【正文】 IE 中的 EA 為允許中斷的總控制位，為 1 開啟，EX0 為外部中斷允許控制位，為 1 開啟。要求初值：TC=MT*T0=21650ms/1us=15536=3CBOH. 中斷原理本系統(tǒng)主要使用了外部中斷，中斷信號有引腳 INT0 和 INT1 輸入，低電平有效，CPU 每個時鐘周期都會檢測 INT0 和 INT1 上的信號，8051 允許外部中斷以電平方式或負邊沿方式兩種中斷方式輸入中斷請求信號，可由用戶通過設置TCON 中 IT0 和 IT1 位的狀態(tài)來實現(xiàn)。為零表示１秒已到。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。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定 1 秒的時間，但同時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。相反，時間計時方面卻不可能只用計數(shù)器，因為顯然１秒鐘已經(jīng)超過了計數(shù)器的最大定時間，所以我們還必須采用定時器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個問題。如單片機的主脈沖頻率為 12MHZ，經(jīng)過 12 分頻后，若采用方式０最大延時只有 毫秒，采用方式１最大延時也只有 毫秒。在方式 0 時 M 為 8192；在方式 1 時 M 的值為65536；在方式 2 和 3 為 256。計數(shù)值并不是目的，目的是時間值，設計 1 次的時間，即定時器計數(shù)脈沖的周期為 T0，它是單片機系統(tǒng)主頻周期的 12 倍，設要求的時間值為 T，則有 C=T／T0。它是以加法記數(shù)的，并能從全 1 到全 0 時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。當前狀態(tài)時間已到，則判斷次狀態(tài)裝入相應數(shù)據(jù)，然后進入下一狀態(tài)。掃描 20 次之后計時到達 1s 則時間數(shù)據(jù)減 1，在顯示模塊中修改顯示緩沖區(qū)內(nèi)容。50ms 掃描程序開始后，先刷新顯示模塊，若為自動模式則接下來要計數(shù)車流量，然后掃描緊停信號和違規(guī)信號，若捕獲則調(diào)用中斷，中斷服務子程序主要啟動蜂鳴器，直至恢復鍵按下。按鍵處理結(jié)果可設置兩種工作模式：紅綠燈時間設置模式和紅綠燈時間自動模式，次程序相當于系統(tǒng)的模式設置，若想重新設置則要按下復位鍵。流程圖如圖 所示。 7448芯片4 系統(tǒng)軟件程序的設計 程序主體設計流程全部控制程序?qū)嶋H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，緊停或違規(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(diào)整程序等。 （4） 電源電路設計由于單片機工作時需要的+5V電壓,所以在設計電源電路時,需要一個電子元件能提供+5V電壓,由于7805能夠提供5V電壓的三端穩(wěn)壓電源,在實際的電路控制中應用其作為電源電路較為廣泛,在普通的電子元器件商場都有銷售易于購買,二腳為公共接地端,三腳即為我們所需要的+,即在7805的1腳和公共接地端(即2腳),在公共接地端和三腳+5V電壓輸出.220v交交 交交 交交 交交 C51234D1Vin1GND2Vout 3LM7805 +5v+ vcc +5V電源電路（5）7448七段顯示譯碼器7448七段顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅(qū)動共陰極顯示器。 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。如下圖 所示圖 按鍵示意圖首先程序不斷掃描模式設置鍵，分別記為：S 鍵，J 鍵，F(xiàn) 鍵,低電平有效，按鍵順序是指定的，若直接按 F 鍵，則為自動調(diào)整模式，然后進入下一程序；若先按 S 鍵，再按 J 鍵，F(xiàn) 鍵則為設置時間模式，然后進入下一程序。每個按鍵一端接地，另一端接上拉電阻。并且等待恢復鍵 F 鍵按下，然后關閉蜂鳴返回。（2）蜂鳴器本設計采用一般蜂鳴器，蜂鳴器使用 PNP 三極管進行驅(qū)動控制，當連接到單片機上的引腳輸出為低電平，PNP 導通，蜂鳴器蜂鳴；當連接到單片機上的引腳輸出高電平時，PNP 截止，蜂鳴器停止蜂鳴。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。括號中是 P1 端口 8 個引腳值 ,以及對應的十六進制碼。GYRYGRRGYYGR p10p11p12p13 p14 p15p10p11p12p13 p14 p15vccvccvccvcc vcc vccvccvccvccvcc vcc vcc圖 信號燈的連接在本設計中，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,其中均是低電平有效。每個方向上設置紅綠黃燈，總共 4 組。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，其它七位的控制端都接高電平，那么第二位就顯示 0，其它七位不亮。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。LED8 段數(shù)碼管的設置為每個方位上的一對 2 為顯示器。 1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgde dpAMBERCC圖 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。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。LED 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)簡單，分為七段和八段兩種形式，也有共陽和共陰之分。而光的波長也就是光的顏色，是由形成 PN 結(jié)的材料決定的。半導體晶片由三部分組成，一部分是 P 型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是 N 型半導體，在這邊主要是電子，中間通常是 1 至 5 個周期的量子阱。 八段 LED 數(shù)碼管LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，它是一種固態(tài)的半導體器件，可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。同理，當光敏二極管導通時，三極管的基極電壓為高，基極與發(fā)射極之間的電平為高，三極管導通，檢測口的電壓為低電平。同時三極管還可以起到一定的隔直作用。但是除了使用光敏二極管，還需使用三極管，三極管的型號是 普通光敏二極管的開關特性不太好，所以設計在電路中加入了三極管作為開關。交交交交vccR81KINT1圖 違規(guī)檢測電路其基本設計思想是：將光敏二極管放在停車線上，當車輛行駛過將光敏二極管遮住，這樣，光敏二極管就不導通，單片機檢測到這一信號執(zhí)行警報操作。具體設置如下表 表 比例及調(diào)整時間南北與東西向比例 0— — 及以上調(diào)整南北向時間 20 20 40調(diào)整東西向時間 40 20 20由表可知，對應的時間調(diào)整也只有三種，分別是 20，40；20，20；40，然在實際應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(diào)整過程 違規(guī)檢測電路及模擬在紅燈和黃燈期間，車輛是禁行的，為了對那些違反規(guī)則的車輛進行檢測，可使用超聲波車輛傳感器。比例 0 到 為一個范圍， 到 為一個范圍， 以上為一個范圍。將該比例值放在 A，然后進行時間調(diào)整。分別檢測兩個方向的車流量，車流量檢測不是最終目的，在每半個循環(huán)周期，系統(tǒng)會檢測到兩個方向的車流量數(shù)據(jù)，除以時間，那么就可以得到單位時間的車流量，然后比較兩個方向單位時間車流量多少，以確定下一次循環(huán)紅綠燈時間，達到調(diào)整的目的。，生成精確的輸出控制信號。，即紅綠燈時間值。車流量檢測傳感器可對單片機控制系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)，系統(tǒng)對所獲數(shù)據(jù)進行模糊處理。同樣道理，根據(jù)圓盤(車輪)的轉(zhuǎn)速，再結(jié)合圓盤的周長就是計算出物體的位移。圓盤每轉(zhuǎn)動一圈，霍爾傳感器便輸出一個脈沖。磁鋼用來提供霍爾能感應的磁場，當霍爾元件以切割磁力線的方式相對磁鋼運動時，在霍爾輸出端口就會有電壓輸出，所以霍爾傳感器和磁鋼需要配對使用。 十字路口車輛通行順序十字路口車輛通行順序由于南往北, 北往南時間顯示相同, 所以只要一個方向多車, 下次時間就要加長東往西,西往東也一樣。這樣控制可以把不斷增多的車輛一步一步消化, 雖然最后由于每個路口的綠燈放行時間延長而使等候的時間變長, 但比塞車等候的時間短得多。這樣檢測, 某次可能不準確, 但下次肯定能彌補回來, 累積計算是很準確的, 這就是人們常說的模糊控制”。比如: 20秒內(nèi)可以通過的車輛為20輛, 當20秒內(nèi)南往北方向車輛通過車輛達不到20輛時, 判斷該方向為少車, 當20秒內(nèi)北往南方向車輛通過車輛也達不到20 輛時, 判斷該方向也為少車, 下一次通行仍為20秒, 當20秒時間內(nèi)南往北或北往南任意一個方向通過的車輛達20輛時證明該狀態(tài)車輛較多, 下一次該方向綠燈放行時間改為40秒, 當40秒內(nèi)通過的車輛數(shù)達45輛時車輛判斷為擁擠, 下一次綠燈放行時間改仍為40秒, 當40秒車輛上通過車輛達不到45輛時, 判斷為少車, 下次綠燈放行時間改為20秒, 依此類推。圖 本系統(tǒng)復位與時鐘方式 其它硬件介紹及連接 車流量檢測電路及模擬如何判斷兩路口車輛的狀況呢？我們要設計一套科學檢測車流量而自動調(diào)整綠燈放行時間( 需設定上、下限) 的控制系統(tǒng),這樣無疑會大大提高車輛通過率, 有效緩解交通壓力。本設計中復位方式采用上電∕按鍵手動復位方式，時鐘采用內(nèi)部時鐘。 （3）EA 腳的功能及接法單片機的 EA 腳控制程序從內(nèi)部存儲器還是從外部存儲器讀取程序。當程序跑飛或死機時，也需要進行系統(tǒng)復位。（2）復位電路系統(tǒng)剛上電時，單片機內(nèi)部的程序還沒有開始執(zhí)行，需要一段準備時間，也就是復位時間。單片機的時鐘電路由外接的一只晶振和兩只起振電容，以及單片機內(nèi)部的時鐘電路組成，晶振的頻率越高，單片機處理數(shù)據(jù)的速度越快，系統(tǒng)功耗也會相應增加，穩(wěn)定性也會下降。（1）時鐘電路首先介紹一下單片機的晶振電路，即時鐘電路。XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。F1ash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程電壓 Vpp。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。Error!／VPP：外部訪問允許。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的Error!信號。該位置位后，只有一條 M0VX 和 M0VC 指令 ALE 才會被激活。對 F1ash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG） 。即使不訪問外部存儲器，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1／6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設置 SFR AUXR 的DISRT0 位（地址 8EH）可打開或關閉該功能。RST：復位輸入。P3 口除了作為一般的 I／0 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：表 具有第二功能的 P1 口引腳端口引腳 第二功能： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外中斷 0） / INT1（外中斷 1） T0（定時／計數(shù)器 0 外部輸入） T1（定時／計數(shù)器 1 外部輸入） / WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） / RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。對 P3 口寫入“l(fā)”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／0 口。Flash 編程或校驗時，P2 亦接收高位地址和其它控制信號。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR 指令）時，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。P2 口：P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。Flash 編程和程序校驗期間，Pl 接收低 8 位地址。對端口寫“l(fā)” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。GND：地 主要引腳功能AT89S51 引腳圖如圖 所示： 圖 引腳圖中斷系統(tǒng)：中斷系統(tǒng)的作用主要是對外部或內(nèi)部的終端請求進行管理與處理。時鐘電路：時鐘電路的作用是產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘脈沖序列。全雙工串行口：A89S51 內(nèi)置一個全雙工串行通信口，用于與其它設備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當同步移位器使用。它們主要用于實現(xiàn)與外部設備中數(shù)據(jù)的并行輸入與輸出，有些 I/O 口還有其他功能。并行輸入輸出(I/O)口： 8051 共有 4 組 8 位 I/O 口(P0、 PP2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。AT89S51 共有 2 個 16 位定時/計數(shù)器。通常采用只讀存儲器，且其又多種類型，在 89 系列單片機中全部采用閃存。數(shù)據(jù)存儲器(內(nèi)部 RAM)：數(shù)據(jù)存儲器用于存放變化的數(shù)據(jù)。中央處理器：中央處理器