電氣自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)---單片機(jī)在城市智能交通燈中的控制

1、<p>　　單片機(jī)在城市智能交通燈中的控制 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本論文介紹了一個(gè)城市的智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，系統(tǒng)能夠根據(jù)城市十字路口雙車道車流量的情況控制交通信號(hào)燈按特定的規(guī)律變化。</p><p>　　本論文首先對(duì)智能交通燈的研究意義和智能交通燈的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，指出了現(xiàn)狀交

2、通燈存在的缺點(diǎn)，并提出了改進(jìn)方法。智能交通燈控制系統(tǒng)通常要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和在緊急情況下能夠手動(dòng)切換信號(hào)燈讓特殊車輛優(yōu)先通行。本文還對(duì)AT89S51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要引腳功能進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后介紹了PROTEUS嵌入式系統(tǒng)仿真與開(kāi)發(fā)平臺(tái)的使用方法，利用Proteus軟件對(duì)交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明系統(tǒng)工作性能良好。</p><p>　　第一章 緒論....

3、........................................................3</p><p>　　1.1 城市智能交通燈控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀...................................3</p><p>　　1.2 基于單片機(jī)的城市智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義.......................3</p>

4、<p>　　1.3 智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能...................................4</p><p>　　1.4 本論文的主要工作...................................................4</p><p>　　第二章 城市智能交通燈控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)......................

5、..........4</p><p>　　2.1 城市智能交通燈控制系統(tǒng)規(guī)劃.........................................4</p><p>　　2.2 城市智能交通燈的選擇方案...........................................5</p><p>　　2.3 城市智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理..

6、...................................5</p><p>　　2.4 城市智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能...............................6</p><p>　　第三章 城市智能交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)................................7</p><p>　　3.1 AT89

7、S51單片機(jī)簡(jiǎn)介..................................................7</p><p>　　3.1.1 AT89S51單片機(jī)的主要性能參數(shù)......................................7</p><p>　　3.1.2 AT89S51芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介................................

8、..........7</p><p>　　3.1.3 主要引腳功能.....................................................9</p><p>　　3.2 控制器的原理框圖..................................................11</p><p>　　3.3 各模塊控制電

9、路....................................................12</p><p>　　3.3.1 車檢測(cè)電路......................................................13</p><p>　　3.3.2 信號(hào)燈電路.........................................

10、.............14</p><p>　　3.3.3 時(shí)間顯示電路....................................................14</p><p>　　3.3.4 緊急轉(zhuǎn)換電路....................................................16</p><p>　　第四章

11、城市智能交通燈控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)...............................18</p><p>　　4.1 交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖............................................18</p><p>　　4.2 控制器的軟件設(shè)計(jì)..................................................18

12、</p><p>　　4.2.1 每秒鐘的設(shè)定....................................................18</p><p>　　4.2.2 1秒的方法.......................................................19</p><p>　　4.2.3 軟件延時(shí).......

13、.................................................19</p><p>　　第五章 系統(tǒng)分析及改進(jìn)措施.............................................20</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 交通燈控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)

14、狀</p><p>　　在今天，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見(jiàn)和最有效的手段。但這一技術(shù)在19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。</p><p>　　1858年，在英國(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩

15、色旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。1914年，電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)。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(hào)大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。而中國(guó)最早的馬路交通燈卻是誕生于1928年的上海英租界。從最早的手牽皮帶到20世紀(jì)50年代的電氣控制,從采用計(jì)算機(jī)控制到現(xiàn)代化的電子定時(shí)監(jiān)控，交通信號(hào)燈在科學(xué)化、自動(dòng)化上

16、不斷地更新、發(fā)展和完善。但是，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。</p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)各種交通車輛的需求量不斷增大，城市的交通擁護(hù)問(wèn)題日益嚴(yán)重，目前，大部分城市的十字路口的交通控制燈，通常的做法是：事先經(jīng)過(guò)車輛流量的調(diào)查，利用傳統(tǒng)的方法設(shè)計(jì)好紅綠燈的延時(shí)，然而，實(shí)際上的車流量是不斷

17、變化的，有的路口在不同的時(shí)間段車流量的大小甚至有很大的差異，所以說(shuō)，統(tǒng)計(jì)的方法己不能適應(yīng)迅速發(fā)展的交通現(xiàn)狀。</p><p>　　1.2基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 </p><p>　　國(guó)內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路門，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來(lái)控制行車。對(duì)于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實(shí)際行車過(guò)程中出現(xiàn)的情況，還存

18、在以下缺點(diǎn)：1．兩車道的車輛輪流放行時(shí)間相同且固定， 在十字路口，經(jīng)常一個(gè)車道為主干道，車輛較多，放行時(shí)間應(yīng)該長(zhǎng)些；另一車道為副干道，車輛較少，放行時(shí)間應(yīng)該短些。2．沒(méi)有考慮緊急車通過(guò)時(shí)，兩車道應(yīng)采取的措施，臂如，消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過(guò)時(shí)，兩車道的車都應(yīng)停止，讓緊急車通過(guò)。</p><p>　　基于傳統(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

19、能根據(jù)道路交通擁護(hù)</p><p>　　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>　　1.3 智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能</p><p>　　智能的交通信號(hào)燈指揮著人和各種車輛的安全運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)紅、黃、綠燈的自動(dòng)指揮是城鄉(xiāng)交通管理現(xiàn)代化的重要課題.在城鄉(xiāng)街道的十字交叉路口,為了保證交

20、通秩序和行人安全,一般在每條道路上各有一組紅、黃、綠交通信號(hào)燈,其中紅燈亮,表示該條道路禁止通行; 黃燈亮,表示該條道路上未過(guò)停車線的車輛停止通行,已過(guò)停車線的車輛繼續(xù)通行; 綠燈亮,表示該條道路允許通行.交通燈控制電路自動(dòng)控制十字路口兩組紅、黃、綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換,指揮各種車輛和行人安全通行,實(shí)現(xiàn)十字路口城鄉(xiāng)交通管理自動(dòng)化。</p><p>　　1.4本論文主要工作</p><p>　　

21、本論文為了實(shí)現(xiàn)交通道路的管理,力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化. 分析應(yīng)用了單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能交通燈管制的控制系統(tǒng),以及該系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)方法,實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),能夠有效地疏導(dǎo)交通,提高交通路口的通行能力.</p><p>　　首先對(duì)智能交通燈的研究意義和智能交通燈的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，指出了現(xiàn)狀交通燈存在的缺點(diǎn)，并提出了改進(jìn)方法。智能交通燈控制系統(tǒng)通常要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和在緊急情況下能夠手動(dòng)切換信號(hào)燈讓特殊車輛優(yōu)

22、先通行。本文還對(duì)AT89S51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要引腳功能進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。</p><p>　　第二章 智能交通燈控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 智能交通燈控制系統(tǒng)規(guī)劃</p><p>　　我們將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可分離單獨(dú)工作的主控制機(jī)與客戶端的形式，但是和傳統(tǒng)的C/S模式不一樣的是，每個(gè)終端機(jī)可以脫離主控制機(jī)

23、而獨(dú)立工作。即使主控制機(jī)停止工作，或者由于某種原因不能正常工作，各終端機(jī)也可以照常穩(wěn)定的工作。各個(gè)終端機(jī)負(fù)責(zé)管理路口的多個(gè)信號(hào)燈。為了方便我們稱主控制機(jī)為主系統(tǒng)，各個(gè)終端機(jī)稱為子系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的總框圖如圖2-1示</p><p>　　……… ……</p><p><b>　　圖 2-1 總框圖</b></p>

24、;<p>　　2.2 智能交通燈的選擇方案</p><p>　　目前設(shè)計(jì)交通燈的方案有很多，有應(yīng)用CPLD設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈控制器方法;有應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì);有應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)的方法。目前，國(guó)內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路門，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來(lái)控制行車。對(duì)于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實(shí)際行車過(guò)程中出現(xiàn)

25、的情況，還存在以下缺點(diǎn)：1．兩車道的車輛輪流放行時(shí)間相同且固定， 在十字路口，經(jīng)常一個(gè)車道為主干道，車輛較多，放行時(shí)間應(yīng)該長(zhǎng)些；另一車道為副干道，車輛較少，放行時(shí)間應(yīng)該短些。2．沒(méi)有考慮緊急車通過(guò)時(shí)，兩車道應(yīng)采取的措施，臂如，消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過(guò)時(shí)，兩車道的車都應(yīng)停止，讓緊急車通過(guò)。</p><p>　　2.3 智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理</p><p>　　本設(shè)計(jì)中車輛檢測(cè)電路中用到了

26、模糊控制原理，模糊控制原理簡(jiǎn)單的說(shuō)即是亦此亦彼的模糊邏輯， 模糊邏輯不是二者邏輯——非此即彼的推理，它也不是傳統(tǒng)意義的多值邏輯，而是在承認(rèn)事物隸屬真值中間過(guò)渡性的同時(shí)，還認(rèn)為事物在形態(tài)和類屬方面具有亦此亦彼性。模棱兩可性——模糊性。正因如此，模糊計(jì)算可以處理不精確的模糊輸入信息，可以有效降低感官靈敏度和精確度的要求，而且所需要存儲(chǔ)空間少，能夠抓住信息處理的主要矛盾，保證信息處理的實(shí)時(shí)性。多功能性和滿意性。</p><

27、p>　　美國(guó)加州大學(xué)L.A.Zadeh博士于1965年發(fā)表了關(guān)于模糊集的論文，首次提出了表達(dá)事物模糊性的重要概念——隸屬函數(shù)。這篇論文把元素對(duì)集的隸屬度從原來(lái)的非0即1推廣到可以取區(qū)間【0,1】的任何值，這樣用隸屬度定量地描述論域中元素符合論域概念的程度，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)普通集合的擴(kuò)展，從而可以用隸屬函數(shù)表示模糊集。模糊集理論構(gòu)成了模糊計(jì)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)，人們?cè)诖嘶A(chǔ)上把人工智能中關(guān)于知識(shí)表示和推理的方法引入進(jìn)來(lái)，或者說(shuō)把模糊集理論用到知識(shí)

28、工程中去就形成了模糊邏輯和模糊推理；為了克服這些模糊系統(tǒng)知識(shí)獲取的不足及學(xué)習(xí)能力低下的缺點(diǎn)，又把神經(jīng)計(jì)算加入到這些模糊系統(tǒng)中，形成了模糊神經(jīng)系統(tǒng)。這些研究都成為人工智能研究的熱點(diǎn)，因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出了許多領(lǐng)域?qū)＜也啪哂械哪芰?。同時(shí)，這些模糊系統(tǒng)在計(jì)算形式 上一般都以數(shù)值計(jì)算為主，也通常被人們歸為軟計(jì)算。智能計(jì)算的范疇。</p><p>　　模糊計(jì)算在應(yīng)用上可是一點(diǎn)都不含糊，其應(yīng)用范圍非常廣泛，它在家電產(chǎn)品中的應(yīng)用已被

29、人們所接受，例如，模糊洗衣機(jī)。模糊冰箱。模糊相機(jī)等。另外，在專家系統(tǒng)。智能控制等許多系統(tǒng)中，模糊計(jì)算也都大顯身手。究其原因，就在于它的工作方式與人類的認(rèn)知過(guò)程是極為相似的。在這里，筆者結(jié)合自己的研究實(shí)踐，以一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)選型的專家系統(tǒng)為例，說(shuō)明模糊推理系統(tǒng)是如何模仿領(lǐng)域?qū)＜业乃季S進(jìn)行工作的，其中所用到的步驟。計(jì)算過(guò)程在其他模糊系統(tǒng)中也具有典型的代表性。</p><p>　　2.4智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能&l

30、t;/p><p>　　智能的交通信號(hào)燈指揮著人和各種車輛的安全運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)紅、黃、綠燈的自動(dòng)指揮是城鄉(xiāng)交通管理現(xiàn)代化的重要課題.在城鄉(xiāng)街道的十字交叉路口,為了保證交通秩序和行人安全,一般在每條道路上各有一組紅、黃、綠交通信號(hào)燈,其中紅燈亮,表示該條道路禁止通行; 黃燈亮,表示該條道路上未過(guò)停車線的車輛停止通行,已過(guò)停車線的車輛繼續(xù)通行; 綠燈亮,表示該條道路允許通行.交通燈控制電路自動(dòng)控制十字路口兩組紅、黃、綠交通燈的

31、狀態(tài)轉(zhuǎn)換,指揮各種車輛和行人安全通行,實(shí)現(xiàn)十字路口城鄉(xiāng)交通管理自動(dòng)化。</p><p>　　在傳統(tǒng)交通燈控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，智能交通燈控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能：</p><p>　　1) 設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的交通燈控制電路，要求南北方向和東西方向兩個(gè)交叉路口的車輛交替運(yùn)行，兩個(gè)方向能根據(jù)車流量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)通行時(shí)間，車流量大，通行時(shí)間長(zhǎng)，車流量小，通行時(shí)間短</p><p>

32、　　2) 每次綠燈變紅燈時(shí),要求黃燈先亮5S,才能變換運(yùn)行車輛.</p><p>　　3) 東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時(shí)間都用數(shù)碼管顯示器進(jìn)行顯示（采用倒計(jì)時(shí)的方法）。</p><p>　　4) 同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示。</p><p>　　5) 考慮到特殊車輛情況，設(shè)置緊急轉(zhuǎn)換開(kāi)頭。</p><p>

33、　　由于AT89C51單片機(jī)自單帶有2計(jì)數(shù)器，6個(gè)中斷源，能滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。用單片機(jī)設(shè)計(jì)不但設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，而且成本低，用其設(shè)計(jì)的交通燈也滿足了要求，所以本文采用單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈。</p><p>　　第三章 智能交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 AT89S51單片機(jī)簡(jiǎn)介</p><p>　　AT89S51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能

34、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價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。</p><p>　　3.1.1

35、AT89S51單片機(jī)的主要性能參數(shù)</p><p>　　與單片機(jī)產(chǎn)品兼容8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器、1000次擦寫(xiě)周期、全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器、32個(gè)可編程I/O口線 、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 八個(gè)中斷源 、全雙工UART串行通道低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時(shí)器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符。</p><p>　　3.1.2 AT89S5

36、1芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介</p><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(chǔ)器(內(nèi)部RAM)：&l

37、t;/p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存放變化的數(shù)據(jù)。AT89S51中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)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(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，且其又多種類型，在89系列單片機(jī)中全部

38、采用閃存。AT89S51內(nèi)部配置了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)，

39、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>　　·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>

40、<p><b>　　·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>　　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，其中又2個(gè)外部中

41、斷源和3個(gè)內(nèi)部中斷源。</p><p>　　圖一：AT89S51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　3.1.3 主要引腳功能</p><p>　　圖三：AT89S51引腳圖</p><p><b>　　VCC：電源電壓</b></p><p><b>　　·GND：

42、地</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)部上拉電阻。</p><p>　　·P1口：Pl 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻

43、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)，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）。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，Pl接收低8位地址。</p><p>　　表1 ：具有第二功能的P1口引腳</p><p>　　·P2 口：P2

44、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）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

45、）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邏輯門電路。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

46、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，如下表所示：</p><p>　　表2 ：具有第二功能的P1口引腳</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>　　·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。W

47、DT 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

48、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ALE無(wú)效。</p><p>　　·PSEN：程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是

49、外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89S51 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>　　·EA／VPP：外部訪問(wèn)允許。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H－FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（

50、接VCC端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。F1ash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程電壓Vpp。</p><p>　　·XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。</p><p>　　3.2 控制器的原理框圖 </p><p>　　按任務(wù)和要求,可畫(huà)出該控制器的原理框圖, 為確保十字路口的交通安全，往往都采用交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)

51、控制交通信號(hào)。其中紅燈（R）亮，表示禁止通行；黃燈（Y）亮表示暫停；綠燈（G）亮表示允許通行。</p><p>　　1) 控制器的系統(tǒng)框圖如圖三所示</p><p>　　圖三：交通燈控制器系統(tǒng)框圖</p><p><b>　　4.1 電路圖</b></p><p>　　智能交通燈電路圖如圖三所示。</p>

52、<p>　　圖四：智能交通燈電路圖</p><p>　　大家都明白，綠燈的放行時(shí)間與車輛通過(guò)數(shù)量不成正比。比如說(shuō)20秒內(nèi)每車道可以通過(guò)20輛車，40秒內(nèi)每車道卻可以通過(guò)45輛車。因?yàn)檫@有一個(gè)起步的問(wèn)題，還有一個(gè)黃燈等待問(wèn)題。也就是說(shuō)，綠燈放行時(shí)間越長(zhǎng)，單位時(shí)間通過(guò)車輛的數(shù)量就越多。我們來(lái)計(jì)算一下，每車道通行20秒內(nèi)可以通過(guò)20輛車，一個(gè)紅綠燈循環(huán)是40秒(單交叉路口)，加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的黃燈5秒（一個(gè)循

53、環(huán)要兩次轉(zhuǎn)換），即一個(gè)紅綠黃燈循環(huán)要50秒，即50秒內(nèi)通行的車輛為40輛。通過(guò)一輛車的平均時(shí)間是1.25秒。如果每次車輛通行的時(shí)間改為40秒，40秒內(nèi)每車道可以通過(guò)45輛，一個(gè)紅綠燈循環(huán)是80秒(單交叉路口)，加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的黃燈5秒（一個(gè)循環(huán)要兩次轉(zhuǎn)換），即一個(gè)紅綠黃燈循環(huán)要90秒，即90秒內(nèi)通行的車輛為90輛。通過(guò)一輛車的平均時(shí)間只需1秒。顯然在車輛擁擠的情況下綠燈的通行時(shí)間越長(zhǎng)，單位時(shí)間內(nèi)通行的車輛越多，可以有效緩解車輛擁堵問(wèn)題

54、。當(dāng)然綠燈時(shí)間也不可能無(wú)限長(zhǎng)，要考慮到讓另一路口的等待時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。人們總是希望在交通燈前等候的時(shí)間越短越好。所以筆者設(shè)定了綠燈通行時(shí)間的上限為40秒。在非擁擠時(shí)段綠燈的通行時(shí)間的下限為20秒，當(dāng)交叉路口雙方車</p><p>　　3.3 各模塊控制電路</p><p>　　交通燈系統(tǒng)由四部分組成：車檢測(cè)電路，信號(hào)燈電路，時(shí)間顯示電路，緊急轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。</p><p&g

55、t;　　3.3.1、車檢測(cè)電路</p><p>　　用來(lái)判斷各方向車輛狀況,比如：20秒內(nèi)可以通過(guò)的車輛為20輛，當(dāng)20秒內(nèi)南往北方向車輛通過(guò)車輛達(dá)不到20輛時(shí)，判斷該方向?yàn)樯佘?，?dāng)20秒內(nèi)北往南方向車輛通過(guò)車輛也達(dá)不到20輛時(shí)，判斷該方向也為少車，下一次通行仍為20秒，當(dāng)20秒時(shí)間內(nèi)南往北或北往南任意一個(gè)方向通過(guò)的車輛達(dá)20輛時(shí)證明該狀態(tài)車輛較多，下一次該方向綠燈放行時(shí)間改為40秒，當(dāng)40秒內(nèi)通過(guò)的車輛數(shù)達(dá)45

56、輛時(shí)車輛判斷為擁擠，下一次綠燈放行時(shí)間改仍為40秒，當(dāng)40秒車輛上通過(guò)車輛達(dá)不到45輛時(shí)，判斷為少車，下次綠燈放行時(shí)間改為20秒， 依此類推。綠燈下限時(shí)間為20秒，上限值為40秒，初始時(shí)間為20秒。這樣檢測(cè)，某次可能不準(zhǔn)確，但下次肯定能彌補(bǔ)回來(lái)，累積計(jì)算是很準(zhǔn)確的，這就是人們常說(shuō)的“模糊控制”。因?yàn)槁飞系能嚥豢赡芡蝗辉龆?，塞車都有一個(gè)累積過(guò)程。這樣控制可以把不斷增多的車輛一步一步消化，雖然最后由于每個(gè)路口的綠燈放行時(shí)間延長(zhǎng)而使等候的時(shí)間

57、變長(zhǎng)，但比塞車等候的時(shí)間短得多。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是成本低，控制準(zhǔn)確。十字路口車輛通行順序如圖五所示：</p><p>　　南往北通行 北向南通行 東往西通行 西往東能行</p><p>　　圖五： 十字路口車輛通行順序</p><p>　　由于南往北，北往南時(shí)間顯示相同，所以只要一個(gè)方向多車，下次時(shí)間就要加長(zhǎng)東往西，西往東也一樣，顯示時(shí)間選擇

58、如表三.</p><p><b>　　表3：顯示時(shí)間選擇</b></p><p>　　3.3.2 信號(hào)燈電路</p><p>　　信號(hào)燈用來(lái)顯示車輛通行狀況，下面以一個(gè)十字路口為例，說(shuō)明一個(gè)交通燈的四種狀態(tài)見(jiàn)圖5。每個(gè)路口的信號(hào)的的轉(zhuǎn)換順序?yàn)椋壕G——>黃——>紅 綠燈表示允許通行，黃燈表示禁止通行，但已經(jīng)駛過(guò)安全線的車輛可以繼

59、續(xù)通行，是綠燈過(guò)渡到紅燈提示燈。紅燈表示禁止通行。綠燈的最短時(shí)間為20秒，最長(zhǎng)時(shí)間為40秒，紅紅最短時(shí)間為25秒，最長(zhǎng)時(shí)間為45秒，黃燈時(shí)間為5秒。</p><p>　　圖六： 交通信號(hào)燈運(yùn)行狀態(tài)</p><p>　　3.3.3 時(shí)間顯示電路</p><p>　　在交通信號(hào)燈的正上方安裝一個(gè)可以顯示綠燈通行時(shí)間，紅燈等待時(shí)間的顯示電路，采用數(shù)碼管顯示電路是一種很好的

60、方法。由于東往西方向和西往東方向顯示的時(shí)間相同，南往北方向和北往南方向顯示的時(shí)間也相同，所以只需要考慮四位數(shù)碼管顯示電路，其中東西方向兩位，南北方向兩位，兩位數(shù)碼管可以時(shí)間的時(shí)間為0-99秒完全可以滿足系統(tǒng)的要求，數(shù)碼管連接方法如圖七所示</p><p>　　圖七： 數(shù)碼管連接方法</p><p>　　下面我們用這種方法顯示交通燈的時(shí)間，南北方向要顯示20秒，東西方向要顯示25秒，那么我們

61、先給P0口送2的共陰極碼即5BH，讓第一位2要顯示的位碼GND段為低電平，其它三位的控制端都接高電平，那么第一位就顯示2，其它三位不亮。讓其顯示1MS后再給P0口送0的共陰極碼即3FH，讓第二位要顯示0的位碼GND段為低電平，其它三位的控制端都接高電平，那么第二位就顯示0，其它三位不亮。依此類推分別送完第一位2，第二位0，第三位2，第四位5，每一位點(diǎn)亮1MS一個(gè)掃描周期為4MS，一秒時(shí)間就要掃描250次其程序如下：</p>

62、<p>　　MOV R6,#250;顯掃描次數(shù) </p><p><b>　　LOOP：</b></p><p>　　MOV P0,#5BH ;送2的共陰極碼</p><p>　　CLR P2.0；第一位顯示2</p><p>　　ACALL D1MS ;延時(shí)1M

63、S</p><p>　　SETB P2.0 ;滅第一位</p><p>　　MOV P0,#3FH ;送0的共陰極碼</p><p>　　CLR P2.1；第二位顯示0</p><p>　　ACALL D1MS ;延時(shí)1MS</p><p>　　SETB P2.1 ;滅第二位</p><

64、p>　　MOV P0,#5BH ;送2的共陰極碼</p><p>　　CLR P2.2；第三位顯示2</p><p>　　ACALL D1MS ;延時(shí)1MS</p><p>　　SETB P2.2 ;滅第三位</p><p>　　MOV P0,#6DH ;送5的共陰極碼</p><p>　　CLR P

65、2.3；第四位顯示5</p><p>　　ACALL D1MS ;延時(shí)1MS</p><p>　　SETB P2.3 ;滅第四位</p><p>　　DJNZ R7，LOOP；不夠一秒，繼續(xù)掃描</p><p>　　NEXTNUMBER；到一秒顯示下一個(gè)數(shù)</p><p>　　D1MS: ;1MS延時(shí)程序</

66、p><p>　　STAT1：MOV R4，#2</p><p>　　MOV R3,#250</p><p><b>　　DJNZ R3,$</b></p><p>　　DJNZ R4，STAT1</p><p><b>　　RET</b></p><p>

67、　　3.3.4 緊急轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　一般情況下交通燈按照車流量大小合理分配通行時(shí)間，按一定規(guī)律變化，但考慮緊急車通行車況，設(shè)計(jì)緊急通行開(kāi)關(guān),下面簡(jiǎn)述單片機(jī)的中斷原理。</p><p>　　1） Mcs—51的中斷源</p><p>　　8051有5個(gè)中斷源，它們是兩個(gè)外中斷INT0（P3.2）和INT1（P3.3）、兩個(gè)片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出中斷TF0和

68、TF1，一個(gè)是片內(nèi)串行口中斷TI或RI，這幾個(gè)中斷源由TCON和SCON兩個(gè)特殊功能寄存器進(jìn)行控制,其中5個(gè)中斷源的程序入口地址如表四所示：</p><p>　?、? 中斷的處理流程</p><p>　　CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，就立即轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序。不同的中斷源、不同的中斷要求可能有不同的中斷處理方法，但它們的處理流程一般都如下所述：</p><p>　?。?）

69、現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)：</p><p>　　中斷是在執(zhí)行其它任務(wù)的過(guò)程中轉(zhuǎn)去執(zhí)行臨時(shí)的任務(wù)，為了在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，回頭執(zhí)行原先的程序時(shí)，知道程序原來(lái)在何處打斷的，各有關(guān)寄存器的內(nèi)容如何，就必須在轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序前，將這些內(nèi)容和狀態(tài)進(jìn)行備份——即保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。我們舉個(gè)例子，在看書(shū)時(shí)，電話玲響需傳去接電話時(shí)，必須在書(shū)本上做個(gè)記號(hào)，以便在接完電話后回來(lái)看書(shū)時(shí)，知道從哪些內(nèi)容繼續(xù)往下看。計(jì)算機(jī)的中斷處理方法也如此，中

70、斷開(kāi)始前需將有關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧進(jìn)行保存，以便在恢復(fù)原來(lái)程序時(shí)使用。中斷服務(wù)程序完成后，繼續(xù)執(zhí)行原先的程序，就需把保存的現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容從堆棧中彈出，恢復(fù)積存器和存儲(chǔ)單元的原有內(nèi)容，這就是現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)。 如果在執(zhí)行中斷服務(wù)時(shí)不是按上述方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，就會(huì)是程序運(yùn)行紊亂，程序跑飛，自然使單片機(jī)不能正常工作。</p><p>　　（2）中斷打開(kāi)和中斷關(guān)閉：</p><p>　　在

71、中斷處理進(jìn)行過(guò)程中，可能又有新的中斷請(qǐng)求到來(lái)，這里規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的操作是不允許打擾的，否則保護(hù)和恢復(fù)的過(guò)程就可能使數(shù)據(jù)出錯(cuò)，為此在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的過(guò)程中，必須關(guān)閉總中斷，屏蔽其它所有的中斷，待這個(gè)操作完成后再打開(kāi)總中斷，以便實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。</p><p>　?。?）中斷服務(wù)程序：</p><p>　　既然有中斷產(chǎn)生，就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù)，中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處

72、理的具體內(nèi)容，一般以子程序的形式出現(xiàn)，所有的中斷都要轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，進(jìn)行中斷服務(wù)。</p><p><b>　?。?）中斷返回：</b></p><p>　　執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，中斷返回就是被程序運(yùn)行從中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)回到原工作程序上來(lái)。在MCS-51單片機(jī)中，中斷返回是通過(guò)一條專門的指令實(shí)現(xiàn)的，自然這條指令是中斷服務(wù)程序的最后一條指令。</p

73、><p>　?、? 交通燈中的中斷處理流程</p><p>　?。?）現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)：</p><p>　　有特殊車輛要通過(guò)時(shí)就要進(jìn)行中斷，在中斷之前，先將交通燈中斷前情況保護(hù)好，當(dāng)中斷執(zhí)行后再恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，包括信號(hào)燈和時(shí)間顯示電路。</p><p>　?。?）中斷打開(kāi)和中斷關(guān)閉：</p><p>　　為了使特殊車輛通行按

74、一下打開(kāi)中斷開(kāi)關(guān)就可以打開(kāi)中斷，關(guān)閉中斷開(kāi)關(guān)就關(guān)閉中斷。</p><p>　?。?）中斷服務(wù)程序：</p><p>　　有中斷產(chǎn)生，就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù)，中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處理的具體內(nèi)容：即如果南北方向有特殊車輛要求通過(guò)，南北方向轉(zhuǎn)換為綠燈，東西方向?yàn)榧t燈；如果東西方向有特殊車輛要求通過(guò)，東西方向轉(zhuǎn)換為綠燈，南北方向?yàn)榧t燈。</p><p><b

75、>　?。?）中斷返回：</b></p><p>　　執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，即回交通燈信號(hào)回到中斷前狀態(tài)，顯示時(shí)間也和中斷前一樣。</p><p>　　第四章 城市智能交通燈控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖八所示：</p&

76、gt;<p>　　圖八：交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　4.2 控制器的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 每秒鐘的設(shè)定</p><p>　　延時(shí)方法可以有兩種一中是利用MCS-51內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生溢出中斷來(lái)確定1秒的時(shí)間，另一種是采用軟件延時(shí)的方法。</p><p><b>　　計(jì)數(shù)器硬件延時(shí)<

77、/b></p><p><b>　　.a計(jì)數(shù)器初值計(jì)算</b></p><p>　　定時(shí)器工作時(shí)必須給計(jì)數(shù)器送計(jì)數(shù)器初值，這個(gè)值是送到TH和TL中的。他是以加法記數(shù)的，并能從全1到全0時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為C和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為TC 可得到如下計(jì)算通式：</p><p><b>　　

78、TC=M-C</b></p><p>　　式中，M為計(jì)數(shù)器模值，該值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式0時(shí)M為213 ；在方式1時(shí)M的值為216；在方式2和3為28</p><p><b>　　.b 計(jì)算公式</b></p><p>　　T=（M－TC）T計(jì)數(shù)</p><p>　　或TC＝M-C／T計(jì)數(shù)</p

79、><p>　　T計(jì)數(shù)是單片機(jī)時(shí)鐘周期ＴＣＬＫ的12倍；TC為定時(shí)初值</p><p>　　如單片機(jī)的主脈沖頻率為ＴＣＬＫ12MHZ　，經(jīng)過(guò)12分頻</p><p>　　方式0　　　　TMAX＝213?。蔽⒚耄?.912毫秒</p><p>　　方式1　　　　TMAX＝216　＊１微秒＝65.536毫秒</p><p>　

80、　顯然１秒鐘已經(jīng)超過(guò)了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間，所以我們只有采用定時(shí)器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問(wèn)題。</p><p>　　4.2.2 1秒的方法</p><p>　　我們采用在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為20的軟件計(jì)數(shù)器和使T0定時(shí)50毫秒．這樣每當(dāng)T0到50毫秒時(shí)CPU就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中，CPU先使軟件計(jì)數(shù)器減１，然后判斷它是否為零。為零表示1

81、秒已到可以返回到輸出時(shí)間顯示程序。</p><p><b>　　相應(yīng)程序代碼</b></p><p><b>　?。?）主程序　</b></p><p>　　定時(shí)器需定時(shí)50毫秒，故T0工作于方式1?！〕踔担?lt;/p><p>　　TC＝M-T／ T計(jì)數(shù)　＝２１６?。?0ms/1us=15536=3C

82、BOH</p><p><b>　　ORG 1000H</b></p><p>　　START: MOV TMOD, #01H ; 令T0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, #BOH　　;</p>

83、;<p>　　MOV IE,　　　#82H ;開(kāi)Ｔ0中斷</p><p>　　SEBT 　TRO　　　　　??；啟動(dòng)Ｔ0計(jì)數(shù)器</p><p>　　MOV 　RO,　　#14H　　;軟件計(jì)數(shù)器賦初值</p><p>　　LOOP:　SJMP $　　　　　　?。坏却袛?lt;/p><p>　?。?）中斷服務(wù)子程序</

84、p><p>　　ORG 00BH　　　　　 </p><p><b>　　AJMP　BRT0</b></p><p><b>　　ORG　 00BH</b></p><p>　　BRT0：DJNZ R0，NEXT</p><p>　　AJMP TIME

85、 ; 跳轉(zhuǎn)到時(shí)間及信號(hào)燈顯示子程序 </p><p>　　DJNZ：MOV R0，＃14H　;恢復(fù)R0值</p><p>　　MOV TH0, #3CH ;重裝入定時(shí)器初值</p><p>　　MOV TL0, #BOH　　;</p><p>　　MOV IE,　　 #82H </p><p>

86、<b>　　RET1</b></p><p><b>　　END</b></p><p>　　4.2.3 軟件延時(shí)</p><p>　　MCS-51的工作頻率為2-12MHZ，我們選用的8031單片機(jī)的工作頻率為6MHZ。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*（1/6M）=2us。我們

87、可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過(guò)指令的執(zhí)行條數(shù)來(lái)確定1秒的時(shí)間。</p><p>　　具體的延時(shí)程序分析：</p><p>　　DELAY:MOV R4,#08H 延時(shí)1秒子程序</p><p>　　DE2:LCALL DELAY1 </p><p>　　DJNZ R4,DE2</p><p>&

88、lt;b>　　RET</b></p><p>　　DELAY1:MOV R6,#0 ；延時(shí)125ms 子程序</p><p><b>　　MOV R5,#0</b></p><p>　　DE1: DJNZ R5,$</p><p>　　DJNZ R6,DE1</p><p

89、><b>　　RET</b></p><p>　　MOV RN，#DATA ；字節(jié)數(shù)數(shù)為2 ，機(jī)器周期數(shù)為1</p><p>　　所以此指令的執(zhí)行時(shí)間為2ms，而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=131072us 約為125us 。DELAY R4設(shè)置的初值為8 主延時(shí)程序循環(huán)8次，所以125

90、us*8= 1秒由于單片機(jī)的運(yùn)行速度很快其他的指令執(zhí)行時(shí)間可以忽略不計(jì)。</p><p>　　第五章 系統(tǒng)分析及改進(jìn)措施</p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用在智能控制交通系統(tǒng)是目前研究的方向，也已經(jīng)取得不少成果，但傳統(tǒng)的定時(shí)交通燈控制仍然在一些地方廣泛應(yīng)用，那是車流量不大，而且交通道路相對(duì)好的地方，傳統(tǒng)的定時(shí)交通燈控制還是起到了一定的作用。但隨著社會(huì)的高速發(fā)展，城市化日益完善，車的數(shù)量必然增

91、多，給交通的壓力也增大，這時(shí)候，單片機(jī)智能交通燈控制將會(huì)起到疏導(dǎo)交通，改善城市交通環(huán)境，推動(dòng)城市化日益完善！ </p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用在智能交通燈管制的控制系統(tǒng),以及該智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,實(shí)驗(yàn)均證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),能夠有效地疏導(dǎo)交通,提高交通路口的通行能力.</p><p>　　但功能還不夠完善,比如交通燈紅、黃、綠時(shí)間還不能按交通緊松完成手控調(diào)整,軟件編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)功能還不能

92、很好控制硬件,本系統(tǒng)將增加更多功能,比如手控時(shí)間的調(diào)節(jié),攝像機(jī)交通監(jiān)控的控制,盲人通過(guò)時(shí)交通燈的控制等,使系統(tǒng)更加完善.</p><p>　　在本次課題：<<單片機(jī)在城市智能交通燈中的控制>>中，感謝葉杰輝老師以前在教導(dǎo)我們單片機(jī)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，讓我們見(jiàn)識(shí)了許多不同型號(hào)的單片機(jī)應(yīng)用于交通燈的案例。同時(shí)感謝老師在研究課題時(shí)給予的幫助。感謝老師對(duì)本次課題的關(guān)心與指導(dǎo)。 </p>

93、<p>　　謝謝老師，您辛苦了！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、陳大欽主編 《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》 高等教育出版社 2004年</p><p>　　2、陳梓城主編 《電子技術(shù)實(shí)訓(xùn) 》 機(jī)械工業(yè)出版社 2003年</p><p>