【正文】 9S51內(nèi)部定時器的溢出中斷來確定1秒的時間，另一種是采用軟件延時的方法。 交通燈控制線路圖 (1)交通信號燈控制器主模塊: 如圖33圖33 交通信號燈控制器主模塊(2)交通信號燈模塊: 如圖34圖34 交通信號燈模塊(3)人行道信號燈模塊: 如圖35圖35 人行道信號燈模塊（4）方案選擇模塊: 如圖36圖36 方案選擇模塊（5）參數(shù)修改模塊: 如圖37圖37 參數(shù)修改模塊第四章 交通燈系統(tǒng)軟件設(shè)計第四章 交通燈軟件設(shè)計 程序設(shè)計流程圖(1) 程序設(shè)計總框圖：如圖41 開 始鍵盤事件處理等 待 鍵 盤 事 件初始化顯示程序處理圖41 程序設(shè)計框圖 (2)程序總體流程圖：如圖42圖42 程序總體流程圖(3)方案執(zhí)行程序總體流程圖：如圖43 圖43 方案執(zhí)行程序總體流程圖（4）執(zhí)行顯示子函數(shù)及燈的狀態(tài)的具體流程圖：圖44圖44 執(zhí)行顯示子函數(shù)及燈的狀態(tài)的具體流程圖（5）中斷后修改參數(shù)的具體流程圖：圖45圖45 外部中斷0后修改參數(shù)的具體流程圖（6）外部中斷1后緊急狀態(tài)的具體流程圖：圖46圖46 外部中斷1后緊急狀態(tài)的具體流程圖流程圖說明：圖中定時器在每50ms中斷一下，設(shè)置為循環(huán)20次（此時為1秒），每1秒以后，R0，R1自動減1。：WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。：T0，計時計數(shù)器0輸入。：INT0，外部中斷0輸入。其引腳分配如下：：RXD，串行通信輸入。如果是使用8052或是8032的話，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)引腳。P2除了當(dāng)作一般I/O端口使用外，若是在ATAT89S51擴充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個時候P2便不能當(dāng)作I/O來使用了。設(shè)計者必須外加一個鎖存器將端口0送出的地址鎖住成為A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一組完整的16位地址總線，而定位地址到64K的外部存儲器空間。其他三個I/O端口（PPP3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)作I/O用時可以推動8個LS的TTL負載。ATAT89S51可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。此外在燒錄8751程序代碼時，此引腳會被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。ATAT89S51可以利用這個引腳來觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373），將端口0的地址總線（A0～A7）鎖進鎖存器中，因為ATAT89S51是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時，可以利用此引腳來輸入21V的燒錄高壓（Vpp）。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因為其內(nèi)部無程序存儲器空間。 RESET：AT89S51的重置引腳，高電平動作，當(dāng)要對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機器周期以上的時間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。XTAL1：單芯片系統(tǒng)時鐘的反向放大器輸入端。其主要功能列舉如下：為一般控制應(yīng)用的 8 位單片機晶片內(nèi)部具有時鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 33MHz）內(nèi)部程式存儲器（ROM）為 4KB內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（RAM）為 128B外部程序存儲器可擴充至 64KB外部數(shù)據(jù)存儲器可擴充至 64KB32 條雙向輸入輸出線，且每條均 可以單獨做 I/O 的控制5 個中斷向量源2 組獨立的 16 位定時器1 個全雙工串行通信端口18751 及 8752 單芯片具有數(shù)據(jù)保密的功能1單芯片提供位邏輯運算指令A(yù)T89S51各引腳功能介紹：如圖32圖32 AT89S51 VCC：ATAT89S51 電源正端輸入，接+5V。 AT89S51芯片選用的AT89S51與同系列的AT89C51在功能上有明顯的提高，最突出是的可以實現(xiàn)在線的編程。(3) AT89S51通過程序設(shè)置各個信號燈的點亮?xí)r間，通過程序設(shè)置南北方向的綠、左轉(zhuǎn)綠時間依次為60秒、30秒，東西方向的綠、左轉(zhuǎn)綠時間依次為45秒、25秒，紅燈時間為各對稱相位的放行時間之和。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如：圖31鍵盤控制方案選擇AT89S51片機系統(tǒng)LED燈顯示紅綠燈狀態(tài)與LED倒計時模塊接口電路邏輯編程圖31 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)各部分工作：(1)程序設(shè)置初始時間，通過AT89S51單片機內(nèi)部相應(yīng)寄存器來實現(xiàn)。所以本系統(tǒng)基于這些原因而選用AT89S51芯片來設(shè)計這個交通信號燈系統(tǒng)。51單片機是基礎(chǔ)入門的一個單片機，還是應(yīng)用最廣泛的一種。該系列單片機的始祖是Intel的8031單片機，后來隨著Flash rom技術(shù)的發(fā)展，8031單片機取得了長足的進展，成為目前應(yīng)用最廣泛的8位單片機之一，其代表型號是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控系統(tǒng)之中。因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。因此，單片機只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。單片機是把包括運算器、控制器、少量的存儲器、最基本的輸入輸出口電路、串行口電路、中斷和定時電路等都集成在一個尺寸有限的芯片上。對工程設(shè)計人員來說，將來的產(chǎn)品無論從修改還是升級考慮對有好處，但另外我們又需將設(shè)計簡單化，因此我覺得在設(shè)計初期盡可能的簡單化設(shè)計，而一旦設(shè)計的各項測試通過了，在有可能的條件下將設(shè)計模塊化，所以本設(shè)計以第一方案為主進行。 方案比較方案1（以下稱1）用了內(nèi)部定時器及模塊化設(shè)計，而方案2（以下稱2）采用的是一體化（匯編）設(shè)計，相比之下1有較強的可讀性和較強的可修改性，而2則在設(shè)計上顯得較簡單，設(shè)計純樸，便于測試，它的優(yōu)勢則在于提供了一條較為便捷的解決方案，而1體現(xiàn)了極限編程的思想。 方案2設(shè)計思想狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如：表23狀態(tài)主干道燈顯示次干道燈顯示1 (60S)綠燈紅燈2 (03S)黃燈紅燈3（30S）左轉(zhuǎn)綠燈紅燈4（03S）黃燈紅燈5 (45S)紅燈綠燈6 (03S)紅燈黃燈7 (25S)紅燈左轉(zhuǎn)綠燈8 (03S)紅燈黃燈表23 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表本方案介紹：本方案是用匯編語言編寫，具有較強的時序性，精度高，適合在時序要求高的場合使用。本方案采用模塊化編程，編程代碼可以重復(fù)調(diào)用，編碼冗余低，占用空間比一體化（匯編）編程占用空間小，可讀性高，修改容易。如前分析，已經(jīng)確定該系統(tǒng)有四個狀態(tài)，而置數(shù)子模塊可定要將下一狀態(tài)的預(yù)置數(shù)準(zhǔn)備好，所以很容易得到主干道的置數(shù)表如：表21狀態(tài)主干道預(yù)置數(shù)次干道預(yù)置數(shù)160紅燈23紅燈330（左轉(zhuǎn)）紅燈43紅燈5紅燈456紅燈37紅燈25（左轉(zhuǎn)）8紅燈3表21 置數(shù)表由該表，就可以通過程序循環(huán)的方法設(shè)計該模塊，主要思想是通過數(shù)據(jù)判斷指令、跳轉(zhuǎn)指令實現(xiàn)，由主控制器計時和中斷產(chǎn)生的狀態(tài)去判斷是否定時達到1秒，從而得到不同的輸出，即預(yù)置數(shù)，由上分析可用一個計數(shù)器和跳轉(zhuǎn)指令去完成的預(yù)置數(shù)。 方案1設(shè)計思想采用分模塊設(shè)計的思想，程序設(shè)計實現(xiàn)的基本思想是一個計數(shù)器 ， 選擇一個單片機，其內(nèi)部為一個計數(shù)，是十六進制計數(shù)器，模塊化后，通過設(shè)置或程序清除來實現(xiàn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換， 由于每一個模塊的計數(shù)都不是相同， 這里的各模塊是以預(yù)置數(shù)和計數(shù)器計數(shù)共同來實現(xiàn)的，所以要考慮增加一個置數(shù)模塊，其主要功能細分為，對不同的狀態(tài)輸入要產(chǎn)生相應(yīng)狀態(tài)的下一個狀態(tài)的預(yù)置數(shù)， 如圖中A道和B道,分別為次干道的置數(shù)選擇和主干道的置數(shù)選擇。設(shè)A道和B道的車流量不相同，A為主干道，B為次干道。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。使交管人員有更多的精力投入到管理整個城市交通控制，帶來更大的經(jīng)濟和社會效益,為創(chuàng)造美好的城市交通形象發(fā)揮更多的作用。 中國車輛數(shù)量不斷增加，交通控制在未來的交通管理中起著越來越重要的作用。在交通中管理引入單片機交通燈控制代替交管人員在交叉路口服務(wù)，有助于提高交通運輸?shù)陌踩?、提高交通管理的服?wù)質(zhì)量?，F(xiàn)在交通系統(tǒng)已不能滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，交通運輸中出現(xiàn)了一些傳統(tǒng)方法難以解決的問題。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對壓力敏感的路面時，它就能察覺到有人要過馬路。1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。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?；贏T89C5單片機的交通燈設(shè)計畢業(yè)論文目錄第一章 引言 1第二章 交通管理方案論證 3 設(shè)計任務(wù) 3 方案介紹 3 方案1設(shè)計思想 4 方案2 設(shè)計思想 5 方案比較 6第三章 交通燈系統(tǒng)硬件設(shè)計 7 單片機概述 7 系統(tǒng)構(gòu)成 8 9 AT89S51芯片 9 交通燈控制線路圖 12第四章 交通燈軟件設(shè)計 15 程序設(shè)計流程圖 15 20 計數(shù)器初值計算 20 相應(yīng)程序代碼 21 程序的主控制循環(huán)調(diào)用 22 方案選擇子函數(shù) 23 修改時間子函數(shù) 23 對現(xiàn)有程序的擴充 24第五章 實驗平臺 26 26 27 編寫程序代碼 27 按照系統(tǒng)硬件連線圖連接好系統(tǒng)并調(diào)試 28，解決方法及結(jié)果 28 實驗問題 28 實驗問題的解決 28 實驗結(jié)果（請看硬件演示） 29第六章 總結(jié)與展望 30第七章 致謝 31第八章 參考文獻 32第九章 程序?qū)崿F(xiàn)代碼 33第一章 引言第一章 引言今天，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術(shù)在19世紀就已出現(xiàn)了。這是世界上最早的交通信號燈。它由紅綠兩塊以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1914年，電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，當(dāng)車輛接近時,紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴音器來啟動紅綠燈，司機遇紅燈時按一下喇叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外光束能把信號燈的紅燈延長一段時間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。1968年，聯(lián)合國《道路交通和道路標(biāo)志信號協(xié)定》對各種信號燈的含義作了規(guī)定。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過人行橫道的行人優(yōu)先通行。黃燈是警告信號，面對黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時可以進入交叉路口。道路擁擠現(xiàn)象日趨嚴重，造成的經(jīng)濟損失越來越大，并一直保持大比例的增長。由于生活水平的提高，人們對交通運輸?shù)陌踩约胺?wù)水平提出了更高的要求。并在一定程度上盡可能的降低由道路擁擠造成的經(jīng)濟損失，同時也減小了工作人員的勞動強度。智能交通燈的管理比重修一條馬路無論在經(jīng)濟、交通運行速率上都有很好的效益、更加節(jié)約資源。第59頁 共60頁第二章 交通管理方案論證第二章 交通管理方案論證 設(shè)計任務(wù)南北（A）、東西（B）兩干道交于一個十字路口，各干道有一組綠、黃、紅、左轉(zhuǎn)綠四個指示燈，指揮車輛和行人安全通行。紅燈的設(shè)計時間為相對相位的綠+左轉(zhuǎn)綠+2個黃燈時間，南北綠燈為60秒、南北左轉(zhuǎn)綠燈為30秒、東西綠燈為45秒、東西左轉(zhuǎn)綠燈為20秒,。 方案介紹把設(shè)計任務(wù)細化為八個狀態(tài)，其對應(yīng)狀態(tài)：如圖21圖21 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖整個交通燈控制由八個狀態(tài)組成，可以用程序設(shè)計實現(xiàn)。以主干道為例，簡述其設(shè)計思想。而紅綠燈的顯示也是一樣，由狀態(tài)分析可以得出紅綠燈的變化表如：表22狀態(tài)主干道燈顯示次干道燈顯示1綠燈紅燈2黃燈紅燈3左轉(zhuǎn)綠燈紅燈4黃燈紅燈5紅燈綠燈6紅燈黃燈7紅燈左轉(zhuǎn)綠燈8紅燈綠燈表22 紅綠燈變化表通過這張表就可以用單片機及其他必要的元器件實現(xiàn)功能。但由于本方案的數(shù)碼管顯示部分沒有采用鎖存芯片，而是與I/O口直接連通，對于后面的修改模塊編程有一定難度。但用匯編編寫有明顯的不足，它具有高耦合性，使閱讀和修改有一定難度，對于初學(xué)者更是難以弄懂，更不符合現(xiàn)代的編程低耦合高內(nèi)聚要求。我們從中可以得出的是，我們最終的設(shè)計應(yīng)該盡量使用內(nèi)部定時器及模塊化設(shè)計。 第三章 交通燈系統(tǒng)硬件設(shè)計第三章 交通燈系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機概述單片機是由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備共五個基本部分組成的。通常，單片機由單個集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器