學(xué)士單片機(jī)控制交通燈論文

序號(hào)＿＿＿＿＿＿學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論論文）課題名稱專業(yè)班級(jí)姓名系部指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)周數(shù)摘要近年來(lái)隨著科技技的飛速發(fā)展展，單片機(jī)的的應(yīng)用正在不不斷深入，同同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)統(tǒng)控制檢測(cè)技技術(shù)日益更新新。在實(shí)時(shí)檢檢測(cè)和自動(dòng)控控制的單片機(jī)機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中中，單片機(jī)往往往作為一個(gè)個(gè)核心部件來(lái)來(lái)使用，僅單單片機(jī)方面知知識(shí)是不夠的的，還應(yīng)根據(jù)據(jù)具體硬件結(jié)結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加加以完善。十字路口車輛穿穿梭，行人熙熙攘，車行車車道，人行人人道，有條不不紊。那么靠靠什么來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)這井然秩序序呢？靠的就就是交通信號(hào)號(hào)燈的自動(dòng)指指揮系統(tǒng)。交交通信號(hào)燈控控制方式很多多。本系統(tǒng)采采用MSC-551系列單片機(jī)機(jī)ATSC551和可編程并并行I/O接口芯片8255A為中心器件件來(lái)設(shè)計(jì)交通通燈控制器，實(shí)實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)據(jù)實(shí)際車流量量通過(guò)8051芯片的P1口設(shè)置紅、綠綠燈燃亮?xí)r間間的功能；紅紅綠燈循環(huán)點(diǎn)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)時(shí)剩5秒時(shí)黃燈閃閃爍警示（交交通燈信號(hào)通通過(guò)PA口輸出，顯示時(shí)間直直接通過(guò)8255的PC口輸出至雙位數(shù)數(shù)碼管）；車輛闖紅燈燈報(bào)警；綠燈燈時(shí)間可檢測(cè)測(cè)車流量并可可通過(guò)雙位數(shù)數(shù)碼管顯示。本本系統(tǒng)實(shí)用性性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)擴(kuò)展功能強(qiáng)。關(guān)鍵詞單片機(jī)交通燈闖紅燈檢測(cè)車流量量目錄HYPERLINK\l"_Toc199260769"目錄-3--HYPERLINK\l"_Toc199260770"第一章緒論--3-HYPERLINK\l"_Toc199260771"第二章單片機(jī)機(jī)-4--HYPERLINK\l"_Toc199260772"第三章單片機(jī)機(jī)芯片簡(jiǎn)介--5-HYPERLINK\l"_Toc199260773"3.1MSCC-51芯片簡(jiǎn)介-5-HYPERLINK\l"_Toc199260774"3.282255芯片簡(jiǎn)介-8-HYPERLINK\l"_Toc199260775"3.374LLS373簡(jiǎn)介-9-HYPERLINK\l"_Toc199260776"第四章系統(tǒng)硬硬件設(shè)計(jì)-10-HYPERLINK\l"_Toc199260777"4.1交通管理理的方案論證證-10-HYPERLINK\l"_Toc199260778"4.2系統(tǒng)硬件件設(shè)計(jì)-111-HYPERLINK\l"_Toc199260779"4．2．1系統(tǒng)總框圖圖如下：-11-HYPERLINK\l"_Toc199260780"4．2．3系系統(tǒng)工作原理理-14-HYPERLINK\l"_Toc199260781"第五章控制器器的軟件設(shè)計(jì)計(jì)-15-HYPERLINK\l"_Toc199260782"5.1每秒鐘的的設(shè)定-115-HYPERLINK\l"_Toc199260783"5.2計(jì)數(shù)器硬硬件延時(shí)-15-HYPERLINK\l"_Toc199260784"5.2.1計(jì)計(jì)數(shù)器初值計(jì)計(jì)算-155-HYPERLINK\l"_Toc199260785"5.2.2計(jì)算公式-15-HYPERLINK\l"_Toc199260786"5.2.3１秒的方法法-15-HYPERLINK\l"_Toc199260787"5.2.4相應(yīng)應(yīng)程序代碼--16--HYPERLINK\l"_Toc199260788"5.3軟件延延時(shí)-166-HYPERLINK\l"_Toc199260789"5.4時(shí)間及及信號(hào)燈的顯顯示-177-HYPERLINK\l"_Toc199260790"5.4.18051并行口的擴(kuò)擴(kuò)展-177-HYPERLINK\l"_Toc199260791"5.4.2顯示示原理-118-HYPERLINK\l"_Toc199260792"5.4.38255PPA口輸出信號(hào)號(hào)接信號(hào)燈--18--HYPERLINK\l"_Toc199260793"5.4.488255輸出信號(hào)與與數(shù)碼管的連連接-188-HYPERLINK\l"_Toc199260794"5.4.588255與8051的連接-119-HYPERLINK\l"_Toc199260795"5.5程序設(shè)設(shè)計(jì)-199-HYPERLINK\l"_Toc199260796"5.5.1流程程圖如圖所示示-19-HYPERLINK\l"_Toc199260797"5.5.2程程序源代碼--20--HYPERLINK\l"_Toc199260798"第六章結(jié)論--27--HYPERLINK\l"_Toc199260799"參考文獻(xiàn)-228-第一章緒論當(dāng)今，紅綠燈安安裝在各個(gè)道道口上，已經(jīng)經(jīng)成為疏導(dǎo)交交通車輛最常常見(jiàn)和最有效效的手段。但但這一技術(shù)在19世紀(jì)就已出出現(xiàn)了。1858年，在在英國(guó)倫敦主主要街頭安裝裝了以燃煤氣氣為光源的紅紅，藍(lán)兩色的的機(jī)械扳手式式信號(hào)燈，用用以指揮馬車車通行。這是是世界上最早早的交通信號(hào)號(hào)燈。1868年，英國(guó)機(jī)機(jī)械工程師納納伊特在倫敦敦威斯敏斯特特區(qū)的議會(huì)大大廈前的廣場(chǎng)場(chǎng)上，安裝了了世界上最早早的煤氣紅綠綠燈。它由紅紅綠兩以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式方形玻璃璃提燈組成，紅紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈燈爆炸，使警警察受傷，遂遂被取消。電氣啟動(dòng)的紅綠綠燈出現(xiàn)在美美國(guó)，這種紅紅綠燈由紅綠綠黃三色圓形形的投光器組組成，1914年始安裝于于紐約市5號(hào)大街的一一座高塔上。紅紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表表示“通行”。1918年，又又出現(xiàn)了帶控控制的紅綠燈燈和紅外線紅紅綠燈。帶控控制的紅綠燈燈，一種是把把壓力探測(cè)器器安在地下，車車輛一接近紅紅燈便變?yōu)榫G綠燈；另一種種是用擴(kuò)音器器來(lái)啟動(dòng)紅綠綠燈，司機(jī)遇遇紅燈時(shí)按一一下嗽叭，就就使紅燈變?yōu)闉榫G燈。紅外外線紅綠燈當(dāng)當(dāng)行人踏上對(duì)對(duì)壓力敏感的的路面時(shí)，它它就能察覺(jué)到到有人要過(guò)馬馬路。紅外光光束能把信號(hào)號(hào)燈的紅燈延延長(zhǎng)一段時(shí)間間，推遲汽車車放行，以免免發(fā)生交通事事故。信號(hào)燈的出現(xiàn)，使使交通得以有有效管制，對(duì)對(duì)于疏導(dǎo)交通通流量、提高高道路通行能能力，減少交交通事故有明明顯效果。1968年，聯(lián)合國(guó)國(guó)《道路交通通和道路標(biāo)志志信號(hào)協(xié)定》對(duì)對(duì)各種信號(hào)燈燈的含義作了了規(guī)定。綠燈燈是通行信號(hào)號(hào)，面對(duì)綠燈燈的車輛可以以直行，左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎彎，除非另一一種標(biāo)志禁止止某一種轉(zhuǎn)向向。左右轉(zhuǎn)彎彎車輛都必須須讓合法地正正在路口內(nèi)行行駛的車輛和和過(guò)人行橫道道的行人優(yōu)先先通行。紅燈燈是禁行信號(hào)號(hào)，面對(duì)紅燈燈的車輛必須須在交叉路口口的停車線后后停車。黃燈燈是警告信號(hào)號(hào)，面對(duì)黃燈燈的車輛不能能越過(guò)停車線線，但車輛已已十分接近停停車線而不能能安全停車時(shí)時(shí)可以進(jìn)入交交叉路口。第二章單片機(jī)機(jī)單片機(jī)微型計(jì)算算機(jī)是微型計(jì)計(jì)算機(jī)的一個(gè)個(gè)重要分支，也也是頗具生命命力的機(jī)種。單單片機(jī)微型計(jì)計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單單片機(jī)，特別別適用于控制制領(lǐng)域，故又又稱為微控制制器。通常，單單片機(jī)由單塊塊集成電路芯芯片構(gòu)成，內(nèi)內(nèi)部包含有計(jì)計(jì)算機(jī)的基本本功能部件：：中央處理器器、存儲(chǔ)器和和I/O接口電路等等。因此，單單片機(jī)只需要要和適當(dāng)?shù)能涇浖巴獠吭O(shè)設(shè)備相結(jié)合，便便可成為一個(gè)個(gè)單片機(jī)控制制系統(tǒng)。單片機(jī)機(jī)經(jīng)過(guò)1、2、3、3代的發(fā)展，目目前單片機(jī)正正朝著高性能能和多品種方方向發(fā)展，它它們的CPU功能在增強(qiáng)強(qiáng)，內(nèi)部資源源在增多，引引角的多功能能化，以及低低電壓底功耗耗。第三章單片機(jī)機(jī)芯片簡(jiǎn)介3.1MSCC-51芯片簡(jiǎn)介MCS-51單單片機(jī)內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)8051是MCCS-51系列單片機(jī)機(jī)的典型產(chǎn)品品，我們以這這一代表性的的機(jī)型進(jìn)行系系統(tǒng)的講解。

8051單片機(jī)包含中央處理器、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：·中央處理器：：

中央處處理器(CPU)是整個(gè)單片片機(jī)的核心部部件，是8位數(shù)據(jù)寬度度的處理器，能能處理8位二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指指揮和調(diào)度整整個(gè)單元系統(tǒng)統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作作，完成運(yùn)算算和控制輸入入輸出功能等等操作?！?shù)據(jù)存儲(chǔ)器((RAM)

80551內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)單元和和128個(gè)專用寄存存器單元，它它們是統(tǒng)一編編址的，專用用寄存器只能能用于存放控控制指令數(shù)據(jù)據(jù)，用戶只能能訪問(wèn)，而不不能用于存放放用戶數(shù)據(jù)，所所以，用戶能能使用的RAM只有128個(gè)，可存放放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)據(jù)，運(yùn)算的中中間結(jié)果或用用戶定義的字字型表。 ·程序存儲(chǔ)器((ROM)：8051共有44096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放放用戶程序，原原始數(shù)據(jù)或表表格?！ざ〞r(shí)/計(jì)數(shù)器器(ROM)：8051有兩個(gè)個(gè)16位的可編程程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中中斷用于控制制程序轉(zhuǎn)向?！げ⑿休斎胼敵龀?I/O)口：8051共有44組8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于對(duì)外外部數(shù)據(jù)的傳傳輸。·全雙工串行口口：8051內(nèi)置一一個(gè)全雙工串串行通信口，用用于與其它設(shè)設(shè)備間的串行行數(shù)據(jù)傳送，該該串行口既可可以用作異步步通信收發(fā)器器，也可以當(dāng)當(dāng)同步移位器器使用。·中斷系統(tǒng)：8051具備較較完善的中斷斷功能，有兩兩個(gè)外中斷、兩兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷斷和一個(gè)串行行中斷，可滿滿足不同的控控制要求，并并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)級(jí)別選擇?！r(shí)鐘電路：8051內(nèi)置最最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路路，用于產(chǎn)生生整個(gè)單片機(jī)機(jī)運(yùn)行的脈沖沖時(shí)序，但8051單片機(jī)需外外置振蕩電容容。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有有兩種類型，一一種是程序存存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)開(kāi)的形式，即即哈佛(Harvvard)結(jié)構(gòu)，另一一種是采用通通用計(jì)算機(jī)廣廣泛使用的程程序存儲(chǔ)器與與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器器合二為一的的結(jié)構(gòu)，即普普林斯頓(Prinncetonn)結(jié)構(gòu)。INTEL的MCS-551系列單片機(jī)機(jī)采用的是哈哈佛結(jié)構(gòu)的形形式，而后續(xù)續(xù)產(chǎn)品16位的MCS-996系列單片機(jī)機(jī)則采用普林林斯頓結(jié)構(gòu)。下圖是MCS--51系列單片機(jī)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)示意圖。MCS-51的的引腳說(shuō)明：：MCS-51系系列單片機(jī)中中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖圖是它們的引引腳配置，40個(gè)引腳中，正正電源和地線線兩根，外置置石英振蕩器器的時(shí)鐘線兩兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口口線與P3口線復(fù)用?，F(xiàn)現(xiàn)在我們對(duì)這這些引腳的功功能加以說(shuō)明明：MCS-51的的引腳說(shuō)明：：MCS-51系系列單片機(jī)中中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖圖是它們的引引腳配置，40個(gè)引腳中，正正電源和地線線兩根，外置置石英振蕩器器的時(shí)鐘線兩兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口口線與P3口線復(fù)用?，F(xiàn)現(xiàn)在我們對(duì)這這些引腳的功功能加以說(shuō)明明：如右圖Pin9:REESET/VVpd復(fù)位信號(hào)號(hào)復(fù)用腳，當(dāng)當(dāng)8051通電，時(shí)鐘鐘電路開(kāi)始工工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期期以上的高電電平，系統(tǒng)即即初始復(fù)位。初初始化后，程程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部部為高電平，堆堆棧指針寫(xiě)入07H，其它專用用寄存器被清清“0”。RESET由高電平下下降為低電平平后，系統(tǒng)即即從0000H地址開(kāi)始執(zhí)執(zhí)行程序。然然而，初始復(fù)復(fù)位不改變RAM（包括工作作寄存器R0-R7）的狀態(tài)，8051的初始態(tài)。8051的復(fù)位位方式可以是是自動(dòng)復(fù)位，也也可以是手動(dòng)動(dòng)復(fù)位，見(jiàn)下下圖4。此外，RESETT/Vpd還是一復(fù)復(fù)用腳，Vcc掉電其間間，此腳可接接上備用電源源，以保證單單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟丟失。圖4·Pin30::ALE/當(dāng)當(dāng)訪問(wèn)外部程程序器時(shí)，ALE(地址鎖存)的輸出用于于鎖存地址的的低位字節(jié)。而而訪問(wèn)內(nèi)部程程序存儲(chǔ)器時(shí)時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的的正脈沖信號(hào)號(hào)，這個(gè)信號(hào)號(hào)可以用于識(shí)識(shí)別單片機(jī)是是否工作，也也可以當(dāng)作一一個(gè)時(shí)鐘向外外輸出。更有有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)當(dāng)訪問(wèn)外部程程序存儲(chǔ)器，ALE會(huì)跳過(guò)一個(gè)個(gè)脈沖。如果單片機(jī)是EEPROM，在編程其其間，將用于于輸入編程脈脈沖?！in29::當(dāng)訪問(wèn)外部部程序存儲(chǔ)器器時(shí)，此腳輸輸出負(fù)脈沖選選通信號(hào)，PC的16位地址數(shù)據(jù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部部程序存儲(chǔ)器器則把指令數(shù)數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行行?！in31::EA/Vppp程序存儲(chǔ)儲(chǔ)器的內(nèi)外部部選通線，8051和8751單片機(jī)，內(nèi)內(nèi)置有4kB的程序存儲(chǔ)儲(chǔ)器，當(dāng)EA為高電平并并且程序地址址小于4kB時(shí)，讀取內(nèi)內(nèi)部程序存儲(chǔ)儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)據(jù)，而超過(guò)4kB地址則讀取取外部指令數(shù)數(shù)據(jù)。如EA為低電平，則則不管地址大大小，一律讀讀取外部程序序存儲(chǔ)器指令令。顯然，對(duì)對(duì)內(nèi)部無(wú)程序序存儲(chǔ)器的8031,,EA端必須接地地。在編程時(shí)，EAA/Vpp腳還需加加上21V的編程電壓壓。3.282255芯片簡(jiǎn)介8255可編程程并行接口芯芯片簡(jiǎn)介:82555可編程并行行接口芯片有有三個(gè)輸入輸輸出端口，即即A口、B口和C口，對(duì)應(yīng)于于引腳PA7～PA0、PB7～PB0和PC7～PC0。其內(nèi)部還還有一個(gè)控制制寄存器，即即控制口。通通常A口、B口作為輸入入輸出的數(shù)據(jù)據(jù)端口。C口作為控制制或狀態(tài)信息息的端口，它它在方式字的的控制下，可可以分成4位的端口，每每個(gè)端口包含含一個(gè)4位鎖存器。它它們分別與端端口A／Ｂ配合使使用，可以用用作控制信號(hào)號(hào)輸出或作為為狀態(tài)信號(hào)輸輸入。8255可編程程并行接口芯芯片方式控制制字格式說(shuō)明明:8255有兩種種控制命令字字；一個(gè)是方方式選擇控制制字；另一個(gè)個(gè)是C口按位置位位／復(fù)位控制制字。其中C口按位置位位／復(fù)位控制制字方式使用用較為繁難，說(shuō)說(shuō)明也較冗長(zhǎng)長(zhǎng)，故在此不不作敘述，需需要時(shí)用戶可可自行查找有有關(guān)資料。方式控制字格式式說(shuō)明如表1：表1D7D6D5D4D3D2D1D0D7：：設(shè)定工作方方式標(biāo)志，1有效。D6、D5：A口方式選擇擇00—方式001—方式11×—方式2D4：：A口功能（1=輸入，0=輸出）D3：：C口高4位功能（1=輸入，0=輸出）D2：：B口方式選擇（0=方式0，1=方式1）D1：：B口功能（1=輸入，0=輸出）D0：C口低44位功能（1=輸入，0=輸出）8255可編程程并行接口芯芯片工作方式式說(shuō)明:方式0：基本輸輸入／輸出方方式。適用于于三個(gè)端口中中的任何一個(gè)個(gè)。每一個(gè)端端口都可以用用作輸入或輸輸出。輸出可可被鎖存，輸輸入不能鎖存存。方式1：選通輸輸入／輸出方方式。這時(shí)A口或B口的8位外設(shè)線用用作輸入或輸輸出，C口的4條線中三條條用作數(shù)據(jù)傳傳輸?shù)穆?lián)絡(luò)信信號(hào)和中斷請(qǐng)請(qǐng)求信號(hào)。方式2：雙向向總線方式。只只有A口具備雙向向總線方式，8位外設(shè)線用用作輸入或輸輸出，此時(shí)C口的5條線用作通通訊聯(lián)絡(luò)信號(hào)號(hào)和中斷請(qǐng)求求信號(hào)。3.374LLS373簡(jiǎn)簡(jiǎn)介74LS3733是一種帶三三態(tài)門(mén)的8D鎖存器，其其管腳示意圖圖如下示：其中：1D-88D為8個(gè)輸入端。11Q-8Q為8個(gè)輸出端。LE為數(shù)據(jù)打入入端：當(dāng)LE為“1”時(shí)，鎖存器器輸出狀態(tài)同輸輸入狀態(tài)；當(dāng)當(dāng)LE由“1”變“0”時(shí)，數(shù)據(jù)打打入鎖存器OE為輸出允許許端：當(dāng)OE=0時(shí)，三態(tài)門(mén)門(mén)打開(kāi)；當(dāng)當(dāng)OE=1時(shí)，三態(tài)門(mén)門(mén)關(guān)閉，輸出出高阻。第四章系統(tǒng)硬硬件設(shè)計(jì)4.1交通管理理的方案論證證東西、南北兩干干道交于一個(gè)個(gè)十字路口，各各干道有一組組紅、黃、綠綠三色的指示示燈，指揮車車輛和行人安安全通行。紅紅燈亮禁止通通行，綠燈亮亮允許通行。黃黃燈亮提示人人們注意紅、綠綠燈的狀態(tài)即即將切換，且且黃燈燃亮?xí)r時(shí)間為東西、南北兩干道的的公共停車時(shí)時(shí)間。設(shè)東西西道比南北道的車流流量大，指示示燈燃亮的方方案如下表。60S5S80S5S……東西道紅燈亮黃燈亮綠燈亮黃燈亮……南北道綠燈亮黃燈亮紅燈亮黃燈亮……表2說(shuō)明：（1）當(dāng)東西方方向?yàn)榧t燈，此此道車輛禁止止通行，東西西道行人可通通過(guò)；南北道道為綠燈，此此道車輛通過(guò)過(guò)，行人禁止止通行。時(shí)間間為60秒。（2）黃燈閃爍爍5秒，警示車車輛和行人紅紅、綠燈的狀狀態(tài)即將切換換。（3）當(dāng)東西方方向?yàn)榫G燈，此此道車輛通行行；南北方向向?yàn)榧t燈，南南北道車輛禁禁止通過(guò)，行行人通行。時(shí)時(shí)間為80秒。東西方向車車流大通行時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)。（4）這樣如上上表的時(shí)間和和紅、綠、黃黃出現(xiàn)的順序序依次出現(xiàn)這這樣行人和車車輛就能安全全暢通的通行行。（5）此表可根根據(jù)車流量動(dòng)動(dòng)態(tài)設(shè)定紅綠綠燈初始值。4.2系統(tǒng)硬件件設(shè)計(jì)選用設(shè)備80331單片機(jī)一片片：8031單片機(jī)一片片，8255并行通用接接口芯片，74LS007兩片，MAX6992‘看門(mén)狗’一片,陰極的七段段數(shù)碼管兩個(gè)個(gè)雙向晶閘管管若干，7805三段穩(wěn)壓一一個(gè)，紅、黃黃、綠交通燈燈各兩個(gè)，開(kāi)開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)、連連線若干。4．2．1系統(tǒng)總框圖圖如下：圖4．2．3系系統(tǒng)工作原理理（1）開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)盤(pán)輸入交通燈燈初始時(shí)間，通通過(guò)8051單片機(jī)P1輸入到系統(tǒng)統(tǒng)(2)由88051單片機(jī)的定定時(shí)器每秒鐘鐘通過(guò)P0口向8255的數(shù)據(jù)口送送信息，由8255的PA口顯示紅、綠綠、黃燈的燃燃亮情況；由由8255的PC口顯示每每個(gè)燈的燃亮亮?xí)r間。(3)80551通過(guò)設(shè)置各個(gè)信號(hào)等等的燃亮?xí)r間間、通過(guò)8031設(shè)置，綠、紅紅時(shí)間分別為60秒、80秒循環(huán)由80051的P0口向8255的數(shù)據(jù)口輸輸出。（4）通過(guò)88051單片機(jī)的P3.0位來(lái)控制系系統(tǒng)是工作或或設(shè)置初值，當(dāng).牌位0就對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，為1系統(tǒng)就開(kāi)始工作。（5）紅燈倒計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)間，當(dāng)當(dāng)有車輛闖紅紅燈時(shí)，啟動(dòng)動(dòng)蜂鳴器進(jìn)行行報(bào)警，3S后然后恢復(fù)正正常。（6）增加每次次綠燈時(shí)間車車流量檢測(cè)的的功能，并且且通過(guò)查詢P2.0端口的電平平是否為低，開(kāi)開(kāi)關(guān)按下為低低電平，雙位位數(shù)碼管顯示示車流量，直直到下一次綠綠燈時(shí)間重新新記入。（7）綠燈時(shí)間間倒計(jì)時(shí)完畢畢，重新循環(huán)環(huán)。第五章控制器器的軟件設(shè)計(jì)計(jì)5.1每秒鐘的的設(shè)定延時(shí)方法法可以有兩種種一中是利用用MCS-551內(nèi)部定時(shí)器器才生溢出中中斷來(lái)確定1秒的時(shí)間，另另一種是采用用軟延時(shí)的方方法。5.2計(jì)數(shù)器硬硬件延時(shí)計(jì)數(shù)器初值計(jì)計(jì)算定時(shí)器工作時(shí)時(shí)必須給計(jì)數(shù)數(shù)器送計(jì)數(shù)器器初值，這個(gè)個(gè)值是送到TH和TL中的。他是是以加法記數(shù)數(shù)的，并能從從全1到全0時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生生溢出中斷請(qǐng)請(qǐng)求。因此，我我們可以把計(jì)計(jì)數(shù)器記滿為為零所需的計(jì)計(jì)數(shù)值設(shè)定為為C和計(jì)數(shù)初值值設(shè)定為T(mén)C可得到如下下計(jì)算通式：：TCC=M-C式中，M為計(jì)數(shù)數(shù)器摸值，該該值和計(jì)數(shù)器器工作方式有有關(guān)。在方式式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計(jì)算公式T=（M－TTC）T計(jì)數(shù)或ＴＣ＝Ｍ－ＴＴ／T計(jì)數(shù)T計(jì)數(shù)是單片片機(jī)時(shí)鐘周期期ＴＣＬＫ的１２２倍；ＴＣ為為定時(shí)初值如單片機(jī)的主脈脈沖頻率為ＴＴＣＬＫ１２ＭＭＨＺ，經(jīng)經(jīng)過(guò)１２分頻頻方式０ＴＭＡＸ＝＝213＊１微秒＝＝８．１９２２毫秒方式１ＴＭＡＸ＝＝216＊１微秒＝＝６５．５３３６毫秒顯然１秒鐘已已經(jīng)經(jīng)超過(guò)了計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器的最大大定定時(shí)間，所所以以我們只有有采采用定時(shí)器器和和軟件相結(jié)結(jié)合合的辦法才才能能解決這個(gè)個(gè)問(wèn)問(wèn)題．5.2.3１１秒的方法法我們采用在在主主程序中設(shè)設(shè)定定一個(gè)初值值為為２０的軟軟件件計(jì)數(shù)器和和使使Ｔ０定時(shí)時(shí)５５０毫秒．．這這樣每當(dāng)ＴＴ００到５０毫毫秒秒時(shí)ＣＰＵＵ就就響應(yīng)它的的溢溢出中斷請(qǐng)請(qǐng)求求，進(jìn)入他他的的中斷服務(wù)務(wù)子子程序。在在中中斷服務(wù)子子程程序中，ＣＣＰＰＵ先使軟軟件件計(jì)數(shù)器減減１１，然后判判斷斷它是否為為零零。為零表表示示１秒已到可可以返回到到輸輸出時(shí)間顯顯示示程序。相應(yīng)程序代碼（１）主程序定時(shí)器需需定定時(shí)５０毫毫秒秒，故Ｔ００工工作于方式式１１。初值值：：ＴＣ＝＝ＭＭ－Ｔ／T計(jì)數(shù)＝２１６－５０ms/1uus=1555536=33CCBOHORRGG100000HSSTTART::MOVTMODD,,#0011H;令ＴＯ為定定時(shí)器方式式１１MOVTH0,,##33CH;裝入定時(shí)器器初值MOVTL0,,##BBOH;MOVIE,#82H;開(kāi)Ｔ０中斷斷SEBTTTＲO；啟啟動(dòng)動(dòng)Ｔ０計(jì)數(shù)數(shù)器器MOVRO,#14H;軟件計(jì)數(shù)器器賦初值LOOP:SSJJMP$；；等待中斷斷（２）中斷服務(wù)務(wù)子子程序ＯＲＧ０００００ＢＨＡＡＪＭＰＢＲＴ００ＯＯＲＧ００００ＢＨＢＲＴＯ：DDJJNZＲ０，ＮＥＥＸＴAAJJMPTIMEE;跳轉(zhuǎn)到時(shí)間間及信號(hào)燈燈顯顯示子程序DJNZ：ＭＯＯＶＶＲＯ，＃＃＃１４Ｈ；；恢復(fù)Ｒ００值值MOVTH0,,##33CH;重裝入定時(shí)時(shí)器初值MMOVTTL0,#BBOOH;MMOVIIE,#82HＲＥＴ１ＥＮＤ5.3軟件延延時(shí)時(shí)MCS-5511的工作頻率率為2-12MMHZ，我們選用用的8031單片機(jī)的工工作頻率為6MHZ。機(jī)器周期期與主頻有有關(guān)關(guān)，機(jī)器周周期期是主頻的12倍，所以一一個(gè)機(jī)器周周期期的時(shí)間為12*（1/6M）=2us。我們可以知知道具體每每條條指令的周周期期數(shù)，這樣樣我我們就可以以通通過(guò)指令的的執(zhí)執(zhí)行條數(shù)來(lái)來(lái)確確定1秒的時(shí)間。具體的延時(shí)時(shí)程序分分析：DELAY::MMOVRR44,#088HH延時(shí)1秒子程序DE2:LCCAALLDDEELAY11DDJJNZRR44,DE22RREETDELAY1::MMOVRR66,#0延時(shí)125mss子程序MOVR55,,#0DE1:DDJNZRR5,$DJNZRR66,DE11RETMOVRN，##DATAA字節(jié)數(shù)數(shù)為2機(jī)器周期數(shù)數(shù)為1所以此指令的執(zhí)執(zhí)行行時(shí)間為2msDELAY1為為一個(gè)雙重重循循壞循環(huán)次數(shù)為256*2256=6655536所以延時(shí)時(shí)時(shí)間=655336*2==113107722us約為125ussDELAYRR4設(shè)置的初值值為8主延時(shí)程序序循環(huán)8次，所以125uss*8=11秒由于單片機(jī)的的運(yùn)行行速度很快快其其他的指令令執(zhí)執(zhí)行時(shí)間可可以以忽略不計(jì)計(jì)。5.4時(shí)間及及信信號(hào)燈的顯顯示示5.4.188051并行口的擴(kuò)擴(kuò)展80511雖雖然有4個(gè)8位I/O端口,但真正能提提供借用的的只只有P1口,因?yàn)镻2和P0口通常用于于傳送外部部傳傳送地址和和數(shù)數(shù)據(jù),P3口也有它的的第二功能能。因因此，8031通常常需要擴(kuò)展展。由由于我們用用外外部輸入設(shè)設(shè)定定紅綠燈倒倒計(jì)計(jì)時(shí)初值、數(shù)碼管的輸輸出顯示、紅綠黃信號(hào)燈燈的顯示都都要要用到一個(gè)I/O端口，顯然8031的端口是不不夠，需要要擴(kuò)擴(kuò)展。擴(kuò)展的方方法法有兩種：：（1）借用外部RAM地址來(lái)擴(kuò)展I/O端口；（2）采用I/O接口新新片來(lái)擴(kuò)充充。我們用8255并行接口信信片來(lái)擴(kuò)展I/O端口。顯示原理當(dāng)定時(shí)器定時(shí)為為11秒，時(shí)程序序跳轉(zhuǎn)到時(shí)時(shí)間間顯示及信信號(hào)號(hào)燈顯示子子程程序，它將將依依次顯示信號(hào)號(hào)燈時(shí)間，同時(shí)一直直顯示信號(hào)號(hào)燈燈的顏色，這這這時(shí)在返回回定定時(shí)子程序序定定時(shí)一秒，在在在顯示黃燈燈的的下一個(gè)時(shí)時(shí)間間，這樣依依次次把所有的的燈燈色的時(shí)間間顯顯示完后在在重重新給時(shí)間間計(jì)計(jì)數(shù)器賦初初值值，重新進(jìn)入入循環(huán)。5.4.388255PPAA口輸出信號(hào)號(hào)接信號(hào)燈燈由于發(fā)光二極管管為為共陽(yáng)極接接法法，輸出端端口口為低電平平，對(duì)對(duì)應(yīng)的二極極管管發(fā)光，所所以以可以用置置位位方法點(diǎn)亮亮紅紅，綠，黃黃發(fā)發(fā)光二極管管。5.4.4882255輸出信號(hào)與與數(shù)碼管的的連連接LEDD燈的顯示原原理:通過(guò)同名管管腳上所加加電電平的高低低來(lái)來(lái)控制發(fā)光光二二極管是否否點(diǎn)點(diǎn)量而顯示示不不同的字形形如如SP，g,f,ee,d,cc,,b,a管角上加加上７ＦＨＨ所所以ＳＰＰ上上為０伏，不不不亮其余為為ＴＴＴＬ高電電平平，全亮則則顯顯示為８采用共陰級(jí)連接接::其中PC00\\PB0--aa,PC1\PB11-b,,PC2\PB22-c,,PC3\PB33-d,,PC4\PB44-e,,PC5\PB55-f,,PC6\PB66-gPC7\PB77-SSP接地顯示數(shù)值dopgffedccbaa驅(qū)動(dòng)代碼（166進(jìn)進(jìn)制）000111111113FH10000001110006H2010011001115BH3010001111114FH40111001110066H5011101110006DH6011111110007DH70000001111107H8011111111117FH表3驅(qū)動(dòng)動(dòng)代碼碼表5.4.5882255與8051的連連接用8051的PP0口的p0.77連接8255的片選信號(hào)cs我們用8031的地址采用用全譯碼方方式式，當(dāng)p0.7=0時(shí)片選有效效，其他無(wú)效，p0..1p00..1用于選擇8255端口P0.7pp00.6pp00.5pp00.4pp00.3pp00.2PP00.1PP00.0A7AA6A55A44A33A22A11A01XXXXXXXXXX000000H為8255的PA口1XXXXXXXXXX001101HH為8255的PB口1XXXXXXXXXX110002HH為8255的PC口1XXXXXXXXXX111103HH為8255的控制口由于8051是是分分時(shí)對(duì)8255和儲(chǔ)存器進(jìn)進(jìn)行訪問(wèn)所所以以8051的P0口不會(huì)發(fā)生生沖突5.5程序設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)流程圖如圖所示示開(kāi)始開(kāi)始初始化初始化等待鍵盤(pán)事件等待鍵盤(pán)事件顯示程序處理鍵盤(pán)事件處理顯示程序處理鍵盤(pán)事件處理圖8圖9程序流流程圖圖程序源代碼OORG000000H;主程序的入入口地址LLJMPMMAIN;跳轉(zhuǎn)到主程程序的開(kāi)始始處處OORG000003H;外部中斷0的中斷程序序入口地址OORG00000BH;定時(shí)器0的中斷程序序入口地址址LLJMPTT0_INNTT;跳轉(zhuǎn)到中斷斷服務(wù)程序序處處OORG000013H;外部中斷1的中斷程序序入口地址MAIN:MMOVSSPP,#500HHMMOVIIEE,#8EEHH;CCPPU開(kāi)中斷，允允許T0中斷，T1中斷和外部部中斷1中斷MMOVTTMMOD,##551H;設(shè)置T1為計(jì)數(shù)方式,T0為定時(shí)方式式，且都工工作作于模式1MMOVTTHH1,#0000H;TT11計(jì)數(shù)器清零零MMOVTTLL1,#0000HSSETBTTR1;啟動(dòng)T1計(jì)時(shí)器SSETBEEX1;允許INT1中斷SSETBIIT1;選擇邊沿觸觸發(fā)方式MMOVDDPPTR,,##00033HHMMOVAA,,#800HH;給8255賦初值，8255工作于方式0MMOVX@@DPTRR,,AAGAIN:JJBP33..1,N00;判斷是否要要設(shè)定東西西方方向紅綠燈燈時(shí)時(shí)間的初值值，若P3.1為1則跳轉(zhuǎn)MMOVAA,,P1JJBP11..7,REEDD;判斷P1.7是否為1，若為1則設(shè)定紅燈燈時(shí)間，否否則則設(shè)定綠燈燈時(shí)時(shí)間MMOVRR00,#000HH;R0清零MMOVRR00,A;存入東西方方向綠燈初初始始時(shí)間MMOVRR33,ALLCALLLDISPP11LLCALLLDELAAYYAAJMPAAGAINNRED:MMOVAA,,P1AANLAA,,#7FHH;P1..77置0MMOVRR77,#000HH;R7清零MMOVRR77,A;存入東西方方向紅燈初初始始時(shí)間MMOVRR33,ALLCALLLDISPP11LLCALLLDELAAYYAAJMPAAGAINN;N0:SSETBTTR0;啟動(dòng)T0計(jì)時(shí)器MMOV7766H,R77;紅燈時(shí)間存存入76HN00:MMOVAA,,76H;東西方向禁禁止，南北北方方向通行MMOVRR33,AMMOVDDPPTR,##00000HH;置8255AA口，東西方方向紅燈亮亮，南南北方向綠綠燈燈亮MMOVAA,,#0DDDHHMMOVX@@DPTRR,,AN01:JJBP22..0,B00N02:SSETBPP3.0CCJNERR3,#0000H,N0011;比較R3中的值是否否為0，不為0轉(zhuǎn)到當(dāng)前指指令處執(zhí)行行;黃黃燈閃爍5秒程序N1:SSETBPP3.0MMOVRR33,#055HHMMOVDDPPTR,##00000HH;置8255AA口，東西，南南南北方向黃黃燈燈亮MMOVAA,,#0D44HHMMOVX@@DPTRR,,AN11:MMOVRR44,#000HHN12:CCJNERR4,#77DDH,$;黃燈持續(xù)亮0.5秒N13:MMOVDDPPTR,##00000HH;置8255AA口，南北方方向黃燈滅滅MMOVAA,,#0DDDHHMMOVX@@DPTRR,,AN14:MMOVRR44,#000HHCCJNERR4,#77DDH,$;黃燈持續(xù)滅0.5秒CCJNERR3,#0000H,N11;閃爍時(shí)間達(dá)5秒則退出;N2:MMOVRR77,#000HHMMOVAA,,R0;東西通行，南南南北禁止MMOVRR33,AMMOVDDPPTR,##00000HH;置8255AA口，東西方方向綠燈亮亮，南南北方向紅紅燈燈亮MMOVAA,,#0EBBHHMMOVX@@DPTRR,,AN21:JJBP22..0,T0033N22:CCJNERR3,#0000H,N2211;黃黃燈閃爍5秒程序N3:MMOVRR33,#055HHMMOVDDPPTR,##00000HH;置8255AA口，東西，南南南北方向黃黃燈燈亮MMOVAA,,#0E22HHMMOVX@@DPTRR,,AN31:MMOVRR44,#000HHCCJNERR4,#77DDH,$;黃燈持續(xù)亮0.5秒N32:MMOVDDPPTR,##00000HH;置8255AA口，南北方方向黃燈滅滅MMOVAA,,#0EBBHHMMOVX@@DPTRR,,AN33:MMOVRR44,#000HHCCJNERR4,#77DDH,$;黃燈持續(xù)滅0.5秒CCJNERR3,#0000H,N33;閃爍時(shí)間達(dá)5秒則退出SSJMPNN00;闖闖紅燈報(bào)警警程程序B0:MMOVRR22,#033HH;報(bào)警持續(xù)時(shí)時(shí)間3秒B01:MMOVAA,,R3JJZN11;若倒計(jì)時(shí)完完畢，不再再報(bào)報(bào)警CCLRPP33.0;報(bào)警CCJNERR2,#0000H,B0011;判斷3秒是否結(jié)束束SSJMPN02;11秒延時(shí)子程程序N7:RRETIT0_INT::MMOVTTLL0,#99AAH;給定時(shí)器T0送定時(shí)10ms的初值MMOVTTHH0,#00FF1HIINCRR44IINCRR55CCJNERR5,#00FFAH,TT001;判斷延時(shí)是是否夠一秒秒，不不夠則調(diào)用用顯顯示子程序序MMOVRR55,#000HH;;RR5清零DDECRR33;倒計(jì)時(shí)初值值減一DDECRR22;報(bào)警初值減減一T01:AACALLLDISPP;調(diào)用顯示子子程序RRETI;中斷返回;顯顯示子程序DISP:JJNBPP22.4,TT002DISP1:MMOVBB,,#0AHHMMOVAA,,R3;;R3中值二轉(zhuǎn)十十顯示轉(zhuǎn)換換DDIVAABBMMOV7799H,AMMOV77AAH,BDIS:MMOVAA,,79H;;顯示十位MMOVDDPPTR,##TTABMMOVCAA,@A++DDPTRMMOVDDPPTR,##00002HHMMOVX@@DPTRR,,AMMOVDDPPTR,##00001HHMMOVAA,,#0F77HMMOVX@@DPTRR,,ALLCALLLDELLAAYDS2:MMOVAA,,7AH;;顯示個(gè)位MMOVDDPPTR,##TTABMMOVCAA,@A++DDPTRMMOVDDPPTR,##00002HHMMOVX@@DPTRR,,AMMOVDDPPTR,##00001HHMMOVAA,,#0FBBHHMMOVX@@DPTRR,,ARRET;東東西方向車車流流量檢測(cè)程程序序T03:MMOVAA