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文檔簡介

1、 PAGE - 23 - 緒論1.1交通燈的背景 1.1.1 交通燈的歷史19世紀(jì)初,在英國中部的約克城,紅、綠裝分別代表女性的不同身份。其中,著紅裝的女人表示我已結(jié)婚,而著綠裝的女人則是未婚者。后來,英國倫敦議會(huì)大廈前經(jīng)常發(fā)生馬車軋人的事故,于是人們受到紅綠裝啟發(fā),1868年12月10日,信號(hào)燈家族的第一個(gè)成員就在倫敦議會(huì)大廈的廣場上誕生了,由當(dāng)時(shí)英國機(jī)械師德哈特設(shè)計(jì)、制造的燈柱高7米,身上掛著一盞紅、綠兩色的提燈-煤氣交通信號(hào)燈,這是城市街道的第一盞信號(hào)燈。在燈的腳下,一名手持長桿的警察隨心所欲地牽動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏色。后來在信號(hào)燈的中心裝上煤氣燈罩 ,它的前面有兩塊紅、綠玻璃交替遮擋。不

2、幸的是只面世23天的煤氣燈突然爆炸自滅,使一位正在值勤的警察也因此斷送了性命。 1.1.2交通控制存在的問題我國城市交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀和存在的問題,借鑒國外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的重要性,提出加強(qiáng)城市交通研究的交通規(guī)劃,建立穩(wěn)定的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的資金出道,實(shí)行公交優(yōu)先政策,建立先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)等對(duì)策。隨著城市機(jī)動(dòng)車增長速度的加快。1994年臥軌城市機(jī)動(dòng)車保有量已接近500完輛。20世紀(jì)90年代以來,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加快,從1985年到1995年,機(jī)動(dòng)車增長率達(dá)13%左右,近幾年更是增多。然而,在此同時(shí),城市道路建設(shè)規(guī)模也在加大,我國城市普遍存在道路密度,道路面積率偏低的問題

3、,這是我國城市喲其是大城市有機(jī)的一個(gè)重要原因。我國城市道路的密度只有6.8km每平方千米,而在20世紀(jì)80年代,世界發(fā)達(dá)國家就已到達(dá)20km每平方千米。20世紀(jì)90年代,我國部分城市道路面積率,北京為5.9%,上海為6.4%,而國外東京為13.8%,巴黎為25%,普遍高于我國。近幾年,國家雖不斷加大城市道路建設(shè)的力度,但仍趕不上車輛的增長速度,且與世界其他國家相比,差距仍很大。1.1.3交通燈的功能與作用信號(hào)燈的出現(xiàn),使交通得以有效管制,對(duì)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(hào)協(xié)定對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號(hào),面對(duì)綠燈的

4、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(hào),面對(duì)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(hào),面對(duì)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(shí)可以進(jìn)入交叉路口。 通常,單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成,內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件:中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此,單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合,便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。1.1.4 用單片機(jī)控制交通燈的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 單片機(jī)價(jià)格適當(dāng),它體積小,運(yùn)算速度快,定時(shí)器通過中斷方式給CPU發(fā)送信號(hào),使

5、CPU可以及時(shí)響應(yīng),減少了系統(tǒng)開銷降低了系統(tǒng)功耗。單片機(jī)通過程序方式控制各種輸入輸出信號(hào),可以方便的設(shè)計(jì)運(yùn)行規(guī)則,而且可以在系統(tǒng)運(yùn)行過程中設(shè)定交通燈亮滅的時(shí)間和選擇規(guī)則,從而實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜功能。 2.缺點(diǎn):可靠性差、抗干擾性能差、通用性差、擴(kuò)展能力比較弱、處理能力會(huì)弱于PLC(若做大系統(tǒng)復(fù)雜的交通燈控制,估計(jì)有些困難)、通訊不如PLC方便,編程語言復(fù)雜些. 綜上述:比如要把整個(gè)城市的交通燈系統(tǒng)接入交通控制指揮中心,單片機(jī)做底層單個(gè)交通燈控制沒有什么問題, 考慮到城市的環(huán)保與節(jié)能等原因,我們應(yīng)該采用單片機(jī)控制交通燈,單片機(jī)不僅僅是成本低廉,并且結(jié)構(gòu)簡單,比較易于控制。如果出現(xiàn)問題也能很快找出問題并

6、且處理。1.1.5 單片機(jī)的概述 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支,也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī),特別適用于控制領(lǐng)域,故又稱為微控制器。 通常,單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成,內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件:中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此,單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合,便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。 單片機(jī)經(jīng)過1、2、3、3代的發(fā)展,目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展,它們的CPU功能在增強(qiáng),內(nèi)部資源在增多,引角的多功能化,以及低電壓底功耗。第二章 單片機(jī)控制交通燈的總體設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)交通控制系統(tǒng)通行方案設(shè)計(jì)2.1.1單片機(jī)控制交通系統(tǒng)通

7、行方案設(shè)計(jì)設(shè)在十字路口,分為東西向和南北向,在任一時(shí)刻只有一個(gè)方向通行,另一方向禁行,持續(xù)一定時(shí)間,經(jīng)過短暫的過渡時(shí)間,將通行禁行方向?qū)Q。其具體狀態(tài)如下圖所示。說明:黑色表示亮,白色表示滅。交通狀態(tài)從狀態(tài)1開始變換,直至狀態(tài)6然后循環(huán)至狀態(tài)1,周而復(fù)始,即如圖2.1所示:圖2.1 交通狀態(tài) 通過具體的路口交通燈狀態(tài)的演示分析我們可以把這四個(gè)狀態(tài)歸納如下:東西方向紅燈滅,同時(shí)綠燈亮,南北方向黃燈滅,同時(shí)紅燈亮,倒計(jì)時(shí)20秒。此狀態(tài)下,東西向禁止通行,南北向允許通行。東西方向綠燈滅,同時(shí)黃燈亮,南北方向紅燈亮,倒計(jì)時(shí)2秒。此狀態(tài)下,除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。南北方向紅燈滅

8、,同時(shí)綠燈亮,東西方向黃燈滅,同時(shí)紅燈亮,倒計(jì)時(shí)20秒。此狀態(tài)下,東西向允許通行,南北向禁止通行。南北方向綠燈滅,同時(shí)黃燈亮,東西方向紅燈亮,倒計(jì)時(shí)2秒。此狀態(tài)下,除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。下面我們可以用圖表表示燈狀態(tài)和行止?fàn)顟B(tài)的關(guān)系如下: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東西向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紅燈1100東西黃燈0001東西綠燈0010南北紅燈0011南北綠燈1000南北黃燈0100東西南北四個(gè)路口均有紅綠黃3燈和數(shù)碼顯示管2個(gè),在任一個(gè)路口,遇紅燈禁止通行,轉(zhuǎn)綠燈允許通行,之后黃燈亮警告行止?fàn)顟B(tài)將變換。狀

9、態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表2.1所示。說明:0表示滅,1表示亮。2.2 交通燈控制工作原理 總開關(guān)閉合,交通燈開始工作。南北黃燈亮,東西紅燈亮,延遲20秒;然后,南北綠燈亮,東西紅燈亮,延遲4分鐘;南北綠燈閃,亮十秒,滅十秒,循環(huán)3次,再南北綠燈滅,紅燈亮;南北通行結(jié)束,東西開始運(yùn)行。東西黃燈亮,南北紅燈亮,延遲20秒;東西綠燈亮,南北黃燈亮,延遲4分鐘;東西綠燈閃,亮十秒,滅十秒,循環(huán)3次,東西綠燈滅,紅燈亮;按上述狀態(tài)從開始依次循環(huán)。2.2.1輸入輸出控制信號(hào)的配置 1輸入:總開關(guān)S0P1.0.當(dāng)總開關(guān)S0閉合,P1.0=1;反之,開關(guān)S0斷開,P1.0=02輸出;南北黃燈P1.1,當(dāng)P1.1=1

10、時(shí)南北黃燈亮,P1.1=0時(shí)南北黃燈滅。南北紅燈P1.2,當(dāng)P1.2=1時(shí)南北紅燈亮,P1.2=0時(shí)南北紅燈滅。南北綠燈P1.3,當(dāng)P1.3=1時(shí)南北綠燈亮,P1.3=0時(shí)南北綠燈滅。東西黃燈P1.4,當(dāng)P1.4=1時(shí)東西黃燈亮,P1.4=0時(shí)東西黃燈滅。東西紅燈P1.5,當(dāng)P1.5=1時(shí)東西紅燈亮,P1.4=0時(shí)東西紅燈滅。東西綠燈P1.6,當(dāng)P1.6=1時(shí)東西綠燈亮,P1.6=0時(shí)東西綠燈滅。 (南北通行,東西禁行)(南北禁行,東西通行)2.3單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理 單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng),可用單片機(jī)直接控制信號(hào)燈的狀態(tài)變化,基本上可以指揮交通的具體通行,當(dāng)然,接入LED數(shù)碼

11、管就可以顯示倒計(jì)時(shí)以提醒行使者,更具人性化。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上,加入了違規(guī)檢測電路和車流量檢測電路為單片機(jī)采集數(shù)據(jù),單片機(jī)對(duì)此進(jìn)行具體處理,及時(shí)調(diào)整控制指揮,為了超越視覺指揮的局限性,同時(shí)接上蜂鳴器,在聽覺上加強(qiáng)了指揮提醒作用。 單片機(jī)紅黃綠信號(hào)燈8級(jí)LED數(shù)碼管顯示車流量傳感器最小系統(tǒng)外圍接口按鍵控制蜂鳴器 圖2-2 系統(tǒng)的總體框圖 據(jù)此,本設(shè)計(jì)系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心,連接成最小系統(tǒng),由倒計(jì)時(shí)模塊,違規(guī)檢測模塊和按鍵設(shè)置模塊等產(chǎn)生輸入,信號(hào)燈狀態(tài)模塊,LED倒計(jì)時(shí)模塊和蜂鳴器狀態(tài)模塊接受輸出。系統(tǒng)的總體框圖如上所示。鍵盤設(shè)置模塊對(duì)系統(tǒng)輸入模式選擇及具體通行時(shí)間設(shè)置的信號(hào),系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài),

12、執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制,同時(shí)將時(shí)間數(shù)據(jù)倒計(jì)時(shí)輸入到LED數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示。在此過程中還要實(shí)時(shí)捕捉違規(guī)檢測和緊急按鍵信號(hào),以達(dá)到對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的目的。急停按鍵和違規(guī)檢測隨時(shí)調(diào)用中斷。第三章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成及原理實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)要求的具體功能,可以選用AT89C52單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng),12個(gè)發(fā)光二極管分成4組紅綠黃三色燈構(gòu)成信號(hào)燈指示模塊,8個(gè)LED東西南北各兩個(gè)構(gòu)成倒計(jì)時(shí)顯示模塊,光敏傳感器捕獲違規(guī)信號(hào),若干按鍵組成時(shí)間設(shè)置和模式選擇按鈕和緊急按鈕等,以及用1個(gè)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。3.1.1系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成 圖3.1 總體設(shè)計(jì)電路圖 本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心,

13、組成一個(gè)集車流量采集、處理、自動(dòng)控制為一身的閉環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件電路由單片機(jī)、違規(guī)檢測電路,狀態(tài)燈,LED顯示,按鍵,蜂鳴器組成。其具體的硬件電路總圖如上圖所示。3.1.2系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)上電或手動(dòng)復(fù)位之后,系統(tǒng)等待模式選擇設(shè)置鍵按下,模式分兩種:紅綠燈時(shí)間自動(dòng)和紅綠燈時(shí)間設(shè)置。若此時(shí)F鍵按下,則設(shè)置為自動(dòng)模式,若此時(shí)按下的是S鍵,則設(shè)置為時(shí)間設(shè)置模式,依次按S若干次,J鍵若干次可設(shè)置好兩個(gè)方向的紅綠燈時(shí)間,再按F鍵確認(rèn)。其實(shí)這個(gè)過程就是將存儲(chǔ)時(shí)間值的寄存器進(jìn)行設(shè)置,以及標(biāo)志是否要進(jìn)行車流量檢測及調(diào)整。接下來,系統(tǒng)必須先顯示狀態(tài)燈及LED數(shù)碼管,將狀態(tài)碼值送顯P2口,將要顯示的時(shí)間值的個(gè)位和

14、十位分別送顯P0和P1口,在此同時(shí)以50ms為周期,用軟件方法計(jì)時(shí)1秒,到達(dá)1s就要將時(shí)間值減1,刷新LED數(shù)碼管。時(shí)間到達(dá)一個(gè)狀態(tài)所要全部時(shí)間,則要進(jìn)行下一狀態(tài)判斷及銜接,并裝入次狀態(tài)的相應(yīng)狀態(tài)碼值以及時(shí)間值,3.1.3 AT89S51芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡介 AT89S51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含4k bytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲(chǔ)器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。它集Flash程序存儲(chǔ)器 既可在線編程(ISP)也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于單片芯片中,ATMEL公司的功能

15、強(qiáng)大,低價(jià)位AT89S51單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。中央處理器:中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)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(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼,CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作,完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(內(nèi)部RAM):數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存放變化的數(shù)據(jù)。AT89S51中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址空間為256個(gè)RAM單元,但其中能作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器供用戶使用的僅有前面128個(gè),后128個(gè)被專用寄存器占用。程序存儲(chǔ)器(內(nèi)部ROM):程序存儲(chǔ)器用于存放程序和固定不變的常數(shù)等。通常采用只讀存儲(chǔ)器,且其又多種類型,在89系列單片機(jī)中

16、全部采用閃存。AT89S51內(nèi)部配置了4KB閃存。定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM): 定時(shí)/計(jì)數(shù)器用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。AT89S51共有2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。 并行輸入輸出(I/O)口: 8051共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。每個(gè)口都由1個(gè)鎖存器和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器組成。它們主要用于實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備中數(shù)據(jù)的并行輸入與輸出,有些I/O口還有其他功能。 全雙工串行口: A89S51內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口,用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送,該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器,也可以當(dāng)同步移位器使用。 時(shí)鐘電路:時(shí)鐘電路的作用是產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘脈沖序列。中斷系統(tǒng):A

17、T89C51共有5個(gè)中斷源,其中有2個(gè)外部中斷源和3個(gè)內(nèi)部中斷源。中斷系統(tǒng)的作用主要是對(duì)外或內(nèi)部的中斷請(qǐng)求進(jìn)行管理與處理。圖3.2 AT89S51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 3.1.4 主要引腳功能AT89S51 引腳圖如下圖 所示:VCC:電源電壓GND:地P0口:P0口是一組8位漏極開路型雙向I0口,也即地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí),每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路,對(duì)端口寫“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí),這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址(低8位)和數(shù)據(jù)總線復(fù)用,在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。P1口:Pl 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向IO口,Pl的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(

18、吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“l(fā)”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí),因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。Flash編程和程序校驗(yàn)期間,Pl接收低8位地址。3.2交通燈軟件的設(shè)計(jì)3.2.1程序主體設(shè)計(jì)流程 圖4.1 系統(tǒng)總流程圖全部控制程序?qū)嶋H上分為若干模塊:鍵盤設(shè)置處理程序,狀態(tài)燈控制程序,LED顯示程序,消抖動(dòng)延時(shí)程序,次狀態(tài)判斷及處理程序,緊停或違規(guī)判斷程序,中斷服務(wù)子程序,紅綠燈時(shí)間調(diào)整程序等。3.2.2 相應(yīng)程序的代碼 定時(shí)器的原理及設(shè)置定時(shí)器工作的基本原理其實(shí)就是給初值,讓它不斷加1直至減完為模

19、值,這個(gè)初值是送到TH和TL中的。它是以加法記數(shù)的,并能從全1到全0時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。因此,我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值,即所要求的計(jì)數(shù)值設(shè)定為C,把計(jì)數(shù)初值設(shè)定為TC 可得到如下計(jì)算通式:TC=M-C式中,M為計(jì)數(shù)器模值。計(jì)數(shù)值并不是目的,目的是時(shí)間值,設(shè)計(jì)1次的時(shí)間,即定時(shí)器計(jì)數(shù)脈沖的周期為T0,它是單片機(jī)系統(tǒng)主頻周期的12倍,設(shè)要求的時(shí)間值為T,則有C=TT0。計(jì)算通式變?yōu)椋篢=(MTC)T0模值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式0時(shí)M為8192;在方式1時(shí)M的值為65536;在方式2和3為256。就此可以算出各種方式的最大延時(shí)。如單片機(jī)的主脈沖頻率為12MHZ,經(jīng)過12分頻后,

20、若采用方式最大延時(shí)只有8.129毫秒,采用方式最大延時(shí)也只有65.536毫秒。這就是為什么掃描周期為50ms的原因,若使用軟件則會(huì)耽擱程序流程,顯然不可行。相反,時(shí)間計(jì)時(shí)方面卻不可能只用計(jì)數(shù)器,因?yàn)轱@然秒鐘已經(jīng)超過了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間,所以我們還必須采用定時(shí)器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問題。定時(shí)器需定時(shí)毫秒,故1工作于方式。初值計(jì)算: TC=MT/T計(jì)數(shù)21650ms/1us=15536=3CBOH START: MOV TMOD, #10H ;令為定時(shí)器方式 MOV TH0, #3CH ;裝入定時(shí)器初值 MOV TL0, #0BOH SETB EA ; 打開總中斷 SETB ET1 ;開

21、1中斷SETB ER ;啟動(dòng)1計(jì)數(shù)器CLR FLAG1 CLR FLAG2 CLR FLAG3 MOV R3,#20H ;軟件計(jì)數(shù)器賦初值()相應(yīng)中斷服務(wù)子程序 ORG001B LJMPDSD ORG 0030H DSD: INC R3 MOV TH0, #3CH ;重裝入定時(shí)器初值 MOV TL0, #BOH CJNE R3,#20,F(xiàn)HDEC R0 DEC R1MOV R3,#00HFH: RETI程序的軟件延時(shí):AT89S51的工作頻率為033MHZ,我們選用的AT89S51單片機(jī)的工作頻率為12MHZ。機(jī)器周期與主頻有關(guān),機(jī)器周期是主頻的12倍,所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為12*(1/12

22、M)=1us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù),這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時(shí)間。具體的延時(shí)程序分析:DELAY: MOV R4,#08H 延時(shí)1秒主程序 DE2: LCALL DELAY1 DJNZ R4, DE2 RETDELAY1:MOV R4,#00H ;延時(shí)125us 子程序 D1: MOV R5,#00H D2: DJNE R5,DL2 DJNE R4,D1 RET DELAY1為一個(gè)雙重循壞 循環(huán)次數(shù)為256*256=65536 所以延時(shí)時(shí)間=65536*2=131072us 約為125us DELAY R4設(shè)置的初值為8 主延時(shí)程序循環(huán)8次,所以125us*8=

23、 1秒3.3 交通控制的程序(1)主程序START: MOV SP,#80HMOV R0,#00HMOV R7,#8FHCLEARDISP: MOV R0,#00HINC R0DJNZ R7,CLEARDISPMOV TIMED0,#78HMOV TIMED1,#6EHMOV TIMED2,#46HMOV TIMED3,#3CHMOV TIMED4,#0AHCLR SNEWFLAGMOV TMOD ,#11HMOV TL0,#0B0HMOV TH0,#3CHMOV TL1,#0B0HMOV TH1,#3CHJB SCAN.7,SSST第四章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)4.1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)我們采用的是Keil Soft

24、ware生產(chǎn)的Cx51編譯器。運(yùn)行在Windows XP操作平臺(tái)下。 開啟計(jì)算機(jī)進(jìn)入Keil C51編譯器介面。 Keil C51編譯器介面4.2 實(shí)驗(yàn)步驟4.2.1編寫程序代碼程序代碼分為3個(gè)模塊:中斷模塊、延時(shí)模塊,循環(huán)模塊中斷程序 ORG001B LJMPDSD ORG 0030H DSD: INC R3 MOV TH0, #3CH ;重裝入定時(shí)器初值 MOV TL0, #BOH CJNE R3,#20,F(xiàn)HDEC R0 DEC R1MOV R3,#00HFH: RETI延時(shí)程序DELAY: MOV R4,#08H 延時(shí)1秒主程序 DE2: LCALL DELAY1 DJNZ R4, D

25、E2 RETDELAY1:MOV R4,#00H ;延時(shí)125us 子程序 D1: MOV R5,#00H D2: DJNE R5,DL2 DJNE R4,D1 RET 循環(huán)程序DIAOY:;循環(huán)控制子程序CJNE R2, #01H, AA;判斷不相等剛跳轉(zhuǎn)JB FLAG1, AA;FLAG1為1則跳轉(zhuǎn)LJMP SEC ;跳轉(zhuǎn)到SECAA:CJNE R2, #02H, AAAJB FLAG2, AAASETB F0LJMP THRAAA:CJNE R2, #03H, BBJB FLAG3, BBLJMP FOUBB:CJNE R2, #04H, BBB;判斷不相等則跳轉(zhuǎn)CLR F0;F0位清0

26、CLR FLAG1CLR FLAG2CLR FLAG3LJMP FIRBBB:CJNE R0, #00H, SGLINC R2;R2加1LJMP DIAOY4.2.2 調(diào)試程序 = 1 * GB2 打開Keil軟件,新建工程; = 2 * GB2 選擇芯片; = 3 * GB2 新建文檔,把編寫好代碼寫入文檔并保存了ASM文件; = 4 * GB2 把保存的文檔加載到Source Group; = 5 * GB2 編譯程序; = 6 * GB2 設(shè)置轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制; = 7 * GB2 運(yùn)行程序的結(jié)果;2. 把編譯好的16進(jìn)制文件(jtd.hex) 輸入單片機(jī)AT89S51仿真器和對(duì)其進(jìn)行初始

27、化。3給實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行通電,觀察運(yùn)行結(jié)果,不一致則跳到第一步進(jìn)行反復(fù)調(diào)試,直到與預(yù)定目的一致。以下是在程序調(diào)試過程中出現(xiàn)在情況:通電以后,把程序裝好,數(shù)碼管是的數(shù)字不變,按復(fù)位鍵后重新開始還是如此。經(jīng)過和同組人的共同分析后,發(fā)現(xiàn)是中斷系統(tǒng)在計(jì)時(shí)到了1秒以后,賦的初值R0,R1沒有減1,修改如下:DSD:INC R3MOV TH1, #3CHMOV TL1, #0B0HCJNE R3, #20, FH;判斷是否夠 1秒DEC R0DEC R1MOV R3, #00H;R3清0FH:RETI;中斷返回通電以后,東西、南北方向的時(shí)間均遞減,20秒以后,東西方向的20秒用完,變成東西左轉(zhuǎn)、南北各20秒,此

28、后,時(shí)間顯示和紅綠燈不再變化,一直保持這一狀態(tài)。經(jīng)過老師和同組人的共同努力,終于找到原因,問題出在循環(huán)控制過程中,當(dāng)經(jīng)過第一次20秒判斷后,寄存器R2加1,當(dāng)再次運(yùn)行到循環(huán)控制處時(shí),判斷R2與#01H相同,程序跳到SEC處執(zhí)行,此后一直如此。解決方法如下:設(shè)置3個(gè)標(biāo)記位:FLAG1 BIT 00H;標(biāo)記00H位FLAG2 BIT 01HFLAG3 BIT 02H在循環(huán)控制中加入判斷如:DIAOY:CJNE R2, #01H, AA;判斷不相等剛跳轉(zhuǎn)JB FLAG1, AA;FLAG1為1則跳轉(zhuǎn)LJMP SEC ;跳到SEC在跳到SEC后,在運(yùn)行到該程序后加給FLAG1置數(shù),程序如下:SEC:CLR P1.0SETB P1.1CLR P1.2CLR P1.3MOV R0, #20MOV R1, #20SETB FLAG1LJMP SGL本系統(tǒng)就是利用了AT89S51芯片的I/O引腳。系統(tǒng)采用美國ATMEL公司生產(chǎn)的單片機(jī)AT89S51,以及其它芯片(如:74HC164、74LS04

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