【文章內(nèi)容簡介】 。其電路圖如25所示：數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。 圖35 LED顯示電路圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主程序在整個軟件中起主導(dǎo)作用，所以主程序的正誤直接影響到整個設(shè)計(jì)的正確率和進(jìn)程。在主程序里，主程序通過調(diào)用子程序，來完成控制命令。主程序采用查詢方式定時，由R2 寄存器確定調(diào)用延時子程序的次數(shù)，從而獲取交通燈的各種時間。 主程序中完成對交通燈系統(tǒng)的初始化工作，使得A、B兩干道能正常轉(zhuǎn)換工作，在系統(tǒng)中，由于用LED數(shù)碼管顯示交通倒計(jì)時，在主程序中分別調(diào)用三個子程序延時子程序、中斷子程序、顯示子程序。 主程序如圖31所示。本系統(tǒng)采用兩種中斷來實(shí)現(xiàn)交通燈控制器的功能。設(shè)置外部中斷INT0，該中斷用來處理緊急情況，當(dāng)交通燈控制器出現(xiàn)故障或交通出現(xiàn)嚴(yán)重事故需要封鎖道路時，調(diào)用該中斷，使A道和B道的交通燈均為紅燈50s。該中斷具有最高的優(yōu)先級。設(shè)置外部中斷INT1，該中斷用來處理根據(jù)A道與B道車輛實(shí)時交通情況的多少實(shí)行延長時間通行，通行延時3ｓ。 系統(tǒng)初始化子程序的設(shè)計(jì)在主程序運(yùn)行之前，先要進(jìn)行一些初始化工作。主要有對堆棧、I/O口、定時計(jì)數(shù)器、特殊功能寄存器的設(shè)置；除此而外，還要對溫度設(shè)定值和時間設(shè)定值進(jìn)行初始化。運(yùn)用程序?qū)ο到y(tǒng)初始化是對本系統(tǒng)中所用到的模塊進(jìn)行初始設(shè)置，從而滿足硬件模塊在控制軟件中的使用要求。與此同時還需要對單片機(jī)的一些外圍電路進(jìn)行初始化設(shè)置開始初始化A綠燈 B紅燈延時50sA綠燈閃亮3次A黃燈 B紅燈延時3sB綠燈閃爍3次圖41 主流程圖 有車放行時的中斷服務(wù)程序中斷響應(yīng)關(guān)中斷保護(hù)現(xiàn)場開中斷A道有車？開中斷恢復(fù)現(xiàn)場關(guān)中斷延時50sA綠燈B紅燈B道有車？A紅燈 B綠燈N返回YYN返回圖42 有車放行中斷流程圖 緊急情況中斷服務(wù)程序中斷子流程圖，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時的中斷程序。中斷響應(yīng)恢復(fù)現(xiàn)場延時50sA紅燈 B紅燈保護(hù)現(xiàn)場返回圖43 緊急情況中斷流程圖 顯示子程序的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)各路口燈比較多，各通行狀態(tài)前文已有描述在此不一一贅述。雖然整個系統(tǒng)LED燈的數(shù)量比較多，但各個方向的燈各司其職使交通指揮更加顯而明了。在人為手動復(fù)位和初始化的情況下，各路口所有交通燈均點(diǎn)亮。此時若有LED燈出現(xiàn)故障，一目了然，可以及時檢修。若有緊急中斷信號出現(xiàn)，顯示子程序優(yōu)先處理中斷程序，將所有路口的信號燈置為紅色禁止通行。緊急狀態(tài)解除各信號燈再進(jìn)入正常狀態(tài)顯示。NYAT89C51初始化四個路口的燈全部點(diǎn)亮按設(shè)定的交通方案顯示各路口LED燈的狀態(tài)開始倒計(jì)時顯示延時返回是否出現(xiàn)緊急狀況所有路口LED置紅色圖44 顯示流程圖5 軟件調(diào)試及仿真 編程軟件簡介 Keil軟件的簡介單片機(jī)開發(fā)中不僅要硬件外，還要軟件。通常我們需要把編寫的源程序通過機(jī)器匯編變?yōu)闄C(jī)器代碼。機(jī)器匯編是用匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器代碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)單片機(jī)的開發(fā)軟件的不斷發(fā)展，Keil軟件目前是開發(fā)MCS51系列單片機(jī)最為流行的軟件。近年來各仿真廠商全面支持 Keil 軟件，為Keil軟件提供了C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等一系列完整的開發(fā)方案，用一個集成開環(huán)境將這些部分結(jié)合在一起。Keil C51 軟件具有豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具。最為重要的是只要閱讀一下編譯后生成的匯編代碼，就能了解Keil C51 生成的目標(biāo)代碼，多數(shù)語句生成的代碼很緊湊，容易理解。在一些大型軟件開發(fā)中運(yùn)用它便能體現(xiàn)出高級語言的優(yōu)勢。Keil C51 軟件調(diào)試界面如圖51所示。圖51 Keil C51軟件調(diào)試界面圖 Proteus ISIS 軟件簡介Proteus ISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件[15]。它可以在Window 操作系統(tǒng)上運(yùn)行，還可以分析和仿真各種模擬器件、集成電路。該軟件的特點(diǎn)是： （1） 實(shí)現(xiàn)了SPICE電路和單片機(jī)仿真相結(jié)合。 （2） 具有模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)外圍電路組成系統(tǒng)仿、RS232動態(tài)、SPI調(diào)試器、鍵盤和LED顯示器等系統(tǒng)仿真功能。 （3）有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等功能。 （4）支持一些單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)型號有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。 （5）提供軟件調(diào)試功能。 （6）硬件仿真系統(tǒng)具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，還可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)。因此此軟件仿真系統(tǒng)中也具有這個功能。 （7）同時也支持Keil C51 的編譯和調(diào)試環(huán)境。圖42 Proteus ISIS軟件仿真界面 仿真結(jié)果分析 南北綠燈通行50s倒計(jì)時顯示東西紅燈亮50s倒計(jì)時開始機(jī)動車輛禁止通行，南北綠燈亮50s倒計(jì)時開始，機(jī)動車輛開始放行。西北東南東西北圖52 南北通行 南北黃燈閃爍顯示東西延時紅燈延時3s，南北方向黃燈閃爍3s警示停車。西東南北圖53 南北黃燈警示 東西綠燈通行50s倒計(jì)時顯示南北紅燈亮50s倒計(jì)時開始機(jī)動車輛禁止通行，東西綠燈亮50s倒計(jì)時開始，機(jī)動車輛開始放行。西東南北圖54 東西通行 東西黃燈閃爍顯示南北延時紅燈延時3s，東西方向黃燈閃爍3s警示停車。北東西南圖55 東西黃燈警示6 結(jié) 論本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)，利用美國愛特梅爾（Atmel）公司的AT89C51單片機(jī)作為主控芯片、7段數(shù)碼管作為顯示器、結(jié)合電源電路、晶振振蕩電路、復(fù)位電路等外圍輔助電路，并采用C語言對程序進(jìn)行編譯。通過硬件和軟件相結(jié)合的方式完成了基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了AT89C51單片機(jī)通過串口與顯示電路、晶振電路、復(fù)位電路構(gòu)成的交通燈控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)簡單可靠，具有較好的適用性和推廣價值。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我明白了不管做什么事情，都要有一定的目標(biāo)和計(jì)劃，向著目標(biāo)，腳踏實(shí)地的做下去，那么，我們一定會成功。參考文獻(xiàn)[1] 孫玉芳. 基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)的研究[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版，2009：1100.[2] 潘永雄. 電子線路CAD實(shí)用教程[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2010:2080. [3] [M].北京：電子工業(yè)出版社，2006:15120.[4] [M].北京：清華大學(xué)出版社，2006:86.[5] 樓然苗