【正文】 號燈系統(tǒng)的正常啟動有如下功能要求： 倒計時顯示 是體香駕駛員在信號燈發(fā)生改變的時間、在“通行”和“停止”之間作出合適的選擇。倒計時顯示是 減輕駕駛員在信號燈顏色改變時做出錯誤判斷的機率，它能提醒駕駛員顏色即將發(fā)生改變，在“通行”和“停止”之間作出適當(dāng)?shù)倪x擇。 這個系統(tǒng)采用單片機、車流量傳感器、外圍器件來實現(xiàn)。在特定情況下可以把所有燈都設(shè)置成為紅燈。 a) 中央處理器：中央處理器也叫 CPU，使整個部件的核心，是 8 位數(shù)據(jù)寬度處理器，能對 8 位二進(jìn)制位數(shù)據(jù)和代碼進(jìn)行處理， CPU 負(fù)責(zé)指揮、調(diào)度和控制整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，完成數(shù)據(jù)運算和信號的輸入輸出等。 c) 數(shù)據(jù)存儲器： AT89C51 內(nèi)部有 128 個 8 位存儲單元和 128 個專門的寄存單元，他們統(tǒng)一編址，專用的只能存放控制指令，用戶只能訪問不能修改和存放， 因而用戶能夠使用的只有 128 個，可存放可讀可寫的數(shù)據(jù)。 e) 定時器 /計數(shù)器： AT89C51 共有兩個 16 位的可編程的定時器 /計數(shù)器，實現(xiàn)計數(shù)或者定時產(chǎn)生的中斷 ，用于控制程序的轉(zhuǎn)向。 g) 中斷系統(tǒng)： AT89C51 共有兩個外中斷、兩個定時器 /計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可以滿足不同控制的要求。 單片機結(jié)構(gòu)有兩種，一種是數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器分開的，即哈佛結(jié)構(gòu)，另一種是采用計算機的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器合為一體的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓結(jié)構(gòu)。 AT89C51 引腳：采用 40Pin 封裝的雙列直接 DIP 結(jié)果， 40 個引腳，其中正電源線和地線兩根，外置振蕩時鐘線兩根， 4 組 8 位一共 32 個 I/O 口，中斷口的線與 P3 口的線重復(fù)用。 它利用的就是被檢測物體對光的遮擋和反射，由同步回路選擇通路，進(jìn)而檢測物體有無。物體不 僅僅 限于金屬， 只要能反射光線的物體都 可 以 被檢測。 如圖 2 所示： 德州學(xué)院 汽車工程系 2020 屆 交通運輸專業(yè) 畢業(yè)論文 6 圖 2 光電接近開關(guān)工作原理簡圖 發(fā)送器對目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管、激光二極管以及紅外發(fā)射二極管。接收器前面裝有光學(xué)元件等，后面是檢測電路，能過濾出哪些是有效信號。對射式檢測的距離比較遠(yuǎn)，可以檢測半透明的物體。鏡面反射式反射距離遠(yuǎn)，適合遠(yuǎn)距離檢測，可以檢測半透明物體。應(yīng)用領(lǐng)域也在日益擴大，采用集成電路技術(shù)和SMT 表面安裝工藝制作的最新光電開關(guān)，具有展寬、延時、外同步、可靠性強等功能。現(xiàn)在的光電開關(guān)具有體積小，功能多、精度高、檢測距離遠(yuǎn)以及抗干擾能力強等優(yōu)點。分段式的數(shù)碼管由分布在同個平面上的若干個發(fā)光筆 畫組成。數(shù)碼管的每個線段都是一個發(fā)光二極管，所以這種數(shù)碼管也叫做 LED 數(shù)碼管或則 LED 七段數(shù)碼顯示管。其實基本原理相同，都是采用串聯(lián)型的穩(wěn)壓電路。 系統(tǒng)設(shè)計 德州學(xué)院 汽車工程系 2020 屆 交通運輸專業(yè) 畢業(yè)論文 7 4 系統(tǒng)軟件 程序設(shè)計 主程序流程圖 程序設(shè)計 程序清單： ORG 0000H LJMP 100H ORG 000BH LJMP T0_INTERUPT ORG 100H EAST_GREEN DATA 70H EAST_YELLOW DATA 71H 楷體 ， 倍行距 開始 初始化 車流量初始值 25 車流量大于 30？ 車流量小于 20？ 執(zhí)行狀態(tài) 3 執(zhí)行狀態(tài) 1 狀態(tài) 顯示 執(zhí)行狀態(tài) 2 德州學(xué)院 汽車工程系 2020 屆 交通運輸專業(yè) 畢業(yè)論文 8 EAST_RED DATA 72H CAR_NUMBERS DATA 73H MOV 73H,20 。中斷延時 15S MOV R4,00H 。60MS 初值 MOV TH1,00H MOV TL1,00H MOV IE,82H 。I/O 口輸入數(shù)據(jù)前需將其先置 1 LOOP: CLR 。車流量大于 25 時 ， 顯示狀態(tài) 1 MOV EAST_YELLOW,5 MOV EAST_RED,25 LJMP STATE STATE2: MOV EAST_GREEN,30 。車流量小于 15 時 ， 顯示狀態(tài) 3 MOV EAST_YELLOW,5 MOV EAST_RED,45 LJMP STATE STATE: MOV R0,EAST_GREEN 。顯示黃燈 MOV P1,11101110B 。東西紅燈 ， 南北綠燈 MOV P1,11110011B STATE_33: LCALL T0_BCD LCALL DISPLAY LCALL DELAY_1S DJNZ R0,STATE_33 STATE_4: MOV R0,EAST_YELLOW 。BCD 轉(zhuǎn)換 MOV B,10 DIV AB MOV R1,B 。十位數(shù)值 RET DISPLAY: 。車流量檢測周期 15*4=60S 德州學(xué)院 汽車工程系 2020 屆 交通運輸專業(yè) 畢業(yè)論文 11 SETB 。延時 1s 程序 DEL1:MOV R6,200 DEL2:MOV R5,248 DJNZ R5,$ DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 RET TAB:DB 3fh,06h,5bh,4fh,66h, DB 6dh,7dh,07h,7fh,6fh END 第 4 章 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 系統(tǒng)仿真 Protues 仿真軟件簡介 Proteus 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電 路分析與仿真軟件。本文基于 和 KEIL uVision3 軟件。 該軟件的特點是： (1)集原理圖設(shè)計、仿真和 PCB 設(shè)計于一體 ， 實現(xiàn) 從概念到產(chǎn)品的完整開發(fā)工具。 (3)具有全速、單步、設(shè)置斷點等多種形式的調(diào)試功能。 (5)支持 Keil C51 uVision MPTLAB 等第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境 。 仿真原理圖 Proteus 軟件具有仿 真功能，要仿真首先要繪制原理圖。再點擊按扭 ，在元件列表框中選擇地線和電源。 通過在 T1 口接入一 個開關(guān)，模擬光電開關(guān)信號，手動控制開關(guān)的脈沖數(shù)，即為需要模擬的車流量，從而達(dá)到仿真效果。 單擊 “Project”菜單，在下拉菜單中單擊 “ ” 單擊 “ Output”中單擊 “ Create HEX File” 選項，使程序編譯后產(chǎn)生 HEX 代碼，供下載器軟件使用，把程序下載到 AT89C51 單片機中 [4]。具體仿真過程如下： ① 當(dāng)交通燈開始工作后，執(zhí)行默認(rèn)狀態(tài)，系統(tǒng)自動進(jìn)入狀態(tài) Ⅱ ：東西方向綠燈，南北方向紅燈，倒計時 30 秒，然后東西黃燈 5 秒，南北保持紅燈 5 秒，緊 接著東西紅燈，南北方向