單片機(jī)控制交通燈畢業(yè)論文

1、<p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　1.1交通燈的背景</b></p><p>　　1.1.1 交通燈的歷史</p><p>　　19世紀(jì)初，在英國中部的約克城，紅、綠裝分別代表女性的不同身份。其中，著紅裝的女人表示我已結(jié)婚，而著綠裝的女人則是未婚者。后來，英國倫敦議會大廈前經(jīng)常發(fā)生馬車

2、軋人的事故，于是人們受到紅綠裝啟發(fā)，1868年12月10日，信號燈家族的第一個(gè)成員就在倫敦議會大廈的廣場上誕生了，由當(dāng)時(shí)英國機(jī)械師德·哈特設(shè)計(jì)、制造的燈柱高7米，身上掛著一盞紅、綠兩色的提燈--煤氣交通信號燈，這是城市街道的第一盞信號燈。在燈的腳下，一名手持長桿的警察隨心所欲地牽動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏色。后來在信號燈的中心裝上煤氣燈罩 ，它的前面有兩塊紅、綠玻璃交替遮擋。不幸的是只面世23天的煤氣燈突然爆炸自滅，使一位正在值勤的警

3、察也因此斷送了性命。 </p><p>　　1.1.2交通控制存在的問題</p><p>　　我國城市交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀和存在的問題，借鑒國外城市交通管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)建立城市交通管理體制的重要性，提出加強(qiáng)城市交通研究的交通規(guī)劃，建立穩(wěn)定的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的資金出道，實(shí)行公交優(yōu)先政策，建立先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)等對策。</p><p>　　隨著城市機(jī)動(dòng)車增長速度的加快。1

4、994年臥軌城市機(jī)動(dòng)車保有量已接近500完輛。20世紀(jì)90年代以來，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加快，從1985年到1995年，機(jī)動(dòng)車增長率達(dá)13%左右，近幾年更是增多。</p><p>　　然而，在此同時(shí)，城市道路建設(shè)規(guī)模也在加大，我國城市普遍存在道路密度，道路面積率偏低的問題，這是我國城市喲其是大城市有機(jī)的一個(gè)重要原因。我國城市道路的密度只有6.8km每平方千米，而在20世紀(jì)80年代，世界發(fā)達(dá)國家就已到達(dá)20km每平方千米。2

5、0世紀(jì)90年代，我國部分城市道路面積率，北京為5.9%，上海為6.4%，而國外東京為13.8%，巴黎為25%，普遍高于我國。近幾年，國家雖不斷加大城市道路建設(shè)的力度，但仍趕不上車輛的增長速度，且與世界其他國家相比，差距仍很大。</p><p>　　1.1.3交通燈的功能與作用</p><p>　　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。

6、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。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。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。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。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(shí)可以進(jìn)入交叉路口。</p><p>

7、　　通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)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(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.1.4 用單片機(jī)控制交通燈的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)： 單片機(jī)價(jià)格適當(dāng)，它體積小，運(yùn)算速度快，定時(shí)器通過中斷方式給CPU發(fā)送信號，使CPU可以及時(shí)響應(yīng)，減少了系統(tǒng)開銷降低了系

8、統(tǒng)功耗。單片機(jī)通過程序方式控制各種輸入輸出信號，可以方便的設(shè)計(jì)運(yùn)行規(guī)則，而且可以在系統(tǒng)運(yùn)行過程中設(shè)定交通燈亮滅的時(shí)間和選擇規(guī)則，從而實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜功能。</p><p>　　2.缺點(diǎn)：可靠性差、抗干擾性能差、通用性差、擴(kuò)展能力比較弱、處理能力會弱于PLC(若做大系統(tǒng)復(fù)雜的交通燈控制，估計(jì)有些困難)、通訊不如PLC方便，編程語言復(fù)雜些. </p><p>　　綜上述：比如要把整個(gè)城市的交通燈系

9、統(tǒng)接入交通控制指揮中心，單片機(jī)做底層單個(gè)交通燈控制沒有什么問題， 考慮到城市的環(huán)保與節(jié)能等原因，我們應(yīng)該采用單片機(jī)控制交通燈，單片機(jī)不僅僅是成本低廉，并且結(jié)構(gòu)簡單，比較易于控制。如果出現(xiàn)問題也能很快找出問題并且處理。</p><p>　　1.1.5 單片機(jī)的概述</p><p>　　單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制

10、領(lǐng)域，故又稱為微控制器。</p><p>　　通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)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(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　單片機(jī)經(jīng)過1、2、3、3代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的CPU功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底

11、功耗。</p><p>　　第二章 單片機(jī)控制交通燈的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1單片機(jī)交通控制系統(tǒng)通行方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.1單片機(jī)控制交通系統(tǒng)通行方案設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)在十字路口，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)過短暫的過渡時(shí)間，將通行禁行方向?qū)Q。其具體狀態(tài)

12、如下圖所示。說明：黑色表示亮，白色表示滅。交通狀態(tài)從狀態(tài)1開始變換，直至狀態(tài)6然后循環(huán)至狀態(tài)1，周而復(fù)始，即如圖2.1所示：</p><p><b>　　圖2.1 交通狀態(tài)</b></p><p>　　通過具體的路口交通燈狀態(tài)的演示分析我們可以把這四個(gè)狀態(tài)歸納如下：</p><p>　　◆東西方向紅燈滅，同時(shí)綠燈亮，南北方向黃燈滅，同時(shí)紅燈亮，

13、倒計(jì)時(shí)20秒。此狀態(tài)下，東西向禁止通行，南北向允許通行。</p><p>　　◆東西方向綠燈滅，同時(shí)黃燈亮，南北方向紅燈亮，倒計(jì)時(shí)2秒。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。</p><p>　　◆南北方向紅燈滅，同時(shí)綠燈亮，東西方向黃燈滅，同時(shí)紅燈亮，倒計(jì)時(shí)20秒。此狀態(tài)下，東西向允許通行，南北向禁止通行。</p><p>　　◆南北方向綠燈

14、滅，同時(shí)黃燈亮，東西方向紅燈亮，倒計(jì)時(shí)2秒。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。</p><p>　　下面我們可以用圖表表示燈狀態(tài)和行止?fàn)顟B(tài)的關(guān)系如下：</p><p>　　表2.1 交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)</p><p>　　東西南北四個(gè)路口均有紅綠黃3燈和數(shù)碼顯示管2個(gè)，在任一個(gè)路口，遇紅燈禁止通行，轉(zhuǎn)綠燈允許通行，之后黃燈亮警告行止?fàn)顟B(tài)將

15、變換。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表2.1所示。說明：0表示滅，1表示亮。</p><p>　　2.2 交通燈控制工作原理 </p><p>　　總開關(guān)閉合，交通燈開始工作。南北黃燈亮，東西紅燈亮，延遲20秒；然后，南北綠燈亮，東西紅燈亮，延遲4分鐘；南北綠燈閃，亮十秒，滅十秒，循環(huán)3次，再南北綠燈滅，紅燈亮； 南北通行結(jié)束，東西開始運(yùn)行。東西黃燈亮，南北紅燈亮，延遲20秒；&#

16、160;東西綠燈亮，南北黃燈亮，延遲4分鐘； 東西綠燈閃，亮十秒，滅十秒，循環(huán)3次，東西綠燈滅，紅燈亮； 按上述狀態(tài)從開始依次循環(huán)。 </p><p>　　2.2.1 輸入輸出控制信號的配置 </p><p>　　1﹑輸入：總開關(guān)S0  P1.0 . 當(dāng)總開關(guān)S0閉合，P1.0=1；反之，開關(guān)S0斷開

17、，P1.0=0  </p><p>　　2﹑ 輸出；南北黃燈P1.1，當(dāng)P1.1=1時(shí)南北黃燈亮，P1.1=0時(shí)南北黃燈滅。 </p><p>　　南北紅燈P1.2，當(dāng)P1.2=1時(shí)南北紅燈亮，P1.2=0時(shí)南北紅燈滅。 </p><p>　　南北綠燈P1.3，當(dāng)P1.3=1時(shí)南北綠燈亮，P1.3=0時(shí)南北綠燈滅。&

18、#160;</p><p>　　東西黃燈P1.4，當(dāng)P1.4=1時(shí)東西黃燈亮，P1.4=0時(shí)東西黃燈滅。 </p><p>　　東西紅燈P1.5，當(dāng)P1.5=1時(shí)東西紅燈亮，P1.4=0</p><p><b>　　時(shí)東西紅燈滅。 </b></p><p>　　東西綠燈P1.6，當(dāng)P1.6=1時(shí)東西綠

19、燈亮，P1.6=0時(shí)東西綠燈滅。</p><p>　　（南北通行，東西禁行）</p><p>　?。媳苯?，東西通行）</p><p>　　2.3單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理</p><p>　　單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)，可用單片機(jī)直接控制信號燈的狀態(tài)變化，基本上可以指揮交通的具體通行，當(dāng)然，接入LED數(shù)碼管就可以顯示倒計(jì)時(shí)以提醒行使

20、者，更具人性化。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，加入了違規(guī)檢測電路和車流量檢測電路為單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)對此進(jìn)行具體處理，及時(shí)調(diào)整控制指揮，為了超越視覺指揮的局限性，同時(shí)接上蜂鳴器，在聽覺上加強(qiáng)了指揮提醒作用。</p><p>　　圖2-2 系統(tǒng)的總體框圖 </p><p>　　據(jù)此，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，由倒計(jì)時(shí)模塊，違規(guī)檢測模塊和按鍵設(shè)置模塊等產(chǎn)生輸入，信號燈狀態(tài)模塊，LE

21、D倒計(jì)時(shí)模塊和蜂鳴器狀態(tài)模塊接受輸出。系統(tǒng)的總體框圖如上所示。</p><p>　　鍵盤設(shè)置模塊對系統(tǒng)輸入模式選擇及具體通行時(shí)間設(shè)置的信號，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制，同時(shí)將時(shí)間數(shù)據(jù)倒計(jì)時(shí)輸入到LED數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示。在此過程中還要實(shí)時(shí)捕捉違規(guī)檢測和緊急按鍵信號，以達(dá)到對異常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的目的。急停按鍵和違規(guī)檢測隨時(shí)調(diào)用中斷。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)硬件電路

22、的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成及原理</p><p>　　實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)要求的具體功能，可以選用AT89C52單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng)，12個(gè)發(fā)光二極管分成4組紅綠黃三色燈構(gòu)成信號燈指示模塊，8個(gè)LED東西南北各兩個(gè)構(gòu)成倒計(jì)時(shí)顯示模塊，光敏傳感器捕獲違規(guī)信號，若干按鍵組成時(shí)間設(shè)置和模式選擇按鈕和緊急按鈕等，以及用1個(gè)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。</p><

23、p>　　3.1.1系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成</p><p>　　圖3.1 總體設(shè)計(jì)電路圖</p><p>　　本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，組成一個(gè)集車流量采集、處理、自動(dòng)控制為一身的閉環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件電路由單片機(jī)、違規(guī)檢測電路，狀態(tài)燈，LED顯示，按鍵，蜂鳴器組成。其具體的硬件電路總圖如上圖所示。</p><p>　　3.1.2系統(tǒng)工作原理</p><

24、;p>　　系統(tǒng)上電或手動(dòng)復(fù)位之后，系統(tǒng)等待模式選擇設(shè)置鍵按下，模式分兩種：紅綠燈時(shí)間自動(dòng)和紅綠燈時(shí)間設(shè)置。若此時(shí)F鍵按下，則設(shè)置為自動(dòng)模式，若此時(shí)按下的是S鍵，則設(shè)置為時(shí)間設(shè)置模式，依次按S若干次，J鍵若干次可設(shè)置好兩個(gè)方向的紅綠燈時(shí)間，再按F鍵確認(rèn)。其實(shí)這個(gè)過程就是將存儲時(shí)間值的寄存器進(jìn)行設(shè)置，以及標(biāo)志是否要進(jìn)行車流量檢測及調(diào)整。</p><p>　　接下來，系統(tǒng)必須先顯示狀態(tài)燈及LED數(shù)碼管，將狀態(tài)碼值

25、送顯P2口，將要顯示的時(shí)間值的個(gè)位和十位分別送顯P0和P1口，在此同時(shí)以50ms為周期，用軟件方法計(jì)時(shí)1秒，到達(dá)1s就要將時(shí)間值減1，刷新LED數(shù)碼管。</p><p>　　時(shí)間到達(dá)一個(gè)狀態(tài)所要全部時(shí)間，則要進(jìn)行下一狀態(tài)判斷及銜接，并裝入次狀態(tài)的相應(yīng)狀態(tài)碼值以及時(shí)間值，</p><p>　　3.1.3 AT89S51芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡介 </p><p>　　AT89S

26、51是美國ATMEL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只讀程序存儲器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(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價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。</p&

27、gt;<p><b>　　·中央處理器：</b></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，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p>　　·數(shù)據(jù)存儲器(內(nèi)部RAM)：</p><p&

28、gt;　　數(shù)據(jù)存儲器用于存放變化的數(shù)據(jù)。AT89S51中數(shù)據(jù)存儲器的地址空間為256個(gè)RAM單元，但其中能作為數(shù)據(jù)存儲器供用戶使用的僅有前面128個(gè)，后128個(gè)被專用寄存器占用。</p><p>　　·程序存儲器(內(nèi)部ROM)：</p><p>　　程序存儲器用于存放程序和固定不變的常數(shù)等。通常采用只讀存儲器，且其又多種類型，在89系列單片機(jī)中全部采用閃存。AT89S51內(nèi)部配置

29、了4KB閃存。</p><p>　　·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。</p><p>　　·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)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。每個(gè)口都由

30、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>　　·全雙工串行口：</b></p><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

31、>　　·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>　　·中斷系統(tǒng)：</b></p><p>　　AT89C51共有5個(gè)中斷源，其中有2個(gè)外部中斷源和3個(gè)內(nèi)部中斷源。中斷系統(tǒng)的作用主要是對外或內(nèi)部的中斷請求進(jìn)行管理與處理。</p

32、><p>　　圖3.2 AT89S51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 </p><p>　　3.1.4 主要引腳功能</p><p>　　AT89S51 引腳圖如下圖 所示：</p><p><b>　　VCC：電源電壓</b></p><p><b>　　·GND：地</b&g

33、t;</p><p>　　·P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向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邏輯門電路，對端口寫“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時(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，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。</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

34、，Pl的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對端口寫“l(fā)”，通過內(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)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流（IIL）。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，Pl接收低8位地址。</p><p>　　3.2交通燈軟件的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1程序主體設(shè)計(jì)流程</p><

35、;p>　　圖4.1 系統(tǒng)總流程圖</p><p>　　全部控制程序?qū)嶋H上分為若干模塊：鍵盤設(shè)置處理程序，狀態(tài)燈控制程序，LED顯示程序，消抖動(dòng)延時(shí)程序，次狀態(tài)判斷及處理程序，緊停或違規(guī)判斷程序，中斷服務(wù)子程序，紅綠燈時(shí)間調(diào)整程序等。</p><p>　　3.2.2 相應(yīng)程序的代碼 </p><p>　　定時(shí)器的原理及設(shè)置　</p><p&g

36、t;　　定時(shí)器工作的基本原理其實(shí)就是給初值，讓它不斷加1直至減完為模值，這個(gè)初值是送到TH和TL中的。它是以加法記數(shù)的，并能從全1到全0時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請求。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值，即所要求的計(jì)數(shù)值設(shè)定為C，把計(jì)數(shù)初值設(shè)定為TC 可得到如下計(jì)算通式：</p><p><b>　　TC=M-C</b></p><p>　　式中，M為計(jì)數(shù)器模值。計(jì)數(shù)

37、值并不是目的，目的是時(shí)間值，設(shè)計(jì)1次的時(shí)間，即定時(shí)器計(jì)數(shù)脈沖的周期為T0，它是單片機(jī)系統(tǒng)主頻周期的12倍，設(shè)要求的時(shí)間值為T，則有C=T／T0。計(jì)算通式變?yōu)椋?lt;/p><p>　　T=（M－TC）T0</p><p>　　模值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式0時(shí)M為8192；在方式1時(shí)M的值為65536；在方式2和3為256。就此可以算出各種方式的最大延時(shí)。如單片機(jī)的主脈沖頻率為12MHZ，經(jīng)

38、過12分頻后，若采用方式０最大延時(shí)只有8.129毫秒，采用方式１最大延時(shí)也只有65.536毫秒。這就是為什么掃描周期為50ms的原因，</p><p>　　若使用軟件則會耽擱程序流程，顯然不可行。相反，時(shí)間計(jì)時(shí)方面卻不可能只用計(jì)數(shù)器，因?yàn)轱@然１秒鐘已經(jīng)超過了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間，所以我們還必須采用定時(shí)器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問題。</p><p>　　定時(shí)器需定時(shí)５０毫秒，故Ｔ1工作

39、于方式１。　</p><p>　　初值計(jì)算： TC=M－T/T計(jì)數(shù)?。?16－50ms/1us=15536=3CBOH</p><p>　　START: MOV TMOD, #10H ；令ＴＯ為定時(shí)器方式１</p><p>　　MOV TH0, #3CH ；裝入定時(shí)器初值</p><p>　　MOV TL0,

40、 #0BOH　　</p><p>　　SETB EA　　 ； 打開總中斷</p><p>　　SETB ET1　 ；開Ｔ1中斷</p><p>　　SETB ER　 ；啟動(dòng)Ｔ1計(jì)數(shù)器</p><p>　　CLR FLAG1 </p>

41、<p>　　CLR FLAG2 </p><p>　　CLR FLAG3 </p><p>　　MOV 　R3,　　#20H　　 ；軟件計(jì)數(shù)器賦初值</p><p>　?。ǎ玻┫鄳?yīng)中斷服務(wù)子程序</p><p>　　ORG　　001BＨ</p><p><b&

42、gt;　　LJMP　　DSD</b></p><p>　　ORG 0030H</p><p>　　DSD： INC 　R3</p><p>　　MOV TH0, #3CH ；重裝入定時(shí)器初值</p><p>　　MOV TL0, #BOH　　</p><p>　　CJNE

43、 R3，#20，F(xiàn)H</p><p><b>　　DEC R0 </b></p><p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　MOV R3，#00H</p><p>　　FH： RETI</p><p><b>　　程序的軟件延時(shí)：</

44、b></p><p>　　AT89S51的工作頻率為0—33MHZ，我們選用的AT89S51單片機(jī)的工作頻率為12MHZ。機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的12倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為12*（1/12M）=1us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時(shí)間。</p><p>　　具體的延時(shí)程序分析：</p><p>

45、;　　DELAY: MOV R4,#08H 延時(shí)1秒主程序</p><p>　　DE2: LCALL DELAY1 </p><p>　　DJNZ R4, DE2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY1：MOV R4，#00H ；延時(shí)125us 子程序</p>

46、<p>　　D1： MOV R5，#00H</p><p>　　D2： DJNE R5，DL2</p><p>　　DJNE R4，D1</p><p><b>　　RET </b></p><p>　　DELAY1為一個(gè)雙重循壞 循環(huán)次數(shù)為256*256=65536 所以延時(shí)時(shí)間=65536*2

47、=131072us 約為125us </p><p>　　DELAY R4設(shè)置的初值為8 主延時(shí)程序循環(huán)8次，所以125us*8= 1秒</p><p>　　3.3 交通控制的程序</p><p><b>　　（1）主程序</b></p><p>　　START: MOV SP,#80H</p>&l

48、t;p>　　MOV R0,#00H</p><p>　　MOV R7,#8FH</p><p>　　CLEARDISP: MOV @R0,#00H</p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　DJNZ R7,CLEARDISP</p><p>　　MOV TI

49、MED0,#78H</p><p>　　MOV TIMED1,#6EH</p><p>　　MOV TIMED2,#46H</p><p>　　MOV TIMED3,#3CH</p><p>　　MOV TIMED4,#0AH</p><p>　　CLR SNEWFLAG</p><p>　　M

50、OV TMOD ,#11H</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL1,#0B0H</p><p>　　MOV TH1,#3CH</p><p>　　JB SCAN.7,SSST</p><p><b&g

51、t;　　第四章 實(shí)驗(yàn)平臺</b></p><p><b>　　4.1實(shí)驗(yàn)平臺</b></p><p>　　我們采用的是Keil Software生產(chǎn)的Cx51編譯器。運(yùn)行在Windows XP操作平臺下。 開啟計(jì)算機(jī)進(jìn)入Keil C51編譯器介面。 </p><p>　　Keil C51編譯器介面</p>&l

52、t;p><b>　　4.2 實(shí)驗(yàn)步驟</b></p><p>　　4.2.1編寫程序代碼</p><p>　　程序代碼分為3個(gè)模塊：中斷模塊、延時(shí)模塊，循環(huán)模塊</p><p><b>　　中斷程序</b></p><p>　　ORG　　001BＨ</p><p>&l

53、t;b>　　LJMP　　DSD</b></p><p>　　ORG 0030H</p><p>　　DSD： INC 　R3</p><p>　　MOV TH0, #3CH ；重裝入定時(shí)器初值</p><p>　　MOV TL0, #BOH　　</p><p>　　

54、CJNE R3，#20，F(xiàn)H</p><p><b>　　DEC R0 </b></p><p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　MOV R3，#00H</p><p>　　FH： RETI</p><p><b>　　延時(shí)程序</

55、b></p><p>　　DELAY: MOV R4,#08H 延時(shí)1秒主程序</p><p>　　DE2: LCALL DELAY1 </p><p>　　DJNZ R4, DE2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY1：MOV R4，#00H

56、 ；延時(shí)125us 子程序</p><p>　　D1： MOV R5，#00H</p><p>　　D2： DJNE R5，DL2</p><p>　　DJNE R4，D1</p><p><b>　　RET </b></p><p><b>　　循環(huán)程序</b>

57、;</p><p>　　DIAOY:；循環(huán)控制子程序</p><p>　　CJNE R2, #01H, AA；判斷不相等剛跳轉(zhuǎn)</p><p>　　JB FLAG1, AA；FLAG1為1則跳轉(zhuǎn)</p><p>　　LJMP SEC ；跳轉(zhuǎn)到SEC</p><p>　　

58、AA:CJNE R2, #02H, AAA</p><p>　　JB FLAG2, AAA</p><p><b>　　SETB F0</b></p><p><b>　　LJMP THR</b></p><p>　　AAA:CJNE R2, #03H, BB</p><

59、p>　　JB FLAG3, BB</p><p><b>　　LJMP FOU</b></p><p>　　BB:CJNE R2, #04H, BBB；判斷不相等則跳轉(zhuǎn)</p><p>　　CLR F0；F0位清0</p><p><b>　　CLR FLAG1</b><

60、/p><p><b>　　CLR FLAG2</b></p><p><b>　　CLR FLAG3</b></p><p><b>　　LJMP FIR</b></p><p>　　BBB:CJNE R0, #00H, SGL</p><p>　　I

61、NC R2；R2加1</p><p>　　LJMP DIAOY</p><p>　　4.2.2 調(diào)試程序</p><p>　?、?打開Keil軟件，新建工程；</p><p><b>　　⑵ 選擇芯片；</b></p><p>　　⑶ 新建文檔，把編寫好代碼寫入文檔并保存了ASM文件；

62、</p><p>　?、?把保存的文檔加載到Source Group；</p><p><b>　?、删幾g程序；</b></p><p>　?、试O(shè)置轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制；</p><p><b>　　⑺運(yùn)行程序的結(jié)果；</b></p><p>　　2. 把編譯好的16進(jìn)制文件(jt

63、d.hex) 輸入單片機(jī)AT89S51仿真器和對其進(jìn)行初始化。</p><p>　　3．給實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行通電，觀察運(yùn)行結(jié)果，不一致則跳到第一步進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，直到與預(yù)定目的一致。</p><p>　　以下是在程序調(diào)試過程中出現(xiàn)在情況：通電以后，把程序裝好，數(shù)碼管是的數(shù)字不變，按復(fù)位鍵后重新開始還是如此。經(jīng)過和同組人的共同分析后，發(fā)現(xiàn)是中斷系統(tǒng)在計(jì)時(shí)到了1秒以后，賦的初值R0，R1沒有減1，修改如

64、下：</p><p>　　DSD:INC R3</p><p>　　MOV TH1, #3CH</p><p>　　MOV TL1, #0B0H</p><p>　　CJNE R3, #20, FH；判斷是否夠 1秒</p><p><b>　　DEC R0</b></p>

65、<p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　MOV R3, #00H；R3清0</p><p>　　FH:RETI；中斷返回</p><p>　　通電以后，東西、南北方向的時(shí)間均遞減，20秒以后，東西方向的20秒用完，變成東西左轉(zhuǎn)、南北各20秒，此后，時(shí)間顯示和紅綠燈不再變化，一直保持這一狀態(tài)。&l

66、t;/p><p>　　經(jīng)過老師和同組人的共同努力，終于找到原因，問題出在循環(huán)控制過程中，當(dāng)經(jīng)過第一次20秒判斷后，寄存器R2加1，當(dāng)再次運(yùn)行到循環(huán)控制處時(shí)，判斷R2與#01H相同，程序跳到SEC處執(zhí)行，此后一直如此。解決方法如下：</p><p><b>　　設(shè)置3個(gè)標(biāo)記位：</b></p><p>　　FLAG1 BIT 00H；標(biāo)記00H

67、位</p><p>　　FLAG2 BIT 01H</p><p>　　FLAG3 BIT 02H</p><p>　　在循環(huán)控制中加入判斷如：</p><p>　　DIAOY:CJNE R2, #01H, AA；判斷不相等剛跳轉(zhuǎn)</p><p>　　JB FLAG1, AA；FLAG1為1則跳轉(zhuǎn)<

68、;/p><p>　　LJMP SEC ；跳到SEC</p><p>　　在跳到SEC后，在運(yùn)行到該程序后加給FLAG1置數(shù)，程序如下：</p><p>　　SEC:CLR P1.0</p><p><b>　　SETB P1.1</b></p><p><b>　

69、　CLR P1.2</b></p><p><b>　　CLR P1.3</b></p><p>　　MOV R0, #20</p><p>　　MOV R1, #20</p><p>　　SETB FLAG1</p><p><b>　　LJMP SGL</b>

70、</p><p>　　本系統(tǒng)就是利用了AT89S51芯片的I/O引腳。系統(tǒng)采用美國ATMEL公司生產(chǎn)的單片機(jī)AT89S51，以及其它芯片（如：74HC164、74LS04六位反向器、L7805三端穩(wěn)壓電源）來設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了紅燈亮40秒,綠燈和左轉(zhuǎn)綠燈各亮20秒。并通過AT89S51來控制74LS04芯片的輸出口設(shè)置紅、綠燈燃亮的功能和控制74HC164來實(shí)現(xiàn)在七段數(shù)碼管上的時(shí)間顯示；為了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠系統(tǒng)

71、內(nèi)集成了“看門狗”芯片，避免了系統(tǒng)因?yàn)樗罊C(jī)而停止工作的情況發(fā)生。系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡便、實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、程序設(shè)計(jì)簡便。 </p><p>　　系統(tǒng)不足：時(shí)間設(shè)定中沒有黃燈的等待閃爍時(shí)間，以及自動(dòng)根據(jù)車流改變紅綠燈時(shí)間，此外，還沒有充分考慮的把現(xiàn)代管理、人工智能運(yùn)用到交通的控制中，來計(jì)算交通控制點(diǎn)之間的距離，來更合理的安排紅、綠燈的持續(xù)時(shí)間，使城市的交通管理更加人性化。使人們遠(yuǎn)離目前的交通擁塞的現(xiàn)象。</p>

72、<p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文是在*老師指導(dǎo)下完成的。從論文選題到課題難點(diǎn)的解決，都給予了本人悉心地指導(dǎo)。*老師的治學(xué)態(tài)度、專業(yè)造詣和敬業(yè)精神都使我收益非淺，。在此，我首先向*老師致以衷心的感謝!</p><p>　　在課題完成過程中，還得到了舍友及同班同學(xué)的幫助，給我提供了很多思路與經(jīng)驗(yàn)，對我深入理解課題的有關(guān)知識與方法起

73、到了重要作用。在此，我對同學(xué)們也表示誠摯的謝意。</p><p>　　最后，衷心感謝在百忙之中抽出時(shí)間審閱本論文的老師。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社,2004.</p><p>　　[2]徐愛均,彭秀華cx51 V7.0單片

74、機(jī)高級語言編程與μVision2應(yīng)用實(shí)踐 北京:電子工業(yè)出版社,2004.</p><p>　　[3]邊春元,李文濤,等.C51單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.</p><p>　　[4]南建輝,熊鳴,等.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)例[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.</p><p>　　[5]白駒珩,雷曉平.單片

75、計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用[M].成都:電子科技大學(xué)出版社,1997.</p><p>　　[6]求是科技,勒達(dá).單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航[M].北京:人民郵電出版社,2003.</p><p>　　[7]　韓學(xué)輝,孫慧蓮.交通信號燈PLC控制的實(shí)現(xiàn)[J].長春理工大學(xué)學(xué)報(bào),2003.4.</p><p>　　[8]　楊漢祥,劉良福,鄔喜輝.利用單片機(jī)改進(jìn)交通燈控制系統(tǒng)[J]