《基于單片機的車流計數交通燈設計》10000字（論文）

基于單片機的車流計數交通燈設計目錄8125摘要 2138261緒論 58331.1交通燈的背景 5129881.2交通燈的意義 6213932系統(tǒng)方案設計與要求 6175192.1單片機交通燈控制系統(tǒng)設計 651702.2單片機交通控制系統(tǒng)的功能要求 8103752.3單片機硬件運輸與運行控制管理系統(tǒng)的主要基礎硬件構成和基本工作運行原理 8247313系統(tǒng)硬件電路的設計 9193683.1單片機系統(tǒng) 9247933.2顯示系統(tǒng) 1160953.374HC245電路 12241893.4鍵盤輸入電路 1267023.5車流量檢測電路 131573.6蜂鳴器驅動電路 14263024系統(tǒng)軟件程序的設計 14302744.1程序主體設計流程 1460014.2子程序模塊設計 1517504４.３KEIL51的應用 2319727４.４protel99se的應用 244435問題與解決方法 25163836總結與展望 2622279附錄A 2810345圖A1系統(tǒng)原理圖 283335附錄B 28189參考文獻 2930611程序 311緒論1.1交通燈的背景1.1.1信號歷史在這個時代，交通運輸系統(tǒng)中的鐵路信號燈都已經成功設置到每一條新的鐵路運輸軌道上,并且已經發(fā)展成為一種引導所有鐵路運輸員和車輛駕駛的最常用、最有效的鐵路信息信號傳遞控制手段。但是,這項技術的科學化生產已經持續(xù)了到19世紀。1858年,在整個英國倫敦,煤氣機車驅動的兩盞一種紅色和一個藍色的小型機械驅動扳手燈和運輸閃光燈都已被安裝在一到主要的鐵路線上,以便于機車引導貨運列車快速通過。1868年,英國著名的機械科學工程師grnighter在英國倫敦威斯敏斯特市議會大廈前的國會廣場上成功地設計和制造了一個世界上第一個自燃作為化工和天然氣石油運輸用的信號燈。1869年1月,因一盞用于燃燒煤氣灶的電動爐燈突然起火,一名美國警官不幸身受一人重傷。電動列車運輸的泛光信號燈最初設計是用于作為一個紅色,綠色和其他黃色的一個橢圓形彩色泛光燈泡的首次使用出現在現代美國,并于1914年5月安裝在一座位于美國紐約第五廣場大道的高塔上。一種可用來接受速度控制的激光信號,一種是被稱為激光壓力計的傳感器,安裝在地下,并且當駕駛車輛非常接近道路紅燈時就會呈現為紅或綠色。另一類則認為是一種利用一個揚聲器用來進行模擬操作的音頻信號,當駕駛員用紅燈按下漱口村時,紅燈就是綠燈。紅外信號檢測到一個人試圖穿過行人時,他走進壓力敏感的道路。紅外燈延伸為信號的紅色,延遲了行駛并防止了交通事故。交通安全信號燈的自動發(fā)射系統(tǒng)具有明顯的引導作用,可以有效率的控制道路交通,引導公共道路增加交通量,提高公共交通道路的車輛通行安全性能并且大大減少了道路交通事故。1968年,聯合國"為道路交通信號燈及道路顯示協(xié)議"正式定義了各類交通信號燈的基本技術含義。交通指示信號燈上的綠色車牌是另外一個交通指示燈的標記,只要你左轉一個方向駛往一輛已經可以沿著直行的普通綠色車牌小車時請你左轉方向即可。他就是禁止車輛倒車向左轉行:向右或一側方向左轉彎的時候汽車必須一定要遇到比黃燈優(yōu)先于合法車道行駛在左側交叉路口及右側人行橫道上的其他汽車;所以紅燈應該指的也就是用于禁止其他車輛通行的沒有警示停車信號,紅燈應該指的也就是1968年內的車輛必須一定要在回到?？空竞笤俅芜M行停車,黃燈應該指的也就是沒有警示停車信號,并且當面對著黃或綠燈的時候汽車一定應該是不能完全跨越新的停車線,但已經完全接近了的停車線并且也是安全的。由于這種芯片的特殊結構組成,它采用了一種優(yōu)良的高性能,低成本的處理器,可以實現通用微型計算機根據應用程序而無法執(zhí)行的任務。高的系統(tǒng)集成度,小的尺寸,高的系統(tǒng)可靠性,高的控制能力,低的工作電壓。由于這些特殊的作用,微芯片被廣泛地應用到了人類的生活中。1.1.2信號的發(fā)現隨著對交通標志燈光指示的各種更高技術要求,第一個現代化的三色熒光照明燈(其中包括一種紅色,黃色和一種綠色)最早可能誕生于1918年,無論是名字還是現實。隨著目前已經安裝在美國紐約第五十七大道一號高塔上的這種三色形和橢圓形四面電視投影儀的成功問世,城市交通出行狀況已經有了明顯的顯著改善。發(fā)明黃光燈的胡鼎是懷著"科學救贖"的愿望前往美國的,他是由發(fā)明家愛迪生(Edison)主持的通用電氣有限公司的員工。有一天,我在市區(qū)的一個十字路口等著交通信號燈,但是當我看到交通信號燈并試圖通過時,一輛汽車轉彎通過了彎道,并冒著冷汗。返回宿舍后,他堆積起來,終于在紅色的黃色黃色交通信號燈和綠色的交通信號燈中間,小心危險。他的建議立即獲得了利益相關者的肯定。然后,紅,黃,綠三種顏色的信號,即一個完整的命令信號,與家人一起消失了,它出現在世界的陸,海,空運輸領域。。1.2交通信號燈的含義當前,通過實現人,車和軌道的三向控制系統(tǒng),大量信號傳輸電路被實現了數字化,輸出的減少,多樣性和協(xié)調化,并且以數值化方向不斷發(fā)展。隨著我國社會主義經濟的進步,城市交通的問題日益得到廣泛關注。在這些大中型城市中,修建了許多大中型的城市高速公路,這對于改善高速公路建成后初始運輸的狀況也是很有效的。但是,由于我國交通運輸量的迅猛增加以及對高速公路缺少進行系統(tǒng)研究與控制,使得高速公路不能夠很好地發(fā)揮自身原有的作用。而且城市高速公路在其結構性質上的特點也不可避免地會通過與高速公路、普通軌道相連接而限制其運行的狀態(tài)。人,車,路三通系統(tǒng)相互協(xié)調性改善己經逐步發(fā)展成為各級交通運輸行政主管機關迫切需要完善和解決的一項重大工程。如今,該國大多數城市仍取用傳統(tǒng)的信號控制,隨著城市的進步,基于車流的智能信號系統(tǒng)終將獲得許多人的支持。通常由定時分配方法控制的傳統(tǒng)交通信號燈具有三個主要缺點。(1)當在車道上行駛時,在交叉路口總是處于不同相位的車輛行駛時,如果車輛多,則該車輛會積聚并且可能在下一個交叉路口發(fā)生交通擁堵。(2)在某一階段沒有車輛時,此時顯示該階段車輛的通行時間,作為交通指揮的盲點;(3)當十字路口交通繁忙時,十字路口的綠燈時間無法自動延長,因此十字路口的車輛無法在一個周期內順利通過。1.3本章小結做為本文的第一章，描述了一些交通燈的歷史背景與社會意義，從歷史中尋找需求，只有知道了社會需求，才能有目標與方向，從而促進社會的進步。2系統(tǒng)設計與要求2.1交通燈控制系統(tǒng)設計如果通行的車輛和方向位于交叉路口,可以分為東西向和南北向,在任何一個停止通行的時刻都很有可能就是只有一個停止方向的車道的停止通行方向的車輛進行了禁止通行,另一個停止方向的車道則完全就是停止或者禁行,持續(xù)一定的停止通行時間,經過短暫的急轉彎和加速再過渡一段時間,將被禁止行駛。輛與禁止通行車道中的其他禁止通行方向車輛進行快速對換。其具體的基本工作原理狀態(tài)和結構模式如下圖框示意圖所顯示。說明:一盞黑色的燈代表光亮,白色的則代表燈火熄滅。交通燈和行駛車道的照明狀態(tài)從一條道路交通燈和行駛車道的照明狀態(tài)1開始再次進行反復的變換,直到一條道路交通燈和行駛車道的照明狀態(tài)6然后再次進行反復的循環(huán)到一條道路交通燈和行駛車道的照明狀1,周而復始,即下文所示如下文中的道路照明圖(具體參見道路照明圖2-1)所示:一條道路交通燈從一條車道的照明狀態(tài)開始到一條路燈照明狀態(tài)6然后再次進行反復變換環(huán)至道路交通燈照明狀態(tài)1,通過具體四種道路交通燈及車道公共照明路燈的照明狀態(tài)分析進行展示和統(tǒng)計分析,我們大致來說可以把四種道路交通燈照明狀態(tài)一起綜合分析。圖2-1交通狀態(tài)南北兩個不同方向的其中紅燈完全熄,同時其中綠色的一個燈完全熄,東西兩個不同方向的其中黃色一個燈完全熄,同時其中紅色的一個燈完全熄,南北兩個直線方向的同時紅色和綠燈被點燃,同時黃色和綠燈亮,東西兩個直線方向的同時紅色和綠燈亮,倒計時5秒。此通行狀態(tài)下,除了已經正在停車進入這一通行路段中的其它所有普通汽車均必須不再需要繼續(xù)停車等候此狀態(tài)的再次換乘。表2-1交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)狀態(tài)1狀態(tài)3狀態(tài)4狀態(tài)6南北黃燈禁行等待變換通行等待變換南北向通行等待變換禁行等待變換東西黃燈1100南北綠燈0001東西綠燈0010南北紅燈0011東西紅燈1000南北黃燈01002.2單片機交通控制系統(tǒng)的功能要求2.2.1顯示模塊功能這一模塊的核心功能由兩個數碼管計時顯示和led顯現,駕駛員和其他行人普遍都十分希望自己的汽車能夠在倒計時中選擇具有所示性的信號存放在一個被監(jiān)測到的路口并進行自動控制。它主要作用是由于可以通過實時地圖來提醒車輛駕駛員的信號燈色已經感知發(fā)生了什么改變。2.2.2按鍵功能系統(tǒng)對任何一個按鍵都有自己獨立的控制器要求并不很高,且每一個i/0口的按鍵容量已經充裕,可以直接選擇各個按鍵的獨立式。按鍵控制系統(tǒng)可以自動地設定一個系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)執(zhí)行一個系統(tǒng)的正常工作狀態(tài),禁止一個系統(tǒng)執(zhí)行的正常工作狀態(tài)每一根被監(jiān)控的數碼管上的紅燈都會自動地顯示"00",紅燈完全不會點亮;自動復位后只需使用一個按鍵點擊即可對整個監(jiān)測系統(tǒng)的組件進行自動復位;綠燈在東西兩個方向的交叉路口自動通行時燈光綠色指示器點亮,南北兩個方向的交叉路口自動點亮紅色指示器;南北兩個方向的交叉路口自動通行為南北兩個交叉路口上的車輛黃色燈光綠燈自動點亮,東西兩個方向的交叉路口自動通行為紅色綠燈點亮;通行地點和時間切換加減器系統(tǒng)分別自動地設定其他車輛的通行及同時對其他車輛進行通行的地點和時間位置;同時切換一次加減按鍵系統(tǒng)可以自動地進行一次同時切換一次同時進行兩個方向關鍵的時刻。2.3單片機硬件運輸控制管理系統(tǒng)的運行原理車輛在街上高速行駛,行人普遍周轉熙匝,車行橫過人道,人行橫過馬路,有條不紊。那么它又要如何依靠什么樣的方法手段來有效控制和維護實現這種井然的社會秩序呢?所需要依靠的技術便是對于城市交通出行信號燈的一個自動遠程控制和實時指揮。各種公共交通工具信號燈的安全控制使用手段也還有許多。本次監(jiān)控系統(tǒng)主要設計了4stc89c51單片機以及基于監(jiān)控單片的主機最低控制系統(tǒng)和74hc245驅動控制電路以及外圍監(jiān)控按鍵和其他各種紅外無線傳感器信號的顯示、該控制器系統(tǒng)設計主要目的是由兩位同為二極性共陰極性數碼管信號組成的器件來自動進行顯示,并且用戶可以通過使用控制按鍵自動選擇定時控制元器件的信號。本系統(tǒng)軟件主要具有系統(tǒng)實用性能比較高、操作簡便、可靠和擴展性較好的幾大特點。本監(jiān)控系統(tǒng)同時采用了一套單片化主機自動控制的公共交通燈監(jiān)控系統(tǒng),可以應用于通過單片化主機直接實時監(jiān)測公共交通工具信號燈即時運行的運動狀態(tài)和運行速度等的變化,基本上即時能夠直接實現自動即時指揮各種公共交通工具的特定運行情況和時間通行,當然,接入了slede等數碼管理后即時也可以直接實現倒計時自動提醒或將車輛指向行使者,更加方便人性化。本次技術測試中系統(tǒng)是在應用于此項關鍵技術的測試基礎上,單片上主機針對此問題進行了分析處理,單片機單片機交通信號燈LED數碼管檢測車流量最小系統(tǒng)外圍接口控制按鍵驅動顯示單片機圖2-2總體框圖3系統(tǒng)硬件電路的設計3.1單片機系統(tǒng)微型家用電腦就是這樣伴隨著這些不同類型的家用電腦而逐漸誕生并不斷發(fā)展應用起來的。自從1975年前的美國德克薩斯儀器公司首臺單片式微型家用電腦就由此誕生了。特別多的是當前我們在日常工業(yè)生產過程中經?？赡軙S時碰到對某些復雜物理或數量級的信號需要進行視頻采樣等復雜問題。從我國八位單片機的先進技術史和發(fā)展史大體上我們可以劃分為幾個關鍵時期:第一時期(1974-1980):單片機的探索。第二個時期(1978-1982):單片機技術的發(fā)展與完善期。第三個時期(1982—1990):單片機向微控制器發(fā)展的階段。第四個時期(90年代至今):微控制器的發(fā)展階段。3.1.1單片機的幾個特點(1)有突出的性價比。(2)軟硬件系統(tǒng)集成優(yōu)化程度高,體積小。(3)控制功能強。(4)功耗、電壓低。(5)容易形成各類大小的應用程序系統(tǒng)。單片機引腳圖：3.1.2單片機最小系統(tǒng)復位自動控制電路一般主要采用電路上下行供電自動控制復位電路控制和上電按鈕自動控制復位兩種。在最簡單的一個典型上或下電自動穩(wěn)壓復位系統(tǒng)控制電路中,上或下電自動穩(wěn)壓復位系統(tǒng)控制電路是通過連接外部復位自動控制電路元件中的一個穩(wěn)壓電容器來進行自動充電。除了在自動式的上機按鍵完成全部通電之后才確定可以開始進行自動式的上機按鍵復位外,有時還要盡可能根據自己自動上機復位按鍵的所在位置或未來需要進行一次手動式的上機按鍵復位。本次全新按鍵設計即便最常見的一個手工移動復位按鍵都可以無需再次進行移動就可以能夠輕松進行簡單的按鍵手工移動復位。按鍵式手動敲擊脈沖電平復位主要原理可以大致分為兩種按鍵式手動脈沖電平控制機械人手動按鍵脈沖復位和按鈕式手動按鍵脈沖復位自由度控制機械人手動按鍵脈沖復位兩種。其中一個用于水平驅動電源的交流電阻自動復位主要方法是用拇指由于一個rst端電阻經過一個有源電阻c的連接而得到與一個電源t端vcc的電阻連接而產生得到。該信息系統(tǒng)總體框圖結構如下圖所示3.2顯示系統(tǒng)3.2.1LED顯示發(fā)光二極管,是一種本身具有一個本身能夠將所有發(fā)光合成的液晶電能都直接轉化成一種由黑白色或者不同品種合成的顏色電能而用來形成高能量的液晶光或半導體光的發(fā)光合成元件,它本身也可說就是一種液晶發(fā)光合成元件,它完全徹底改變了目前傳統(tǒng)的發(fā)光白熾燈三相鎢基鐵絲式直接發(fā)光和三相節(jié)能光源照明燈三相鎳基色發(fā)光粉末式直接發(fā)光的傳統(tǒng)工作電路原理,而是完全采用了單向電場式直接發(fā)光。據統(tǒng)計,led的主要產品性能技術優(yōu)勢和主要技術優(yōu)點特征性能優(yōu)勢十分突出，led的成功問世,讓我們的白色led應用領域從以前的跨越時代發(fā)展到現在的高效能白色燈光照明和白色燈光源現在的市場都逐步變得更加廣泛,這就成為了一種新的可能。曾經我們多次指出,高亮度的ffled將來也會被廣泛認為是這是當今世界人類在繼愛迪生之后他又發(fā)明了一種白熾發(fā)光燈泡以后,最偉大的一項燈光發(fā)明。圖3-3LED燈3.2.2數碼管顯示圖3-4數碼管顯示3.374HC245電路74hc245的基本原理是對要求高性能的存儲數據進行處理和解碼，或者對一些要求短延時的存儲數據進行快速傳輸。在一些要求高性能的數據存儲處理系統(tǒng)中，采用這種存儲器譯碼器可以大大提高存儲譯碼系統(tǒng)的處理效率。當快速編碼性能延遲電路廣泛應用于高速編碼寄存器中時，解碼器的延遲時間與高速編碼寄存器的延遲時間系數之比通常遠大于高速編碼寄存器中每個典型寄存器的延遲時間，即，提出了肖特基箝位存儲系統(tǒng)中快速編碼寄存器延遲引起的有效典型寄存器延遲時間的概念?？梢院雎浴c138根據滿足條件的三位整數二進制碼和賦值函數發(fā)送輸入信號。它將八個賦值函數的輸入信號送入輸出信號終端，并在低電平自動轉換一個賦值函數。它減少了編程擴展所需的外部使能門或逆變器的數量。擴展后，可以形成24線外部編程使能解碼器，而不需要外部使能門；或者它可以擴展到32線可編程解碼器，但我們可能需要使用它來連接一個外部門內置可編程逆變器。在調制解調器的實際應用中，具有功能的輸入控制終端可以作為數據包的輸入控制終端。74HC245電路圖3.4鍵盤輸入電路按類型分為兩種：獨立鍵盤，矩陣鍵盤。獨立鍵盤，每個按鍵I/O口可以直接連接電源或按鍵，按鍵的另一端可以直接連接電源或其他按鍵（一般鍵盤不能同時連接硬件），鑰匙另一端的公共啟動器也可以用作鑰匙的接地，程序啟動時，可以將兩個I/O端口的高電平設置為不同的高電平。通常，兩個不同的I/O端口在上下鍵時也可以設置為不同的高電平。按鍵釋放后，由于在單片硅電機中使用了一個小的上下穩(wěn)壓電阻，整個I/O口仍能保持良好的高電平。我們通常需要做的第一件事是找到這個鍵的I/O端口的兩個電壓電平的運行狀態(tài)，這樣我們就可以知道兩個不同的鍵在運行時各自有什么。這樣在消除鍵盤抖動的同時單片機處理抖動的工作，還是會涉及到使用中的一個重要操作步驟，即如何使鍵盤不斷抖動來消除按鍵抖動。其實，鍵盤的振蕩電壓抖動只是一種機械抖動。它是指在臨界時區(qū)內不按鍵盤或不按鍵盤時，振動電壓電平保持不變或穩(wěn)定正常的振蕩電壓抖動現象，決不是每次都要按鍵盤時，必須特別注意才能完全調節(jié)。這種線性水平抖動通常持續(xù)10~200ms。這種非常穩(wěn)定的超高功率級線性抖動會導致每個機器人的持續(xù)時間過快，但對于抖動時鐘為數納秒的小型單片主機來說，通常要慢得多。消除抖動的硬件工作是利用這些部件的驅動電路將抖動的一部分直接連接到鍵盤系統(tǒng)上進行處理。消除這些部件抖動的軟件工作不僅可以有效地避免這些部件的抖動，而且可以有效地避免這些部件的工作持續(xù)時間，等到您的鍵盤系統(tǒng)穩(wěn)定后，再對其部件進行這些抖動。所以在這里我們首先選擇一個適合抖動的軟件工具來有效的降低抖動。實現的方法是先找到一個適合抖動的鍵，然后我們可以發(fā)現，當其中一個特例高于低電平時，抖動會立即延遲10-200ms，當它看起來完全有效地避免抖動時（世界上最常見的延遲值約為20ms），延遲操作將被暫停。如果將最小抖動頻率正確設置為1，則在高電平下，低于連續(xù)抖動頻率的抖動頻率可能達不到10~200ms，這被視為無損干擾信號。當數據庫中自動讀出的某個按鍵位置的值全部為0時，表示您發(fā)現有幾個對應的按鍵依次被上下按下，調用了相應的按鍵數據處理器。3.5車流量檢測電路我們可以通過反射接收到紅外光線光譜中的化學物質都必須是我們可以通過檢測而得到的。光電開關把主機輸入的激光電流信號轉化成作為光電的信號源并放置于激光發(fā)射器上,接收機再根據輸入光線或者接收機看到的物體大小等來確定一個光線的運動大小、強弱或有時毫無不具針對性的目標或者物體的正確位置。例如當一輛電動汽車經過一個光纖光束掃描某個停車區(qū)域時,部分或全部的玻纖光束被汽車玻璃的覆蓋所完全掩蔽,從而我們可以同時實現對于整個車輛物體大小和位置數據的車輛整體化。系列產品主要采用帶有紅外線和光子激光器的等離子材料電源式高速啟動器額定電源工作電壓:5vdc,工作時正常啟動額定電流:10-15ma,驅動時額定啟動工作電流:100ma,感應到兩個工作點的距離:3-50cm。3.6蜂鳴器驅動電路蜂鳴器由電路中的字母“H”或“ha”表示（舊標準使用“FM”、“LB”、“JD”等）。1壓電蜂鳴器壓電蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴器、阻抗匹配裝置、諧振盒和殼體組成。一些壓電蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。電磁蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振膜和殼體組成。當聲功率接通后，振蕩器振動產生的聲磁場信號中的電流可以通過帶有電磁場的小線圈，使小線圈在線圈的中心區(qū)域產生一定的聲磁場。在振動過程中，由于與其他電磁振動線圈和其他彈性磁鐵的相互作用，電磁膜片被纏結蜂鳴器驅動電路一般包括以下部分：三極管、蜂鳴器、限流電阻。蜂鳴器盒是一種主要用于發(fā)聲的電子元件。它需要在盒子的兩端施加直流電壓（有時稱為有源直流蜂鳴器）或方波（有時稱為無源直流蜂鳴器）才能發(fā)出聲音。發(fā)聲主要有三個參數：箱體尺寸、蜂鳴器方向、蜂鳴器方向、工作電壓、工作頻率、工作電流、驅動方式（直流/方波）等，可根據需要選擇。本設計采用有源蜂鳴器。晶體管Q1起開關作用，其基極的低電平使晶體管飽和導通，使蜂鳴器鳴響；基高電平關閉三極管，蜂鳴器停止鳴響。4系統(tǒng)軟件程序的設計4.1程序主體設計流程實際上，所有的抖動控制處理程序都可以分為幾個主要的控制模塊：按鍵鍵盤自配置抖動處理程序、狀態(tài)紅燈自配置抖動控制處理程序、LED車載顯示抖動控制處理程序、消聲器抖動狀態(tài)延遲判斷程序、，二次抖動狀態(tài)延時判斷及抖動處理程序，控制程序包括緊急停車或非法停車的狀態(tài)判斷控制程序、中斷行車的發(fā)電機整定子程序、自動風量自動整定的自動計數控制程序，交通燈行駛時間自動設定調整控制程序。整個軟件程序的設計主要包括兩部分：關鍵處理器程序和50ms掃描儀程序。工作流程圖見下表（見圖4-1）設置字型碼和字位碼，完成顯示初始化外部中斷定義狀態(tài)數組宏定義設置字型碼和字位碼，完成顯示初始化外部中斷定義狀態(tài)數組宏定義返回while(1)函數進入while(1)循環(huán)I/O初始化返回while(1)函數進入while(1)循環(huán)I/O初始化定義字位碼函數定義字位碼函數定義共陰極字型編碼表定義共陰極字型編碼表調用顯示控制函數voiddisplay調用顯示控制函數voiddisplay（）進入主函數main()定義函數變量并初始化定義函數變量并初始化定時器0初始化定時器0初始化調用Buzzer()函數4.2子程序模塊設計通過調用中斷器函數直接實現對關鍵模塊的控制?？刂奇I盤的獨立鍵盤模塊的主要實現是利用單片機主機I/O輸入口，通過直接操作直接讀寫鍵盤輸入口的輸入電壓電平值及其高低數據，從而直接判斷鍵盤是否被按鍵擊中。常用的起動器可以在按鍵的另一端作為按鍵接地，另一端也可以在程序啟動時通過新的I/O端口設置為不同的高電平。通常，當按鍵上下時，可以將兩個不同的I/O端口設置為不同的高電平。當I/O鍵按下所有I/O端口時，I/O端口與其他輸入地址之間將發(fā)生短路，迫使整個I/O端口轉換為低電平。按鍵釋放后，由于在單片硅電機中使用了一個小的上下穩(wěn)壓電阻，整個I/O口仍能保持良好的高電平。我們通常需要做的第一件事是找到這個鍵的I/O端口的兩個電壓電平的運行狀態(tài)，這樣我們就可以知道兩個不同的鍵在運行時各自有什么聲音。INT1INT0INT1INT0南北通行南北通行東西通行東西通行東西綠燈亮南北紅燈亮東西綠燈亮南北紅燈亮東西綠燈亮南北紅燈亮保持中斷保持中斷保持中斷保持中斷中斷返回中斷返回中斷返回中斷返回 圖4-2中斷子程序定時器中斷子程序是本設計的關鍵。一旦計時器啟動，它就開始向原始值加1。如果我們不在程序開始時設置Th0和tl0，它們的默認值是0。假設時鐘頻率為12Mhz，12個時鐘周期為一個機器周期，則機器周期為1US，需要216-1個數字來記錄Th0和tl0，另一個脈沖計數器溢出，然后應用于CPU中斷。因此，溢出總共需要65536us，大約是65.6ms。如果我們要調度50ms，我們需要為Th0和tl0設置一個初始值。根據這個初始值記錄50000個數字后，計時器溢出。此時，定時器每50ms中斷一次，當我們需要調度1s時，在編寫程序時，當產生20次50ms定時器中斷時，就被認為是1s，這樣就可以精確地控制定時時間。負責數碼管輸出數據的刷新及各種狀態(tài)的處理和切換。中斷子程序包括數碼管輸出數據刷新程序和各狀態(tài)處理程序。中斷程序流程圖如圖所示。。定義1s定時中斷入口定義1s定時中斷入口設置字型碼和字位碼，完成數碼管倒計時顯示啟動定時器中斷設置字型碼和字位碼，完成數碼管倒計時顯示啟動定時器中斷關閉定時器0初始化定時器0 關閉定時器0初始化定時器0計數變量自加1計數變量自加1４.３KEIL51的應用４.３KEIL51的應用一般來說，硬件與專用軟件的組合設計是由于需要同時使用一些專用軟件，如CAD中的Protel，一般認為用于硬件集成電路設計和軟件制版，MCS-51程序系統(tǒng)開發(fā)工具的rkeil等。Keilc51uvision2集成工程軟件開發(fā)服務平臺系統(tǒng)設計介紹keilc51是一個基于80C51內核的專業(yè)嵌入式工程軟件開發(fā)服務平臺，支持主要目標工程軟件的構建、程序編譯和系統(tǒng)開發(fā)連接，軟件設計仿真、硬件設計仿真、目標工程源代碼文件生成等開發(fā)功能。Keilc51編譯器一直在提高源代碼的準確性和效率。與大多數其他集成工程開發(fā)文件環(huán)境類似，keilc51集成工程開發(fā)文件環(huán)境使用良好的工程管理方法來管理文件。在一個好的集成開發(fā)工程管理文檔中，源代碼開發(fā)程序（C51程序、裝配開發(fā)程序）、頭部工程文檔等都應該對自己的文檔進行統(tǒng)一的工程管理。安裝完成后，繼續(xù)運行keil51，并使用keil的軟件開發(fā)工具完成一個項目的開發(fā)過程，這個過程與其他軟件開發(fā)工具項目基本相同創(chuàng)建C語言或匯編語言源程序。編譯或匯編源文件。更正源文件中的錯誤。從編譯器和匯編程序連接目標文件。測試連接的應用程序。４.４protel99se的應用Protel軟件由澳大利亞Protel技術公司推出。設計和開發(fā)數字印刷電路板產品是我公司最重要的設計軟件。1990年，PROTEL應用軟件逐漸從DOS應用平臺軟件發(fā)展到整個windows軟件平臺。它已成為世界上第一個在所有windows軟件平臺上獨立運行的wieda（工業(yè)電子設計與工程自動化）應用軟件。Protel99se0是從其早期版本Protel99演變而來的，該版本基于當前windose0環(huán)境下的wieda應用軟件。protel99se的主要功能模塊電路設計原理圖：是電路設計中的一個模塊。設計模塊主要由一個設計工具和一個用于基本設計原理的圖形符號編輯器、一個用于設計修改和生成設計原始代碼符號的設計構件庫符號編輯器以及各種設計報表數據生成器組成。PCB的硬件設計采用控制處理模塊。軟件編輯模塊主要由兩部分組成，一部分是某公司專門為布線集成電路板集成自動編程而設計的集成PCB三種模式的軟件編輯器，另一部分是通過PCB進行自動布線的pcoute。用于編輯、修改、生成各種數據元，生成封裝各種數據庫的封裝元，包括各種財務報表的數據庫元編輯器和封裝數據庫元生成器?？删幊虜底诌壿嬁刂破鳎≒LD）的硬件設計流程模塊。該軟件模塊主要由一個具有基本語法定義意識的基本文本格式編輯器和一個模塊文件組成，模塊文件主要用于顯示軟件編譯和仿真所需的ppplde，設計實驗結果。集成電路的自動仿真可以控制整個模塊。系統(tǒng)的仿真模塊主要由功能強大的多位/字多模離散混合數字信號仿真電路板和仿真模塊組成。它可以同時為多個用戶設備提供多個離散混合模擬信號和多個連續(xù)離散混合數字信號。

總結通過本次設計，我認為自己收獲了不少，復習了大學四年學過的專業(yè)知識，還學習了一些本科期間沒有學過的知識盲區(qū)，拓展了學術視野，提高了學術能力，更重要的是加強了自己的動手，與自我解決問題的能力。當然在設計過程也是遇到了不少的問題與麻煩。首先進行了選題，在眾多題目中不知所措，沒有任何想法，最后看到了這個題目，交通燈不就是與我們的生活息息相關的嗎，就這樣敲定了。但是還要實現計數功能，這讓我無從下手，隨后查閱了各種資料，在心中也有了大致的思路。在寫論文摘要的時候，中文部分自然簡單，但是英文部分卻頗有難度，最后在查閱英語詞典與翻譯軟件的利用下也算是順利完成。在最關鍵的實物制作過程中，錯誤百出，嘗試了一次又一次，在焊接板子時，很多元器件沒有焊圓滑，在一次次重新焊接中完成。對電路也不是很熟悉。最后得出心得：要多動手，實踐才會出成績。

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