【正文】 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ 0 口。在訪問 8 位地址的外 部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVXRi 指令）時， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 P2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。對端口寫“ 1”，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，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 Flash 編程和程序校驗期間， Pl 接收低 8 位地址。對端口寫“ l”，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。 在 F1ash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。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”可作為高阻抗輸入端用。 （ 2）有 128 字節(jié) 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 RAM 8051 內(nèi)部有 128 個 8 位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128 個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以 ，用戶能使用的 RAM 只有 128 個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 80C51 有PDIP(40pin)和 PLCC(44pin)兩種封裝形式。在空閑模式下凍結(jié) CPU 而 RAM 定時器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。 17 外時鐘源 外部事件計數(shù) 內(nèi)中斷 INT0 INT1 控制 并行口 串行通訊 圖 MCS— 51 單片機系統(tǒng)組成基本框圖 由圖可見， AT89C51 是由中央處理器 CPU、 隨機 存儲器 RAM、 只讀存儲器ROM、 可編程 I/O 口 電路 、定時器 /計數(shù)器等 若干部件組成 ，再配置一定的外圍電路，即可構(gòu)成一個基本的微型計算機 系統(tǒng)。它集 Flash 程序存儲器 既可在線編程（ ISP）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用 8 位微處理器于單片芯片中， ATMEL 公司的功能強大，低價位 AT89C51 單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 16 圖 AT89C51 單片機示意圖 AT89C51 單片機的主要性能參數(shù)和主要引腳 對交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計，首先應(yīng)對交通燈的核心控制芯片的基本結(jié)構(gòu)和特征以及主要引腳有比較詳細的了解。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞 —— “智能型”，如智能型洗衣機等。它 在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱 PC 機。一樣的道理，如果把巨型計算機上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到家用 PC 上來運行，家用 PC 的也是承受不了的。一個可視化高級語言編寫的小程序里面即使只有一個按鈕，也會達到幾十 K 的尺寸！對于家用 PC 的硬盤來講沒什么，可是對于單片機來講是不能接受的。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。 它是一種 在線式實時控制計算機，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有較強的 15 抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機的（比如家用 PC）的主要區(qū)別。 單片機內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如 CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過 10 元即可 ......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學習、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。 單片機又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機在工作?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產(chǎn)品中都會集成有單片機。 單片機比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此 它得到了最多的應(yīng)用。當代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機上。而傳統(tǒng)的 8 位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。 90 年代后隨著消費電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機技術(shù)得到了巨大的提高。基于這一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。 INTEL 的 Z80 是最早按照 這種思想設(shè)計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。單片機由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專用處理器發(fā)展而來。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計 算機所需要的大部分部件： CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。在此過程中隨時調(diào)用急停按鍵和時間調(diào)節(jié)中斷。系統(tǒng)的總體框圖如上所示。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，加入了緊急情況處理與時間調(diào)整功能。由此在交通控制中增設(shè)禁停按鍵，就可達到想此目的。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)。 （ 2）時間的設(shè)置 本設(shè)計中可通過鍵盤對時間進行手動設(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。駕駛員和行人普遍都愿意選擇有倒計時顯示的信號控制方式，并且認為有倒計時顯示的路口更安全。 單片機交通控制系統(tǒng)的功能要求 本設(shè)計能模擬基本的交通控制系統(tǒng)，用紅綠黃燈表示禁行，通行和等待的 信號發(fā)生，還能進行倒計時顯示，通行時間調(diào)整和緊急處理等功能。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表 1 所示。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。此狀態(tài)下，東西向允許通行，南北向禁止通行。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。此狀態(tài)下，東西向禁止通行，南北向允許通行。說明：黑色表示亮，白色表示滅。設(shè)在十字路口，分為東西向和南北向，在任一時刻只有一個方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時間，經(jīng)過短暫的過渡時間，將通行禁行方向?qū)Q。每個路口的信號的的轉(zhuǎn)換順序為：綠 —— 黃 —— 紅 綠燈表示允許通行，黃燈表示禁止通行，但已經(jīng)駛過安 全線的車輛可以繼續(xù)通行，是綠燈過渡到紅燈提示燈。 由于該系統(tǒng)對于交通燈及數(shù)碼管的控制，只用單片機本身的 I/O 口就可實現(xiàn)，且本身的計數(shù)器及 RAM 已經(jīng)夠用，故選擇方案二。若用該方案，可提供較多 I/O 口 ,但操作起來稍顯復雜。 10 輸入方案 題目要求系統(tǒng)能 調(diào)節(jié) 燈亮時間 ，并可 處理緊急情況，我 研究 了兩種方案： 方案一：采用 8155 擴展 I/O 口及鍵盤，顯示等。這種方案 雖然 功能強大， 并 可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等 ，但 實現(xiàn)復雜，且須完成大量的軟件工作 。這種方案只顯示有限的符號和數(shù)碼 字符，簡單，方便。 顯示界面方案 該系統(tǒng)要求完成倒計時功能。改方案的優(yōu)點是系統(tǒng)簡明扼要， 節(jié)約成本；缺點是輸出功率不高。此方案的優(yōu)點是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟 電路可供選用；缺點是各模塊都采用獨立電源，會使系統(tǒng)復雜，且可能影響電路電平。利用單片機控制技術(shù)．提出了軟件和硬件 電源提供方案 為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。 （ 4）進行軟件系統(tǒng)的設(shè)計，對于本系統(tǒng)，本人采用單片機匯編語言編寫，對單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作情況做了充足的研究，了解定時器，中斷以及延時原理，總體上完成了軟件的編寫。 （ 2）確定系統(tǒng)交通控制的總體設(shè)計，包括，十字路口具體的 通行禁行方案設(shè)計以及系統(tǒng)應(yīng)擁有的各項功能，在這里，本設(shè)計除了有信號燈狀態(tài)控制能實現(xiàn)基本的交通功能，還增加了倒計時顯示提示，基于實際情況，又增加了緊急狀況處理和通行時間可調(diào)這兩項特特殊功能。 考慮到特殊車輛情況，設(shè)置緊急轉(zhuǎn)換開頭。 東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用數(shù)碼管顯示器進行顯示（采用倒計時的方法）。最后介紹了 PROTEUS 嵌入式系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺的使用方法，利用 Proteus 軟件對交通燈控制系統(tǒng)進行了仿真 9 2 智能交通燈控制系統(tǒng)的總體設(shè)計 智能交通燈控制系統(tǒng)的技術(shù)指標 設(shè)計一個十字路口的交通燈控制電路，要求南北方向和東西方向兩個交叉路口的車輛交替運行，兩個 方向能根據(jù)車流量大小自動調(diào)節(jié)通行時間，車流量大，通行時間長，車流量小，通行時間短。智能交通燈控制系統(tǒng)通常要實 現(xiàn)自動控制和在緊急情況下能夠手動切換信號燈讓特殊車輛優(yōu)先通行。 分析應(yīng)用了單片機實現(xiàn)智能交通燈管制的控制系統(tǒng) ， 以及該系統(tǒng)軟 、 硬件設(shè)計方法 ， 實驗證明該系統(tǒng)實現(xiàn)簡單 、 經(jīng)濟 ， 能夠有效地疏導交通 ， 提高交通路口的通行能力 。因此已成為目前廣 8 泛采用的方法。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，基于傳統(tǒng)交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計過于死板，紅綠燈交替是間過于程式化的缺點，智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計就更顯示出了它的研究意義，它能根據(jù)道路交通擁護，交叉 路口經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況。使交通得以有效管制，對于疏導交通流量，提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。所以，改變和完善我國現(xiàn)有的交通系統(tǒng)已 成為當務(wù)之急。 在這種背景下， 結(jié)合我國城市道路交通的實際情況，開發(fā)出真正適合我們自身特點的智能信號燈控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當前的主要任務(wù)。 基于單片機的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計的意義 由于我國經(jīng)濟的快速發(fā)展從而導致了汽車數(shù)量的猛增，大中型城市的城市交通，正面臨著嚴峻的考驗，從而導 致交通問題日益嚴重，其主要表現(xiàn)如下：交通事故頻發(fā)，對人類生命安全造成極大威脅；交通擁堵嚴重，導致出行時間增加，能源消耗加大；空氣污染和噪聲污染程度日益加深等。但是，隨著社會的不斷進步，傳統(tǒng)的交通燈的缺陷也日益出現(xiàn)，其中設(shè)計過于死板，達不到道路的最大通行效率是最明顯的問題， 紅綠燈交替變換時間過于程式化。而中國最早的馬路交通燈卻是誕生于 1928 年的上海英租界。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市 5 號大街的一座高塔上。 1869 年 1 月 2 日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。 1868 年，英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。 1858 年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。s life. The simulation system is posed of a singlechip microputer hardware and software system, the two digital tube 8and the LED lamp display system. And reset circuit control circuit ponents, a better simulation of the road traffic control. Firstly, for intelligent traffic light on the research significance and intelligent traffic research current situation undertook an analysis, pointed out the shortings of current traffic lights, and proposed the improvement method. Intelligent traffic light control system usually must realize the automatic control and in emergency situations to manually switch signal lamp for special vehicle preemption. Finally introduced a PROTEUS based intelligent traffic light control system design and simulation, system according to the twolane traffic crossroads situation control of traffic signal lamp