基于單片機的交通控制系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、南 京 工 程 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者： 學(xué) 號： 240072310 系 部： 康尼學(xué)院 專 業(yè)： 通信工程 題 目： 基于單片機的交通燈控制系統(tǒng) 指導(dǎo)者： 評閱者： 2011 年 6 月 南 京a dissertation submitted tonanjing institute of technologyfor the academic degree of bachelor of sciencebys upervised bycollege of communication engineeringnanjing institute of technology june 20

2、11 the traffic light control system based on single chip professor 摘要交通燈控制系統(tǒng)是城市車輛的交通運行，避免交通擁塞和交通事故的重要組成部分，隨著私家車的增加，城市道路變得越來越擁擠，交通燈的作用顯得更為重要，所以設(shè)計一個合理控制的交通燈系統(tǒng)具有重要意義。本文介紹了一種基于單片機控制的交通燈控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用8051 單片機為控制核心，以七段 led 數(shù)碼管作為等待或通行時間顯示， led 作為交通燈紅、黃、綠顯示。系統(tǒng)采用上電自動復(fù)位，時間顯示采用倒計時方式，四組紅、黃、綠三色燈用發(fā)光二極管作為模擬交通信號燈，可以模擬各

3、種道路交通燈控制情況。關(guān)鍵詞： led 數(shù)碼顯示 ;單片機；交通燈；abstracttraffic light control system is to run the city of vehicles to avoid traffic congestion and an important part of traffic accidents. with the increase of private cars, urban roads become more and more crowded, the role of traffic lights is more important. so

4、the reasonable control of the design of a traffic light system is of great significance.this paper describes a scm based traffic light control system. the system uses 8051 as the control center, seven-segment led digital display as a waiting or travel time and led traffic light as red, yellow, green

5、 display. system is automatically reset on power, using the countdown time method to display and four groups of red, yellow, and green light emitting diodes used as a simulation of traffic lights. it can simulate all kinds of road traffic lights control the situation.key words： led digital display；s

6、cm；traffic目錄第一章 緒論 .11.1 引言 .11.2 選題背景與意義 .21.3 研究現(xiàn)狀 .31.4 論文主要研究內(nèi)容 .51.5 主要章節(jié)安排 .5第二章 單片機概述 .62.1 前言 .62.2 stc89c52rc 單片機簡介 .8第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 .163.1 交通燈的方案論證 .163.2 系統(tǒng)方案選擇與比較 .163.3 交通燈原理圖設(shè)計與分析.193.4 元器件清單 .21第四章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 .234.1 信號燈燃亮?xí)r間原理 .234.2 系統(tǒng)流程圖 .274.3 程序源代碼 .28第五章 系統(tǒng)的制作與調(diào)試 .405.1 系統(tǒng)硬件部分的制作與調(diào)試.405.

7、1.1 系統(tǒng)硬件制作 .405.1.2 硬件電路的制作與調(diào)試 .415.2 軟件的實現(xiàn)與調(diào)試 .445.2.1 軟件的實現(xiàn) .445.2.2 軟件調(diào)試 .45第六章 總結(jié)與展望 .47致謝 .48參考文獻 .49第一章 緒論1.1 引言在今天，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。1858 年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號燈。1868 年，英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩種 旋轉(zhuǎn)式

8、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，電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國。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 號大街的一座高塔上。紅燈亮表示 “停止” ，綠燈亮表示 “通行” 。1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴音器來啟動紅綠燈，司機遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對壓力敏感的路面時，它就能察覺到有人要過馬路。紅外光束能把信號燈的紅燈延長一段時間，推遲汽車放

9、行，以免發(fā)生交通事故。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。 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可以進入交叉路口4。智能的交通信號燈指揮著人和各種車輛的安全運行,實現(xiàn)紅、黃、綠燈的自動指揮是城鄉(xiāng)交通

10、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停車線的車輛停止通行 ,已過停車線的車輛繼續(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 ,實現(xiàn)十字路口城鄉(xiāng)交通管理自動化1。本文為了實現(xiàn)交通道路的管理 ,力求交通管理先進性、科學(xué)化 . 分析應(yīng)用了單片機實現(xiàn)交通燈管制的控制系統(tǒng) ,以及該系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計方法 ,實驗證明該系統(tǒng)實現(xiàn)簡單、經(jīng)濟 ,能夠有效地疏導(dǎo)交通 ,提高交

11、通路口的通行能力。1.2 選題背景與意義隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們生活水平的提高，人們對各種交通車輛的需求越來越大，城市的交通擁擠問題日趨嚴(yán)重，因此提高城市路網(wǎng)的通行能力、實現(xiàn)道路交通的科學(xué)化管理迫在眉睫。目前，大部分城市的十字路口交通控制燈、通常的做法是：事先經(jīng)過車輛流量的調(diào)查，運用統(tǒng)計的方法將兩個方向紅綠燈的延時預(yù)先設(shè)置好。然而，實際上車輛流量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。即使是經(jīng)過長期運行、較適用的方案，仍然會發(fā)生這樣的現(xiàn)象：綠燈方向幾乎沒有什么車輛，而紅燈方向卻排著長隊等候通過。這種流量變化的偶然性是無法建立準(zhǔn)確模型的，統(tǒng)計的方法已不能適應(yīng)迅猛發(fā)展

12、的交通現(xiàn)狀，更為現(xiàn)實的需要是能有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應(yīng)控制的交通燈6。交通運輸對經(jīng)濟發(fā)展的制約作用不同程度地普遍存在每個國家，如何解決大城市周圍地區(qū)交通擁擠和堵塞現(xiàn)象幾乎成了最為棘手的難題。交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制。近年來單片機技術(shù)發(fā)展的非常迅速，有單片機做成的產(chǎn)品外圍元件很少，能實現(xiàn)的功能卻很廣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)，交通等。兼于此，特用單片機設(shè)計此電路。交通燈在這個交通環(huán)境中起著一個重要的角色，是交通管理部門管理交通的重要工具。國內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路口，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈，加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車7。交通信號燈是城市交通有序、安全、快速運行

13、的重要保障，而保障交通信號燈正常工作就成了保障交通有序、安全、快速運行的關(guān)鍵。為此，采用mcs-51 系列單片機stc89c52rc 為中心器件來設(shè)計交通燈控制電路，實現(xiàn)了能根據(jù)實際車流量通過 8051 芯片的 i/o 口設(shè)置紅綠燈燃亮的時間的功能；紅綠燈循環(huán)點亮，倒計時剩 5 秒時黃燈閃爍警示，三種顏色燈交替點亮以及緊急情況下的中斷處理功能2。事實證明，智能的交通燈能有效地緩解城市的交通壓力，減少交通事故，為人民節(jié)省大量出行時間，創(chuàng)造出更多的社會價值。1.3 研究現(xiàn)狀隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對私家車、公交車的需求越來越大。相應(yīng)地，我國進入 wto 以后，我國經(jīng)濟貿(mào)易與世界接軌，汽車業(yè)關(guān)稅

14、大大降低，使很多人都能負(fù)擔(dān)得起，買私家車不再是夢想。但是，私家車、公交車的大增無疑會對我國交通系統(tǒng)帶來沉重的壓力。放眼現(xiàn)在的中國，如廣州、香港、上海等大都市，無不受到交通堵塞的困擾。中國要發(fā)展，交通事業(yè)決不能停步不前。有及于此，我國交通管制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)以人性化、智能化為目的，作出相應(yīng)的改善。本論文正是以此為出發(fā)點，對單片機控制的交通信號燈模型作了較詳盡的介紹。單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，加以完善10。交

15、通信號燈的出現(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。目前設(shè)計交通燈的方案有很多，有應(yīng)用cpld 設(shè)計實現(xiàn)交通信號燈控制器方法;有應(yīng)用 plc 實現(xiàn)對交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計 ;有應(yīng)用單片機實現(xiàn)對交通信號燈設(shè)計的方法?；?cpld 可編程邏輯器件的交通燈控制能夠自動控制十字路口交通燈狀態(tài)的改變和同一狀態(tài)保持的時間,從而保證車輛及行人的安全通過?？刂破髦饕捎昧?eda 技術(shù),通過 vhdl 硬件電路描述語言實現(xiàn)設(shè)計功能。基于 cpld 設(shè)計實現(xiàn)交通信號燈控制器方法 ，電路結(jié)構(gòu)簡單 ,成本低,cpld 器件作為控制部分 (定時器、狀態(tài)機等 )與 ttl 電

16、路兼容 ,可直接使用 ,不需要外圍轉(zhuǎn)換電路。對于控制要求不高的場合 ,完全可以勝任。此控制系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)固定模式,可根據(jù)實時交通流量靈活運行 ,而且全面考慮了各種緊急車輛優(yōu)先通行情況,大大提高了車輛通行效率 ,具有實際應(yīng)用前景 ，但是目前 cpld 芯片價格比單片機價格要高， 一般情況下 ,cpld 功耗大 ,且集成度越高越明顯 。應(yīng)用 plc 實現(xiàn)對交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計 ，能根據(jù)車輛檢測器輸入至 plc 的信息,自動調(diào)整十字路口紅綠燈的時長 ,有利于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力8。與其他交通燈智能控制系統(tǒng)相比 ,本系統(tǒng)的智能控制方案更簡單 ,易于編程 ;具有交通信號倒計時功能 ;硬件電路設(shè)

17、計更合理 ,有利于降低系統(tǒng)成本 。我所采用的是 應(yīng)用單片機實現(xiàn)對交通信號燈設(shè)計的方法 ，即采用 msc-51系列單片機來設(shè)計交通燈控制系統(tǒng)， 本系統(tǒng)采用單片機 stc89c52rc 為中心器件來設(shè)計交通燈控制器，系統(tǒng)實用性強、操作簡單、擴展性強。單片機的特點有：a.高集成度，體積小，高可靠性單片機將各功能部件集成在一塊晶體芯片上，集成度很高，體積最小，芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的，內(nèi)部布線很短，其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的 cpu。單片機程序指令，常熟及表格等固化在rom 中不易破壞，許多信號通道均在一個芯片內(nèi)，故可靠性高。b.控制功能強為了滿足對對象的控制要求，單片機的指令系統(tǒng)均有豐

18、富的條件：分支轉(zhuǎn)移能力，i/o 口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專門的控制功能。c.低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品為了滿足廣泛使用于便攜式系統(tǒng)，許多單片機內(nèi)的工作電壓僅為1.8v3.6v，而工作電流僅為數(shù)百微安。d.易擴展片內(nèi)具有計算機正常運行所必需的部件。芯片外部有許多供擴展用的三總線及并行、串行輸入 /輸出管腳、很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。e.優(yōu)異的性能價格比單片機的性能極高。為了提高速度和運行效率，單片機已開始使用risc流水線和 dsp 等技術(shù)。單片機的尋址能力也已突破64kb 的限制，有的已可達到 1mb 和 16mb，片內(nèi)的 rom 容量可達到 62mb，ram 容

19、量則可達到2mb。由于單片機的廣泛使用，因而銷量極大，各大公司的商業(yè)競爭更使其價格十分低廉，其性能價格比極高。1.4 論文主要研究內(nèi)容這次畢業(yè)設(shè)計論文的內(nèi)容是如何利用單片機系統(tǒng)來實現(xiàn)交通燈的控制。應(yīng)用單片機技術(shù)來模擬實現(xiàn)十字路口紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點亮，倒計時黃燈閃爍警示。涉及了系統(tǒng)設(shè)計要求與整體規(guī)劃，單片機簡介和stc89c52rc 單片機的主要性能參數(shù)和主要引腳介紹， stc89c52rc 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡介，交通燈方案的實現(xiàn)，交通燈系統(tǒng)的工作原理等。最后，就全文的成果加以總結(jié)，提出對未來交通燈的特色與創(chuàng)新對進一步研究的展望。1.5 主要章節(jié)安排首先就課題研究的背景和意義做出說

20、明。第一章總體的介紹了下設(shè)計的內(nèi)容。第二章主要介紹單片機的知識。第三章主要介紹了系統(tǒng)硬件設(shè)計。第四章主要介紹系統(tǒng)軟件設(shè)計。第五章總結(jié)與展望。最后給出結(jié)論并對課題未來的發(fā)展做出了展望。第二章 單片機概述2.1 前言1. 所謂單片機，即把組成微型計算機的各個功能部件，如中央處理器cpu、隨機存儲器 ram、只讀存儲器 rom、輸入/輸出接口電路、定時器 /計數(shù)器以及串行通信接口等集成在一塊芯片中，構(gòu)成一個完整的微型計算機3。因此單片機早期的含義為單片微型計算機（single chip microcomputer） ，直接譯為單片機，并一直沿用至今。 由于單片機面對的是測控對象，突出的是控制功能，所

21、以它從功能和形態(tài)上來說都是應(yīng)控制領(lǐng)域應(yīng)用的要求而誕生的。隨著單片機技術(shù)的發(fā)展，它在芯片內(nèi)集成了許多面對測控對象的接口電路，如 adc、dac、高速 i/o 口、pwm、wdt 等。這些對外電路及外設(shè)接口已經(jīng)突破了微型計算機（microcomputer）傳統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，所以更為確切反映單片機本質(zhì)的名稱應(yīng)是微控制器。 單片機是單芯片形態(tài)作為嵌入式應(yīng)用的計算機，它有惟一的、專門為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，加上它的芯片級體積的優(yōu)點和在現(xiàn)場環(huán)境下可高速可靠地運行的特點，因此單片機又稱之為嵌入式微控制器（embedded micro controller） 。但是，在國內(nèi)單片機的叫法仍然有著普

22、遍的意義。我們已經(jīng)把單片機理解為一個單芯片形態(tài)的微控制器，它是一個典型的嵌入式應(yīng)用計算機系統(tǒng)。目前按單片機內(nèi)部數(shù)據(jù)通道的寬度，把它們分為 4 位、8 位、16 位及 32 位單片機。2.單片機和微處理器的簡介 隨著大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，微計算機技術(shù)形成了兩大分支：微處理器（ micro processor unit，mpu）和單片機（ micro controller unit，mcu）9。微處理器 mpu 是微型計算機的核心部件，它的性能決定了微型計算機的性能。通用型的計算機已從早期的數(shù)值計算、數(shù)據(jù)處理發(fā)展到當(dāng)今的人工智能階段。它不僅可以處理文字、字符、圖形、圖像等信息，而

23、且還可以處理音頻、視頻等信息，并正向多媒體、人工智能、數(shù)字模擬和仿真、網(wǎng)絡(luò)通信等方向發(fā)展。它的存儲容量和運算速度正在以驚人的速度發(fā)展。高性能的 32 位、64 位微型計算機系統(tǒng)正向中、大型計算機挑戰(zhàn)。 單片機 mcu 主要用于控制領(lǐng)域。它構(gòu)成的檢測控制系統(tǒng)應(yīng)該有實時的、快速的外部響應(yīng)，應(yīng)該能迅速采集到大量數(shù)據(jù)，能在做出正確的邏輯推理和判斷后實現(xiàn)對被控制對象參數(shù)的調(diào)整與控制。單片機的發(fā)展直接利用了 mpu 的成果，也發(fā)展了 16 位、32 位的機型。但它的發(fā)展方向是高性能、高可靠性、低功耗、低電壓、低噪音和低成本。目前，單片機的主流仍然是以 8 位機為主， 16 位、32 位機為輔。單片機的發(fā)展

24、主要還是表現(xiàn)在其接口和性能不斷滿足多種多樣檢測控制對象的要求上，尤其突出表現(xiàn)在它的控制功能上，構(gòu)成各種專用的控制器和多機控制系統(tǒng)。 3單片機和嵌入式系統(tǒng) 面向檢測控制對象，嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中去的計算機系統(tǒng)稱之為嵌入式系統(tǒng)。實時性是它的主要特征，對系統(tǒng)的物理尺寸、可靠性、重啟動和故障恢復(fù)方面也有特殊的要求。由于被嵌入對象的體系結(jié)構(gòu)、應(yīng)用環(huán)境等的要求，嵌入式計算機系統(tǒng)比通用的計算機系統(tǒng) 應(yīng)用設(shè)計更為復(fù)雜，涉及面也更為廣泛。從形式上可將嵌入式系統(tǒng)分為系統(tǒng)級、板級和芯片級。 系統(tǒng)級嵌入式系統(tǒng)為各種類型的工控機，包括進行機械加固和電氣加固的通用計算機系統(tǒng)，各種總線方式工作的工控機和模塊組成的工控機。它們大

25、都有豐富的通用計算機軟件及周邊外設(shè)的支持，有很強的數(shù)據(jù)處理能力，應(yīng)用軟件的開發(fā)也很方便。但由于體積龐大，適用于具有大空間的嵌入式應(yīng)用環(huán)境，如大型實驗裝置、船舶、分布式測控系統(tǒng)等。 板級嵌入式系統(tǒng)則有各種類型的帶cpu 的主板及 oem 產(chǎn)品。與系統(tǒng)級相比，板級嵌入式系統(tǒng)體積較小，可以滿足較小空間的嵌入式應(yīng)用環(huán)境。 芯片級嵌入式系統(tǒng)則以單片機最為經(jīng)典。單片機嵌入到對象的環(huán)境、結(jié)構(gòu)體系中去作為其中一個智能化的控制單元，是最典型的嵌入式計算機系統(tǒng)。它有惟一的專門為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，加上它的芯片級的體積和在現(xiàn)場運行環(huán)境下的高可靠性，它最能滿足各種中、小型對象的嵌入式應(yīng)用要求。因此，

26、單片機是目前發(fā)展最快、品種最多、數(shù)量最大的嵌入式計算機系統(tǒng)。但是，一般的單片機目前還沒有通用的系統(tǒng)管理軟件或監(jiān)控程序，而只是放置由用戶調(diào)試好的應(yīng)用程序。它本身不具備開發(fā)能力，常常需要專門的開發(fā)工具。 2.2 stc89c52rc 單片機簡介stc89c52rc 是 stc 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能cmos8 位單片機，片內(nèi)含 8kb 的可反復(fù)擦寫的 flash 只讀程序存儲器和 512b 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ram） ，器件采用高密度，非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用中央處理器（ cpu）和 flash 存儲單元，功能強大stc89c52rc 單片機可為您提供許多

27、高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100000 次。將多功能 8位 cpu 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，是一種高效微控制器， stc89c52rc 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案該器件采用 atmel 搞密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51 指令集和輸出管腳相兼容。1.時鐘電路stc89c52 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳rxd和 txd 分別是此放大器的輸入端和輸出端。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。內(nèi)部方式的時鐘電路如圖22(a) 所示，在 rxd 和 txd 引腳上外

28、接定時元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在1.212mhz 之間選擇，電容值在530pf 之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調(diào)的作用。外部方式的時鐘電路如圖 22（b）所示， rxd 接地，txd 接外部振蕩器。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于12mhz 的方波信號。片內(nèi)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘p1 和 p2，供單片機使用。（a）內(nèi)部方式時鐘電路 （b）外部方式時鐘電路圖圖 2 22 2 時時鐘鐘電電路路2.復(fù)位及復(fù)位電路（1）復(fù)位操作復(fù)位是單片機的初始化操作。其主要功能是把pc

29、初始化為 0000h，使單片機從 0000h 單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動。除 pc 之外，復(fù)位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表一所示。表表一一 一一些些寄寄存存器器的的復(fù)復(fù)位位狀狀態(tài)態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)pc0000htcon00hacc00htl000hpsw00hth000hsp07htl100hdptr0000hth100hp0-p3ffhscon00hipxx000000bsbuf不定ie0x000000bpcon0xxx0000btmod00h（2）復(fù)位信號

30、及其產(chǎn)生rst 引腳是復(fù)位信號的輸入端。復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù) 24 個振蕩周期 (即二個機器周期 )以上。若使用頗率為 6mhz 的晶振，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)超過 4us 才能完成復(fù)位操作。產(chǎn)生復(fù)位信號的電路邏輯如圖23 所示：圖圖 2 23 3 復(fù)復(fù)位位信信號號的的電電路路邏邏輯輯圖圖整個復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(rst)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個機器周期的s5p2 時刻對施密特觸發(fā)器的輸出進行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。復(fù)位操作有上電自動復(fù)位相按鍵手動復(fù)位兩種方式。上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的，其

31、電路如圖24（a）所示。這佯，只要電源 vcc 的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中，按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 vcc 電源接通而實現(xiàn)的，其電路如圖24（b）所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 rc 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實現(xiàn)的，其電路如圖 24（c）所示：（ a a）上上電電復(fù)復(fù)位位 （ b b）按按鍵鍵電電平平復(fù)復(fù)位位 （ c c）按按鍵鍵脈脈沖沖復(fù)復(fù)位位圖圖 2 24 4 復(fù)復(fù)位位電電路路上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于6mhz 晶振，能保證復(fù)位信號高電平持續(xù)時間大于 2 個機器周期。本系統(tǒng)的

32、復(fù)位電路采用圖 24（b）上電復(fù)位方式。3stc89c52rc 引腳說明 圖 2-5 51 系列單片機的引腳圖 圖 2-5 是 at89c51 的引腳圖，引腳說明如下：vcc at89c51 電源正極輸入，接 +5v 電壓。 gnd 電源接地端。 xtal1 接外部晶振的一個引腳。在單片機內(nèi)部，它是一反相放大器輸入端，這個放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。它采用外部振蕩器時，些引腳應(yīng)接地。 xtal2 接外部晶振的一個引腳。 在片內(nèi)接至振蕩器的反相放大器輸出端和內(nèi)部時鐘發(fā)生器輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時，則此引腳接外部振蕩信號的輸入。 rst at89c51 的復(fù)位信號輸入引腳，高電位工作，當(dāng)要對芯片又時

33、，只要將此引腳電位提升到高電位，并持續(xù)兩個機器周期以上的時間5，at89c51 便能完成系統(tǒng)復(fù)位的各項工作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器的內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)。 ale/prog ale 是英文address latch enable的縮寫，表示允許地址鎖存允許信號。當(dāng)訪問外部存儲器時， ale 信號負(fù)跳變來觸發(fā)外部的 8 位鎖存器 (如 74ls373)，將端口 p0 的地址總線 (a0-a7)鎖存進入鎖存器中。在非訪問外部存儲器期間， ale 引腳的輸出頻率是系統(tǒng)工作頻率的 1/16，因此可以用來驅(qū)動其他外圍芯片的時鐘輸入。當(dāng)問外部存儲器期間，將以 1/12 振蕩頻率輸出。 ea/vpp 該引腳

34、為低電平時，則讀取外部的程序代碼 (存于外部 eprom 中)來執(zhí)行程序。因此在 8031 中，ea 引腳必須接低電位，因為其內(nèi)部無程序存儲器空間。如果是使用 at89c51 或其它內(nèi)部有程序空間的單片機時，此引腳接成高電平使程序運行時訪問內(nèi)部程序存儲器，當(dāng)程序指針pc 值超過片內(nèi)程序存儲器地址 (如 8051/8751/89c51 的 pc 超過 0fffh)時， 將自動轉(zhuǎn)向外部程序存儲器繼續(xù)運行。 此外，在將程序代碼燒錄至 8751 內(nèi)部 eprom、89c51 內(nèi)部 falsh 時，可以利用此引腳來輸入提供編程電壓（8751 為 2lv、at89c51 為 12v、8051 是由生產(chǎn)廠方

35、一次性加工好 )。 psen 此為program store enable的縮寫。訪問外部程序存儲器選通信號，低電平有效。在訪問外部程序存儲器讀取指令碼時，每個機器周期產(chǎn)生二次psen 信號。在執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令時，不產(chǎn)生psen 信號，在訪問外部數(shù)據(jù)時，亦不產(chǎn)生 psen 信號。 p0 p0 口(p0.0p0.7)是一個 8 位漏極開路雙向輸入輸出端口，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)時，它是地址總線（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用。外部不擴展而單片應(yīng)用時，則作一般雙向 io 口用。p0 口每一個引腳可以推動 8 個 lsttl 負(fù)載。 p2 p2 口(p2.0p2.7)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向 i/0 端

36、口(準(zhǔn)雙向并行 i/o 口)，當(dāng)訪問外部程序存儲器時，它是高8 位地址。外部不擴展而單片應(yīng)用時，則作一般雙向 io 口用。每一個引腳可以推動 4 個 lstl 負(fù)載。 p1 p1 口(p1.0p1.7)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向 i/0 端口(準(zhǔn)雙向并行 i/o 口)，其輸出可以推動 4 個 lsttl 負(fù)載。僅供用戶作為輸入輸出用的端口。 p3 p3 口(p3.0p3.7)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向 i/0 端口(準(zhǔn)雙向并行 i/o 口)，它還提供特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部隨機存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。其特殊功能引腳分配如下： p3.0 rxd 串行通信

37、輸入 p3.1 txd 串行通信輸出 p3.2 int0 外部中斷 0 輸入，低電平有效 p3.3 int1 外部中斷 1 輸入，低電平有效 p3.4 t0 計數(shù)器 0 外部事件計數(shù)輸入端 p3.5 t1 計數(shù)器 1 外部事件計數(shù)輸入端 p3.6 wr 外部隨機存儲器的寫選通，低電平有效 p3.7 rd 外部隨機存儲器的讀選通，低電平有效at89c51 各中斷源向量地址如圖 26 所示： 中斷源 向量地址 外部中斷 0 (int0)(ie0) 0003h 定時/計數(shù)器 0 (tf0) 000bh 外部中斷 1 (int1)(ie1) 0013h 定時/計數(shù)器 1 (tf1) 001bh 串行通

38、訊 (ri+ti) 0023h 圖 2-6 各中斷源向量地址4stc89c52rc 主要特性和功能1.特性： 8031 cpu 與 mcs-51 兼容 4k 字節(jié)可編程 flash 存儲器(壽命：1000 寫/擦循環(huán)) 全靜態(tài)工作： 0hz-24khz 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 三級程序存儲器保密鎖定 128*8 位內(nèi)部 ram 32 條可編程 i/o 線 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 6 個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路2.主要功能如表二所示：表二 stc89c52 主要功能主要功能特性兼容 mcs51 指令系統(tǒng)8k 可反復(fù)擦寫flash rom32

39、個雙向 i/o 口256x8bit 內(nèi)部 ram3 個 16 位可編程定時/計數(shù)器中斷時鐘頻率0-24mhz2 個串行中斷可編程 uart 串行通道2 個外部中斷源共 6 個中斷源2 個讀寫中斷口線3 級加密位低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計硬件設(shè)計是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，要考慮的方方面面很多，除了實現(xiàn)交通燈基本功能以外，主要還要考慮如下幾個因素： 系統(tǒng)穩(wěn)定度； 器件的通用性或易選購性； 軟件編程的易實現(xiàn)性； 系統(tǒng)其它功能及性能指標(biāo)；因此硬件設(shè)計至關(guān)重要?，F(xiàn)從各功能模塊的實現(xiàn)逐個進行分析探討。3.1 交通燈的方案論證 交通燈通過有規(guī)律的變換紅燈和綠燈的亮與滅控制車輛的通

40、行，實現(xiàn)交通燈的基本功能。整個系統(tǒng)主要有：南北紅燈、南北黃燈、南北綠燈、東西紅燈、東西黃燈、東西綠燈， 南北緊急按鈕和東西緊急按鈕 。 東西、南北兩干道交于一個十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩干道的公共停車時間。根據(jù)傳統(tǒng)十字路口交通燈的設(shè)計，可將本系統(tǒng)分為四個模塊，第一個模塊是控制模塊，主要負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)工作的控制和運算，從而使各模塊正常工作；第二個模塊為顯示模塊，主要是對車輛和行人應(yīng)該遵守交通規(guī)則的指導(dǎo)性的直觀顯示，它主要包括倒計時顯示和紅、綠、黃燈兩大部

41、分；第三個模塊是輸入模塊，它的主要作用是輔助控制模塊，相當(dāng)于輸入裝置，利用它可以對交通燈各路口通行時間的設(shè)置以及出現(xiàn)緊急情況時，進行不同工作方式的切換設(shè)置；第四個模塊是電源模塊，它是整個系統(tǒng)的 “心臟” ，負(fù)責(zé)給各模塊提供合適的電壓，讓各模塊能穩(wěn)定工作。3.2 系統(tǒng)方案選擇與比較 1.控制模塊選擇方案方案一：由計數(shù)器 74ls161 級聯(lián)組成，配合譯碼器和秒脈沖信號發(fā)生器等器件組成交通燈系統(tǒng)，整個系統(tǒng)簡單，控制簡單，調(diào)試容易等優(yōu)點。 方案二：采用 stc 公司的單片機 stc89c52rc 作為控制器。單片機運算能力強，軟件編程靈活，自由度大。它是mcs-51 系列單片機的派生產(chǎn)品，在指令系統(tǒng)

42、、硬件結(jié)構(gòu)和片內(nèi)資源上與標(biāo)準(zhǔn)8052 單片機完全兼容，使用時容易掌握；采用 stc89c52rc 單片機穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛、通用性強，系統(tǒng)簡單，容易編程。方案比較：采用方案一來實現(xiàn)十字路口交通燈控制系統(tǒng)非常方便，電路結(jié)構(gòu)簡單，控制單一，但整個系統(tǒng)性能不是很高，倒計時不是非常精確，如果要求系統(tǒng)能設(shè)置不同工作時間不容易，因而對于完成題目較困難，而方案二完全能實現(xiàn)設(shè)計要求，容易掌握，利用編程，易控制，i/o 接口很多，易于擴展外圍電路，價格便宜，故選擇方案二。2. 顯示模塊選擇方案該系統(tǒng)要求完成倒計時、狀態(tài)燈等功能?；谏鲜鲈?，考慮了三種方案。方案一： 完全采用數(shù)碼管顯示。這種方案只顯示有限的符號

43、和數(shù)碼字苻，無法勝任題目要求。方案二：完全采用點陣式 led 顯示。這種方案實現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。方案三：用七段 led 數(shù)碼管完成倒計時顯示，用led 燈作為狀態(tài)燈指示功能。方案比較：方案一和方案二都不符合設(shè)計要求，實現(xiàn)較復(fù)雜，而方案三采用數(shù)碼管與 led 燈相結(jié)合的方法因為設(shè)計既要求倒計時數(shù)字輸出，又要求有狀態(tài)燈輸出等，為方便觀看并考慮到現(xiàn)實情況，用數(shù)碼管與led 燈分別顯示時間與提示信息。這種方案既滿足系統(tǒng)功能要求，又減少了系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度。權(quán)衡利弊， 選擇方案三。3.輸入模塊方案選擇方案一：采用 8155 擴展 i/o 口

44、及鍵盤，顯示等。該方案的優(yōu)點是：使用靈活可編程，并且有 ram,及計數(shù)器。若用該方案，可提供較多i/o 口,但操作起來稍顯復(fù)雜。方案二： 直接在 io 口線上接上按鍵開關(guān)。因為設(shè)計時精簡和優(yōu)化了電路，所以剩余的口資源還比較多，我們使用2 個按鍵，分別是 k1、k2。 方案比較： 由于該系統(tǒng)對于交通燈及數(shù)碼管的控制，只用單片機本身的i/o 口就可實現(xiàn)，且本身的計數(shù)器及ram 已經(jīng)夠用，故選擇方案二。4. 電源模塊方案選擇電源是整個系統(tǒng)的 “心臟” ，它是系統(tǒng)穩(wěn)定工作的保障， 為使各個模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。 下面考慮了兩種電源方案 。方案一：采用單片機控制模塊提供電源。 該方案的優(yōu)點是系統(tǒng)簡

45、明扼要，節(jié)約成本；缺點是輸出功率不高 ，不能驅(qū)動數(shù)碼管 。方案二：采用獨立的穩(wěn)壓電源 ，采用開關(guān)電源作為整個系統(tǒng)的供電，它具有多路電源輸出， 此方案的優(yōu)點是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點是各模塊都采用獨立電源 。方案比較：方案一只采用單片機自身的i/o 來驅(qū)動數(shù)碼管顯示是不行的，而方案二雖然要給各模塊供電，但卻能給各模塊提供穩(wěn)定可靠的電壓從而達到顯示明亮的程度。故 選擇第二種方案。經(jīng)上述各模塊的方案選擇與論證，十字路口交通燈控制系統(tǒng)的控制芯片選用單片機 stc89c52rc 作為整個系統(tǒng)的核心控制器件，主要負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)工作的控制和運算，從而使各模塊正常工作；采用七段led 數(shù)碼管和

46、led 燈作為顯示器件，用七段 led 數(shù)碼管完成倒計時顯示，用led 燈作為狀態(tài)燈指示功能；用觸發(fā)按鍵構(gòu)成系統(tǒng)的輸入部分，它可以對系統(tǒng)進行狀態(tài)設(shè)置，結(jié)合數(shù)碼管，可根據(jù)交通情況對整個系統(tǒng)進行直觀的控制；以開關(guān)電源作為系統(tǒng)電源部分，它有 +5v、-5v 電壓輸出，可方便對各個模塊供電。具體要求如下：1.設(shè)計一個十字路口的交通燈控制電路，要求主車道和干道兩條交叉路上的車輛交替運行，每次通行時間都設(shè)為主道通行25s，次道通行 20s;2.要求黃燈先亮 5s，才能變換運行車道；3.黃燈亮?xí)r，要求每秒鐘閃亮一次；4.倒數(shù)秒數(shù)顯示；5.聲音提示；6.當(dāng)有特殊情況需要通行時，可對紅綠燈進行人為控制。以上是目

47、前常用路口交通信號燈的控制功能，為了演示效果，這里采用三種顏色的發(fā)光二級管來模擬交通信號燈。圖3-1 為交通燈的示意圖： 圖 3-1 十字路口交通燈示意圖由圖 3-1 知：交通燈經(jīng)四步動作完成一個周期。即交通燈東西綠燈亮東西黃燈閃 東西紅燈亮（南北 紅燈亮南北 黃燈閃 南北 綠燈亮）3.3 交通燈原理圖設(shè)計與分析從設(shè)計完成的任務(wù)與要求來看，顯示通行時間必須用二位數(shù)碼管，從節(jié)省硬件資源的角度考慮，可采用掃描的方式來處理，對于7 段數(shù)碼管，占用 7 個單片機的 i/o 口，另外設(shè)置 2 個電子開關(guān)對 2 位顯示進行配合，占用 2 個 i/o端口，十字路口共需 4 組紅綠燈，加上轉(zhuǎn)換黃燈，一共是12

48、 只燈，須用 12個端口進行控制，加上兩個方向的緊急通行按鈕，占2 個 i/o 端口和一個蜂鳴器端口，因此實際占用的單片機i/o 口為 24 個，為此，我們可以選用 51 系列單片機中的 stc89c52rc 來作為中央處理器。這款單片機的i/o 口作為輸出時，具有較大的吸收電流能力，因此我們可以選用共陽型數(shù)碼管，這樣由單片機的 i/o 口就可以直接驅(qū)動，能簡化硬件電路的設(shè)計。電路原理圖如下所示：123456abcd654321dcbatitlen umberrevisionsizebd ate:16-may-2010sheet of file:d :業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)myd esign1.ddb

49、d raw n by:r2560rr4560rr5560rr6560rr7560rr16560rr17560rr11560rr10560rr9560rr23560rr22560rr21560rr20560rr19560rr18560rr3560rr8560rr152kr142kr13560rr12560rr110kt112md 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 12d 8d 9d 11d 10c110ufc4104c230pc330pls?spea kerk 1k 2v ccabfcgdedpy1234567abcdefg8dpdpu 2d py _7-seg _d pabfcgded

50、py1234567abcdefg8dpdpu 3d py _7-seg _d pv 19012v 29012v ccv ccv cc12j1con 2p1.12p1.01p1.23p1.34p1.45p1.5/mo si6p1.6/miso7p1.7/msck8rst9p3.0 rx10p3.1 tx11p3.2 i012p3.3 i113p3.4 t014p3.5 t115p3.6/wr16p3.7/rd17x t218x t119g nd20v cc40p0.039p0.138p0.237p0.336p0.435p0.534p0.633p0.732v p/ea31a l/pr30/psen

51、29p2.728p2.627p2.526p2.425p2.324p2.223p2.122p2.021u 1a t89c513.4 元器件清單 c1 10uf c2 30p c3 30p d1 led d2 led d3 led d4 led d5led d6led d7led d8led d9led d10led d11led d12led k16*6 k26*6 ls1蜂鳴器 r110k r2560r r3560r r4560r r5560r r6560r r7560r r8560r r9560r r10560r r11 560r r12 560r r13 560r r14 560r r15

52、 560r r16 560r r17 560r r18 560r r19 560r r20 560r r21 560r r22 560r r23 560r t112m u1 stc89c52rc u2數(shù)碼管 u3數(shù)碼管 v1 9012 v2 9012 c4 104 第四章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計硬件平臺結(jié)構(gòu)一旦確定，大的功能框架即形成。軟件在硬件平臺上構(gòu)筑，完成各部分硬件的控制和協(xié)調(diào)。系統(tǒng)功能是由軟硬件共同實現(xiàn)的，由于軟件的可伸縮性，最終實現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強可弱，差別可能很大。因此，軟件是本系統(tǒng)的靈魂。軟件采用模塊化設(shè)計方法，不僅易于編程和調(diào)試，也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。同時，對軟件進行全面

53、測試也是檢驗錯誤排除故障的重要手段。4.1 信號燈燃亮?xí)r間原理本系統(tǒng)使用數(shù)碼管完成倒計時顯示功能。以南北方向為例，數(shù)碼管顯示的數(shù)值從綠燈的設(shè)置時間最大值往下減，每秒鐘減1，一直減到 0。然后又從紅燈的設(shè)置時間最大值往下減，一直減到0。接下來又顯示綠燈時間，如此循環(huán)。由軟件設(shè)置交通燈的初始時間，南北方向25 秒，東西方向 15 秒，數(shù)碼管的段碼用不同的口線，西和南方向的是用的p1 口，東和北方向的使用 p2 口，用單片機來控制各種信號燈的燃亮?xí)r間，通過單片機的p0 口控制。1信號燈顯示原理顯示分為靜態(tài)示和動態(tài)顯示靜態(tài)顯示由于占用較多的接口，在單片機設(shè)計中 常采用串行擴展來完成。該方案占用接口資源

54、多，顯示亮度由保證，但硬件開銷 大，電路復(fù)雜，信息刷新速度慢，實用于并行接口資源較少以及對顯示沒有要求 的場合。 led 動態(tài)顯示硬件連接簡單，但動態(tài)掃描的顯示方式需占用 cpu 較多的時 間，在該系統(tǒng)中由于單片機除了掃描 89s51 芯片外沒有太多的實時測控任務(wù)，故選用動態(tài)掃描方式。2led 顯示器件工作原理led 數(shù)碼管（ led segment displays）是由多個發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。led 數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7 段有的另加一個小數(shù)點，還有一種是類似于 3 位“+1”型。位數(shù)有半位， 1，2，3，4，

55、5，6，8，10 位等等.，led數(shù)碼管根據(jù) led 的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解led 的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖 2 是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍，黃等幾種。led 數(shù)碼管廣泛用于儀表，時鐘，車站，家電等場合。選用時要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。下面將介紹常用led 數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖。圖 1 這是一個 7 段兩位帶小數(shù)點 10 引腳的 led 數(shù)碼管圖 2 引腳定義每一筆劃都是對應(yīng)一個字母表示 dp 是小數(shù)點 .數(shù)碼管分為 共陽

56、極的 led 數(shù)碼管、共陰極的 led 數(shù)碼管兩種。下圖列舉的是共陽極的 led 數(shù)碼管，共陽就是 7 段的顯示字碼共用一個電源的正 極。led 數(shù)碼管原理圖示意 ：圖 3 引腳示意圖從上圖可以看出，要是數(shù)碼 管顯示數(shù)字，有兩個條件： 1、是要在 vt 端（3/8 腳）加正電源； 2、要使（ a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低電平或 “0”電平。這樣才能顯示的。共陽極 led 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖：圖 4 共陽極 led 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖共陰極 led 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖：圖 5 共陰極 led 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖表 4-1 顯示數(shù)字對應(yīng)的二進制電平信號顯 示 數(shù) 字ab

57、cdefg01111110101100002110110131111001401100115101101160011111711100008111111190001101led 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)位，驅(qū)動代碼表如下所示：表 4-2 驅(qū)動代碼表顯示數(shù)值dop g f e d c b a驅(qū)動代碼（ 16 進制）0001111113fh10000011006h2010110115bh3010011114fh40110011066h5011011006dh6011111007dh70000011107h8011111117fh4.2 系統(tǒng)流程圖

58、通上電源后，南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮，30 秒倒計時開始，通行 25 秒，剩 5 秒黃燈閃爍， 5 秒之后東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，20秒倒計時開始，通行 15 秒，剩 5 秒黃燈閃爍， 5 秒之后循環(huán)開始。4.3 程序源代碼以下程序完成各腳的預(yù)定義fmqequp1.0;蜂鳴器qr equp1.3;前紅燈qy equp1.1;前黃燈qg equp1.2;前綠燈hr equp2.1;后紅燈hy equp2.0;后黃燈hg equp2.2;后綠燈zr equp1.4;左紅燈zy equp1.5;左黃燈zg equp1.6;左綠燈yr equp2.5;右紅燈yy equp2.4;右黃燈y

59、g equp2.3;右綠燈switch1 equp2.7;switch2 equp2.6;datequ60h;顯存org 0000h ljmp start org 0003h ljmp d_x;外部中斷 0,東西向緊急按鍵 org 000bh reti; org 0013h ljmp n_b;外部中斷 1,南北向緊急按鍵 org 001bh reti org 0023h reti org 0040h;定位 start: movtcon, #5h;外部中斷為下降沿觸發(fā) setbex0 ; setbex1;開外部中斷 setbea;開總中斷;io 口初始化 mov p0,#0ffh mov p1,

60、#0ffh; mov p2,#0ffh ; mov p3,#0ffh; movdat,#25h; autclk: movp1, #0ffh; movp2, #0ffh; movdat,#30h;寫入每一通路的通行時間 clrqg;南北向綠燈亮 clrhg; clrzr;東西向紅燈亮 clryr; mova, dat; movr2, #25;寫入時間值a1: movr1, #220;a2: acallbcd;bcd 調(diào)整 acalldispclk;顯示 acalldel1ms;延時 acalldel1ms; acalldel1ms; djnzr1, a2; setbfmq; mova, dat;