【導讀】在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片機往往作為一個核心。十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。號燈的自動指揮系統(tǒng)來實現(xiàn)這井然秩序。交通信號燈控制方式很多。系列單片機ATSC51和可編程并行I/O接口芯片8255A為中心器件來設計交通燈控制器，通過雙位數碼管顯示。本系統(tǒng)實用性強、操作簡單、擴展功能強。。交通管理的方案論證.......

　　

【正文】 的值為 216；在方式 2 和 3 為 28 計算公式 T=（ M－ TC） T 計數 第 5 章 系統(tǒng)的軟件設計 25 或ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／ T 計數 T 計數 是單片機時鐘周期Ｔ ＣＬＫ 的１２倍；ＴＣ為定時初值 如單片機的主脈沖頻率為Ｔ ＣＬＫ １２ＭＨＺ，經過１２分頻 方式０ ＴＭＡＸ＝ 213 ＊１微秒＝８．１９２毫秒 方式１ ＴＭＡＸ＝ 216 ＊１微秒＝６５．５３６毫秒 顯然１秒鐘已經超過了計數器的最大定時間，所以我們只有采用定時器和軟件相結合的辦法才能解決這個問題． １秒的方法 我們采用在主程序中設定一個初值為２０的軟件計數器和使Ｔ０定時５０毫秒．這樣每當Ｔ０到５０毫秒時 ＣＰＵ就響應它的溢出中斷請求，進入他的中斷服務子程序。在中斷服務子程序中，ＣＰＵ先使軟件計數器減１，然后判斷它是否為零。為零表示１秒已到可以返回到輸出時間顯示程序。 相應程序代碼 （１）主程序 定時器需定時５０毫秒，故Ｔ０工作于方式１。 初值： ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／ T 計數 ＝２ １６ －５０ ms/1us=15536=3CBOH ORG 1000H START: MOV TMOD, 01H 。 令ＴＯ為定時器方式１ MOV TH0, 3CH 。裝入定時器初值 MOV TL0, BOH 。 MOV IE, 82H 。開Ｔ０中斷 SEBT TＲ O ；啟動Ｔ０計數器 MOV RO, 14H 。軟件計數器賦初值 LOOP: SJMP $ ；等待中斷 （２）中斷服務子程序 ＯＲＧ ０００ＢＨ ＡＪＭＰ ＢＲＴ０ ＯＲＧ ００ＢＨ ＢＲＴＯ： DJNZ Ｒ０，ＮＥＸＴ AJMP TIME 。 跳轉到時間及信號燈顯示子程序 第 5 章 系統(tǒng)的軟件設計 26 DJNZ：ＭＯＶ ＲＯ，＃１４Ｈ ；恢復Ｒ０值 MOV TH0, 3CH 。重裝入定時器初值 MOV TL0, BOH 。 MOV IE, 82H ＲＥＴ１ ＥＮＤ 軟件延時 MCS51 的工作頻率為 212MHZ，我們選用的 8051 單片機的工作頻率為 6MHZ。機器周期與主頻有關，機器周期是主頻的 12 倍，所以一個機器周期的時間為 12*（ 1/6M）=2us。我們可以知道具體每條指令的周期數，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數來確定 1秒的時間。 具體的延時程序分析： DELAY:MOV R4,08H 延時 1 秒子程序 DE2:LCALL DELAY1 DJNZ R4,DE2 RET DELAY1:MOV R6,0 延時 125ms 子程序 MOV R5,0 DE1: DJNZ R5,$ DJNZ R6,DE1 RET MOV RN， DATA 字節(jié)數數為 2，機器周期數為 1，所以此指令的執(zhí)行時間為 2ms DELAY1 為 一 雙 重 循 環(huán) ， 循 環(huán) 次 數 為 256*256=65536 ， 所 以 延 時 時 間=65536*2=131072us 約為 125us DELAY R4 設置的初值為 8，主延時程序循環(huán) 8次，所以 125us*8= 1 秒 由于單片機的運行速 度很快其他的指令執(zhí)行時間可以忽略不計。 第 5 章 系統(tǒng)的軟件設計 27 顯示程序設計 顯示原 理 當定時器定時為 1 秒，時程序跳轉到時間顯示及信號燈顯示子程序，它將依次顯示信號燈時間 ，同時一直顯示信號燈的顏色，這時在返回定時子程序定時一秒，在顯示黃燈的下一個時間，這樣依次把所有的燈色的時間顯示完后在重新給時間計數器賦初值 ，重新進入循環(huán)。 8255 輸出信號與數碼管的連接 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)光二極管是否點量而顯示不同的字形如 SP， g,f,e,d,c,b,a 管角上加上７ＦＨ所以 ＳＰ上為０伏，不亮其余為ＴＴＬ高電平，全亮則顯示為８ 采用共陰級連接 : 其中 PC0\PB0a, PC1\PB1b, PC2\PB2c, PC3\PB3d, PC4\PB4e, PC5\PB5f, PC6\PB6g PC7\PB7 SP 接地 顯示數值 dop g f e d c b a 驅動代碼（ 16進制） 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 5 0 1 1 0 1 1 0 0 6DH 6 0 1 1 1 1 1 0 0 7DH 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 表 驅動代碼表 第 5 章 系統(tǒng)的軟件設計 28 8255 與 8051 的連接 用 8051 的 P0 口的 連接 8255 的片選信號 cs 我們用 8031 的地址采用全譯碼方式，當 =0 時片選有效， 其他無效， 用于選擇 8255 端口 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 X X X X X 0 0 00H 為 8255 的 PA 口 1 X X X X X 0 1 01H 為 8255 的 PB 口 1 X X X X X 1 0 02H 為 8255 的 PC 口 1 X X X X X 1 1 03H 為 8255 的控制口 由于 8051 是分時對 8255 和儲存器進行訪問所以 8051 的 P0口不會發(fā)生沖突 第 6 章 結論 29 第 6 章 結論 本系統(tǒng)就是充分利用了 8051 和 8255 芯片的 I/O 引腳。系統(tǒng) 統(tǒng)采用 MSC51 系列單片機 Intel8051和可編程并行 I/O 接口芯片 8255A 為中心器件來設計交通燈控制器，實現(xiàn)了能根據實際車流量通過 8051芯片的 P1口設置紅、綠燈燃亮時間的功能； 紅綠燈循環(huán)點亮，倒計時剩 5秒時黃燈閃爍警示（ 交通燈信號通過 PA口輸出 ， 顯示時間直接通過 8255 的 PC口 輸出 至雙位數碼管） ； 車輛闖紅燈報警；綠燈時間可 檢測車流量并可通過雙位數碼管顯示。系統(tǒng)不足之處不能控制車的左、右轉、以及自動根據車流改變紅綠燈時間等。這是由于本身地理位子以及車流量情況所定，如果有需要可以設計擴充原系統(tǒng)來實現(xiàn)。 通過這次畢業(yè)設計，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機的基本原理、單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設計思路技巧（特別是匯編語言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應用型人才打下良好的基礎。 參考文獻 30 參考文獻 [1]張毅坤 .《單片微型計算機原理及應用》，西安電子科技大學出 版社， 1998 [2]余錫存 曹國華 .單片機原理及接口技術 [M].陜西 :西安電子科技大學出版社 , [3]雷麗文等 .微機原理與接口技術 [M].北京：電子工業(yè)出版社， [4]胡漢才 .《單片機原理及其接口技術》 . 清華大學出版， 1996 [5]付家才 .《單片機控制工程實踐技術》 . 化學 工業(yè)出版社 ， [6]潘新民 .《微型計算機控制技》術 .人民郵電 出版社 ， [7]蔣萬君 .《論循環(huán)時序電路的簡便設計 .機電一體化》， 2021 年 第五期 [8]韓全立 .《 單片機控制技術及應用》 .電子工業(yè)出版社， 2021， 6 [9]邱麗芳 .《單片機原理及應用》 .人民郵電出版社， 2021， 10 [10]房小翠 王金鳳 .《單片機實用系統(tǒng)設計技術》 .國防工業(yè)出版社， 1999 [11]黃義源 .《機械設備電氣與數字控制》 .中央廣播電視大學出版社， 1993 [12]蔡美琴 張為民等 .《 MCS51 系列單片機系統(tǒng)及應用》 .高等教育出版社， 1992 [13]康華光 .《電機技術基礎》（第四版）北京 .高等教育出版社， [14]常用電子電器手冊。 致謝 31 致 謝 這個設計過程中，我遇到過許多次失敗的考驗，就比如，自己對實際生活中的交通秩序的不了解給整個設計帶來的困擾，真想要就此罷休，然而，就在想要放棄的那一刻，我明白了，原來結果并不那么重要，我們更應該注重的是這一整個過程。于是，我堅持了下來。當然最終，這個設計很成功，主要歸功于我的指導老師肖利君老師。沒有她的精心指導，嚴格要求我不可能完成的這么好。另外，此次畢業(yè)設計還獲得了各位領導和老師們的大力支持。在此，我衷心的感謝給位老師的指導和支持。在未來的工作和學習中，我將以更好的成績來報答各位領導和老師，同時，我還要 感謝同組的同學們，再設計過程中他們給予我很多幫助，謝謝你們。 通過單片機課程設計，我不僅加深了對單片機理論的理解，將理論很好地應用到實際當中去，而且我還學會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學會將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人，超越前人。同時，更重要的是，我在這一設計過程中，學會了堅持不懈，不輕易言棄。設計過程，也好比是我們人類成長的歷程，常有一些不如意，也許這就是在對我們提 出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會為我們而敲響。 附錄 32 附 錄 附錄 1： 總圖 附錄 33 附錄 2：程序源代碼 ORG 0000H 。主程序的入口地址 LJMP MAIN 。跳轉到主程序的開始處 ORG 0003H 。外部中斷 0 的中斷程序入口地址 ORG 000BH 。定時器 0的中斷程序入口地址 LJMP T0_INT 。跳轉到中斷服務程序處 ORG 0013H 。外部中斷 1 的中斷程序入口地址 MAIN : MOV SP,50H MOV IE,8EH 。CPU 開中斷，允許 T0 中斷， T1 中斷和外部中斷 1 中斷 MOV TMOD,51H 。設置 T1 為計數方式 ,T0 為定時方式，且都工作于模式1 MOV TH1,00H 。T1 計數器清零 MOV TL1,00H SETB TR1 。啟動 T1 計時器 SETB EX1 。允許 INT1 中斷 SETB IT1 。選擇邊沿觸發(fā)方式 MOV DPTR ,0003H MOV A, 80H 。給 8255 賦初值， 8255 工作于方式 0 MOVX @DPTR, A AGAIN: JB ,N0 。判斷是否要設定東西方向紅綠燈時間的初值，若 為 1 則跳轉 MOV A,P1 JB ,RED 。判 斷 是否為 1，若為 1則設定紅燈時間，否則設定綠燈時間 MOV R0,00H 。R0 清零 MOV R0,A 。存入東西方向綠燈初始時間 MOV R3,A LCALL DISP1 LCALL DELAY AJMP AGAIN RED: MOV A,P1 ANL A,7FH 。 置 0 MOV R7,00H 。R7 清零 附錄 34 MOV R7,A 。存入東西方向紅燈初始時間 MOV R3,A LCALL DISP1 LCALL DELAY