模擬交通燈畢業(yè)設(shè)計

濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計題目模擬交通燈系別機電系專業(yè)電氣自動化技術(shù)班級電氣姓名×××學(xué)號××××××指導(dǎo)教師×××日期設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：模擬交通燈設(shè)計要求：1.在十字路口的兩個方向上各設(shè)一組紅綠黃燈,顯示順序為：其中一個方向是綠燈、黃燈、紅燈,另一個方向是紅燈、綠燈、黃燈。2.設(shè)置一組數(shù)碼管,以倒計時的方式顯示允許通過或禁止通行的時間,其中左轉(zhuǎn)燈、綠燈、黃燈、紅燈的持續(xù)時間分別是15S、30S、3S、48S。3.當(dāng)各條路上任意一條出現(xiàn)特殊情況,例如消防車、救護車或其他需要優(yōu)先放行的車輛時,各方向上均是紅燈亮,倒計時停止,且顯示數(shù)字在閃爍,當(dāng)特殊運行狀態(tài)結(jié)束后,控制器恢復(fù)原來狀態(tài),繼續(xù)正常運行。設(shè)計進度要求：第一周第二周指導(dǎo)教師（簽名）：摘要設(shè)計以單片機為核心部件的模擬交通燈，利用74LS244作為斷碼驅(qū)動器，74LS07作為位碼驅(qū)動，LED七斷數(shù)碼管作為計時顯示用，用發(fā)光二極管指示交通的通行，用按鍵進行緊急事件的發(fā)生，使兩個方向都亮紅燈，綠燈亮通行，紅燈亮停止通行。本設(shè)計利用定時器進行定時，使定時器工作于方式一定時50ms，配合軟件計數(shù)器，調(diào)用中斷程序使定時器定時20此，達到定時1S的目的，同時調(diào)用顯示程序，顯示到計時的時間，用單片機Intel89S51作為核心部件,8路74ls244總線驅(qū)動器作為字形驅(qū)動芯片和6路驅(qū)動74ls07位選碼作為中心器件來設(shè)計交通燈控制器，實現(xiàn)了交通燈的控制，顯示時間直接通過89S51的P0、P1口輸出；交通燈信號通過P3口輸出；按件通過p3口輸入，本交通燈系統(tǒng)簡單，實用性強，成本低，使用維護方便，軟件功能強，運行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：單片機，交通燈，位碼，段碼，顯示PAGE34目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 II1單片機的發(fā)展及應(yīng)用 11.1單片機的發(fā)展 11.2單片機的應(yīng)用 12總體方案設(shè)計 32.1系統(tǒng)框圖 32.2計時控制方案 32.3顯示控制方案 32.4鍵盤控制方案 43硬件設(shè)計 53.189S51單片機的簡介 53.289S51單片機的引腳 63.389S51單片機復(fù)位方式 73.474LS244的功能 73.574LS07的功能 83.6鍵盤接口工作原理 93.7七段LED顯示工作原理 103.8電路原理 114軟件設(shè)計 134.1定時１秒的方法 134.2定時器初值計算 134.3主程序模塊 134.4中斷服務(wù)程序模塊 154.5顯示程序模塊 165系統(tǒng)調(diào)試 186結(jié)論 20致謝 21參考文獻 22附錄A 231單片機的發(fā)展及應(yīng)用1.1單片機的發(fā)展單片微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是一種非?；钴S和頗具有生命力的機種。單片微型計算機簡稱單片機，特別適用于工業(yè)控制領(lǐng)域，因此又稱為微控器。1971年微處理器研制成功不久，就出現(xiàn)了單片微型計算機即單片機，但最早的單片機是1位的，處理能力有限。單片機的發(fā)展分為4個階段：第一階段（1974—76年）：單片機初級階段。因為受工藝限制，單片機采用單片的形式而且功能比較簡單。例如美國仙童公司生產(chǎn)的F8單片機，實際上只包括了8位CPU，64個字節(jié)的RAM和2個并行接口第二階段（1976—78年）：低性能單片機階段。以Intel公司生產(chǎn)的MCS——48系列單片機為代表，該系列單片機片內(nèi)集成有8位CPU，8位定時器/計數(shù)器，并行I/O接口，RAM和ROM等，但是最大的缺點就是無串行接口，中斷處理比較簡單而且片內(nèi)RAM和ROM容量較小，且尋址范圍不大與4KB。第三階段（1978—83）高性能單片階段這個階段推出的單片機普遍帶有串行接口。多級中斷系統(tǒng)，16位定時器/計數(shù)器，片內(nèi)ROM，RAM容量加大，且尋址范圍可達64KB，有的片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換器。第四階段（1983年至今）8位單片機鞏固發(fā)展以及16位單片機，32位單片機推出階段。此階段的主要特征是：一方面發(fā)展16位單片機，32位單片機及專用型單片機；另一方面不斷完善高檔8位單片機，改善其結(jié)構(gòu)，增加片內(nèi)器件，以滿足不同的客戶要求。1.2單片機的應(yīng)用單片機的應(yīng)用很廣，分別在以下領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。工業(yè)自動化：在自動化技術(shù)中，無論是過程控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)還是測控技術(shù)，都離不開單片機。在工業(yè)自動化的領(lǐng)域中，機電一體化技術(shù)將發(fā)揮愈來愈重要的作用，在這種機械、微電子和計算機技術(shù)為一體的綜合技術(shù)（例如機器人技術(shù)、數(shù)控技術(shù)）中，單片機將發(fā)揮非常重要的作用特別是近些年來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動化也發(fā)展到了一個新的高度，出現(xiàn)了無人工廠、機器人作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)化工廠等，不僅將人從繁重、重復(fù)和危險的工業(yè)現(xiàn)場解放出來，還大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。儀器儀表：目前對儀器儀表的自動化和智能化要求越來越高。在自動化測量儀器中，單片機應(yīng)用十分普及。單片機的使用有助于提高儀器儀表的精度和準(zhǔn)確度，簡化結(jié)構(gòu)，減小體積，易于攜帶和使用，加速儀器儀表向數(shù)字化、智能化和多功能化方向發(fā)展。消費類電子產(chǎn)品：該應(yīng)用主要反映在家電領(lǐng)域。目前家電產(chǎn)品的一個重要發(fā)展趨勢是不斷提高其智能化程度。例如，電子游戲、照相機、洗衣機、電冰箱、空調(diào)、電視機、微波爐、手機、IC卡、汽車電子設(shè)備等。在這些設(shè)備中使用了單片機后，其功能和性能大大提高，并實現(xiàn)了智能化、最優(yōu)化控制信方面：較高檔的單片機都具有通信接口，因而為單片機在通信設(shè)備中的應(yīng)用創(chuàng)造了很好的條件。例如，在微波通信、短波通信、載波通信、光纖通信、程控交換等通信設(shè)備和儀器中都能找到單片機的應(yīng)用。武器裝備：在現(xiàn)代化的武器裝備中，如飛機、軍艦、坦克、導(dǎo)單、魚雷制導(dǎo)、智能武器設(shè)備、航天飛機導(dǎo)航系統(tǒng)，都有單片機在其中發(fā)揮重要作用。終端及外部設(shè)備控制：計算機網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，如銀行終端，以及計算機外部設(shè)備如打印機、硬盤驅(qū)動器、繪圖機、傳真機、復(fù)印機等，在這些設(shè)備中都使用了單片機。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，同時帶動自動控制系統(tǒng)日新月異更新，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入。

2總體方案設(shè)計2.1系統(tǒng)框圖交通燈控制的總體設(shè)計框圖如圖2.1所示。圖2.1系統(tǒng)框圖2.2計時控制方案利用MCS-51內(nèi)部的定時器/計數(shù)器進行定時，配合軟件延時實現(xiàn)到計時。該方案節(jié)省硬件成本，切能夠使讀者在定時器/計數(shù)器的使用、中斷及程序設(shè)計方面得到鍛煉與提高，2.3顯示控制方案顯示分為靜態(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。2.4鍵盤控制方案鍵盤分為獨立式鍵盤和行列式鍵盤，獨立式鍵盤接口電路配置靈活，硬件結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠但每個按鍵必須占用一跟I/O接口線，I/O接口線浪費較大，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，有時只需要幾個簡單的按鍵向系統(tǒng)輸入信息，可將按鍵直接在一根I/O接口線上，故只在按鍵數(shù)量不多時采用。而行列式鍵盤每條行線與列線在交叉處不直接相通，而是通過一個按鍵加以連接，當(dāng)按鍵較多時可采用行列式鍵盤以節(jié)省I/O接口。本設(shè)計采用兩個按鍵，所以這里選用獨立式鍵盤。

3硬件設(shè)計3.189S51單片機的簡介89S51是MCS-51系列單片機的典型產(chǎn)品，我們就這一代表性的機型進行系統(tǒng)的講解。89S51單片機包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(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)在我們分別加以說明：圖3.1單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖1、中央處理器

中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。2、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)

89S51內(nèi)部有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。3、程序存儲器(ROM)89S51共有4KB掩膜ROM，最大可擴展64K字節(jié)，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。4、定時/計數(shù)器：89S51有兩個16位的可編程定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。5、并行輸入輸出(I/O)口：89S51共有4組8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。6、中斷系統(tǒng)89S51具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。3.289S51單片機的引腳89S51單片機內(nèi)部總線是單總線結(jié)構(gòu),即數(shù)據(jù)總線和地址總線是公用的.89S51有40條引腳,與其他51系列單片機引腳是兼容的.這40條引腳可分為I/O接口線、電源線、控制線、外接晶體線4部分.89S51單片機為雙列直插式封裝結(jié)構(gòu),如圖3.2所示.圖3.289S51引腳分配圖89S51單機的電源線有以下兩種：（1）VCC：+5V電源線。電源線（2）GND：接地線。89S51單片機的外接晶體引腳有以下兩種:（1）XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端和內(nèi)部時鐘工作的輸入端。采用內(nèi)部振蕩器時，它接外部石英晶體和微調(diào)電容的一個引腳。（2）XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端，接外部石英晶體和微調(diào)電容的另一端。采用外部振蕩器時，該引腳懸空。外接晶體引腳?？刂凭€89S51單片機的控制線有以下幾種：（1）RST：復(fù)位輸入端，高電平有效。（2）ALE/PROG：地址鎖存允許/編程線。（3）PSEN：外部程序存儲器的讀選通線。（4）EA/Vpp：片外ROM允許訪問端/編程電源端。3.389S51單片機復(fù)位方式單片機在開機時或在工作中因干擾而使程序失控，或工作中程序處于某種死循環(huán)狀態(tài)，在這種情況下都需要復(fù)位.復(fù)位的作用是使中央處理器CPU以及其他功能部件都恢復(fù)到一個確定的初始狀態(tài),并從這個狀態(tài)重新開始工作.89S51單片機的復(fù)位靠外部電路實現(xiàn),信號由RESET(RST)引腳輸入,高電平有效,在振蕩器工作時,只要保持RST引腳高電平兩個機器周期,單片機即復(fù)位.復(fù)位后,PC程序計數(shù)器的內(nèi)容為0000H,片內(nèi)RAM中內(nèi)容不變.復(fù)位電路一般有上電復(fù)位、手動開關(guān)復(fù)位和自動復(fù)位電路3種,如圖3.3所示.a.上電復(fù)位電路b.手動復(fù)位電路c.自動復(fù)位電路圖3.3單片機復(fù)位電路3.474LS244的功能74LS244是原碼三態(tài)輸出的8緩沖數(shù)碼驅(qū)動器，其管腳分布圖如圖3.4所示，G為控制端，又稱為使能端其工作原理如下：當(dāng)G=0時，A輸入為低電平時，Y輸出也為低電平。當(dāng)G=0時，A輸入為高電平時，Y輸出為高電平。當(dāng)G=1時，A不論輸入高電平還是低電平Y(jié)為高阻狀態(tài)功能表如表3.1所示：表3.174LS244的功能表圖3.474LS244管腳圖3.574LS07的功能74LS07是六緩沖的數(shù)碼驅(qū)動器，它是有6個集電極開路的非門所組成，管腳分布如圖3.5所示，其工作原理如下，當(dāng)使能端為低電平時，輸入為高電平時輸出也為高電平，當(dāng)輸入為低電平時輸出也為低電平，其邏輯表達式為：Y=A圖3.574LS07管腳圖3.6鍵盤接口工作原理在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，常用鍵盤作為輸入設(shè)備，通過它將數(shù)據(jù)、內(nèi)存地址、命令及指令等輸入到系統(tǒng)中，來實現(xiàn)簡單的人機通信。3.6.1按鍵開關(guān)的去除抖動功能目前, MCS—51單片機應(yīng)用系統(tǒng)上的按鍵常采用機械觸點式按鍵,它在斷開、閉合時輸入電壓波形如圖3.6所示.可以看出機械觸點在閉合及斷開瞬間均有抖動過程,時間長短與開關(guān)的機械特性有關(guān),一般為5~10ms。由于抖動，會造成被查詢的開關(guān)狀態(tài)無法準(zhǔn)確讀出。例如，一次按鍵產(chǎn)生的正確開關(guān)狀態(tài)，由于鍵的抖動，CPU多次采集到底電平信號，會被誤認(rèn)為按鍵被多次按下，就會多次進行鍵輸入操作，這是不允許的。為了保證CPU對鍵的一次閉合僅在按鍵穩(wěn)定時作一次鍵輸入處理，必須消除產(chǎn)生的前沿（后沿）抖動影響。圖3.6按鍵過程3.6.2獨立式鍵盤的接口電路獨立式鍵盤的接口電路：在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，有時只需要幾個簡單的按鍵向系統(tǒng)輸入信息。這時，可將每個按鍵直接接在一根I/O接口線上，這種連接方式的鍵盤稱為獨立式鍵盤。如圖3.7所示，每個獨立按鍵單獨占有一根I/O接口線，每根I/O接口線的工作狀態(tài)不會影響到其他I/O接口線。這種按鍵接口電路配置靈活，硬件結(jié)構(gòu)簡單，但每個按鍵必須占用一根I/O線，I/O接口線浪費較大。故只在按鍵數(shù)量不多時采用這種按鍵電路。在此電路中，按鍵輸入都采用低電平有效。上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O接口線有確定的高電平。當(dāng)I/O接口內(nèi)部有上拉電阻時，外電路可以不配置上拉電阻。圖3.7獨立式鍵盤電路3.7七段LED顯示工作原理LED顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的MCS-51單片機輸出設(shè)備。單片機應(yīng)用系統(tǒng)常采用七段LED數(shù)碼管作為顯示器，這重顯示器具有耗電低、配置靈活、線路簡單、安裝方便、耐轉(zhuǎn)動、價格低廉且壽命長等優(yōu)點。因此應(yīng)用比較廣泛。LED數(shù)碼管顯示器可以分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。(1)共陰極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陰極接在一起，稱為共陰極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼顯示段輸入高電平有效，當(dāng)某段輸入高電平該段便發(fā)光，如圖3.8a所示。(2)共陽極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陽極接在一起，稱為共陽極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼顯示段輸入低平有效，當(dāng)某段輸入低電平該段便發(fā)光，如圖3.8b所示。a.共陰極b.共陽極圖3.8七段LED顯示器（3）LED動態(tài)顯示接口：LED動態(tài)顯示就是利用單片機依次輸出每一位數(shù)碼管的段選碼和對應(yīng)于該位數(shù)碼管的位選控制信號，一位一位輪流點亮各七段數(shù)碼管。對每位數(shù)碼管來說，每隔一段時間點亮一次，如此循環(huán)。利用人眼的“視覺暫留”效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時顯示的感覺。在動態(tài)顯示方式中，同一時刻，只有一位LED數(shù)碼管在顯示，其他各位是關(guān)閉的。在段選碼和位選碼每送出一次后，應(yīng)保持1ms左右，這個時間應(yīng)根據(jù)實際情況而定。不能太小，因而發(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延時，導(dǎo)通時間太小，發(fā)光太弱人眼無法看清。但也不能太大，因為畢竟要受限于臨界閃爍頻率，而且此時間越長，占用CPU時間也越多。采用動態(tài)顯示方式比較節(jié)省I/O接口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示位數(shù)較多時，CPU要依次掃描，占用CPU較多的時間。用MCS-51單片機構(gòu)建七段數(shù)碼管動態(tài)顯示系統(tǒng)時，4位數(shù)碼管均采用共陰極LED，p0接口作為段選碼輸出口，8路驅(qū)動采用74LS244總線驅(qū)動器作為字形驅(qū)動芯片，經(jīng)過8路驅(qū)動電路后接至數(shù)碼管的各段，字形驅(qū)動輸出0時發(fā)光。P2接口作為位選碼輸出口，4路驅(qū)動采用74LS07（OC門驅(qū)動器），當(dāng)C接口線輸出1時，選通相應(yīng)位的數(shù)碼管工作。3.8電路原理電路的核心是89S51單片機，其內(nèi)部帶有4KB的FlashROM,無須擴展程序存儲器；電腦沒有大量的運算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的128B片內(nèi)RAM已能滿足要求，也不必擴展片外RAM，系統(tǒng)配備4位LED顯示和2個單接口鍵盤，采用P0接口外接8路反相三態(tài)緩沖器74LS244作LED動態(tài)掃描的段碼控制驅(qū)動信號,用P1接口的P1.0-P1.3外接一片集電極開路反相門電路74LS07做為4位LED的位選信號驅(qū)動口，LED共陰極端與74LS07的輸出端相連；按鍵接口，由P2.0,P2.1來完成。P3口接交通指示燈，整個系統(tǒng)采用查表的方發(fā)，將交通燈的顯示情況和數(shù)碼管的計時情況，分別以代碼的形式送到指示燈和LED數(shù)碼管，啟動定時器，同時調(diào)用顯示程序，和查詢按鍵。利用軟件計數(shù)器的方法計時一秒，利用中斷的方法使計時時間循環(huán)，當(dāng)按下應(yīng)急按鍵時停止定時器，送一個代碼使兩個方向都亮紅燈，按下一個按鍵時啟動定時器，恢復(fù)循環(huán)。如圖3.9所示圖3.9電路原理圖

4軟件設(shè)計4.1定時１秒的方法定時方法我們采用軟硬件結(jié)合的方法，在主程序中設(shè)定一個初值為20的軟件計數(shù)器使定時器0工作于方式1定時50毫秒，這樣每當(dāng)T0到50毫秒時CPU就響應(yīng)它的溢出中斷請求，進入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中，CPU先使軟件計數(shù)器減1，然后判斷它是否為零。為零表示1秒已到。4.2定時器初值計算定時器工作時必須給計數(shù)器送初值，將這個值送到TH和TL中。他是以加法記數(shù)的，并能從全1到全0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此工作于方式1,定時器為16位計數(shù)器其定時時間由下式計算：定時時間=（216－X）×振蕩周期×12（或）X=216－定時時間／振蕩周期×12式中x為T0的初始值，該值和計數(shù)器工作方式有關(guān)。如單片機的主脈沖頻率為１２ＭＨＺ，經(jīng)過１２分頻方式0定時時間＝213×1微秒＝8.192毫秒方式1定時時間＝216×1微秒＝65.536毫秒秒鐘已經(jīng)超過了計數(shù)器的最大定時間，所以我們只有采用定時器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個問題，定時器需定時50毫秒，故Ｔ0工作于方式1，定時20次，就可定時一秒。4.3主程序模塊主程序初始化和按鍵控制，首先將時間、中斷、次數(shù)、和顯示分別進行初始化，然后啟動定時器對時間進行判斷，將時間送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，調(diào)用顯示程序，同時掃描按鍵程序，用無條件跳轉(zhuǎn)指令返回,再調(diào)用顯示程序，如此周而復(fù)始的循環(huán)，如圖4.1所示圖4.1主程序流程圖主程序：初值：X=216－定時時間／振蕩周期×12＝216－50ms/1us=15536=3CB0H，TH0=3CH，TL0=0B0H。ORG0000HAJMPSTARTORG0030HSTART:MOVTMOD,#01H;令Ｔ0為定時器方式１MOVTH0,#3CH；裝入定時器初值MOVTL0,#0B0HSETBEA；開Ｔ0中斷SETBTF0SEBTTＲ0；啟動Ｔ0計數(shù)器MOVR0,#20H；軟件計數(shù)器賦初值LJMP$；等待中斷4.4中斷服務(wù)程序模塊進入中斷程序后，先保護現(xiàn)場，判斷一秒鐘到了嗎？如果沒有到將定時器重裝初值恢復(fù)現(xiàn)場，返回主程序，如果一秒鐘到了，將軟件計數(shù)器重初值；判斷指示燈循環(huán)顯示完了嗎？如果沒完，將保地址重新送入程序計數(shù)器中，然后再查表下一地址，顯示下一組指示燈狀態(tài)和顯示時間，保存下一組程序數(shù)據(jù)地址，將定時器重裝初值，恢復(fù)現(xiàn)場，返回主程序，如果完了，查表首地址，查時間地址，保存下一地址，將定時器重裝初值，恢復(fù)現(xiàn)場，返回主程序。同時一秒到了應(yīng)先判斷個位是否為0，如果個位是0，判斷十位是不是0，如果十位也是0，判斷交通燈是否安黃、綠、紅的順序循環(huán)完必，如果沒循環(huán)完應(yīng)查下一組數(shù)據(jù)繼續(xù)循環(huán)，如果循環(huán)完必，應(yīng)查表首地址，周而復(fù)始的循環(huán)，如果十位不是0，應(yīng)將十位先減1，個位送9，然后返回，再進行中斷定時一秒，然后再判斷，如果個位不是0，應(yīng)將個位減1，將定時器重裝初值，恢復(fù)現(xiàn)場。重新周而復(fù)始的循環(huán)，如圖4.2所示。圖4.2中斷程序流程圖4.5顯示程序模塊顯示程序采用動態(tài)顯示，由位碼控制那一個數(shù)碼管顯示，由段碼控制數(shù)碼管顯示什么數(shù)值，根據(jù)中斷程序顯示時間來查表顯示數(shù)值，從第一位到第四位逐個點亮，同時每顯示一位判斷一次四位顯示完了嗎？沒有顯示完進行顯示下一位，顯示完了從頭開始再循環(huán)。如圖4.3所示圖4.3顯示程序流程圖DESPLAY:MOVR2,#01H；將位碼送R2MOVR0,#30；將段碼送R0NEXT3:MOVA,@R0MOVDPTR,#TAB2MOVCA,@A+DPTRMOVP0,A；將段碼送R0MOVP1,R2；將位碼送R2LCALLDELAY1；調(diào)用延時程序MOVA,R2JBACC.3,U2；顯示完轉(zhuǎn)U2RLA；未顯示完，將未碼左移MOVR2,A；將位碼重送、R2中INCR0；指向31HLJMPNEXT3U2:RET；顯示返回

5系統(tǒng)調(diào)試完成了硬件的設(shè)計、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計意圖正常運行，必須進行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩個部分。不過，作為一個單片機系統(tǒng)，其運行是軟硬件相結(jié)合的，因此，軟硬件的調(diào)試也是絕對不可能分開的。程序的調(diào)式應(yīng)一個模塊一個模塊地進行，單獨調(diào)試各功能子程序，檢驗程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能，接口電路的控制是否正常等；最后逐步將各個子程序連接起來總調(diào)。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各程序模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別要注意各子程序的現(xiàn)場保護與恢復(fù)。調(diào)試的基本步驟如下：將所要調(diào)試的程序輸入道偉福6000中，然后進行編譯，根據(jù)系統(tǒng)的提示查找原因?qū)⒊鲥e的地方調(diào)整正確，例如：有的時標(biāo)號未定義，有的時少標(biāo)點符號等。最后以ASM擴展名保存。將在偉福中調(diào)試好的程序方入keil內(nèi)，將單片機實驗相與計算機連接，然后在keil中進行編譯程序，運行程序，根據(jù)單片機所顯示的結(jié)果分析程序，修改程序直到程序正常。在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題：（1）指示燈顯示不正常，經(jīng)分析原因在與燈的表格列的不對，指示燈輸出低電瓶時亮，結(jié)果程序中都是以高電瓶輸出,經(jīng)修改后正常（2）數(shù)碼管從15到計時，當(dāng)減到11時直接變成了9，而沒有經(jīng)過10，經(jīng)過對整個程序的分析也沒能夠找到問題，后經(jīng)老師的講解分析最后發(fā)現(xiàn)是程序設(shè)計的錯誤，在計時時間到時，必須先判斷個位是否為0，如果個位是0，判斷十位是不是0，如果十位也是0，判斷交通燈是否安黃、綠、紅的順序循環(huán)完必，如果沒循環(huán)完應(yīng)查下一組數(shù)據(jù)繼續(xù)循環(huán)，如果循環(huán)完必，應(yīng)查表首地址，周而復(fù)始的循環(huán)，如果十位不是0，應(yīng)將十位先減1，個位送9，然后返回，再進行中斷定時一秒，然后再判斷，如果個位不是0，應(yīng)將個位減1，而不能先減1再判斷，而我開始設(shè)計的正好與此相反，我先減1后進行判斷，然后又減1所以就出現(xiàn)了這種現(xiàn)象，經(jīng)改正數(shù)碼管能夠按設(shè)定的數(shù)據(jù)變化。（3）緊急事件發(fā)生時，按下急停按鍵時兩個方向都亮紅燈，而數(shù)碼管不會閃爍，經(jīng)老師幫助當(dāng)按鍵按下時，在按鍵服務(wù)程序中向數(shù)據(jù)緩沖器中送入#16H即可。

6結(jié)論依據(jù)本論文設(shè)計以89S51單片機為核心的交通燈，經(jīng)過近4個月的設(shè)計，最后按設(shè)計要求終于在單片機實驗箱上試驗成功，選擇不同的單片機，可以組成具有較強抗干擾能力和運行可靠性的產(chǎn)品，其抗干擾能力雖然不如PLC，但PLC價格較貴，用單片機運行效果仍然令人滿意，同時證明了本方案的正確性。這種交通燈比較適合應(yīng)用于中小型城市的十字路口，如果將本方案加上定時器和傳感器比較適合應(yīng)用于大種型城市，它能根據(jù)時間的變化自動調(diào)節(jié)交通燈的時間，或根據(jù)車流量的大小自動調(diào)節(jié)時間的長短，效果會更佳。

致謝本課題在選題及研究過程中得到郭繼紅老師的悉心指導(dǎo)。郭老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。郭老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時三載，卻給以終生受益無窮之道。對郭老師的感激之情是無法用言語表達的。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機的基本原理、單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。我在指導(dǎo)老師郭老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，獲得了豐富的理論知識，極大地提高了實踐能力，并對當(dāng)前電子領(lǐng)域的研究狀況和發(fā)展方向有了一定的了解，這對我今后進一步學(xué)習(xí)單片機方面的知識有極大的幫助。在此，我忠心感謝郭繼紅指導(dǎo)和支持。在未來的工作和學(xué)習(xí)中，我將以更好的成績來回報老師。在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學(xué)生生活的機電系全體老師和同門，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。

在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們!

參考文獻黑體3號字居中，段前、段后0.5行黑體3號字居中，段前、段后0.5行[2]傅承義.地球物理學(xué)基礎(chǔ).北京.科學(xué)出版社,1985,447[3]華羅庚,王元.論一致分布與近似分析.北京.中國科學(xué),1973（4）：339~357[4]張筑生.微分半動力系統(tǒng)的不變集研究.[學(xué)位論文].北京.數(shù)學(xué)系統(tǒng)學(xué)研究所，1983…………

附錄AORG0000HLJMPSTARTORG000BHLJMPCTC0ORG0030HSTART：MOVTMOD，#01H；定時器T0初始化MOVTH0，#3CH；定時器T0初始化MOVTL0，#0B0；定時器T0初始化MOVR3，#20；定時器次數(shù)初始化MOVR5，#03；循環(huán)次數(shù)初始化MOV30H，#16H；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化MOV31H，#16H；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化MOV32H，#16H；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化MOV33H，#16H；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化SETBEA；總允許中斷SETBET0；T0允許中斷SETBTR0；啟動T0MOVDPTR，#TAB；置表格TAB起始值CLRAMOVCA，@A+DPTRMOVP3，A；查表將結(jié)果送P3口INCDPTRCLRAMOVCA，@A+DPTRMOVR4，A；查表下一地址，結(jié)果送寄存器R4MOV30H，A；將結(jié)果送30HINCDPTRCLRAMOVCA,@A+DPTRMOVR6,A；查表下一地址，將結(jié)果送R6 MOV31H,A；將結(jié)果送31HINCDPTRCLRAMOVCA,@A+DPTRMOVR7,A；查表下一地址，將結(jié)果送R7 MOV32H,A；將結(jié)果送32HINCDPTRCLRAMOVCA,@A+DPTRMOVR2,A；查表下一地址，將結(jié)果送R7 MOV33H,A；將結(jié)果送32HINCDPTRMOV50H,DPH；將下一地址送50H和51HMOV51H，DPLLOOP：LCALLDISPLAY；調(diào)用顯示程序JBP1.0,LOOP1；K1鍵未按下，轉(zhuǎn)LOOP1LCALLDELAY1；延時10ms消除抖動JBP1.0,LOOP1；K1鍵未按下，轉(zhuǎn)LOOP1LOOP2JNBP1.0,LOOP2；K1鍵按下，順序執(zhí)行K1鍵功能MOVA,P0MOVP0,#11H；送11H到P0口，使兩個方向的燈都亮紅燈CLRTR0；定時器停止計數(shù)MOV30H,#16HMOV31H,#16HMOV32H,#16HMOV33H,#16HANJIAN:JBP1.1,LOOP；K2鍵未按下，轉(zhuǎn)LOOPLCALLDELAY；延時10ms消除抖動JBP1.1,LOOP；K2鍵未按下，轉(zhuǎn)LOOPL2:JNBP1.1,L2；K2鍵按下，順序執(zhí)行K2鍵功能SETBTR0；重新啟動定時器MOVP0,A；將狀態(tài)送P0口LJMPLOOPCTCO:PUSHACC；保護現(xiàn)場PUSHPSWDJNZ:R3,NEXT2；定時器一秒未到轉(zhuǎn)NEXT2MOVR3,#20；定時一秒到，送20到R3MOVA，R4CJNEA，#0FF,L15；（主干道）判斷個位，個位不等0，轉(zhuǎn)L15MOVA，R6；個位等0順續(xù)執(zhí)行CJNEA，#0FFH,L16；判斷十位，十位不等0，轉(zhuǎn)L16LJMPL17；十位等0，轉(zhuǎn)L17L16：DECR6；十位減1MOVR4，#09；個位送9LJMPL8L15：DJNZR4,L8；個位不為0時，個位減1L17；DJNZR5,LL1；未循環(huán)完，轉(zhuǎn)LL1MOVR5,#05；循環(huán)寄存器重裝初值MOVDPTR,#TAB1；將TAB1首地址送DPTRLJMPLL2L8：MOVA，R7CJNEA，#0FFH，L11；（直干道）判斷個位，個位不等0，轉(zhuǎn)L11MOVA，R2；個位等0順續(xù)執(zhí)行CJNEA，#0FFH，L18；判斷十位，十位不等0，轉(zhuǎn)L18LJMPL18L12：DECR2；十位減1MOVR7，#09；個位送9LJMPNEXT1L11：DJNZR7,NEXT1；個位不為0時，個位減1L18：DJNZR5,LL1；未循環(huán)完，轉(zhuǎn)LL1MOVR5,#05；循環(huán)寄存器重裝初值MOVDPTR,#TAB1；將TAB1首地址送DPTRLJMPLL2LL1:MOVDPL,50H；重保存地址送DPTRMOVDPH,51HLL2:CLRAMOVCA,@A+DPTRMOVP3,A；查表將結(jié)果送P3口INCDPTRCLRAMOVCA,@A+DPTRMOVR4,A；查表下一地址，結(jié)果送寄存器R4