【正文】 P2 口便輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3 口（ 10~17 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P3 口。 P3 口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯門電路接收輸出電流。此時(shí)由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流 （ IIL） 。 P3 口第二功能祥見表 ： 表 P3 口第二功能表 口線 第二功能 信號(hào)名稱 RXD 串行數(shù)據(jù)接受 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 I N T 0—————— 外中斷 0 申請(qǐng) I N T 1—————— 外中斷 1 申請(qǐng) T0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)輸入 T1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)輸入 WR———— 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 RD———— 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 （ 3）外接晶體引腳 XTAL1(19 腳 )：它在單片機(jī)內(nèi)部是一個(gè)反向放大器的輸入端，構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。 XTAL2(18 腳 )：它在單片機(jī)內(nèi)部是片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸出端。 （ 4）控制線 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 6 頁 共 37 頁 ALE/PROG—————— (30 腳 )：地址鎖存允許 /編程信號(hào)。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率 fosc 的 1/6,可作為對(duì)外輸出的時(shí)鐘脈沖或用于定時(shí)目的。若想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。另外，該引腳將被略微拉高。 P S E N——————（ 29 腳）：片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效。當(dāng)訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)， P S E N——————信號(hào)不跳變。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)回復(fù) 到初始狀態(tài)。 當(dāng) VCC發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時(shí)，該引腳可接上備用電源 VPD（ +5V）為內(nèi)部 RAM 供電，以保證 RAM 中的數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng) EA————端接高電平時(shí)， CPU 訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。此外，該引腳還用做 EPROM 編程電壓的輸入端。 AT89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 89C51 單片機(jī)內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)中包含運(yùn)算器和控制器（ CPU）、片內(nèi)存儲(chǔ)器、 4 個(gè)并行 I/O 接、串行口、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器等功能部件 [10]。圖中 PC 是程序計(jì)數(shù)器； PSW 是程序狀態(tài)字寄存器； DPTR 是數(shù)據(jù)指針寄存器。運(yùn)算器和控制器 89C51 的運(yùn)算器和控制器功能類似 于一般微機(jī)中的微處理器 (CPU)，是單片機(jī)的核心部件，它決定了單片機(jī)的主要功能特性。各種算術(shù)、邏輯運(yùn)算所涉及到的寄存器包括：累加器 ACC、寄存器 B、暫存器 1(TEMP1)和暫存器 2(TEMP2)、程序狀態(tài)字寄存器 PSW，程序計(jì)數(shù)器 PC，堆棧指針 SP，數(shù)據(jù)指針寄存器 DPTR 等。 在 89C51 單片機(jī)中，程序存儲(chǔ)器采用 EEPROM，而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用 RAM。 ① 程序存儲(chǔ)器 程序存儲(chǔ)器內(nèi)部和外部是統(tǒng)一連續(xù)編址的，內(nèi)部占用地址空間的低4KB，地址 0000H～ 0FFFH，外部地址范圍 1000H～ FFFFH，共 60KB。當(dāng)程序計(jì)數(shù)器 PC 由內(nèi)部 ROM 開始執(zhí)行到外部 ROM 時(shí)，會(huì)自動(dòng)尋址外接程序存儲(chǔ)器。入口地址見表 。其他地址為中斷服務(wù)程序入口地址，響應(yīng)某個(gè)中斷時(shí)，將自動(dòng)從其對(duì)應(yīng)的入口地址執(zhí)行中斷服務(wù)程序。但與程序存儲(chǔ)器不同，片內(nèi)、片外存儲(chǔ)器是分別獨(dú)立編址的，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器除 RAM 塊外，還有特殊功能寄存器（ SFR）塊，其中片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有 128 個(gè)字節(jié)，其編制為 00H～ FFH；特殊功能寄存器也占 128 個(gè)字節(jié)，其編制為 80H~FFH；二者連續(xù)而不重疊。內(nèi)部存儲(chǔ)器可直接尋址。這是因?yàn)槠瑑?nèi)、片外存儲(chǔ)器使用不同的指令 (MOV 和 MOVX)。對(duì) I/O 端口操作無須特殊指令且訪問程序存儲(chǔ)器是用 P E S N——————信號(hào)選通，而訪問片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，由 RD————信號(hào)（讀）和 WR————信號(hào)（寫）選通。每個(gè)區(qū)有 R0～ R7 共 8 個(gè)工作寄存器。單片機(jī)復(fù)位時(shí)， RS1 和 RS0 為零，故指向 0 區(qū)。 b) 位尋址區(qū) 每位都有一個(gè)獨(dú)立的 8 位地址 (占據(jù)空間 00～ 7F)，共 128 位。 c) 專用寄存器區(qū) 共有 21 個(gè)專用寄存器 SFR，位于 80～ FFH 地址空間。 CPU 專用寄存器前面己經(jīng)提過，鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 9 頁 共 37 頁 而接口專用寄存器包括兩部分。另一部分為定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行口、中斷的一些控制寄存器。定時(shí) /計(jì)數(shù)器 89C51 有兩個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 (T0， T1)。 在計(jì)數(shù)器功能中，在外部事件相應(yīng)輸入腳 (T0 或 T1)產(chǎn)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加 1。 這兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器的工作狀態(tài) (定時(shí) /計(jì)數(shù) )及工作方式 (方式 0～方式 3)的選擇是由定時(shí) /計(jì)數(shù)器方式寄存器 (TMOD)中的每位值所決定的。 在前面的引腳功能中已對(duì)并行口作了簡(jiǎn)要介紹，在此就主要介紹一下串行口。它既能工作在異步方式，又能工作在同步方式。串行口的工作方式選擇、波特率選擇、串行通信協(xié)議的完成，由兩個(gè)特殊功能寄存器，即串行口控制寄存器 SCON 和功耗控制寄存器 PCON 完成。中斷 89C51 單片機(jī)提供了 6 個(gè)中斷源，而每一個(gè)中斷源都能被程控為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)。兩個(gè)外部中斷源為 INT0和 INT1，外部設(shè)備的中斷請(qǐng)求信號(hào)、掉電等故障信號(hào)都可以從 INT0 而和 INT1 引腳輸入，向 CPU提 出中斷申請(qǐng)， INT0 和 INT1 的中斷請(qǐng)求標(biāo)志 IE0、 IE1 分別設(shè)在 TCON 寄存器的、 。 5 個(gè)中斷源鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 10 頁 共 37 頁 中的一個(gè)、幾個(gè)或全部中斷源的開、關(guān)由中斷允許寄存器 (IE)完成，而每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)別的高低由中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器 (IP)完成。 表 中斷源特性表 名稱 符號(hào) 標(biāo)志符號(hào) 標(biāo)志符號(hào)位置 矢量地址 優(yōu)先級(jí)別 外部中斷 INT0 IE0 0003H 最高 最低 定時(shí)器 0 溢出中斷 TF0 TF0 000BH 外部中斷 1 INT1 IE1 0013H 定時(shí)器 1 溢出中斷 TF1 TF1 001BH 串行口中斷 R1+T1 R1 0023H T1 各模塊電路 主控制系統(tǒng) 主控器采用 AT89C51，是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的一款性能穩(wěn)定、低功耗的單片機(jī)，兼容 MCS51 系列產(chǎn)品指令系統(tǒng)及引腳。20﹪） V 的電源電壓， 1288 位的內(nèi)部 RAM， 4 個(gè) 8 位的雙向可位尋址的 I/O 端口， 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 6 個(gè)中斷源， AT89C51 單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用，靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域 。 車輛檢測(cè)電路 為了達(dá)到對(duì)紅綠燈開啟時(shí)間的控制，需要對(duì)十字路口 各個(gè)方向的車輛 進(jìn)行檢測(cè)， 本文研究的 是用 CCD 圖像傳感器實(shí)時(shí) 拍攝 （本文選取 距 十字路口 100m 內(nèi)）路況 ，采用微分二支電路處理 CCD 信號(hào)，使成二值化信號(hào)，單片機(jī)再讀入數(shù)據(jù)，判斷車隊(duì)長(zhǎng)度。 這樣就 可以大大提高車輛通過率，有效緩解交通壓力。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 11 頁 共 37 頁 圖 車輛檢測(cè) 電路 通行燈輸出控制 道口交通燈指示采用高亮度紅綠雙色發(fā)光二極管，左拐、右拐、直行及行人各一個(gè)。因?yàn)槟媳蓖ㄐ袝r(shí)雙向指示牌相同，所以每個(gè)端口應(yīng)具有 12mA 的吸收電流的能力，而人行道口按 4 個(gè)燈算，因此需 24mA 的吸收電流，在單片機(jī)的輸出口接驅(qū)動(dòng)電路 74HC244，保護(hù)單片機(jī)的輸出端口 [12]。 圖 城市道口交通指示燈電路 時(shí)間顯示電路 紅綠燈通行時(shí)間采用數(shù)碼管顯示，這是一種很好的方法。 由于 每個(gè)道口時(shí)間顯示相同， 4 組 三極管 就需192mA,所以設(shè)計(jì)中采用三極管 9012。 LED 顯示接口硬件電路由 74HC244 緩沖器、 LED 顯示器組成。 在實(shí)際使用中 LED 顯示器都是多位的。雖然這樣在任一時(shí)刻只有一位顯示器被點(diǎn)亮，但由于視覺殘留效應(yīng)，看起來與全部顯示器同時(shí)點(diǎn)亮效果完全一樣。因此多位 LED 顯示器接口電路需要有兩個(gè)輸出口，其中一個(gè)用于輸出 8 條段控線（有小數(shù)點(diǎn)顯示）；另一個(gè)用于輸出位控線，位控線的數(shù)目等于顯示器的位數(shù)。 圖 時(shí)間顯示驅(qū)動(dòng)電路 特種車輛自動(dòng) 通行電路 一般情況下交通燈都按車流量大小分配通行時(shí)間，按固有規(guī)律變化，但有特殊車輛（如 11 120）急需通行時(shí)，如何控制呢？本文中設(shè)計(jì)緊急通行開關(guān)，當(dāng)特種車輛到來時(shí)能自動(dòng)關(guān)閉所有綠燈，讓特種車輛通過。接收的紅外信號(hào)通過內(nèi)部的集成電路來進(jìn)行放大、解調(diào)，由輸出端的輸出編碼脈沖信號(hào)經(jīng)過三極管反相放大送至接收器，解調(diào)模塊再進(jìn)行譯碼。紅外遙控接收電路原理框圖如圖 所示。盲人提示音采用的是悅耳、柔和的低音。 圖 盲人提示音電路 電源電路 整個(gè)系統(tǒng)采用的是 +5V 電壓，因此采用不可調(diào)的 3 端穩(wěn)壓器件，用 LM7850 就可以滿足系統(tǒng)電源的要求。 LED 顯示接口電路 LED 顯示器簡(jiǎn)介 通常所說的 LED 顯示器由 7 個(gè)發(fā)光二極管組成因此也稱之為七段 LED 顯示器，其排列形狀如圖 所示。通過七個(gè)發(fā)光二極管亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號(hào)。使用時(shí)公共陽極接 +5V。 (2) 共陰極接法 把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 14 頁 共 37 頁 圖 LED 顯示器結(jié)構(gòu)圖 使用 LED 顯示器時(shí)要注意區(qū)分這兩種不同的接法。七 段發(fā)光二極管，再加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)八段。各代碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 。由圖可見，該緩沖器有 8 個(gè)輸入端，分為兩路 ——1A1～ 1A4， 2A1～ 2A4，同時(shí) 8 個(gè)輸出端，也分為兩路 ——1Y1～ 1Y4， 2Y1～ 2Y4， 分別由 1G 和 2G 作為它們的選通工作信號(hào)。而當(dāng) 1G（或 2G）為高電平時(shí)，呈高阻態(tài)，輸出 1A1～ 1A4（或 2A1～ 2A4）為高阻態(tài)。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 15 頁 共 37 頁 、 圖 74HC244 引腳示意圖 3 交通燈控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)思路及流程圖 交通道口交通燈控制系統(tǒng)的控制程序主要包括以下幾個(gè) 部分：主程序 、 紅綠燈時(shí)間動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié) 程序 、 顯示程序 、 定時(shí)中斷程序、車輛檢測(cè)延時(shí)程序和特種車輛實(shí)時(shí)響應(yīng)程序等。因?yàn)樵O(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示時(shí)間，所以主程序大部分時(shí)間要調(diào)用掃描顯示程序。 圖 主程序流程圖 Y N 顯示程序 開始 =0 ? 鍵功能程序 初始化 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 16 頁 共 37 頁 定時(shí)中斷服務(wù)程序 定時(shí)中斷服務(wù)程序是用于行車及行人通行的通行指示，按通行的規(guī)律，紅綠燈的控制轉(zhuǎn)換邏輯如表 所示 。 （ 2）南北方向的行車向左拐，各路右拐，行人禁止通行。 （ 3）東西方向的行車直行，各路右拐，東西方向的行人通行。 （ 4）東西方向的行車向左拐，各路右拐，行人禁止通行。 南北方向 端口 控制功能 120～ 110s 110～ 70s 70～ 60s 60～ 10s 10～ 0s P﹡ .7 左拐紅 0 0 0 1 1 P﹡ .6 左拐綠 1 1 1 0 0/1 P﹡ .5 直行紅 1 1 1 0 0 P﹡ .4 直行綠 0 0 0/1 1 1 P﹡ .3 右拐紅 0 1 1 1 1 P﹡ .2 右拐綠 1 0 0 0 0/1 P﹡ .1 行人紅 1 1 1 0 0 P﹡ .0 行人綠 0 0 0/1 1 1 道口控制字 66H 6AH 6AH/7BH 99H 99H/DDh 東西方向 P﹡ .7 左拐紅 0 0 0 0 0 P﹡ .6 左拐綠 1 1 1 1 1 P﹡ .5 直行紅 0 0 0 0 0 P﹡ .4 直行綠 1 1 1 1 1 P﹡ .3 右拐紅 0 1 1 1 1 P﹡ .2 右拐綠 1 0 0 0 0/1 P﹡ .1 行人綠 0 0 0 0 0 P﹡ .0 行人紅 1 1 1 1 1 道口控制字 55H 99H 59H 59H 59H/5DH 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 第 17 頁 共 37 頁 上述的 4 種交通規(guī)則是通過控制紅綠燈端口送控制碼的方式來實(shí)現(xiàn)。指示燈功能通過T0 定時(shí)中斷服務(wù)程 序?qū)崿F(xiàn)。本設(shè)計(jì)中將 4 種通行規(guī)則分成幾種不同的亮燈方式，通過查詢秒倒計(jì)時(shí)單元的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)在不同的時(shí)間段給控制端口送不同的控制數(shù)據(jù)碼。交通燈管理定時(shí)功能程序流程圖如圖 所示。特種車輛自動(dòng)放行的中斷流程圖如圖Y Y Y Y Y N N N N N T0 中斷程序 現(xiàn)場(chǎng)保護(hù) 關(guān)中斷 T0 T0 初值重裝 東西或南北標(biāo)志位取反 MOV SN,99H MOV EW,59H MOV SN,99H