(shù)碼管可以時(shí)間的時(shí)間為 099 秒完全可以滿足系統(tǒng)的要求，數(shù)碼管連接方法如圖 7 所示。圖 7 數(shù)碼管連接方法下面我們用這種方法顯示交通燈的時(shí)間，南北方向要顯示 20 秒，東西方向要顯示 25 秒，那么我們先給 P0 口送 2 的共陰極碼即 5BH，讓第一位 2 要顯示的位碼 GND 段為低電平，其它三位的控制端都接高電平，那么第一位就顯示 2，其它三位不亮。讓其顯示 1MS 后再給 P0 口送 0 的共陰極碼即 3FH，讓第二位要顯示 0 的位碼 GND 段為低電平，其它三位的控制端都接高電平，那么第二位就顯示 0，其它三位不亮。依此類推分別送完第一位 2，第二位 0，第三位 2，第四位 5，每一位點(diǎn)亮 1MS 一個(gè)掃描周期為 4MS，一秒時(shí)間就要掃描 250 次其程序如下：MOV R6,顯掃描次數(shù)LOOP：MOV P0,5BH 。送 2 的共陰極碼CLR ；第一位顯示 212ACALL D1MS 。延時(shí) 1MSSETB 。滅第一位MOV P0,3FH 。送 0 的共陰極碼CLR ；第二位顯示 0ACALL D1MS 。延時(shí) 1MSSETB 。滅第二位MOV P0,5BH 。送 2 的共陰極碼CLR ；第三位顯示 2ACALL D1MS 。延時(shí) 1MSSETB 。滅第三位MOV P0,6DH 。送 5 的共陰極碼CLR ；第四位顯示 5ACALL D1MS 。延時(shí) 1MSSETB 。滅第四位DJNZ R7，LOOP；不夠一秒，繼續(xù)掃描NEXTNUMBER；到一秒顯示下一個(gè)數(shù)D1MS: 。1MS 延時(shí)程序STAT1：MOV R4，2MOV R3,250DJNZ R3,$DJNZ R4，STAT1RET 緊急轉(zhuǎn)換開關(guān)電路一般情況下交通燈按照車流量大小合理分配通行時(shí)間，按一定規(guī)律變化，但考慮緊急車通行車況，設(shè)計(jì)緊急通行開關(guān),下面簡(jiǎn)述單片機(jī)的中斷原理。Mcs—51 的中斷源 8051 有 5 個(gè)中斷源，它們是兩個(gè)外中斷 INT0（）和 INT1（）、兩個(gè)片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出中斷 TF0 和 TF1，一個(gè)是片內(nèi)串行口中斷 TI 或 RI，這幾個(gè)中斷源由 TCON 和 SCON 兩個(gè)特殊功能寄存器進(jìn)行控制,其中 5 個(gè)中斷源的程序入口地址如表 2 所示：表 2 中斷源程序入口中斷源的服務(wù)程序入口地址中斷源 入口地址外中斷 0 0003H定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0 000BH外中斷 1 0013H13定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0 001BH串行口中斷 0023H中斷的處理流程CPU 響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，就立即轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序。不同的中斷源、不同的中斷要求可能有不同的中斷處理方法，但它們的處理流程一般都如下所述：1）現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)：中斷是在執(zhí)行其它任務(wù)的過程中轉(zhuǎn)去執(zhí)行臨時(shí)的任務(wù)，為了在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，回頭執(zhí)行原先的程序時(shí)，知道程序原來在何處打斷的，各有關(guān)寄存器的內(nèi)容如何，就必須在轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序前，將這些內(nèi)容和狀態(tài)進(jìn)行備份——即保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。中斷開始前需將有關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧進(jìn)行保存，以便在恢復(fù)原來程序時(shí)使用。中斷服務(wù)程序完成后，繼續(xù)執(zhí)行原先的程序，就需把保存的現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容從堆棧中彈出，恢復(fù)積存器和存儲(chǔ)單元的原有內(nèi)容，這就是現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)。 如果在執(zhí)行中斷服務(wù)時(shí)不是按上述方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，就會(huì)是程序運(yùn)行紊亂，單片機(jī)不能正常工作。2）中斷打開和中斷關(guān)閉：在中斷處理進(jìn)行過程中，可能又有新的中斷請(qǐng)求到來，這里規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的操作是不允許打擾的，否則保護(hù)和恢復(fù)的過程就可能使數(shù)據(jù)出錯(cuò)，為此在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的過程中，必須關(guān)閉總中斷，屏蔽其它所有的中斷，待這個(gè)操作完成后再打開總中斷，以便實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。3）中斷服務(wù)程序：既然有中斷產(chǎn)生，就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù)，中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處理的具體內(nèi)容，一般以子程序的形式出現(xiàn)，所有的中斷都要轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，進(jìn)行中斷服務(wù)。4）中斷返回：執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，中斷返回就是被程序運(yùn)行從中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)回到原工作程序上來。在 MCS51 單片機(jī)中，中斷返回是通過一條專門的指令實(shí)現(xiàn)的，自然這條指令是中斷服務(wù)程序的最后一條指令。5） 交通燈中的中斷處理流程：14（1）現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)：有特殊車輛要通過時(shí)就要進(jìn)行中斷，在中斷之前，先將交通燈中斷前情況保護(hù)好，當(dāng)中斷執(zhí)行后再恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，包括信號(hào)燈和時(shí)間顯示電路。（2）中斷打開和中斷關(guān)閉：為了使特殊車輛通行按一下打開中斷開關(guān)就可以打開中斷，關(guān)閉中斷開關(guān)就關(guān)閉中斷。（3）中斷服務(wù)程序：有中斷產(chǎn)生，就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù)，中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處理的具體內(nèi)容：即如果南北方向有特殊車輛要求通過，南北方向轉(zhuǎn)換為綠燈，東西方向?yàn)榧t燈；如果東西方向有特殊車輛要求通過，東西方向轉(zhuǎn)換為綠燈，南北方向?yàn)榧t燈。（4）中斷返回：執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，即回交通燈信號(hào)回到中斷前狀態(tài)，顯示時(shí)間也和中斷前一樣。第四章 智能交通燈軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖 8 所示：15圖 8 交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖 程序源代碼見附錄第五章 智能交通燈方案的仿真PROTEUS嵌入式系統(tǒng)仿真軟件在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)注意到和單片機(jī)各種編譯程序的整合了，如它可以和Keil ,Wave6000等編譯模擬軟件結(jié)合使用。由于Wave6000使用方便，具備強(qiáng)大的軟件仿真和硬件仿真功能。把Proteus和Wave6000結(jié)合起來調(diào)試硬件就方便多了，這里就是采用“Proteus+Wave6000”的仿真方法，具體步驟如下：1）首先運(yùn)行PROTEUS VSM 的ISIS，選擇Source→Define Code Generation Tool 菜單項(xiàng)，將出現(xiàn)如圖8所示定義代碼生成工具對(duì)話框。16圖9 定義代碼生成工具對(duì)話框在Tool下拉列表框中選擇代碼生成工具，在這一示例中，電路中的微處理器為8051系列單片機(jī)，因此選擇ASEM51, 單擊Browse按鈕，選取Wave6000的安裝路徑。單擊OK按鈕，結(jié)束代碼生成工具的定義。選擇Source→Add/Remove Source File 菜單項(xiàng)，將出現(xiàn)Add/Remove Source Code Files對(duì)話框，如圖10所示：圖10添加/刪除源文件對(duì)話框2）在Code Generation Tool 選項(xiàng)區(qū)，單擊下三角按鈕，選擇ASEM51工具單擊New按鈕，將出現(xiàn)如圖11所示對(duì)話框。17圖11 創(chuàng)建源代碼對(duì)話框，即完成了文件的創(chuàng)建。就這樣當(dāng)用 文件進(jìn)行更改時(shí)每一次運(yùn)行PROTEUS VSM 的ISIS對(duì)電路進(jìn)行。電路圖繪制完成后, 再添加AT89C51 的應(yīng)用程序。將鼠標(biāo)移至AT89C51 上, 單擊鼠標(biāo)右鍵使之處于選中狀態(tài), 在該器件上單擊左鍵, 打開如圖12所示的對(duì)話框。在 Program File (可以接受3 種格式的文件) ,給AT89C51輸入晶振頻率，此處默認(rèn)為12MHZ， 單擊OK 按鈕完成程序添加工作, 下面就可以進(jìn)行系統(tǒng)仿真了。單擊主界面下方的按鈕開始系統(tǒng)仿真。PROTEUS VSM 所進(jìn)行的是一種交互式仿真, 在仿真進(jìn)行中可以對(duì)各控制按鈕、開關(guān)等進(jìn)行操作, 系統(tǒng)對(duì)輸入的響應(yīng)會(huì)被真實(shí)的反映出來如圖13。18圖12 AT89C51添加程序文件圖13 交通燈仿真界面19小 結(jié)在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，我深切地體會(huì)到:實(shí)踐是理論運(yùn)用的最好檢驗(yàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們 3 年所學(xué)知識(shí)的一次綜合性測(cè)試和考驗(yàn)，無論是在動(dòng)手能力方面還是理論知識(shí)的運(yùn)用能力方面，都使得我有了很大的提高。經(jīng)過總結(jié)和分析，我意識(shí)到在設(shè)計(jì)程序之前，對(duì)所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計(jì)課程過程中遇到問題