【正文】 口上。 表 31 驅(qū)動代碼表 顯示數(shù)值 dp,g,f,e,d,c,b,a 驅(qū)動代碼 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11010000 11111001 10100100 10110000 10011001 10010010 10000010 11111000 10000000 10010000 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H 相應(yīng)在程序軟件上，可以通過調(diào)用程序給定的秒值經(jīng)過特定計算算出需要顯示的個位和十位，然后有 DPTR調(diào)取 LEDMAP 的代碼。為方便起見，本文主要討論共陽八段 LED數(shù)碼顯示管，其他類形的顯示管與其類似。以八段共陽管為例，它有 8個發(fā)光二極管 (比七段多一個發(fā)光二極管，用來顯示 sP，即點 )，每個發(fā)光二極管的陽極連在一起，如圖 （圖 33） 所示。 八段 LED 數(shù)碼管 LED 顯示屏作為大型顯示設(shè)備的一種，具有亮度高、價格低、壽命長、維護(hù)簡便等優(yōu)點。如圖所示，當(dāng)開關(guān)狀態(tài)如圖所示時 ， LED點亮，同時低電平被單片機(jī)捕獲。車流量檢測電路如下圖 （圖 32） 所示。相對于后面的連接電路來書，其為高電平。再實際使用中， 。這樣輸出端的基極相當(dāng)于與 8 引腳連接，其電平為高，使得三極管導(dǎo)通，及 兩個引腳導(dǎo)通 。 TLP550是日本東芝公司生產(chǎn)的一款光耦，該光耦沒有和基極連接，適合與再遼寧工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 噪聲比較大的環(huán)境中應(yīng)用。另外，再單片機(jī)和坡度按開關(guān)之間加了光電隔離。其工作原理是當(dāng)車輛經(jīng)過傳感器時，引起其自感的變化，考慮到單片機(jī)系統(tǒng)的便利性， 本次設(shè)計用一種手動的操作方式，即車流量的檢測電路用撥斷開關(guān)代替。 圖 31 基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)電路圖 車流量檢測電路及模擬 為了達(dá)到對紅綠燈的時間控制，需要對道路上的車流量進(jìn)行檢測。 每滿一個狀態(tài)循環(huán)周期，若為自動模式，則須將檢測到的車流量數(shù)據(jù)處理一次，判斷兩個方向的交通輕重緩急狀況，再調(diào)整下次狀態(tài)循環(huán)的紅綠燈時間，以達(dá)到自動控制的目的。 時間到達(dá)一個狀態(tài)所要全部時間，則要進(jìn)行下一狀態(tài)判斷及銜接，并裝入次狀態(tài)的相應(yīng)狀態(tài)碼值以及時間值， 當(dāng)然，還要開啟兩個外部中斷，其一為違規(guī)信號或禁停信號輸入，一旦信號有效，中斷開始，進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，開啟蜂鳴器禁止全部通行，當(dāng)按下 F遼寧工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 鍵，中斷結(jié)束返回。其實這個過程就是將存儲時間值的寄存器進(jìn)行設(shè)置，以及標(biāo)志是否要進(jìn)行車流量檢測及調(diào)整。 系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)上電或手動復(fù)位之后，系統(tǒng)等待模式選擇設(shè)置鍵按下，模式分兩種：紅綠燈時間自動和紅綠燈時間設(shè)置。其具體的硬件電路總圖如圖 所示。 系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成 本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，組成一個集車流量采集、處理、自動控制為一身的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 在模式選擇上，若為自動模式，將不斷調(diào)用車流量檢測模塊對車流量進(jìn)行檢測統(tǒng)計，到達(dá)一定時間將修正通行時間一滿足不同路況的需要。在此過程中還要實時捕捉違規(guī)檢測和緊急按鍵信號，以達(dá)到對異常狀態(tài)進(jìn)行實時控制的目的。系統(tǒng)的總體框圖如上所示。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，加入了違規(guī)檢測電路和車流量檢測電路為單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)對此 進(jìn)行具體處理，及時調(diào)整控制指揮，為了超越視覺指揮的局限性，同時接上蜂鳴器，在聽覺上加強(qiáng)了指揮提醒作用。由此在交通控制中增設(shè)禁停按鍵，就可達(dá)到想此目的。本系統(tǒng)要求的按鍵控制不多，且 I／ 0口足夠，可直接采用獨立式。前者軟件編寫簡單，但在按鍵數(shù)量較多時特別浪費 I／ 0口資源，一般用于按鍵數(shù)量少的系統(tǒng)。 狀態(tài) 1 狀態(tài) 3 狀態(tài) 4 狀態(tài) 6 東西向 南北向 東西紅燈 東西黃燈 東西綠燈 南北紅燈 南北綠燈 南北黃燈 禁行 通行 1 0 0 0 1 0 等待變換 等待變換 1 0 0 0 0 1 通行 禁行 0 0 1 1 0 0 等待變換 等待變換 0 1 0 1 0 0 遼寧工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 7 時間手動設(shè)置 除系統(tǒng)根據(jù)車流量自動控制調(diào)整，也可以通過鍵盤進(jìn)行手動設(shè)置，增加了人為的可控性，避免自動故障和意外發(fā)生，并再緊急狀態(tài)下，可設(shè)置所有燈變?yōu)榧t燈。紅燈時間和綠燈時間，是根據(jù)道口東西向和南北向的車流量，利用統(tǒng)計方法確定的。一般車流量檢測器采用傳感器 +單片機(jī) +外圍器件來實現(xiàn)。車輛檢測器作為智能交通系統(tǒng)的基本組成部分，在智能交通系統(tǒng)中占有重要的地位。倒計時顯示是用來減少駕駛員在信號燈色改變的關(guān)鍵時刻做出復(fù)雜判斷的 1 種方法，它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時間，幫助駕駛員在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇 。 倒計時顯示 倒計時顯示可以提醒駕駛員在信號燈燈色發(fā)生改變的時間、在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇。說明： 0表示滅， 1表示亮。 下面我們可以用圖表表示燈狀態(tài)和行止?fàn)顟B(tài)的關(guān)系如下 ： 遼寧工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 表 21 交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài) 東西南北四個路口均有紅綠黃 3燈和數(shù)碼顯示管 2個，在任一個路口，遇紅燈禁止通行，轉(zhuǎn)綠燈允許通行，之后黃燈亮警告行止?fàn)顟B(tài)將變換。 ※南北方向綠燈滅，同時黃燈亮，東西方向紅燈亮，倒計時 2秒。 ※南北方向紅燈滅，同時綠燈亮，東西方向黃燈滅，同時紅燈亮，倒計時 20秒。 ※東西方向綠燈滅，同時黃燈亮， 南北方向紅燈亮，倒計時 2 秒。交通狀態(tài)從狀態(tài) 1 開始變換，直至狀態(tài) 6然后循環(huán)至狀 1， 周而復(fù)始，即如圖 （圖 21） 所示：直至狀態(tài) 6然后循環(huán)至狀態(tài) 1， 通過具體的路口交通燈狀態(tài)的演示分析我們可以把這四個狀態(tài)歸納如下： 圖 21 交通狀態(tài) ※東西方向紅燈滅，同時綠燈亮，南北方向黃燈滅，同時紅燈亮，倒計時20秒。其具體狀態(tài)如下圖所示?？刂破鞴δ懿考ǔ绦蛴嫈?shù)器 PC、指令寄存器 IR、指令譯碼器 ID、定時控制邏輯電路 CU、數(shù)據(jù)指針寄存器 DPTR、堆棧指針 SP及時鐘電路等。 ③ .4KB片內(nèi) 程序存儲器 ROM或 EPROM 8051共有 4096 個 8位掩膜 ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù) ④ .片內(nèi) 18個 特 殊功能寄存器（ SFR） 如圖（圖 11）所示： 遼寧工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 3 圖 11 片內(nèi)特殊存儲器分布圖 ⑤ .4個 8位 的并行輸入輸出 I/O口（ PIO） 8051共有 4組 8位 I/O口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸 P0口 ~ 輸入與輸出 分時的傳送地址低 8位與數(shù)據(jù)線 P1口 ~ 輸入與輸出 無第 二功能 P2口 ~ 輸入與輸出 傳送地址的高 8位 P3口 ~ 輸入與輸出 — RXD：串行口輸入端 — TXD：串行口輸出端 — TXD：串行口輸出端 — ：外部中斷 0中斷請求輸入端 — ：外部中斷 1中斷請求輸入端 — T0：定時器 /計數(shù)器 0外部輸入端 — T1：定時器 /計數(shù)器 1外部輸入端 — ：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號 數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 位尋址區(qū) R7 R0 3 組（ 8 字節(jié)） 特殊功能寄存器 SFR 2 組 1 組 0 組 0F0H SFR 可尋址區(qū) 0E0H 0D0H 0C8H 0B8H 0B0H 0A8H 0A0H 98H 90H 88H 80H 0FFH 80H 7FH 30H 2FH 20H 1FH 00H 遼寧工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 — ：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號 ⑥ .1個 串行口 I/O（ SIO/UART）完成單片機(jī)與其他微機(jī)的之間的串行通信 ⑦ .2/3個 16位 定時器 /計數(shù)器（ TIMER/COUNTER） ⑧ .可處理 5個中斷源，兩級可程序優(yōu)先級的中斷系統(tǒng) 其中含有 MCS51指令集含 111條指令，按照指令操作功能話費有五類： 1數(shù)據(jù)傳送指令（ 28） 2算術(shù)運算指令（ 24） 3邏輯運算及轉(zhuǎn)移指令（ 25） 4控制轉(zhuǎn)移指令（ 22） 5位 操作指令（ 12） 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 12 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 除去圖中的存儲電路和 I/O部件，剩下的是 CPU，它可以分為運算器和控制器兩部分。 ②有 128字節(jié) 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 RAM。外部總線增加了 I2C 及 SPI 等串行總線方式 , 可根據(jù)需要進(jìn)行并行或者串行擴(kuò)展。 單片機(jī)的特點 （ 1）性價比高，開發(fā)周期短，易于產(chǎn)品化， （ 2）集成度高，可靠性好 ，抗干擾性強(qiáng)， （ 3）功能完善，接口多樣， （ 4）低功耗、低電壓 一般電源供電電壓在 5～ 3V范圍內(nèi)單片機(jī)都能正常工作，供電的下限可達(dá) 1～2V。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合， 便可成為一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。我們現(xiàn)在使用比較的多的是 AT89C51/AT89s51等。 Inter 公司停止生產(chǎn)MCS51 系列單片機(jī)之后將生產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓給了許多其他公司，于是出現(xiàn)了許多與Mcs51兼容的單片機(jī)。改進(jìn)后的型號更加省電。每個子系列有諾干中型號。單片機(jī)微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。于是紅、黃、綠三色信號燈即以一個完整的指揮信號家族，遍及全世界陸、海、空交通領(lǐng)域了?；氐剿奚?，他反復(fù)琢磨，終于想到在紅、綠燈中間再加上一個黃色信號燈，提醒人們注意危險。 黃色信號燈的發(fā)明者是我國的胡汝鼎，他懷著 “ 科學(xué)救國 ” 的抱負(fù)到美國深造，在大發(fā)明家愛迪生為董事長的美國通用電器公司任職員。 交通燈的出現(xiàn) 隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要，第一盞名副其實的三色燈 (紅、黃、綠三種標(biāo)志 )于 1918 年誕生。直到 1914 年，在美國的克利夫蘭市才率先恢復(fù)了紅綠燈，不過，這時已是 “ 電氣信號燈 ” 。不幸的是只面世 23 天的煤氣燈突然爆炸自滅，使一位正在值勤的警察也因此斷送了性命。在燈的腳下，一名手持長桿的警察隨心所欲地牽動皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏色。后來 ，英國倫敦議會大廈前經(jīng)常發(fā)生馬車軋人的事故，于是人們受到紅綠裝啟發(fā)， 1868 年 12 月10 日，信號燈家族的第一個成員就在倫敦議會大廈的廣場上誕生了，由當(dāng)時英國機(jī)械師德 traffic light cycle of light, yellow light flashes when the countdown seconds left warning. The system practical, simple, powerful extensions. Keywords: traffic light SCM MSC51 timing 遼寧工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 1 交通燈的背景 交通燈的歷史 19世紀(jì)初，在英國中部的約克城，紅、綠裝分別代表女性的不同身份。本系統(tǒng)實用性強(qiáng)、操作簡單、 擴(kuò)展功能強(qiáng) 。交通信號燈控制方式很多。 十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。 畢業(yè) 論文（設(shè)計） 題目 系 部 專 業(yè) 班 級 學(xué)生姓名 張寧 指導(dǎo)教師 職稱 2022 年 6 月 I 目 錄 目錄 ..............................................................Ⅰ 摘要 ..............................................................Ⅱ ABSTRACT..........................................................Ⅲ ...........................................1 ..................................................1 ................................