畢業(yè)論文-智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、大連東軟信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文題目論文題目：智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)系 所： 電子工程系 專 業(yè)： 電子信息工程（嵌入式系統(tǒng)工程方向） 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 導(dǎo)師職稱： 講師 完成日期： 2014年 5月 2日 大連東軟信息學(xué)院Dalian Neusoft University of Information大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 V 智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市化建設(shè)的加速，城市人口數(shù)量、上路機(jī)動(dòng)車數(shù)量都有所上升，繼而給道路交通帶來(lái)很嚴(yán)重的壓力，尤其是在交叉路口的交通狀況更為嚴(yán)峻。采用智能化的交叉路口交通燈控制系統(tǒng)，

2、可以合理疏導(dǎo)人和車分流，提高車輛通行效率，降低了交通事故的發(fā)生率，減輕了交通管理的工作強(qiáng)度。為發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)和諧社會(huì)提供支持。單片機(jī)應(yīng)用在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的應(yīng)用系統(tǒng)中，通常是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，要進(jìn)行多個(gè)領(lǐng)域的單片機(jī)應(yīng)用的實(shí)踐和設(shè)計(jì)，只有單片機(jī)方面的基礎(chǔ)知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們不但要掌握單片機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及控制通道的硬件組成外，還要掌握面對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象的特點(diǎn)的相關(guān)軟件使用方法。交叉路口交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使得道路的交通得以有效的自動(dòng)控制，對(duì)于提高道路通行能力、疏導(dǎo)交通流量，減少交通事故，起到了明顯效果。交通信號(hào)燈系統(tǒng)是以STC89C52單片機(jī)為核心器件來(lái)設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操

3、作簡(jiǎn)單?；贛CS-51單片機(jī)控制系統(tǒng)由單片機(jī)、上電復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、LED行車指示燈指示、LED數(shù)碼倒計(jì)時(shí)、緊急情況報(bào)警、行車時(shí)間的手動(dòng)設(shè)置等模塊組成。該系統(tǒng)的功能簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、有效地疏導(dǎo)交通，提高了交通路口的通行能力。關(guān)鍵詞：智能交通燈，STC89C52單片機(jī)，電路 大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） AbstractDesign and Implementation of Intelligent Traffic Light Control System Based on MCUAbstractWith the rapid development of economic and the

4、acceleration of the process of urbanization, the urban population and the number of vehicle surge, bring traffic management serious pressure, especially serious in traffic intersections. Crossroads with intelligent traffic light control system can reasonably divert people and vehicles, improve traff

5、ic efficiency, reduce accident rates and ease the intensity of traffic management, which provide support for the development of the social economy and the establishment of a harmonious society.In utilization of MCU in real-time detection and automatic control of microcomputer application system, the

6、 microcontroller is often used as a core component to the design. To practice MCU applications in different fields, just basic knowledge of MCU is not enough. Except for mastering microcontroller structural characteristics and detection, controlling channel hardware components, mastering the softwar

7、e methods for the specific characteristics of the application object is also necessary. With the appearance of crossroads traffic lights, the roads can be effectively automate controlled, which play a significant role in diverting traffic, improving road capacity and reducing traffic accidents. The

8、system uses STC89C52 microcontroller as core devices to design the real-time control system, the system is simple and practical.The design of traffic light MCU control system consists of microcontroller, clock circuits, power-on reset circuit, driving lights indicate, LED digital countdown display,

9、emergency alarm and modules to manually set travel time. Its function theory proves that the system is capable of simple, cost-effectively ease the traffic and improve the capacity of traffic junctions.Key words: Intelligent traffic lights, STC89C52 microcontroller, circuit大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄目 錄 TOC

10、 o 1-3 u 摘 要 PAGEREF _Toc387833415 h IAbstract PAGEREF _Toc387833416 h II第1章緒 論 PAGEREF _Toc387833417 h 11.1 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的選題背景 PAGEREF _Toc387833418 h 11.2 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的內(nèi)容與方法 PAGEREF _Toc387833419 h 11.3 課題研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc387833420 h 2第2章關(guān)鍵技術(shù)介紹 PAGEREF _Toc387833421 h 42.1 74HC02四路二輸出或非門介紹 PAGEREF _Toc38

11、7833422 h 42.1.1 74HC02的特性 PAGEREF _Toc387833423 h 42.1.2 74HC02的功能框圖 PAGEREF _Toc387833424 h 42.1.3 74HC02的應(yīng)用 PAGEREF _Toc387833425 h 52.2 74HC573鎖存器介紹 PAGEREF _Toc387833426 h 52.2.1 74HC573的特性 PAGEREF _Toc387833427 h 62.2.2 74HC573的功能框圖 PAGEREF _Toc387833428 h 62.2.3 74HC573的應(yīng)用 PAGEREF _Toc3878334

12、29 h 7第3章交通燈控制系統(tǒng)需求分析 PAGEREF _Toc387833430 h 83.1 交通燈控制系統(tǒng)需求分析 PAGEREF _Toc387833431 h 83.2 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求 PAGEREF _Toc387833432 h 83.2.1 LED倒計(jì)時(shí)顯示 PAGEREF _Toc387833433 h 83.2.2 行車時(shí)間手動(dòng)設(shè)置 PAGEREF _Toc387833434 h 83.2.3 應(yīng)急處理 PAGEREF _Toc387833435 h 93.2.4 行車指示燈 PAGEREF _Toc387833436 h 93.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 PAGER

13、EF _Toc387833437 h 93.4 系統(tǒng)可行性分析 PAGEREF _Toc387833438 h 93.4.1 技術(shù)可行性 PAGEREF _Toc387833439 h 93.4.2 經(jīng)濟(jì)可行性 PAGEREF _Toc387833440 h 9第4章交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc387833441 h 104.1 設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則 PAGEREF _Toc387833442 h 104.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc387833443 h 104.3 交通燈控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc387833444 h 104.3.1 行車時(shí)間顯示

14、 PAGEREF _Toc387833445 h 114.3.2 南、北行車指示燈顯示 PAGEREF _Toc387833446 h 124.3.3 東、西行車指示燈顯示 PAGEREF _Toc387833447 h 124.4 硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc387833448 h 134.4.1 單片機(jī)簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc387833449 h 144.4.2 系統(tǒng)其它器件簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc387833450 h 154.5 軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc387833451 h 174.5.1 定時(shí)器原理 PAGEREF _Toc387833452 h 17

15、4.5.2 與T/C有關(guān)的特殊功能寄存器 PAGEREF _Toc387833453 h 184.5.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式 PAGEREF _Toc387833454 h 184.5.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始化 PAGEREF _Toc387833455 h 194.5.5 TH和TL初值的計(jì)算 PAGEREF _Toc387833456 h 19第5章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc387833457 h 205.1 程序構(gòu)成 PAGEREF _Toc387833458 h 205.2 軟件流程圖 PAGEREF _Toc387833459 h 205.3 系統(tǒng)集成 PAGEREF

16、_Toc387833460 h 265.3.1 硬件集成 PAGEREF _Toc387833461 h 265.3.2 程序下載 PAGEREF _Toc387833462 h 26第6章系統(tǒng)測(cè)試 PAGEREF _Toc387833463 h 286.1 系統(tǒng)正常工作條件 PAGEREF _Toc387833464 h 286.2 主板示意圖 PAGEREF _Toc387833465 h 286.3 系統(tǒng)功能測(cè)試 PAGEREF _Toc387833466 h 286.3.1 按鍵測(cè)試 PAGEREF _Toc387833467 h 286.3.2 數(shù)碼管顯示測(cè)試 PAGEREF _To

17、c387833468 h 326.3.3 指示燈顯示測(cè)試 PAGEREF _Toc387833469 h 326.3.4 蜂鳴器測(cè)試 PAGEREF _Toc387833470 h 34第7章結(jié)論 PAGEREF _Toc387833471 h 35參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc387833472 h 36致 謝 PAGEREF _Toc387833473 h 37大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 第1章緒 論1.1 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的選題背景隨著人口迅速的增加，交通工具數(shù)量的蓬勃發(fā)展，以及交通資源的有限性，交通燈智能控制就應(yīng)運(yùn)而生，在我們的生活環(huán)境、工作環(huán)境中，交通工具扮演著極其重要

18、的角色，我們的出行都無(wú)時(shí)無(wú)刻與交通打著交道。自從18世紀(jì)中期工業(yè)革命開始，工業(yè)發(fā)展使得整個(gè)交通運(yùn)輸?shù)玫礁杆俚陌l(fā)展，從而產(chǎn)生了獨(dú)立的交通控制與管理機(jī)構(gòu)。智能交通燈控制系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)隨著出行、物流快遞等交通發(fā)展產(chǎn)生的獨(dú)特的公共管理系統(tǒng)。要確保安全通暢的交通秩序，除需要完善的交通規(guī)則，還需要有足夠的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)代我們的科學(xué)技術(shù)，特別是電子科學(xué)技術(shù)的成熟發(fā)展，可以很好的解決系統(tǒng)構(gòu)建中硬件方面、軟件方面的技術(shù)難題。當(dāng)前，交通燈控制的研究可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能化，將多個(gè)區(qū)域整合成統(tǒng)一的系統(tǒng)范圍，還可以根據(jù)不同時(shí)段的情況進(jìn)行智能的調(diào)整。交通對(duì)于我們的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和生活生產(chǎn)有著特殊的意義。隨著單片機(jī)技術(shù)的快速發(fā)

19、展，智能控制必將以優(yōu)異的性價(jià)比，逐漸取締傳統(tǒng)的交通控制系統(tǒng)。城市交通智能控制系統(tǒng)是以城市交通信號(hào)控制技術(shù)為基礎(chǔ)。在每個(gè)發(fā)展階段，由于各種交通矛盾的相繼出現(xiàn)，我們總會(huì)盡可能的把各階段當(dāng)時(shí)最新的科技技術(shù)應(yīng)用到交通智能控制中，促使交通智能控制的技術(shù)不斷發(fā)展。1850年以前，城市十字口的擁堵和安全就已經(jīng)引發(fā)了我們的關(guān)注。繼而，世界上誕生了第一臺(tái)交通自動(dòng)信號(hào)燈，1868年，英國(guó)的工程師納伊特在倫敦的威斯特敏斯特的街口安裝了由煤氣供電的紅綠照明燈，用來(lái)控制十字路口的馬車通行，但是，一次煤氣的爆炸事件，使的煤氣交通信號(hào)消失了半個(gè)多世紀(jì)。19世紀(jì)后，美國(guó)的芝加哥、克利夫蘭和紐約才重新出現(xiàn)交通信號(hào)燈，這些交通燈

20、是用電力驅(qū)動(dòng)的，與現(xiàn)在的交通燈已經(jīng)是十分接近了。1926年，英國(guó)人第一次安裝和應(yīng)用了自動(dòng)化控制器用來(lái)控制交通信號(hào)燈，這就是我們城市交通的自動(dòng)控制起點(diǎn)。1.2 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的內(nèi)容與方法最早的交通信號(hào)燈是使用“固定配時(shí)”方式實(shí)行的自動(dòng)控制，這樣的控制方式適用于交通流量小的情況。但是，隨著汽車工業(yè)蓬勃發(fā)展、交通的流量增加、突發(fā)事件的增多，采用單一模式的“固定配時(shí)”方式根本不可能滿足客觀的需要，于是，出現(xiàn)了一種多時(shí)段多方案的信號(hào)控制器，并開始逐漸將傳統(tǒng)的只有一種控制方式的控制器取而代之。計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)進(jìn)一步提高了交通控制的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了城市或幾個(gè)城市的總體控制，而不是一個(gè)十字路口的交通控制。19

21、52年，美國(guó)的科羅拉多州丹佛市，第一次利用模擬計(jì)算機(jī)和交通檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)機(jī)網(wǎng)的配時(shí)方案，自動(dòng)選擇式信號(hào)燈控制。1964年，加拿大的多倫多市完成了計(jì)算機(jī)控制信號(hào)燈的實(shí)用化，建立了由IBM650型計(jì)算機(jī)控制的交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制的系統(tǒng)，是世界上第一個(gè)具有電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的城市交通燈控制系統(tǒng)的城市，成就了道路交通燈控制技術(shù)的發(fā)展的里程碑。在這近百年的交通控制發(fā)展中，道路交通信號(hào)的控制系統(tǒng)歷經(jīng)手動(dòng)到自動(dòng)，從固定配時(shí)到自動(dòng)配時(shí)，從無(wú)感應(yīng)的控制到有感應(yīng)的控制，從單點(diǎn)的控制到干線的控制，從區(qū)域的控制到網(wǎng)絡(luò)的控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)過程。交通的控制研究，就是為了解決我們交通因?yàn)樾枨蟮脑黾佣a(chǎn)生的嚴(yán)重問題，僅僅只局限于道路的

22、建設(shè)是不足以和交通工具的迅速增加相比的，為了使更多的車輛能安全通暢的利用有限的道路資源，避免因?yàn)闊o(wú)序行駛和搶行等原因造成不必要的阻塞，甚至是交通癱瘓，對(duì)此，針對(duì)整個(gè)交通線路車輛的多少進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和轉(zhuǎn)移多條線路的分流非常有必要。交通網(wǎng)絡(luò)是城市交通的動(dòng)脈，象征著城市的技術(shù)文明水平。交通與人們對(duì)于財(cái)產(chǎn)，安全和時(shí)間相關(guān)的利益息息相關(guān)。具有良好、科學(xué)的交通控制技術(shù)對(duì)快遞物流和我們的出行都是非常有價(jià)值的，保證交通線路的安全與暢通，才能保證出行駕車的舒暢，物流快遞的準(zhǔn)時(shí)到位，甚至減少交通喪命，讓更多的完美家庭免遭破壞。1.3 課題研究現(xiàn)狀現(xiàn)在世界各國(guó)廣泛使用的最具有代表性并有實(shí)施城市道路的交通信號(hào)控制系統(tǒng)的

23、有英國(guó)TRANSYT和SCOOTS交通控制系統(tǒng)，以及澳大利亞的SCATS系統(tǒng)。信號(hào)機(jī)的發(fā)展的歷程中，自適應(yīng)的理論經(jīng)常受到各研究機(jī)構(gòu)的熱情歡迎，例如上面所說的SCOOTS系統(tǒng)和SCATS系統(tǒng)。近些年，國(guó)外依然偏向于引進(jìn)自適應(yīng)理論用來(lái)對(duì)交通信號(hào)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研制，尤其是美國(guó)有一些大學(xué)或研制機(jī)構(gòu)正在研制自適應(yīng)交通信號(hào)控制系統(tǒng)，最具有代表性的就是美國(guó)亞利桑那大學(xué)研制的RHODES。我國(guó)交通控制領(lǐng)域發(fā)展時(shí)間相比歐美較晚，都是從新中國(guó)成立之后開始的，伴隨著各方面條件的成熟和社會(huì)發(fā)展的需求，才建立了比較健全的交通控制系統(tǒng)。城市交通是一個(gè)高度綜合而且非常復(fù)雜的問題，必須從政策，到機(jī)構(gòu)，到體制，到管理，到收費(fèi)，

24、到價(jià)格，到基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投資等方面同時(shí)進(jìn)行解決。我國(guó)城市的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的超速發(fā)展使社會(huì)對(duì)交通的需求與日俱增。國(guó)家面對(duì)如此嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，城市發(fā)展的規(guī)劃，建設(shè)以及運(yùn)行的原照，在廣泛借鑒和吸取了國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立并完善了適合我國(guó)國(guó)情的城市交通系統(tǒng)。我國(guó)現(xiàn)在的城市交通運(yùn)輸現(xiàn)狀和存在問題，借鑒了國(guó)外的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具有關(guān)鍵的重要性，提出了加強(qiáng)城市交通管理的交通規(guī)劃，建立穩(wěn)定的交通基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)行公交優(yōu)先的政策，最后建立了先進(jìn)的交通信息管理的系統(tǒng)等對(duì)策。隨著城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量逐年遞長(zhǎng)。1994年，我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車擁有數(shù)量接近500萬(wàn)輛。20世紀(jì)90年代，經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快，從19

25、85到1995年，機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)率高達(dá)13%，近幾年更是劇增。與此同時(shí)，城市道路建設(shè)的規(guī)模仍在加大，我國(guó)城市存在道路密度率高，道路面積率偏低的問題，這是我國(guó)城市區(qū)別歐美國(guó)家城市的一個(gè)重要因素。我國(guó)城市的道路密度共有6.8km每平方千米，20世紀(jì)80年代，世界上發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)到達(dá)20km每平方千米。20世紀(jì)90年代，我國(guó)部分城市的道路面積率，北京是5.9%，上海是6.4%，而國(guó)外東京是13.8%，巴黎是25%，都高于我國(guó)。這兩年，國(guó)家雖然不斷加大城市道路的建設(shè)力度，卻仍然趕不上車輛的增長(zhǎng)速度，而且與世界其他國(guó)家相比，差距仍然很大?，F(xiàn)在出租車以及公交的發(fā)展運(yùn)營(yíng)情況并不是很好，雖然車輛增多，線路長(zhǎng)度增長(zhǎng)

26、，但運(yùn)營(yíng)的速度到達(dá)了瓶頸，運(yùn)輸效率低下。交通管理的各方面水平還有所欠缺，隨著交通管理的需求越來(lái)越旺盛，而我國(guó)城市的中小型交通管理和交通安全的現(xiàn)代化設(shè)施做得不差強(qiáng)人意。車輛、道路和交通管理系統(tǒng)、城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)、城市交通管制中都應(yīng)用了人工智能技術(shù)，信息提供和信息采集技術(shù)等方面都和發(fā)達(dá)國(guó)家有著非常大的差距。近年，雖然有部分城市引進(jìn)了一些國(guó)外先進(jìn)的交通信號(hào)管理系統(tǒng)，但是，由于交通管理設(shè)施的不足，我國(guó)的交通事故率仍然居高不下。城市車流量行駛的速度逐年在下降，當(dāng)前還有不少城市交通運(yùn)量在年年增長(zhǎng)，而運(yùn)輸速度卻一直下降，這都因?yàn)榻煌ǖ耐ㄐ胁患选?大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第2章關(guān)鍵技術(shù)介紹2.1

27、74HC02四路二輸出或非門介紹74HC02是一款高速的CMOS器件，74HC02遵循著JEDEC標(biāo)準(zhǔn)no.7A。74HC02引腳可以兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。2.1.1 74HC02的特性輸出驅(qū)動(dòng)能力：10輸入通道負(fù)載輸出直接連接到CMOS，NMOS，和TTL工作電壓范圍：2.0到6.0 V低輸入電流：1.0毫安CMOS器件的高抗干擾特性符合由JEDEC StandardNo規(guī)定的要求No.7AESD性能：HBM2000 V;機(jī)器型號(hào)200 V芯片的復(fù)雜性：40 FETs或10等效門這些都是Pb-Free設(shè)備2.1.2 74HC02的功能框圖74HC02的功能框圖如圖2.1，

28、圖2.2，和圖2.3所示。圖2.1 邏輯符號(hào)圖2.2 IEC邏輯符號(hào)圖2.3 邏輯圖（單門）2.1.3 74HC02的應(yīng)用74HC02成功實(shí)現(xiàn)了4路2輸入或非門功能。2輸入端四或非門，2輸入端全低電平時(shí)，輸出為高電平；2輸入端只要有一個(gè)為高電平，輸出就為低電平。電路中74HC573的11腳鎖存控制端，由74HC02控制高電平有效。就是說只有寫信號(hào)和選通信號(hào)同時(shí)為低時(shí)，才能使74HC573控制端11腳為高，將輸入數(shù)據(jù)鎖存至輸出端。2.2 74HC573鎖存器介紹74HC573包含八進(jìn)制三態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器，是一種高性能硅門 HYPERLINK /view/22318.htm t _blank C

29、MOS器件。器件的輸入是和標(biāo)準(zhǔn)CMOS輸出兼容的，加上拉電阻他們能和LS/ALSTTL輸出兼容。當(dāng)鎖存使能端為高時(shí)，這些器件的鎖存對(duì)于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。當(dāng)鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。器件1腳為三態(tài)輸出控制腳，當(dāng)為低電平時(shí)輸出允許，當(dāng)為高電平時(shí)輸出禁止；器件11腳為數(shù)據(jù)鎖存控制腳，當(dāng)為高電平時(shí)數(shù)據(jù)鎖存，當(dāng)為低電平時(shí)數(shù)據(jù)不鎖存。本電路選用5個(gè)74HC573鎖存輸出，有2個(gè)標(biāo)號(hào)為U2和U3分別控制數(shù)碼管的8段碼和8個(gè)位碼，有3個(gè)標(biāo)號(hào)為U4、U5、U6控制指示燈，電路上排阻RP1為300的上拉電阻。U2(74HC573)用于提供數(shù)碼管的8個(gè)段碼，當(dāng)其11腳為高

30、電平時(shí)將P0口數(shù)據(jù)鎖存用于數(shù)碼管顯示。U3(74HC573)用于8位數(shù)碼管的位選通，低電平有效。2.2.1 74HC573的特性輸出能直接接到 CMOS，NMOS 和 TTL 接口上操作 HYPERLINK /view/10954.htm t _blank 電壓范圍：2.0V6.0V低輸入電流：1.0uACMOS 器件的高噪聲抵抗特性三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)輸出置數(shù)全并行存取緩沖控制輸入使能輸入有改善抗擾度的滯后作用2.2.2 74HC573的功能框圖74HC573的功能框圖如圖2.4，圖2.5，和圖2.6所示。圖2.4 74HC573引腳圖圖2.5 74HC573國(guó)際電工委員會(huì)邏輯符號(hào) 圖2.6 74H

31、C573邏輯圖2.2.3 74HC573的應(yīng)用74HC573的八個(gè)鎖存器都是透明的D 型鎖存器，當(dāng)使能為高時(shí)，Q 輸出將隨數(shù)據(jù)輸入而變。當(dāng)使能為低時(shí)，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。輸出控制不影響鎖存器內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)仍然可以保持，即使當(dāng)輸出被關(guān)閉時(shí)，新數(shù)據(jù)依然可以置入。這種電路可以驅(qū)動(dòng)大 HYPERLINK /view/3686.htm t _blank 電容和低阻抗負(fù)載，還可以直接與系統(tǒng)總線接口連接并驅(qū)動(dòng)總線，而不需要外接口連接。非常適用于I/O 通道，緩沖寄存器，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器。第3章交通燈控制系統(tǒng)需求分析3.1 交通燈控制系統(tǒng)需求分析對(duì)于整個(gè)交通燈控制系統(tǒng)的發(fā)展情況，該交

32、通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要進(jìn)行如下方面的研究：用智能、集成且功能強(qiáng)大的單片機(jī)芯片作為控制中心，設(shè)計(jì)一套十字路口交通控制系統(tǒng)，用于指揮路口的實(shí)時(shí)通行狀態(tài)。本設(shè)計(jì)主要做了如下幾個(gè)方面的工作：一是確定交通控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，包括十字路口具體的通行與禁行的方案設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)應(yīng)具有的各項(xiàng)功能，除了信號(hào)燈狀態(tài)控制能實(shí)現(xiàn)的基本交通功能，還增加了倒計(jì)時(shí)顯示的提示，對(duì)于遇到緊急狀況時(shí)，緊急處理和鍵盤可設(shè)置等強(qiáng)大功能。二是對(duì)于時(shí)鐘電路、顯示電路、設(shè)置電路等電路的設(shè)計(jì)，以及對(duì)各器件的選擇與連接，大體分配的各個(gè)器件及模塊的基本功能需求。三是進(jìn)行軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)c語(yǔ)言編程，對(duì)于單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作情況做了充足

33、的研究，了解定時(shí)器、中斷、 I/o口以及延時(shí)原理，基本完成了軟件的編寫。3.2 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求該交通信號(hào)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以模擬基本的交通控制系統(tǒng)，用紅黃綠燈表示禁行、注意、通行信號(hào)，還能進(jìn)行行車時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示，遇緊急情況時(shí)按應(yīng)急鍵同時(shí)有喇叭提醒所有路口禁行，應(yīng)急結(jié)束路口恢復(fù)正常行車。3.2.1 LED倒計(jì)時(shí)顯示倒計(jì)時(shí)顯示能提醒駕駛員信號(hào)燈發(fā)生改變的時(shí)間，在“停止”與“通行”兩者間作出合適的選擇。駕駛員和行人一般都喜歡選擇有倒計(jì)時(shí)顯示的信號(hào)控制方式，并且，人們都認(rèn)為有倒計(jì)時(shí)顯示的交通路口更直觀更安全。倒計(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)刻做出合理判斷的一種方法，它能提醒駕駛

34、員燈色發(fā)生改變所需要的時(shí)間，幫助駕駛員在“停止”與“通行”兩者間盡快作出合適的選擇。3.2.2 行車時(shí)間手動(dòng)設(shè)置交通燈控制系統(tǒng)利用按鍵，可以手動(dòng)設(shè)置四個(gè)方向的左轉(zhuǎn)彎行車時(shí)間、左轉(zhuǎn)彎注意時(shí)間、直行行車時(shí)間、直行注意時(shí)間。增加了人為的可控制性，并在緊急的狀態(tài)下，可以設(shè)置將所有燈變?yōu)榧t燈。鍵盤是單片機(jī)系統(tǒng)中最為常用的人機(jī)交互接口，一般情況下，有獨(dú)立式和行列式兩種形式。前者的軟件編寫簡(jiǎn)單而且可靠，但是在按鍵數(shù)量較多時(shí)，特別浪費(fèi)I0口的資源，一般常用于按鍵數(shù)量比較少的系統(tǒng)。后者常適用于按鍵數(shù)量比較多的場(chǎng)合，但是，當(dāng)單片機(jī)I0 口資源相對(duì)較少而且需要較多的按鍵時(shí)，但是此方法仍不能滿足設(shè)計(jì)要求。本系統(tǒng)要求的

35、按鍵控制不多，而且I0口足夠，可直接采用獨(dú)立式設(shè)計(jì)。3.2.3 應(yīng)急處理交通路口出現(xiàn)緊急情況是在所難免的事情，如特大事件的發(fā)生，消防車、救護(hù)車等急行車通過時(shí)，我們必須盡量讓其暢通無(wú)阻，因?yàn)樵谶@種情況下是分秒必爭(zhēng)的，時(shí)時(shí)刻刻都關(guān)系著公共財(cái)產(chǎn)的安全和個(gè)人生死攸關(guān)等。因此，在交通控制中，增設(shè)應(yīng)急的禁停按鍵，就可實(shí)現(xiàn)這樣的功能。3.2.4 行車指示燈該交通燈設(shè)計(jì)的行車指示燈亮滅與設(shè)置的行車時(shí)間相關(guān)聯(lián)，是為了更直觀的提示駕駛員及行人倒計(jì)時(shí)時(shí)間，什么時(shí)候該通行，什么時(shí)候該禁止，什么時(shí)候該等待，更好的保障交通路口的有序進(jìn)行，避免交通事故發(fā)生。3.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 硬件環(huán)境：STC89C52單片機(jī)，74HC0

36、2芯片，74HC573芯片。軟件環(huán)境：Keil4，STC_ISP。3.4 系統(tǒng)可行性分析3.4.1 技術(shù)可行性采用C語(yǔ)言對(duì)系統(tǒng)的軟件編程，在開發(fā)過程中使用了STC下載程序，這些可以大大縮短了軟件的開發(fā)周期。為了便于編寫、調(diào)試、修改和增刪，系統(tǒng)軟件的編制采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法。3.4.2 經(jīng)濟(jì)可行性單片機(jī)是將中央處理器，存儲(chǔ)器，輸入接口電路，輸出接口電路，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，集成在一塊芯片上，因此，擁有封裝體積小、消耗功率低、價(jià)格便宜、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)，適用于工業(yè)控制、智能儀器、智能儀表和測(cè)控系統(tǒng)的前端裝置。第4章交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則硬件設(shè)計(jì)是在上章基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，是

37、系統(tǒng)中的基礎(chǔ)組成部分?？傮w的設(shè)計(jì)要求：滿足系統(tǒng)的要求目標(biāo)、可靠性要求、復(fù)雜程度和精度速度等要求下，降低成本，選擇合適的單片機(jī)，我國(guó)常用的單片機(jī)有Intel公司和Alter公司的mcs-51系列和AT51系列單片機(jī)。在硬件電路的設(shè)計(jì)中，還應(yīng)該設(shè)計(jì)出各外圍接口電路和存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路等。4.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)體系架構(gòu)如圖4.1所示。74HC573驅(qū)動(dòng)電路 74HC573驅(qū)動(dòng)電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)（控制模塊） LED及數(shù)碼管顯示模塊LED及數(shù)碼管顯示模塊74HC02 驅(qū)動(dòng)電路74HC02 驅(qū)動(dòng)電路圖4.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)時(shí)鐘電路：采用11.0592MHz無(wú)源晶體振蕩器；電源：采用直流5V (1A)的開

38、關(guān)電源；鎖存器：采用八位三態(tài)74HC573；行車指示燈：采用直徑3mm的LED發(fā)光管（紅、綠、黃）；時(shí)間顯示器：采用0.5英寸共陰極、紅色的數(shù)碼管。4.3 交通燈控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)設(shè)十字路口行車的方向?yàn)槟媳毕蚝蜄|西向，在任一時(shí)刻只有一個(gè)方向可以通行，另一方向禁止行使，按照行車的時(shí)間，經(jīng)短暫的過渡時(shí)間，將通行禁行的方向交替。交通狀態(tài)從狀態(tài)1：南、北左轉(zhuǎn)彎；狀態(tài)2：南、北左轉(zhuǎn)彎注意；狀態(tài)3：南、北直行；狀態(tài)4：南、北直行注意；狀態(tài)5：東、西左轉(zhuǎn)彎；狀態(tài)6：東、西左轉(zhuǎn)彎注意；狀態(tài)7：東、西直行；狀態(tài)8：東、西直行注意；然后循環(huán)至狀態(tài)1， 周而復(fù)始。當(dāng)有應(yīng)急狀況發(fā)生時(shí)，按一下應(yīng)急鍵所有路口紅燈禁行，同時(shí)

39、報(bào)警，10S 后應(yīng)急解除，所有路口恢復(fù)正常行車。下面是用圖和表顯示行車時(shí)間及燈的變換狀態(tài)，如圖4.2所示。圖4.2 十字路口交通信號(hào)燈示意圖4.3.1 行車時(shí)間顯示行車時(shí)間顯示如表4.1所示。表4.1 行車時(shí)間控制順序行車路線南、北時(shí)間顯示東、西時(shí)間顯示過程1南、北左轉(zhuǎn)彎2005131過程2南、北左轉(zhuǎn)注意不顯示3128過程3南、北直行250283過程4南、北直行注意不顯示30過程5東、西左轉(zhuǎn)彎7141300過程6東、西左轉(zhuǎn)注意4138不顯示過程7東、西直行383350過程8東、西直行注意30不顯示過程1南、北轉(zhuǎn)彎2005131注：本表初設(shè) 南、北左轉(zhuǎn)彎時(shí)間為20秒，南、北直行時(shí)間為25秒；東、

40、西左轉(zhuǎn)彎時(shí)間為30秒，東、西直行時(shí)間為35秒；南、北、東、西注意時(shí)間均為3秒。4.3.2 南、北行車指示燈顯示南、北行車指示燈顯示如表4.2所示。表4.2 南北行車指示燈順序轉(zhuǎn)彎 注意 停車直行 注意 停車人行 人停人行 人停1234567814.3.3 東、西行車指示燈顯示東、西行車指示燈顯示如表4.3所示。表4.3 東、西行車指示燈順序轉(zhuǎn)彎 注意 停車直行 注意 停車人行 人停人行 人停1234567814.4 硬件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)主要由微處理器、驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)鐘電路、報(bào)警電路、設(shè)置按鍵、時(shí)間顯示器、行車指示燈、直流電源等組成。微處理器：采用MCS-51系列的STC89C52單片機(jī)。時(shí)鐘電路：采

41、用1個(gè)11.0592MHZ無(wú)源晶振和2個(gè)瓷片電容構(gòu)成，給單片機(jī)提供時(shí)鐘。驅(qū)動(dòng)電路：采用74HC573鎖存和驅(qū)動(dòng)，用于驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管段碼和行車指示燈。行車指示燈：包括四個(gè)方向一共40個(gè)，每個(gè)方向?yàn)?0個(gè)，分別為左轉(zhuǎn)彎3個(gè)（紅、綠、黃各1個(gè)）、直行3個(gè)（紅、綠、黃各1個(gè)）、兩邊人行道共4個(gè)（每邊紅、綠各1個(gè)）。時(shí)間顯示器：包括四個(gè)方向一共8個(gè)，每個(gè)方向?yàn)?個(gè)，時(shí)間顯示范圍099秒，顯示是從設(shè)置值減小到0為止。設(shè)置按鍵：共有5個(gè)按鍵，分別為設(shè)置鍵、加鍵、減鍵、運(yùn)行鍵和應(yīng)急鍵。直流電源：采用直流5V電源，為整個(gè)控制系統(tǒng)供電。報(bào)警電路:采用1只5V蜂鳴器作為喇叭當(dāng)有應(yīng)急情況發(fā)生時(shí)提醒行人及駕駛員注意。整個(gè)控

42、制系統(tǒng)完全在微處理器按信號(hào)燈的控制程序的控制下運(yùn)行的?？刂葡到y(tǒng)通電后，可以通過按鍵，對(duì)各行車時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置結(jié)束后按運(yùn)行鍵，控制系統(tǒng)就可以按設(shè)置好的行車時(shí)間，控制各指示燈和LED顯示器正常工作。保證路口的交通安全有序進(jìn)行。每當(dāng)有突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，按一下應(yīng)急鍵，所有路口全部變?yōu)榧t燈，禁止通行，蜂鳴器響，10S后應(yīng)急結(jié)束，報(bào)警停止，路口恢復(fù)正常。4.4.1 單片機(jī)簡(jiǎn)介（1） 單片機(jī)簡(jiǎn)介單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)，又稱微控制器，嵌入式微控制器等，屬于第四代電子計(jì)算機(jī)。存儲(chǔ)器，輸入接口電路，輸出接口電路，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，集成在一塊芯片上，因此，擁有封裝體積小、消耗功率低、價(jià)格便宜、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性

43、高等特點(diǎn)，適用于工業(yè)控制、智能儀器、智能儀表和測(cè)控系統(tǒng)的前端裝置。本系統(tǒng)的微處理器采用51系列宏晶公司的STC89C52單片機(jī)。（2） 單片機(jī)的主要特點(diǎn)性能價(jià)格比高。集成度高，體積小，可靠性高。控制簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)。（3） 單片機(jī)的技術(shù)特性與MCS-51系列產(chǎn)品兼容內(nèi)部帶有8K字節(jié)（8位）可編程閃速程序存儲(chǔ)器，其壽命（寫/擦次數(shù)）為1000次，數(shù)據(jù)可保留10年時(shí)鐘頻率：晶體可以在1.2MHz12MHz之間任選內(nèi)部RAM(數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)：256字節(jié)（8位）32條可編程I/O線，共分為4個(gè)I/O接口，每個(gè)接口8條I/O線，分別為P0、P1、P2、P3口。其中P0口可作普通I/0接口也可作數(shù)據(jù)總線(兼地址

44、總線的低8位)；P1口為普通I/O接口；也可作地址總線的高8位； P3口可作普通I/O接口（RXD、TXD）、外部中斷源（INT0、INT1）、計(jì)數(shù)器輸入（T0、T1）、擴(kuò)展芯片的讀/寫控制口（RD、WR）3個(gè)16 位的可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（T0、T1、T2）2個(gè)外部中斷通道（INT0、INT1）1個(gè)可編程串行接口通道（RXD、TXD）5個(gè)中斷源（INT0、INT1、T0、T1、 ES）時(shí)鐘電路，采用11.0592MHz的無(wú)源晶體振蕩器（4） 單片機(jī)最小系統(tǒng)一個(gè)最簡(jiǎn)單的單片機(jī)最小系統(tǒng)包含晶振、復(fù)位、電源、系統(tǒng)的輸入和輸出。時(shí)鐘電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)的晶振電路，即時(shí)鐘電路。單片機(jī)工作流程，就是在系統(tǒng)時(shí)鐘作

45、用下，一條一條的執(zhí)行存儲(chǔ)器中的程序。單片機(jī)時(shí)鐘電路由外接的一只晶振和兩只起振電容，以及單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘電路共同組成，晶振的頻率越高，單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度就越快，系統(tǒng)功耗也會(huì)相應(yīng)的增加，穩(wěn)定性也會(huì)隨之下降。單片機(jī)系統(tǒng)常用晶振頻率有6MHz、110592MHz、12MHz，該系統(tǒng)采用110592MHz晶振，電容選22pF或30pF都可以。復(fù)位電路：系統(tǒng)剛上電的時(shí)候，單片機(jī)的內(nèi)部程序還沒有開始執(zhí)行時(shí)，需要一段準(zhǔn)備時(shí)間，也就是所謂的復(fù)位時(shí)間。一個(gè)穩(wěn)定的單片機(jī)系統(tǒng)，必須設(shè)計(jì)復(fù)位電路。當(dāng)程序跑飛或死機(jī)時(shí)，需要進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位電路有許多種，常用上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位，該設(shè)計(jì)用的是上電復(fù)位。EA腳的功能及接法：

46、單片機(jī)的EA腳控制程序從內(nèi)部存儲(chǔ)器或是從外部存儲(chǔ)器讀取程序。由于當(dāng)前單片機(jī)內(nèi)部的flash容量都非常大，所以，一般都是從內(nèi)部存儲(chǔ)器讀取程序，不需要外接的ROM來(lái)存儲(chǔ)程序，因此，EA腳必須接高電平。4.4.2 系統(tǒng)其它器件簡(jiǎn)介（1） LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管，大型顯示設(shè)備的一種，具有亮度高、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。LED數(shù)碼管實(shí)質(zhì)上是由8段條形發(fā)光二極管組成，它的連接方式有兩種，一種是共陰極連接，一種是共陽(yáng)極連接，如圖4.3所示。圖4.3 數(shù)碼管共陰與共陽(yáng)以八段共陰極管為例，它有8個(gè)發(fā)光二極管，每個(gè)發(fā)光二極管的陰極連在一起，這樣一個(gè)LED數(shù)碼管就有1根位選線和8根段選線，要想顯示一個(gè)數(shù)值

47、，就要分別對(duì)它們的高低電平來(lái)加以控制。（2） 按鍵簡(jiǎn)介按鍵有獨(dú)立按鍵和矩陣按鍵這兩種。獨(dú)立按鍵是將按鍵按一對(duì)一的方式直接接到I/O口的輸入線上，讀取鍵值時(shí)，直接讀I/O口，每一個(gè)鍵的狀態(tài)通過讀入鍵值的一位（二進(jìn)制位）來(lái)反映。矩陣按鍵是用n條I/O口組成的行輸入口，m條組成列輸出口，在行列線的每一個(gè)交點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵，讀鍵值時(shí)，方法通常用掃描的方式，即輸出口輸出低電平，再?gòu)妮斎肟谧x入鍵信息，最后通過軟件獲得鍵碼。這種方式占用的I/O口線較少，所以，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中是最常見的。該系統(tǒng)一共使用了5個(gè)按鍵，因?yàn)橛谐渥愕腎/O口，所以采用獨(dú)立按鍵的接法。如圖4.4所示。圖4.4 按鍵電路（3） 發(fā)光

48、二極管該設(shè)計(jì)中，紅綠燈的顯示，采用普通的發(fā)光二極管。發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)變成光能的半導(dǎo)體器件。發(fā)光二極管和普通的二極管是一樣的，也是由一個(gè)PN結(jié)組成，具有單向?qū)щ娦?。發(fā)光二極管的性能與溫度有關(guān)，在常溫下，其最大允許功耗和最大允許電流都為常數(shù)，當(dāng)環(huán)境溫度超出常溫時(shí)，該常數(shù)將隨著溫度的升高而下降。常用的發(fā)光二極管的工作電壓為1.22.5V，電流為515mA ，常取10mA。（4） 蜂鳴器蜂鳴器是一個(gè)一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，主要分為壓電式和電磁式兩種蜂鳴器。它們廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、報(bào)警器、電話機(jī)等電子產(chǎn)品中。單片機(jī)中常用的是電磁式蜂鳴器，它由振蕩器、電磁線圈、磁鐵和振動(dòng)彈片組成。接通電源后

49、，電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振動(dòng)彈片在線圈和磁鐵的相互作用下，振動(dòng)發(fā)聲。4.5 軟件設(shè)計(jì)4.5.1 定時(shí)器原理STC89C52系列單片機(jī)有三個(gè)16位的內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，兩個(gè)基本的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0（T/C0）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1（T/C1），我不但能編程成為定時(shí)器，也能編程成為計(jì)數(shù)器。如果定時(shí)/計(jì)數(shù)器內(nèi)部是用晶振來(lái)驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，它就是定時(shí)器；如果定時(shí)/計(jì)數(shù)器向單片機(jī)的輸入管腳輸入脈沖信號(hào)，它就是計(jì)數(shù)器。當(dāng)T/C以定時(shí)器工作時(shí)，對(duì)于振蕩源的十二個(gè)分頻的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，也就是每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值累計(jì)加一，計(jì)數(shù)率=1/12*fosc，當(dāng)晶振為十二兆赫茲時(shí)，計(jì)數(shù)率為1000千赫茲，每1uS計(jì)數(shù)值累計(jì)加一。當(dāng)T/

50、C以計(jì)數(shù)器工作時(shí)，計(jì)數(shù)器的脈沖輸入到管腳T0(P3.4)或T1(P3.5)，當(dāng)T0或T1腳上負(fù)跳變時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值累計(jì)加一。識(shí)別管腳上的負(fù)跳變一共需要兩個(gè)機(jī)器周期，即二十四個(gè)振蕩周期，所以T0或T1腳輸入的可計(jì)數(shù)的外部脈沖的頻率最高為1/24*fosc，當(dāng)晶振為十二兆赫茲時(shí)，最高計(jì)數(shù)率為500千赫茲，當(dāng)高于此頻率時(shí)，計(jì)數(shù)就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。4.5.2 與T/C有關(guān)的特殊功能寄存器T/C共有十六位，計(jì)數(shù)寄存器由TH高八位和TL低八位構(gòu)成。對(duì)應(yīng)T/C0為TH0和TL0，對(duì)應(yīng)T/C1為TH1和TL1。定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始值可以通過TH1/TH0和TL1/TL0來(lái)設(shè)置的。T/C控制寄存器TCOND7 D6 D

51、5 D4 D3 D2 D1 D0TR1TR0TR0，TR1：?jiǎn)?dòng)控制位 1-啟動(dòng)計(jì)數(shù) 0-停止計(jì)數(shù)T/C的方式控制寄存器TMOD D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0GATEC/T1M1M0GATEC/T0M1M0C/T：計(jì)數(shù)/定時(shí)器的選擇位，1為計(jì)數(shù)器， 0為定時(shí)器。GATE：門控信號(hào)。1-T/C的啟動(dòng)是會(huì)受到兩個(gè)控制，即同時(shí)滿足TR0/TR1和INT0/INT1為高。0-T/C的啟動(dòng)只限于TR0或TR1的控制。M1和M0：工作方式的選擇位。四種工作方式，分別由M0和M1的四種不同的組合狀態(tài)確定。如表4.4所示。表4.4 四種組合狀態(tài)M1 M0方式功 能0 00為十三位定時(shí)/計(jì)數(shù)器

52、，TL存低五位，TH存高八位0 11為十六位定時(shí)/計(jì)數(shù)器1 02常數(shù)自動(dòng)裝入的八位定時(shí)/計(jì)數(shù)器1 13僅適用于T/C0，兩個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器4.5.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式方式0當(dāng)TMOD M1M0=00時(shí)，T/C工作在方式0，滿計(jì)數(shù)值213.當(dāng)C/T=0時(shí)，為定時(shí)器，振蕩源十二分頻的信號(hào)作為計(jì)數(shù)脈沖；當(dāng)C/T=1時(shí)，為計(jì)數(shù)器，對(duì)外部脈沖輸入端T0或T1，輸入的脈沖計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)脈沖能否加到計(jì)數(shù)器上，受到啟動(dòng)信號(hào)控制。當(dāng)GATE=0時(shí)，只要TR=1,則T/C啟動(dòng)。當(dāng)GATE=1時(shí)，啟動(dòng)信號(hào)=TRINT,此時(shí)T/C啟動(dòng)受到雙重控制。T/C啟動(dòng)后計(jì)數(shù)值累計(jì)加一，當(dāng)十三位計(jì)數(shù)滿時(shí)，TH向高位進(jìn)位，

53、此進(jìn)位將中斷溢出標(biāo)志TF置1，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，表示定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)次數(shù)到。若T/C開中斷（ETx=1）且CPU開中斷（EA=1），則當(dāng)CPU轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，TF自動(dòng)清0。方式1當(dāng)TMOD中M1M0=01時(shí)，T/C工作在方式1，滿計(jì)數(shù)值216，其它的與方式0基本相同。方式2當(dāng)TMOD中M1M0=10時(shí)，T/C工作在方式2，滿計(jì)數(shù)值28。在方式0和方式1中，當(dāng)計(jì)數(shù)滿后，若要進(jìn)行下一次定時(shí)/計(jì)數(shù)，須用軟件向TH和TL重裝預(yù)置初值。方式2中TH和TL被當(dāng)作兩個(gè)八位計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)過程中，TH寄存八位初值并保持不變，由TL進(jìn)行八位計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)溢出時(shí)，除產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求外，還自動(dòng)將TH中初值重裝到TL，即重裝

54、載。方式2與方式0一樣。方式3方式3只適合于T/C0。當(dāng)T/C0工作在方式3時(shí)，TH0和TL0成為兩個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器。這時(shí)TL0可作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，占用T/C0在TCON和TMOD寄存器中的控制位和標(biāo)志位，而TH0只能作定時(shí)器用，占用T/C1的資源TR1和TF1。4.5.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始化設(shè)定TMOD；設(shè)定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初值TH和TL；啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器即TR0或TR1；允許定時(shí)器中斷 ET0或ET1；開中斷EA。4.5.5 TH和TL初值的計(jì)算例如：在定時(shí)器方式下，若fosc=11.0592MHz，定時(shí)器工作在方式1，要求50mS一中斷，計(jì)算TH0和TL0初值。解：定時(shí)器計(jì)數(shù)率=fosc

55、/12。 機(jī)器周期=12/11.0592uS。定時(shí)器工作在方式1時(shí)，最大計(jì)數(shù)為216=65536。如定時(shí)50s50000Us，那么定時(shí)常數(shù)=65536-50000*11.0592/12=19456。換成16進(jìn)制為4C00H，即TH0=0 x4C TL0=0 x00，即為定時(shí)器定時(shí)50ms中斷值。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第5章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5.1 程序構(gòu)成整個(gè)控制程序由1個(gè)主函數(shù)和10個(gè)子函數(shù)及1個(gè)定時(shí)器中斷函數(shù)組成，分別為主函數(shù)main()，子函數(shù)初始化函數(shù)cpuInit()、顯示函數(shù)Display()、設(shè)定顯示函數(shù)Set_bitDisplay()、鍵盤處理函數(shù)key_analyse()、設(shè)

56、置鍵處理函數(shù)Kv_Set()、加鍵處理函數(shù)Kv_Up()、減鍵處理函數(shù)Kv_Down()、確認(rèn)鍵處理函數(shù)Kv_Enter()、應(yīng)急鍵處理函數(shù)Kv_yj()、延時(shí)函數(shù)smec(unsigned char x)及定時(shí)器0中斷函數(shù)timer0() interrupt 1 using 1。5.2 軟件流程圖（1） 主程序流程圖主程序流程圖如圖5.1所示。圖5.1 主程序流程圖主程序開始后首先要進(jìn)行初始化，然后檢查是否有應(yīng)急標(biāo)志Yj_flag，1為所有路口為紅燈，返回A處；0為進(jìn)入設(shè)置標(biāo)志Set_flag。檢查設(shè)置時(shí)間鍵是否按下，1為進(jìn)行時(shí)間設(shè)定；0為進(jìn)入功能模塊，運(yùn)行顯示函數(shù)Display（），各路口

57、紅綠燈交替變換。T值設(shè)定代碼如下： switch(T) case 1 :XBYTE0XFB00=0XAD;/NS左轉(zhuǎn)行，直行停 人行左停 XBYTE0XF700=0XFE;/NS人行右停 XBYTE0XEF00=0XBC;/WE左轉(zhuǎn)停，直行停，人行左停 XBYTE0XF700=0XFA;/NS人行右停,WE人行右停 break; case 2 :XBYTE0XFB00=0XB9;/NS左轉(zhuǎn)等待，直行停，人行左停 XBYTE0XF700=0XFE;/NS人行右停 XBYTE0XEF00=0XBC;/WE左轉(zhuǎn)停，直行停，人行左停 XBYTE0XF700=0XFA;/NS人行右停,WE人行右停 br

58、eak; case 3 :XBYTE0XFB00=0X5E;/NS左轉(zhuǎn)停，直行行， 人行左行 XBYTE0XF700=0XF9;/NS人行右行,WE人行右停 XBYTE0XEF00=0XBC;/WE左轉(zhuǎn)停，直行停，人行左停 break; case 4 :XBYTE0XFB00=0XB6;/NS左轉(zhuǎn)停，直行等待 ，人行左停 XBYTE0XF700=0XFA;/NS人行右停,WE人行右停 XBYTE0XEF00=0XBC;/WE左轉(zhuǎn)停，直行停，人行左停 break; case 5 :XBYTE0XFB00=0XBC;/NS左轉(zhuǎn)停，直行停 ，人行左停 XBYTE0XF700=0XFA;/NS人行右停

59、,WE人行右停 XBYTE0XEF00=0XAD;/WE左轉(zhuǎn)行，直行停，人行左停 break; case 6 :XBYTE0XFB00=0XBC;/NS左轉(zhuǎn)停，直行停 ，人行左停 XBYTE0XF700=0XFA;/NS人行右停,WE人行右停 XBYTE0XEF00=0XB9;/WE左轉(zhuǎn)等待，直行停，人行左停 break; case 7 :XBYTE0XFB00=0XBC;/NS左轉(zhuǎn)停，直行停， 人行左停 XBYTE0XF700=0XF6;/NS人行右停,WE人行右行 XBYTE0XEF00=0X5E;/WE左轉(zhuǎn)停，直行行，人行行 break; case 8 :XBYTE0XFB00=0XBC

60、;/NS左轉(zhuǎn)停，直行停 人行左停 XBYTE0XF700=0XFA;/NS人行右停,WE人行右停 XBYTE0XEF00=0XB6;/WE左轉(zhuǎn)停，直行等待，人行左停 count=0; break; default:break; （2）中斷服務(wù)程序流程圖該程序用定時(shí)器0來(lái)中斷，首先為其賦予初值，程序運(yùn)行時(shí)，設(shè)置中斷標(biāo)志，當(dāng)按鍵按下或者時(shí)鐘時(shí)間減少為零時(shí)，中斷響應(yīng)。中斷根據(jù)程序?qū)Π存I響應(yīng)的執(zhí)行按鍵操作，或是對(duì)時(shí)鐘響應(yīng)，停止當(dāng)前LED與數(shù)碼管的狀態(tài)顯示，執(zhí)行下一狀態(tài)。中斷服務(wù)程序流程圖如圖5.2，圖5.3所示。圖5.2 中斷服務(wù)程序流程圖（一）圖5.3 中斷服務(wù)程序流程圖（二）（3）子程序流程圖子程