【正文】 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。15此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。EA/VPP：外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000HFFFFH） ，EA 端必須保持低電平（接地） 。如 EA 端為高電平，接（VCC 端） ，CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 復(fù)位電路的設(shè)計單片機芯片的第 9 腳 RST 是復(fù)位信號輸入端。復(fù)位的作用是使中央處理器 CPU 以及其他功能部件都恢復(fù)到一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。常見的復(fù)位電路有上電復(fù)位電路和按鍵復(fù)位電路二種，本設(shè)計使用按鍵復(fù)位。其內(nèi)部電路在時鐘信號控制下，嚴(yán)格地按時序執(zhí)行指令進行工作。 XTAL1XTAL289C51晶振C01C02圖 35 晶振電路單片機是一種時序電路，必須要有時鐘信號才能正常工作。他們構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。為單片機提供標(biāo)準(zhǔn)17時鐘。此外，當(dāng)采用外部時鐘時，19 腳（XTAL1）接地， 18 腳（XTAL2）接外部時鐘信號。主要應(yīng)用于大屏顯示,以及其它的消費類電子產(chǎn)品中增加驅(qū)動。 20151510 1 DIRA0A1A2A3A4A5A6A7GNDVDOEB0B1B2B3B4B5B6B7圖 36 74HC245 引腳圖第1腳 DIR，為輸入輸出端口轉(zhuǎn)換用，DIR=“1”高電平時信號由 “A”端輸入“B”端輸出，DIR=“0” 低電平時信號由 “B”端輸入“A” 端輸出。如果 DIR=“0”O(jiān)E=“0”則 B1輸入 A1輸出，其它類同。第19腳 OE，使能端，若該腳為“1”A/B 端的信號將不導(dǎo)通，只有為“0”時A/B 端才被啟用，該腳也就是起到開關(guān)的作用。第20腳 VCC，電源正極。為了保護脆弱的主控芯片，通常在主控芯片的并行接口與外部受控設(shè)備的并行接口間添加緩沖器。表31 74HC245真值表 LED 數(shù)碼管數(shù)碼管按段數(shù)分為7段數(shù)碼管和8段數(shù)碼管，8段數(shù)碼管比7段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（由小數(shù)點顯示） ；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等數(shù)碼管，按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。因此，單片機應(yīng)用系統(tǒng)常采用八段 LED 數(shù)碼管作為顯示器，這種顯示器具有耗電低、配置靈活、線路簡單、安裝方便、耐轉(zhuǎn)動、價格低廉且壽命長等優(yōu)點。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到地線 GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮。 D1D2D3D4D5D6D7a b c de f g hD8圖38 共陰極數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的 I/O 端口進行驅(qū)動，或者使用如 BCD 碼二十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。第二類為動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃“a、b 、c 、d 、e、f 、g、dp”的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極20COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不亮?；诮煌羲獙崿F(xiàn)的的功能要求，所以選用第二種，動態(tài)顯示驅(qū)動。ABCDEFGDPABCDEFGDP39876412圖 39 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 信號燈電路設(shè)計本設(shè)計用紅、黃、綠三色發(fā)光二極管模擬紅、黃、綠三色交通信號燈。21當(dāng)在發(fā)光二極管 PN 結(jié)上加正向電壓時，PN 結(jié)勢壘降低，載流子的擴散運動大于漂移運動，致使 P 區(qū)的空穴注入到 N 區(qū)，N 區(qū)的電子注入到 P 區(qū)，這樣相互注入的空穴與電子相遇后會產(chǎn)生復(fù)合，此時產(chǎn)生的能量大部分以光的形式出現(xiàn)，因此而發(fā)光，當(dāng)所有二極管都發(fā)出光時，大多數(shù)都不是很有效的，在普通二極管里，半導(dǎo)體材料本身吸引大量的光能而結(jié)束。由于不同材料的禁帶寬度不同，所以由不同材料制成的發(fā)光二極管會發(fā)出不同波長的光。發(fā)光二極管在制作時，使用的材料有所不同，那么就可以出現(xiàn)不同顏色的光。發(fā)光二極管的外形有圓形、長方形、三角形、正方形、組合形、特殊形等。因此我們選的二極管顏色為紅色、黃色、綠色。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。發(fā)光二極管有兩個引腳，其中長引腳接電源正端，較短的引腳接電源負端。每個方向上設(shè)置紅、綠、黃燈，總共 4 組。22圖 310 信號燈分布圖在本設(shè)計中，實際控制的燈只有 6 個，即：東西紅燈、東西綠燈、東西黃燈，南北紅燈、南北綠燈、南北黃燈。 按鍵控制電路本設(shè)計設(shè)置了 8 個按鍵，K0、K1 、KKkk5 、kK7。P 接增加倒計時時間、P 接減少倒計時時間、P 接南北通行、 P 接?xùn)|西通行、 P 接緊急模式、P 接深夜模式和 P 接切換狀態(tài)。時間可調(diào)：當(dāng)主干道方向的車輛過多發(fā)生堵塞，正常的信號燈時序?qū)菇煌顩r更加惡化。南北、東西通行：交通路口出現(xiàn)各種狀況在所難免，如救護車等急行車通過時，必須其中一個方向暢通無阻。使其需要通行的方向綠燈一直燃亮，而另一端紅燈一直燃亮。緊急模式：交通路口出現(xiàn)緊急狀況在所難免，如發(fā)生交通事故，我們都必須立刻停止當(dāng)前車輛的行駛，畢竟這種情況應(yīng)該是分秒必爭的，時時刻刻關(guān)系23著公共財產(chǎn)安全和個人安危。通過倒計時顯示就可以知道路面情況正處于特殊狀況后，提高人們的注意力。深夜模式：在深夜時段，交通路口的車流量大幅度減少，這時正常的交通模式不適合實際情況的需要。既保證了交通的安全，同時也減短通過交通路口的時間，提高效率。 1 243圖 311 輕觸按鍵結(jié)構(gòu)原理圖1 腳和 2 腳是導(dǎo)通的，3 腳和 4 腳是導(dǎo)通的。 電源電路單片機芯片一般外接+5V 電壓，74HC245 總線收發(fā)器外接電壓 VCC 也是+5V。本設(shè)計采用 DC 電源提供電路電壓，用 USB 電源線外接電源，DC 電源接口連接自鎖開關(guān)，作為整個電路的總開關(guān)。自鎖開關(guān)在電路中起到電源的開關(guān)作用，常開的其中一腳接 DC 電源插口電源腳，常開的另一腳接電路的 VCC。與匯編語言相比，C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)上、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，易學(xué)易用，因此出現(xiàn)了專門用于 51 系列單片機編程的 C 語言— —最先進、功能最強大的 C51 編譯器是 Keil C51。對用習(xí)慣了的匯編語言的人來說，高級語言可控性不好，不如匯編語言那樣能夠隨心所欲。使用 C 語言就可以很好的解決這些問題。由于模塊化，用 C 語言編寫的程序有很好的可移植性，功能化的代碼能夠很方便地從一個工程移植到另一個工程，從而減少了開發(fā)時間。很多系統(tǒng)特別是實時時鐘系統(tǒng)都是用 C 語言和匯編語言聯(lián)合編寫的。除此之外，包括硬件接口的操作都應(yīng)該用 C 語言來編寫。對于大多數(shù) 51 系列單片機，使用 C 語言這樣的高級語言與使用匯編語言相比具有如下優(yōu)點：（1）不需要了解處理器的指令集，也不必了解存儲器的結(jié)構(gòu)；（2）寄存器分配和尋址方式由編譯器進行管理，編程時不需要考慮存儲器的尋址和數(shù)據(jù)類型等細節(jié)；（3）指定操作的變量選擇組合提高了程序的可讀性；（4）可使用與人的思維更相近的關(guān)鍵字和操作函數(shù)；（5）與使用匯編語言編程相比，程序的開發(fā)和調(diào)試時間大大縮短；（6）C 語言中的庫文件提供許多標(biāo)準(zhǔn)的列程，例如格式化輸出、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和浮點運算等；（7）通過 C 語言可實現(xiàn)模塊化編程技術(shù)，從而可將已編制好的程序加入到信程序中；（8）C 語言可移植性好且非常普及，C 語言編譯器幾乎適用于所有的目標(biāo)系統(tǒng)，已完成的軟件項目可以很容易地轉(zhuǎn)換到其他的處理器或環(huán)境中。有些場合無法用 C 語言編寫，而只能用匯編語言來編寫程序。 控制程序設(shè)計本設(shè)計的全部控制程序?qū)嶋H上分為若干子程序：T0 中斷子程序，延時子程序，按鍵掃描子程序，鍵處理子程序，時間顯示子程序、黃燈閃爍 5s 子程序等。 主程序模塊主程序初始化和按鍵控制，首先將時間子程序、中斷子程序、延時子程序、按鍵掃描子程序、鍵處理子程序和顯示子程序分別進行初始化，然后啟動定時器對時間進行判斷，將時間送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，調(diào)用顯示程序，同時掃描按鍵程序，用無條件跳轉(zhuǎn)指定返回，再調(diào)用顯示程序，如此周而復(fù)始的循環(huán)，如下圖所示。程序可根據(jù)按照流程圖一步一步進行設(shè)計,然后把 P2 端口作為信號燈的輸出端口來用二進制編碼, 編成 8 個狀態(tài) ,然后一個一個狀態(tài)的輸出,就可以實現(xiàn)信號燈的交替亮滅。就可以實現(xiàn)數(shù)碼管倒計時時間的功能。表示東西方向車道允許直行，南北方向車道禁止通行。（2）南北方向直行綠燈亮，東西方向紅燈亮。經(jīng)過一定時間倒計時完成后，東西紅燈不變，南北黃燈閃爍 5 秒，轉(zhuǎn)到下一個工作狀態(tài)。28開 始89C51初 始 化東 西 通 行 ， 南 北 禁 行20s東 西 黃 燈 閃 爍5s 南 北 通 行 ， 東 西 禁 行30s南 北 黃 燈 閃 爍5sNN NNY Y圖 42 主程序流程圖 定時器 T0延時方法可以有兩種，一中是利用 89C51 內(nèi)部定時器生溢出中斷來確定 1秒的時間,另一種是采用軟延時的方法。其中 T0 定時又有兩種方法: 中斷和查詢。定時器工作的基本原理其實就是給初值，讓它不斷加 1 直至減完為模值，這個初值是送到 TH 和 TL 中的。因此，我們可以把計數(shù)器記滿為零所需的計數(shù)值，即所要求的計數(shù)值設(shè)定為 C，把計數(shù)初值設(shè)定為 TC，可得到如下計算通式：CMT??式中：M 為計數(shù)器模值。計算通式變?yōu)椋?(/計 數(shù)T?)(計 數(shù)CM?模值和計數(shù)器工作方式有關(guān)。就此可以算出各種方式的最大延時。這就是為什么掃描周期為 50ms的原因。相反，時間計時方面卻不可能只用計數(shù)器，因為顯然 1 秒鐘已經(jīng)超過了計數(shù)器的最大定時時間，所以我們還必須采用定時器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個問題。for(j=0。j++) //延時 ms for(k=0。k++)。在中斷服務(wù)子程序中，CPU 先使軟件計數(shù)器減 1，然后判斷它是否為 0，為 0 表示 1 秒已到。它是以加法計數(shù)的，并能從全 1 到全 0 時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。如單片機的主脈沖頻率為 12MHz，經(jīng)過 12 分頻方式 0 毫 秒微 秒定 時 時 間 ??方式 1 毫 秒微 秒定 時 時 間 536612216???震 蕩 周 期定 時 時 間??16振 蕩 周 期定 時 時 間 X30所以，定時器 T0 工作于方式 1，定時 20 次，就可定時 1 秒。 //重賦初值TL0=0XB0。 //重新啟動定時器countt0++。amp。amp。Yellow_dx=0。} if((sec_dx=5)amp。(dx_nb==1)amp。(shanruo==1)) //南北黃燈閃 { Green_nb=0。Buzz=0。 //清零計數(shù)器sec_dx。 //南北時間減 1 if((sec_nb=5)amp。(dx_nb==0)amp。(shanruo==1)) //東西黃燈閃 {Green_dx=0。Buzz=1。amp。amp。Yellow_nb=1。} }} 按鍵子程序設(shè)計目前，89C51 單片機應(yīng)用系統(tǒng)上的按鍵常采用機械觸點式按鍵，機械觸點在閉合及斷開瞬間均有抖動過程，時間長短與開關(guān)的機械特性有關(guān)，一般為 510ms。例如，一次按鍵產(chǎn)生的正確開關(guān)狀態(tài)，由于鍵的抖動，CPU 多次采集到低電平信號，會被誤認為32按鍵被多次按下，就會多次進行鍵輸入處理，這是不允許的。去除抖動，可以從軟件方面得到實現(xiàn)，如下就是針對按鍵的去抖程序：Unsigned char key_det(void) //key detected:return 1{Static buf = 0xff；Buf=1。If((bufamp。 按 下 按 鍵進 入 鍵 盤 處 理 程 序判 斷 鍵 值P1.=0?返 回 主 程 序 相 應(yīng) 鍵 值程 序NY圖 43 按鍵流程圖按鍵掃描子程序：void key(void) //按鍵掃描子程序33{ if(k1!=1) //當(dāng) K1(時間加)按下時{display()。 //關(guān)定時器shanruo=0。if(set==0)set_timedx++。 //東西加 1Sif(set_timenb==100)set_timenb=1。 //加到 100 置 1sec_nb=set_timenb 。 // do { display()。}34} 顯示程序模塊本設(shè)計采用動態(tài)顯示方式。對每位數(shù)碼管來說，每隔一段時間點亮一次，如此循環(huán)。在動態(tài)顯示方式中，同一時刻，只有一位 LED 數(shù)碼管在顯示，其他各位是關(guān)閉的。不能太小，因而發(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延時，導(dǎo)通時間太短、發(fā)光太弱人眼無法看清。將 顯 示 值 分 離為 各 位 和 十 位調(diào) 用 字 形