十字路口道路交通信號(hào)燈控制畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　重慶xxx大學(xué)</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系 部 名 稱(chēng)： </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí)： </p><p>　　課 題 名 稱(chēng)： 十字路口道路交通信號(hào)燈控

2、制 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p>　　學(xué) 生 姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　二O一二 年 十一 月</p><p><b>　　摘要</

3、b></p><p>　　紅綠燈控制是智能交通系統(tǒng)的一個(gè)重要部分。在高度科技化的今天，交通系統(tǒng)也在自動(dòng)化上不斷地更新、發(fā)展和完善，道路更寬敞，路口更復(fù)雜。交通燈出現(xiàn)了更多的變化，從最早的紅綠燈，發(fā)展到現(xiàn)今的箭頭指向紅綠燈，人行紅綠燈等。這些改變都只有一個(gè)目的，為使道路更通暢，更安全。</p><p>　　隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的交通燈的缺陷也日益出現(xiàn)，其中設(shè)計(jì)過(guò)于死板，達(dá)不到道路的

4、最大通行效率是最明顯的問(wèn)題，紅綠燈交替變換時(shí)間過(guò)于程式化?；趥鹘y(tǒng)交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)于死板，紅綠燈交替是間過(guò)于程式化的缺點(diǎn)，智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就更顯示出了它的研究意義，它能根據(jù)道路交通擁護(hù)，交叉路口經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況。利用單片機(jī)控制技術(shù)提出了軟件和硬件設(shè)計(jì)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)道路的最大通行效率。</p><p>　　本文所設(shè)計(jì)的單片機(jī)控制交通燈系統(tǒng)是基于十字路口交通信號(hào)燈控制，并對(duì)放行和禁行時(shí)間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示（

5、秒）。單片機(jī)即單片微型計(jì)算機(jī)。由RAM，ROM，CPU構(gòu)成，其集定時(shí)、計(jì)數(shù)和多種接口與一體的微控制器。它體積小、成本低、功能強(qiáng)，廣泛的應(yīng)用于只能產(chǎn)業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化上。而51系列單片機(jī)是各類(lèi)單片機(jī)中最為典型和富有代表性的一種。</p><p>　　單片機(jī)的十字路口道路交通信號(hào)燈控制器設(shè)計(jì)，利用單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)生秒信號(hào)，控制十字路口的紅綠黃燈交替點(diǎn)亮和熄滅，并且用4只LED數(shù)碼管顯示器顯示十字路口南北、東西兩個(gè)方向的通

6、行時(shí)間（綠燈點(diǎn)亮的時(shí)間）、暫緩?fù)ㄐ袝r(shí)間（黃燈點(diǎn)亮的時(shí)間）、禁止通行時(shí)間（紅燈點(diǎn)亮的時(shí)間）。</p><p>　　C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化的高級(jí)語(yǔ)言，以其優(yōu)點(diǎn)是可讀性好、移植容易的特點(diǎn)被普遍應(yīng)用于單片機(jī)編程。本設(shè)計(jì)即使用C語(yǔ)言編程，使程序條理清晰、功能擴(kuò)展性好、實(shí)用性強(qiáng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 紅綠燈 AT89C51 Proteus仿真</p><p>

7、<b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 概述1</b></p><p><b>　　1.1課題名稱(chēng)1</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)要求1</b></p><p>　　2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)1</p>

8、;<p>　　2.1 AT89S51單片機(jī)簡(jiǎn)介1</p><p>　　2.2 AT89S51芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介2</p><p>　　2.3主要引腳功能4</p><p>　　2.4系統(tǒng)方框圖6</p><p><b>　　2.5工作原理6</b></p><p>　　2.6

9、電路原理圖7</p><p>　　2.7單片機(jī)最小系統(tǒng)8</p><p>　　2.8時(shí)間顯示電路8</p><p>　　2.9交通燈電路9</p><p><b>　　3 軟件設(shè)計(jì)10</b></p><p>　　3.1整體系統(tǒng)分析10</p><p>　　3.

10、2通行方案設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.2程序主體設(shè)計(jì)流程11</p><p>　　3.3子程序模塊設(shè)計(jì)12</p><p>　　4 Proteus軟件仿真13</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14</b></p><p>　　附錄 源程序代碼15</p><

11、;p><b>　　設(shè)計(jì)體會(huì)20</b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p><b>　　1.1課題名稱(chēng)</b></p><p>　　基于MCS-51單片機(jī)的十字路口道路交通信號(hào)燈控制器設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)要求&

12、lt;/b></p><p>　　1）信號(hào)燈受一個(gè)起動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)開(kāi)始工作，且南北紅燈亮，東西綠燈亮，反之則東西紅燈亮，南北綠燈亮。當(dāng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。</p><p>　　2）南北紅燈亮，維持25S。在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮，并維持20S。到20S時(shí)，東西綠燈閃爍，閃爍3S后熄滅。在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持2S。到2S時(shí)，東西

13、黃燈熄，東西紅燈亮。同時(shí)，南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。</p><p>　　3）東西紅燈亮，維持30S。南北綠燈亮，維持25S。然后閃爍3S，熄滅。同時(shí)南北黃燈亮，維持2S后熄滅，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮。</p><p>　　4）每個(gè)燈亮?xí)r，輔以電子秒表并倒計(jì)時(shí)。如按前面描述，南北紅燈亮25秒并倒計(jì)時(shí)，最后3秒鐘時(shí)閃爍，歸零時(shí)即切換為綠燈并同時(shí)開(kāi)始倒計(jì)時(shí)；東西綠燈與南北紅燈同時(shí)亮25秒并

14、倒計(jì)時(shí)，20秒起閃爍3秒鐘，然后再變成黃色2秒鐘。</p><p><b>　　5）周而復(fù)始</b></p><p>　　6）Proteus軟件仿真</p><p>　　2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 AT89S51單片機(jī)簡(jiǎn)介</p><p>　　AT89S51是美國(guó)ATM

15、EL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。它集Flash程序存儲(chǔ)器 既可在線編程（ISP）也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)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(qiáng)大，低價(jià)位AT89S51單片機(jī)可為您提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。</p><

16、;p>　　單片機(jī)以體積小、功能全、性?xún)r(jià)比等諸多優(yōu)點(diǎn)而獨(dú)具特色，在工業(yè)控制、尖端武器、通信設(shè)備、家用電器等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域中獨(dú)占鰲頭。如果說(shuō)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課，那么單片機(jī)以其系統(tǒng)硬件構(gòu)架完整、價(jià)格低廉、學(xué)生能動(dòng)手等特點(diǎn)，成為工科學(xué)生硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課。</p><p>　　2.2 AT89S51芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介</p><p>　　8051單片機(jī)（其管腳圖如圖-1所示）包含中央處

17、理器（CPU）、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線,現(xiàn)在我們分別加以說(shuō)明：</p><p>　　1.中央處理器（CPU）</p><p>　　中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完

18、成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p>　　2.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）</p><p>　　8051內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專(zhuān)用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專(zhuān)用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問(wèn)，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(gè)，可存放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。</p><p>

19、;　　3.程序存儲(chǔ)器(內(nèi)部ROM)：</p><p>　　程序存儲(chǔ)器用于存放程序和固定不變的常數(shù)等。通常采用只讀存儲(chǔ)器，且其又多種類(lèi)型，在89系列單片機(jī)中全部采用閃存。AT89S51內(nèi)部配置了4KB閃存。 </p><p>　　3.1.定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：</p><p>　　定時(shí)/計(jì)數(shù)器用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。AT89S51共有2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。

20、</p><p>　　3.2.并行輸入輸出(I/O)口：</p><p>　　8051共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。每個(gè)口都由1個(gè)鎖存器和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器組成。它們主要用于實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備中數(shù)據(jù)的并行輸入與輸出，有些I/O口還有其他功能。</p><p><b>　　4.全雙工串行口：</b></p>

21、;<p>　　A89S51內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。</p><p><b>　　5.時(shí)鐘電路：</b></p><p>　　時(shí)鐘電路的作用是產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘脈沖序列。</p><p><b>　　6.中斷系統(tǒng)：</

22、b></p><p>　　中斷系統(tǒng)的作用主要是對(duì)外部或內(nèi)部的終端請(qǐng)求進(jìn)行管理與處理。AT89S51共有5個(gè)中斷源：2個(gè)外部中斷，即/INT0（P3.2）和/INT1（P3.3）；3個(gè)片內(nèi)中斷，即定時(shí)器T0的溢出中斷、定時(shí)器T1的溢出中斷和串行口中斷。</p><p>　　除去圖中的存儲(chǔ)電路和I/O部件，剩下的是CPU，它可以分為運(yùn)算器和控制器兩部分。運(yùn)算器功能部件包括算術(shù)邏輯運(yùn)算單元

23、ALU、累加器ACC、寄存器B、暫存寄存器TMP1、TMP2、程序狀態(tài)字寄存器PSW等?？刂破鞴δ懿考ǔ绦蛴?jì)數(shù)器PC、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、定時(shí)控制邏輯電路CU、數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR、堆棧指針SP及時(shí)鐘電路等。</p><p><b>　　7.定時(shí)/計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用

24、于控制程序轉(zhuǎn)向。</p><p><b>　　2.3主要引腳功能</b></p><p>　　·P0口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I／0口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路，對(duì)端口寫(xiě)“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電

25、阻。</p><p>　　·P1口：Pl 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O口，Pl的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“l(fā)”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，Pl接收低8位地址。如下表1所示：</p><p><b>　　表1<

26、;/b></p><p>　　·P2 口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I／O 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR指令

27、）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX @Ri 指令）時(shí)，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(gè)訪問(wèn)期間不改變。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和其它控制信號(hào)。</p><p>　　·P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I／0 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。

28、對(duì)P3口寫(xiě)入“l(fā)”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口除了作為一般的I／0口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表2所示：</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。</p><p>

29、;　　·RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFR AUXR的DISRT0 位（地址8EH）可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。DISRT0位缺省為RESET輸出高電平打開(kāi)狀態(tài)。</p><p>　　·ALE／PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外

30、部存儲(chǔ)器，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1／6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)F1ash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過(guò)對(duì)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。該位置位后，只有一條M0VX和M0VC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置AL

31、E無(wú)效。</p><p>　　·PSEN程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，沒(méi)有兩次有效的PSEN信號(hào)。</p><p><b>　　2.4系統(tǒng)方框圖</b></p><p><b>

32、;　　2.5工作原理</b></p><p>　　由軟件設(shè)置交通燈的初始時(shí)間，南北方向通行30秒，東西方向通行20秒，數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示，P0口送字形碼，P2口送字位選通信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)的P1口控制各種信號(hào)燈的燃亮與熄滅。</p><p><b>　　2.6電路原理圖</b></p><p>　　2.7單片機(jī)最小系統(tǒng)</p&g

33、t;<p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)以80C52為核心，外加時(shí)鐘和復(fù)位電路,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng),成本相對(duì)較低，非常符合本設(shè)計(jì)的所有要求。時(shí)鐘電路在單片機(jī)的外部通過(guò)XTAL1，XTAL2這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。本系統(tǒng)采用的為12MHz的晶振，一個(gè)機(jī)器周期為1us，C1，C2為30pF。</p><p>　　復(fù)位電路分為上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位，RST引腳是復(fù)位信號(hào)

34、的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效.上電自動(dòng)復(fù)位通過(guò)電容C3和電阻R1來(lái)實(shí)現(xiàn)，按鍵手動(dòng)復(fù)位是圖中復(fù)位鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)的。</p><p><b>　　2.8時(shí)間顯示電路</b></p><p>　　倒計(jì)時(shí)顯示可以提醒駕駛員在信號(hào)燈燈色發(fā)生改變的時(shí)間、在“停止”和“通過(guò)”兩者間作出合適的選擇。駕駛員和行人普遍都愿意選擇有倒計(jì)時(shí)顯示的信號(hào)控制方式，并且認(rèn)為有倒計(jì)時(shí)顯示的路口更安全。倒

35、計(jì)時(shí)顯示是用來(lái)減少駕駛員在信號(hào)燈色改變的關(guān)鍵時(shí)刻做出復(fù)雜判斷的1種方法，它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時(shí)間，幫助駕駛員在“停止”和“通過(guò)”兩者間作出合適的選擇 。</p><p>　　因?yàn)橄到y(tǒng)要求南北和東西方向的信號(hào)燈時(shí)間不一樣，所以就利用單片機(jī)的P0口送出數(shù)據(jù)的段碼，位選信號(hào)用P2口送出，用動(dòng)態(tài)掃描的方法顯示東西、南北的倒計(jì)時(shí)間(如圖-4所示)。</p><p>　　數(shù)碼管使用共陰數(shù)碼管

36、，需要接上470Ω上拉電阻以提供足夠大的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，數(shù)碼管的每段的電流是約10毫安。</p><p><b>　　2.9交通燈電路</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的p1口來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制各種信號(hào)燈的燃亮和燃亮?xí)r間，在實(shí)際中，交通燈的信號(hào)燈需要用高電壓控制，在這里我們只是模擬一下它的控制信號(hào)，所以我們就只用單片機(jī)的信號(hào)引腳直接來(lái)控制發(fā)光二極管（如圖-5所

37、示）</p><p><b>　　3 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1整體系統(tǒng)分析</b></p><p>　　總體流程圖（實(shí)現(xiàn)各種狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換）：</p><p><b>　　3.2通行方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)在十字

38、路口，分為東西向和南北向，在任一時(shí)刻只有一個(gè)方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時(shí)間，經(jīng)過(guò)短暫的過(guò)渡時(shí)間，將通行禁行方向?qū)Q。其具體狀態(tài)如下圖所示。說(shuō)明：彩色表示亮，白色表示滅。交通狀態(tài)從狀態(tài)1開(kāi)始變換，直至狀態(tài)6然后循環(huán)至狀1，周而復(fù)始，直至狀態(tài)6然后循環(huán)至狀態(tài)1，通過(guò)具體的路口交通燈狀態(tài)的演示分析我們把其中燈顏色變化的4個(gè)狀態(tài)歸結(jié)如下：</p><p>　　3.2程序主體設(shè)計(jì)流程</p><p

39、>　　全部控制程序?qū)嶋H上分為若干模塊：按鍵掃描程序，紅綠燈控制程序，LED顯示程序，消抖動(dòng)延時(shí)程序，初始化程序，中斷服務(wù)子程序等。</p><p>　　流程圖如圖（圖-6）所示： </p><p>　　3.3子程序模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　· 3.3.1 按鍵掃描子程序</p><p&g

40、t;　　首先系統(tǒng)不執(zhí)行按鍵掃描子程序，以判斷K1按鍵是否被按下。本系統(tǒng)要求信號(hào)燈受一個(gè)起動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)開(kāi)始工作;當(dāng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。</p><p>　　關(guān)鍵程序如下，action為程序啟動(dòng)標(biāo)志位。</p><p>　　if(!action)</p><p><b>　　{</b></p>

41、<p>　　P0=P1=P2=P3=0xff;</p><p>　　(*(void(*)( ))0) ( );</p><p><b>　　}</b></p><p>　　檢測(cè)到按下按鍵停止程序時(shí)，關(guān)閉顯示，同時(shí)使程序回到起點(diǎn)，下一次啟動(dòng)時(shí)重頭執(zhí)行。</p><p>　　· 3.3.2 紅綠燈控制程序

42、</p><p>　　分析得實(shí)際控制的燈只有6個(gè)，即：東西紅燈，東西黃燈，東西綠燈，南北紅燈，南北黃燈，南北綠燈。定義IO端口如下，其均是低電平有效。</p><p>　　將交通燈顏色變化的四種狀態(tài)進(jìn)行分析后整理P1口四種情況的編碼表如下: unsigned char code c[4]={0xDE,0xEE,0xF3,0xF5};</p><p>　　分別是：0x

43、DE 南北紅燈，東西綠燈</p><p>　　0xEE 南北紅燈，東西黃燈</p><p>　　0xF3 南北綠燈，東西紅燈</p><p>　　0xF5南北黃燈，東西紅燈</p><p><b>　　程序應(yīng)用：</b></p><p>　　P1=c[k];/*交通燈對(duì)應(yīng)著k的值變化*/&

44、lt;/p><p>　　· 3.3.3 LED倒計(jì)時(shí)顯示程序</p><p>　　LED計(jì)時(shí)每一秒都要刷新一次，將時(shí)間數(shù)據(jù)的個(gè)位、十位分開(kāi)送顯。單片機(jī)的P0口送出數(shù)據(jù)的段碼，位選信號(hào)用P2口送出，用動(dòng)態(tài)掃描的方法顯示東西、南北的時(shí)間。</p><p>　　動(dòng)態(tài)顯示節(jié)省了I/O口，降低了能耗。</p><p><b>　　應(yīng)用實(shí)

45、例如下：</b></p><p>　　P2=b[0],P0=a[SN%10];/*顯示南北方向個(gè)位*/</p><p>　　delay(5); </p><p>　　P2=b[1],P0=a[SN/10];/*顯示南北方向十位*/</p><p><b>　　delay(5);</b></p>

46、<p>　　P2=b[2],P0=a[WE%10];/*顯示東西方向個(gè)位*/</p><p>　　delay(5); </p><p>　　P2=b[3],P0=a[WE/10];/*顯示東西方向十位*/</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　4 Prot

47、eus軟件仿真</p><p><b>　　系統(tǒng)仿真電路圖</b></p><p>　　交通燈控制系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)仿真圖（見(jiàn)圖-7）。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王為青，邱文勛. 51單片機(jī)開(kāi)發(fā)案例精選[J].人民郵電出版社，2001，(5)：45-47.

48、</p><p>　　[2]張?chǎng)?，華臻，陳書(shū)謙. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[J].電子工業(yè)出版社，2008(5).</p><p>　　[3]張洪潤(rùn)，張亞凡.單片機(jī)原理及應(yīng)用[J]. 清華大學(xué)出版社，2005，(4).</p><p>　　[4]黃智偉.凌陽(yáng)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[J]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2007，(6)</p><p>　　[5

49、]蔣輝平，周?chē)?guó)雄. 基于Proteus的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[6]陳梓城 電子技術(shù)實(shí)訓(xùn) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2003</p><p>　　[7]先鋒工作室 單片機(jī)程序?qū)嵗齕M].北京：清華大學(xué)出版社,2002.</p><p>　　[8]李學(xué)海 標(biāo)準(zhǔn)80C51單片機(jī)基礎(chǔ)教程[M]. 北京：北京航空

50、航天大學(xué)出版社 2006</p><p>　　[9]張萌·單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)綜合實(shí)例·第二版·清華大學(xué)出版社·2005年</p><p>　　[10]張一工·現(xiàn)代電力電子技術(shù)原理與應(yīng)用第一版·科學(xué)出版社·2002年</p><p>　　[11]吳黎明 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社

51、2003</p><p>　　[12]歐陽(yáng)文·ATMEL89系列單片機(jī)的原理與開(kāi)發(fā)實(shí)踐·第一版·中國(guó)電力出版社·2007年</p><p><b>　　附錄 源程序代碼</b></p><p>　　#include<AT89X51.H> </p><p>　　#def

52、ine uchar unsigned char /*定義字符串類(lèi)型為無(wú)符號(hào)型*/</p><p>　　uchar code a[10]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};</p><p>　　uchar code b[4]={0x0D,0x0E,0x07,0x0B}; /****P2口,低有效*/</p>

53、<p>　　uchar code c[4]={0xDE,0xEE,0xF3,0xF5}; /****P1口,低有效*/</p><p>　　char SN=25,WE=30; </p><p>　　char SN_G=25,WE_G=15,Y=5; </p><p>　　uchar i,k=0,count=0; </p>

54、<p>　　bit action=0; </p><p>　　sbit K1=P3^7;/*開(kāi)關(guān)K1接P3^7管腳*/</p><p>　　sbit SNG=P1^2;/*東西綠燈*/</p><p>　　sbit WEG=P1^5;/*南北綠燈*/</p><p>　　void delay(uchar t);</

55、p><p>　　void start_keyscan();</p><p>　　void light();</p><p>　　void led();</p><p><b>　　/*程序初始化*/</b></p><p>　　void init(void)</p><p>&

56、lt;b>　　{ </b></p><p>　　/*12MHz */</p><p>　　TMOD=0x01; </p><p>　　TH1=(65536-50000)/256; </p><p>　　TL1=(65536-50000)%256; /*計(jì)50000個(gè)數(shù)，用時(shí)50ms*/</p><

57、p>　　ET0=1;/*允許T0中斷*/</p><p>　　TR0=1;/*啟動(dòng)計(jì)數(shù)器*/</p><p>　　EA=1;/*CPU開(kāi)放總中斷*/</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/*定時(shí)函數(shù)*/</b></p><p>　　voi

58、d time1(void) interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p>　　count++; </p><p><b&g

59、t;　　}</b></p><p><b>　　/*延時(shí)t毫秒*/</b></p><p>　　void delay(uchar t)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p&g

60、t;　　for(t;t>0;t--)</p><p>　　for(i=255;i>0;i--) ;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　/*開(kāi)關(guān)鍵啟動(dòng)關(guān)閉*/</p><p>　　void start_keyscan()</p><p><b>

61、　　{</b></p><p><b>　　if(K1==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p><b>　　if(K1==0)</b></p><p>　　action

62、=~action;</p><p>　　while(!K1);</p><p>　　if(!action)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EA=0;</b></p><p>　　P0=P1=P2=P3=0xff;</p>&

63、lt;p>　　(*(void(*)())0)();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/*交通燈函數(shù)*/</b></p>

64、<p>　　void light()</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(k==0||k==2)</p><p>　　P1=c[k];/*交通燈對(duì)應(yīng)著k的值變化*/</p><p><b>　　if(k==1)</b></p><

65、p><b>　　{</b></p><p>　　if(SN<=2) P1=c[1];</p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(count<6) WEG=1;</p><

66、;p>　　else WEG=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(k==3)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>

67、　　if(SN<=2) P1=c[3];</p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(count<6) SNG=1;</p><p>　　else SNG=0;</p><p><b>

68、;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/*數(shù)碼管函數(shù)*/</b></p><p>　　void led()</p><p><b>　　{&l

69、t;/b></p><p>　　if((k==1||k==3)&&(SN<4)&&(count<6))</p><p><b>　　P2=0xff;</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{&l

70、t;/b></p><p>　　P2=b[0],P0=a[SN%10];/*顯示南北方向個(gè)位*/</p><p>　　delay(5); </p><p>　　P2=b[1],P0=a[SN/10];/*顯示南北方向十位*/</p><p>　　delay(5); </p><p>　　P2=b[2],P0=a[

71、WE%10];/*顯示東西方向個(gè)位*/</p><p>　　delay(5); </p><p>　　P2=b[3],P0=a[WE/10];/*顯示東西方向十位*/</p><p>　　delay(5); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}<

72、/b></p><p><b>　　/*主函數(shù)*/</b></p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{&

73、lt;/b></p><p><b>　　init();</b></p><p>　　start_keyscan();</p><p>　　if(action)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/</

74、p><p>　　led(); /*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/ </p><p>　　if(count>=20)/*歷時(shí)1s，執(zhí)行程序*/</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　SN--;</b></p><p><b>　　WE--;<

75、;/b></p><p><b>　　count=0;</b></p><p>　　if(SN==0||WE==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　k++;</b></p><p><b>　　if(

76、k>3)</b></p><p><b>　　k=0;</b></p><p><b>　　switch(k)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　case 0:SN=WE_G+Y,WE=WE_G;break;

77、case 1:SN=Y,WE=Y;break;case 2:SN=SN_G,WE=SN_G+Y;break;</p><p>　　case 3:SN=Y,WE=Y;break;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p&

78、gt;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決

79、實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要體現(xiàn),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在,因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握單片機(jī)的開(kāi)發(fā)技是十分重要的。</p><p>　　本系統(tǒng)就是充分利用了AT89S52芯片的I/O引角。系統(tǒng)統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，通過(guò)單片機(jī)芯片的P1口控制紅、黃、綠燈的

80、燃亮與熄滅；P0口外接數(shù)碼管來(lái)顯示各個(gè)信號(hào)燈的時(shí)間。系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便。</p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我得到了一次用所學(xué)知識(shí)與技能分析和解決問(wèn)題的可貴的鍛煉機(jī)會(huì)，使我深刻領(lǐng)會(huì)了單片機(jī)的基本原理和單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程。在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧的掌握方面都向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　回顧起此次單片機(jī)畢

81、業(yè)設(shè)計(jì)，感慨頗多，開(kāi)始覺(jué)得無(wú)從下手，到后來(lái)找到系統(tǒng)的方法，構(gòu)建框架，遇到問(wèn)題查找資料逐個(gè)解決，最終看到了自己的成果，事實(shí)證明只要努力沒(méi)有什么是做不到的。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了許許多多的問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟是第一次做這種系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，沒(méi)有深刻之前所學(xué)，知識(shí)掌握得不夠牢固。這次設(shè)計(jì)不僅鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中

82、，查找了大量的資料，受益匪淺。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。</p><p>　　這里是大學(xué)生活的結(jié)點(diǎn)，也是社會(huì)生活的起點(diǎn)，經(jīng)過(guò)這次歷練我更有信心在以后的日子里迎戰(zhàn)更復(fù)雜的難題。在此特別感謝敖朝華導(dǎo)師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，還要感謝一直陪伴我的同學(xué)們！&l