【正文】 開 始黃 燈 閃 爍 初 值 加 1是 否 夠 1 s ？ 重 賦 5 0 m s 初 值重 賦 5 0 m s 初 值重 賦 1 s 循 環(huán) 次 數(shù)倒 計(jì) 時(shí) 減 1報(bào) 警 初 值 減 1調(diào) 時(shí) 間 顯 示 子 程 序返 回 斷 點(diǎn)T 0 賦 5 0 m s 初 值NY 圖 T0 中斷子程序流程圖 東西、南北路口紅外檢測(cè)中斷子程序 本系統(tǒng)主要使用了外部中斷，中斷信號(hào)有引腳 INT0 和 INT1輸入，低電平有效， CPU 每個(gè)時(shí)鐘周期都會(huì)檢測(cè) INT0 和 INT1 上的信號(hào)， 89C51 允許外部中斷以電平方式或負(fù)邊沿方式兩種中斷方式輸入中斷請(qǐng)求信號(hào)，可由用戶通過設(shè)置 TCON 中 IT0 和 IT1位的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。恢復(fù) R0 值 AJMP TIME 。重裝入定時(shí)器初值 MOV TL0,0BOH 。軟件計(jì)數(shù)器賦初值 LOOP: SJMP $ 。開 T0 中斷 SETB TR0 。裝入定時(shí)器初值 MOV TL0,0BOH 。初值： TC M T T?? 計(jì) 數(shù)＝ 216－ 50ms/1us=15536=3CBOH ORG 1000H START: MOV TMOD,01H 。在中斷服務(wù)子程序中， CPU先重裝入定時(shí)器初值，再使軟件計(jì)數(shù)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(shí)間顯示程序。相反，時(shí)間計(jì)時(shí)方面卻不可能只用計(jì)數(shù) 器，因?yàn)轱@然１秒鐘已經(jīng)超過了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間，所以我們還必須采用定時(shí)器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問題。如單片機(jī)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(shí)只有 毫秒，采用方式１最大延時(shí)也只有 毫秒。在方式 0 時(shí) M 為 8192；在方式1 時(shí) M的值為 65536；在方式 2 和 3為 256。計(jì)數(shù)值并不是目的，目的是時(shí)間值，設(shè)計(jì) 1 次的時(shí)間，即定時(shí)器計(jì)數(shù)脈沖的周期為 T計(jì) 數(shù) ，它是單片機(jī)系統(tǒng)主頻周期的 12 倍， 設(shè)要求的時(shí)間值為 T，則有 C TT? 計(jì) 數(shù) 。它是以加法記數(shù)的，并能從全 1 到全 0 時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。這里采用 T0 定時(shí)器中斷方法。本設(shè)計(jì)采用 T0 定時(shí)器方法來設(shè)定 1S時(shí)間。 圖 按鍵控制電路 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的全部控制程序?qū)嶋H上分為若干子程序： T0 中斷子程序，東西、南北路口紅外檢測(cè)中斷子程序， 1ms 延時(shí)子程序，時(shí)間顯示子程序，黃燈閃爍 5s 子程序，檢測(cè)車流量與顯示子程序，報(bào)警子程序等。綠燈時(shí)間時(shí)，當(dāng) S11 鍵按下，顯示東西方向車流量；當(dāng) S12 鍵按下，顯示南北方向車流量。每個(gè)按鍵一端接地，另一端接上拉電阻。如圖 所示。剛才的 3個(gè)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(hào)中是 PA 端口 8 個(gè) 引 腳 值PA0,PA1,PA2,PA3,PA4,PA5,PA6,PA7 對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制碼。其中均是低電平有效。如果東西紅燈亮，那南北方向就是綠燈亮，反之亦然，所以在硬件上連接圖上也是對(duì)稱分布的，如圖 所示。 圖 紅外線接收放大電路 交通指示燈電路 根據(jù)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，紅綠燈的顯示不可少，紅綠燈的顯示采用普通的發(fā)光二極管。用 3 個(gè)非門組成電壓放大器， R22 是其反饋偏置電阻器。 圖 74HC240 引腳 74LS04 為非門電路，電路圖如圖 所示，作用是使輸入和輸出反相。 74HC240 真值表見表 。 圖 74LS244 引腳 74HC240 為 3 態(tài) 8 位反相緩沖器，功能與 74LS244 類似，只不過輸出與相應(yīng)的輸入反相。 74LS244 真值表見表 。它主要用于三態(tài)輸出，作為地址驅(qū)動(dòng)器，時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器和總線驅(qū)動(dòng)器，定向發(fā)送器等。 74LS244 為 3 態(tài) 8 位同相緩沖器，一般用作總線驅(qū)動(dòng)器。常用的驅(qū)動(dòng)芯片有同相驅(qū)動(dòng)芯片和反相驅(qū)動(dòng)芯片。當(dāng)東西方向有車輛經(jīng)過或闖紅燈時(shí)，單片機(jī)外部中斷0 中斷，進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序；當(dāng)南北方向有車輛經(jīng)過或闖紅燈時(shí)，單片機(jī)外部中斷 1中斷，進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序執(zhí)行，記錄車流量或報(bào)警。 D D2 分別作為東西路口紅 外發(fā)射和接受管； D D4 分別作為南北路口紅外發(fā)射和接受管。紅外線一體化接收頭是集紅外接收、放大、濾波和比較器輸出等的模塊，性能穩(wěn)定、可靠。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率較小，紅外接收二極管收到的信號(hào)較弱，所以接收端就要增加高增益放大電路。 （ 2）紅外接收管是接收電路的一種光敏二極管，使用時(shí)要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作而獲得高的靈敏度。判斷紅外發(fā)光二極管的好壞與判斷普通二極管一樣的方 法。 常用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為 940nm 左右，外形與普通φ 5mm 發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。 （ 1）紅外發(fā)射管就是發(fā)射紅外線的二極管，波長主要有940nm 和 850nm 兩種，材料一般都是 GaAlAs，其工作電流一般在50mA，主要用于紅外控制系統(tǒng)的發(fā)射源。每種傳感器都各有優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中采用紅外對(duì)管 檢測(cè)器作為檢測(cè)車流量和闖紅燈車輛的檢測(cè)器件。如果WDI 保持高電平超過看門狗定時(shí)周期（ ）， RESET 端將發(fā)生200ms 的負(fù)脈沖使 CPU 復(fù)位。 RESET 是復(fù)位信號(hào)輸出腳，接到 CPU 的復(fù)位輸入腳。 VBATT：后備 電池輸入端。 WDI：監(jiān)視器輸入引腳。 PFI：電池故障輸入。 VCC：接電源引腳，電源供電 ~。其引腳說明如圖 所示。 這里，以專用芯片 MAX692 作為外部看門狗的電路。這種方式中，看門狗能否可靠有效地工作，與硬件組成及軟件的控制策略都有 密切的關(guān)系。從實(shí)現(xiàn)角度上看，該方式是一種軟件與片外專用電路相結(jié)合的技術(shù)，硬件電路連接好后，在程序中適當(dāng)?shù)夭迦胍恍┛撮T狗復(fù)位的指令，保證程序正常運(yùn)行時(shí)看門狗不溢出。這里采用硬件看門狗方式 [18]。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有收到來自單片機(jī)或其它CPU 的觸發(fā)信號(hào)，則系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制復(fù)位，以保證系統(tǒng)在受到干擾時(shí)仍能夠維持正常的工作狀態(tài) 。設(shè)置看門狗是為了防止單片機(jī)死機(jī)、提高單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾性的一種重要途徑。 1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp個(gè)1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp個(gè)1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp個(gè)1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp個(gè)1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp十1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp十1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp十1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp十東 西南 北東西方向時(shí)間顯示南北方向時(shí)間顯示D0D1D2D3D4D5D6D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7D7D0D1D2D3D4D5D6D7D [0.. .7]P B 1P B 0P B 3P B 2P C 0P C 1P C 2P C 3P C 4P C 5P C 6P C 7 圖 LED 雙位數(shù)碼管顯示電路 其中 PC0~PC7 作為段選碼， PB0~PB3 作為位選碼。雖然東、西或南、北道路口不一樣，但是顯示的時(shí)間在數(shù)字上是一樣的，所以兩邊連接的數(shù)碼管是對(duì)稱的。 表 驅(qū)動(dòng)代碼表 顯示數(shù)值 dp g f e d c b a 驅(qū)動(dòng)代碼（ 16 進(jìn)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 LED8 段數(shù)碼管的設(shè)置為每個(gè)方位上的一對(duì)雙位數(shù)碼管。以共陰極結(jié)構(gòu)為例，如dp， g,f,e,d,c,b,a 管角上加上 7FH，因此 dp 上為 0v，則二極管全亮顯示為 8。 （ 2）共陽極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陽極接在一起，稱為共陽極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼顯示段輸入低平有效，當(dāng)某段輸入低電平該段便發(fā)光，如圖 所示。 （ 1）共陰極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陰極接在一起，稱為共陰極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼顯示段輸入高電平有效，當(dāng)某段輸入高電平該段便發(fā)光，如圖 所示。因此應(yīng)用比較廣泛。以八段共陰管為例，它有 8 個(gè)發(fā)光二極管(比七段多一個(gè)發(fā)光二極管，用來顯示 dp，即點(diǎn) )。 八段 LED數(shù)碼管顯示電路 LED數(shù)碼管顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的 MCS51單片機(jī)輸出設(shè)備。 C為數(shù)據(jù)打入端：當(dāng) C為“ 1”時(shí)，鎖存器輸出 狀態(tài)同輸入狀態(tài)；當(dāng) C由“ 1”變“ 0”時(shí)，數(shù)據(jù)打入鎖存器。 圖 74LS373 引腳 P0 其中： 1D8D 為 8 個(gè)輸入端。 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 X X X X X 0 0 00H 為 8255 的PA 口 0 X X X X X 0 1 01H 為 8255 的PB 口 0 X X X X X 1 0 02H 為 8255 的PC 口 0 X X X X X 1 1 03H 為 8255 的控制口 由于 89C51 是分時(shí)對(duì) 8255 和儲(chǔ)存器進(jìn)行訪問 ,所以與 89C51的 P0 口不會(huì)發(fā)生沖突。我們用 8255A 并行接口芯片來擴(kuò)展I/O 端口。由于我們用外部輸入設(shè)定紅綠燈倒計(jì)時(shí)初值、數(shù)碼管的輸出顯示、紅綠黃信號(hào)燈的顯示都要用到一個(gè) I/O端口，顯然 8051 的端口是不夠，需要擴(kuò)展。 8051 雖然有 4 個(gè) 8位 I/O端口 ,但真正能提供借用的只有 P1口 ,因?yàn)?P2和 P0口通常用于傳 送外部傳送地址和數(shù)據(jù) ,P3 口也有它的第二功能。只有 A口具備雙向總線方式， 8 位外設(shè)線用作輸入或輸出，此時(shí) C口的 5 條線用作通訊聯(lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。這時(shí) A 口或 B 口的 8 位外設(shè)線用作輸入或輸出， C 口的 4 條線中三條用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆?lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。輸出可被鎖存，輸入不能鎖存。適用于三個(gè)端口中的任何一個(gè)。 D0： C 口低 4 位功能（ 1=輸入， 0=輸出）。 D2： B 口方式選擇（ 0=方式 0， 1=方式 1）。 00— 方式 0 01— 方式 1 1 — 方式 2 D4： A 口功能（ 1=輸入， 0=輸出）。 表 方式控制字格式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7：設(shè)定工作方式標(biāo)志， 1 有效。其中 C 口按位置位 /復(fù)位控制字方式使 用較為繁難，說明也較冗長，故在此不作敘述。引腳圖如圖 所示。 C 口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成 4 位的端口，每個(gè)端口包含一個(gè) 4 位鎖存器。其內(nèi)部還有一個(gè)控制寄存器，即控制口。 表 接口與對(duì)應(yīng)的數(shù)值功能表 ~ 設(shè)置紅燈初值 設(shè)置綠燈初值 1 * * 否 否 0 0 00H 01H ...... 63H 否 0 1 ...... 99 1 00H 01H ...... 63H 0 1 ...... 99 否 當(dāng) S9按下時(shí) 為低電平，設(shè)置初值（當(dāng) S8 按下時(shí)設(shè)置設(shè)置綠燈初值，當(dāng) S8 斷開時(shí)設(shè)置紅燈初值）；當(dāng) S9 斷開時(shí)，不重新設(shè)置紅綠燈初值。當(dāng) I/O 接口內(nèi)部有上拉電阻