基于單片機(jī)的交通燈控制器

基于單片機(jī)的交通燈控制器1引言當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車(chē)輛最常見(jiàn)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(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車(chē)通行。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，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。電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，1914年始安裝于紐約市5號(hào)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(xiàn)紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測(cè)器安在地下，車(chē)輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來(lái)啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線(xiàn)紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺(jué)到有人要過(guò)馬路。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車(chē)放行，以免發(fā)生交通事故。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(guó)《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)綠燈的車(chē)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(chē)輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車(chē)輛和過(guò)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(chē)輛必須在交叉路口的停車(chē)線(xiàn)后停車(chē)。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車(chē)輛不能越過(guò)停車(chē)線(xiàn)，但車(chē)輛已十分接近停車(chē)線(xiàn)而不能安全停車(chē)時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。2單片機(jī)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(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱(chēng)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(guò)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。3芯片簡(jiǎn)介3.1MSC-51芯片簡(jiǎn)介MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)8051是MCS-51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，我們以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。8051單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)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(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)等三大總線(xiàn)，現(xiàn)在我們分別加以說(shuō)明：?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(RAM)8051內(nèi)部有128個(gè)8位用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專(zhuān)用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專(zhuān)用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶(hù)只能訪(fǎng)問(wèn)，而不能用于存放用戶(hù)數(shù)據(jù)，所以，用戶(hù)能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶(hù)定義的字型表。圖1?程序存儲(chǔ)器(ROM)：8051共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶(hù)程序，原始數(shù)據(jù)或表格。?定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。?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。?全雙工串行口：8051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。?中斷系統(tǒng)：8051具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿(mǎn)足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。?時(shí)鐘電路：8051內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但8051單片機(jī)需外置振蕩電容。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類(lèi)型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。INTEL的MCS-51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的MCS-96系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。下圖是MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖2。MCS-51的引腳說(shuō)明：MCS-51系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線(xiàn)兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線(xiàn)兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線(xiàn)與P3口線(xiàn)復(fù)用?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明：MCS-51的引腳說(shuō)明：MCS-51系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線(xiàn)兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線(xiàn)兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線(xiàn)與P3口線(xiàn)復(fù)用?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明：如圖3Pin9:RESET/Vpd復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng)8051通電，時(shí)鐘電路開(kāi)始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫(xiě)入07H，其它專(zhuān)用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開(kāi)始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變RAM（包括工作寄存器R0-R7）的狀態(tài)，8051的初始態(tài)。8051的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見(jiàn)下圖4。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。?Pin30:ALE/當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序器時(shí)，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以用于識(shí)別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，ALE會(huì)跳過(guò)一個(gè)脈沖。如果單片機(jī)是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。?Pin29:當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此腳輸出負(fù)脈沖選通信號(hào)，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲(chǔ)器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。?Pin31:EA/Vpp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線(xiàn)，8051和8751單片機(jī)，內(nèi)置有4kB的程序存儲(chǔ)器，當(dāng)EA為高電平并且程序地址小于4kB時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過(guò)4kB地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。顯然，對(duì)內(nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器的8031,EA端必須接地。在編程時(shí)，EA/Vpp腳還需加上21V的編程電壓。3.28255芯片簡(jiǎn)介8255可編程并行接口芯片簡(jiǎn)介:8255可編程并行接口芯片有三個(gè)輸入輸出端口，即A口、B口和C口，對(duì)應(yīng)于引腳PA7～PA0、PB7～PB0和PC7～PC0。其內(nèi)部還有一個(gè)控制寄存器，即控制口。通常A口、B口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。C口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成4位的端口，每個(gè)端口包含一個(gè)4位鎖存器。它們分別與端口A(yíng)／B配合使用，可以用作控制信號(hào)輸出或作為狀態(tài)信號(hào)輸入。8255可編程并行接口芯片方式控制字格式說(shuō)明:8255有兩種控制命令字；一個(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是C口按位置位／復(fù)位控制字。其中C口按位置位／復(fù)位控制字方式使用較為繁難，說(shuō)明也較冗長(zhǎng)，故在此不作敘述，需要時(shí)用戶(hù)可自行查找有關(guān)資料。方式控制字格式說(shuō)明如表1：表1D7D6D5D4D3D2D1D0D7：設(shè)定工作方式標(biāo)志，1有效。D6、D5：A口方式選擇00—方式001—方式11×—方式2D4：A口功能（1=輸入，0=輸出）D3：C口高4位功能（1=輸入，0=輸出）D2：B口方式選擇（0=方式0，1=方式1）D1：B口功能（1=輸入，0=輸出）D0：C口低4位功能（1=輸入，0=輸出）8255可編程并行接口芯片工作方式說(shuō)明:方式0：基本輸入／輸出方式。適用于三個(gè)端口中的任何一個(gè)。每一個(gè)端口都可以用作輸入或輸出。輸出可被鎖存，輸入不能鎖存。方式1：選通輸入／輸出方式。這時(shí)A口或B口的8位外設(shè)線(xiàn)用作輸入或輸出，C口的4條線(xiàn)中三條用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆?lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。方式2：雙向總線(xiàn)方式。只有A口具備雙向總線(xiàn)方式，8位外設(shè)線(xiàn)用作輸入或輸出，此時(shí)C口的5條線(xiàn)用作通訊聯(lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。3.374LS373簡(jiǎn)介74LS373是一種帶三態(tài)門(mén)的8D鎖存器，其管腳示意圖如下示：其中：1D-8D為8個(gè)輸入端。1Q-8Q為8個(gè)輸出端。LE為數(shù)據(jù)打入端：當(dāng)LE為“1”時(shí)，鎖存器輸出狀態(tài)同輸入狀態(tài)；當(dāng)LE由“1”變“0”時(shí)，數(shù)據(jù)打入鎖存器OE為輸出允許端：當(dāng)OE=0時(shí)，三態(tài)門(mén)打開(kāi)；當(dāng)OE=1時(shí)，三態(tài)門(mén)關(guān)閉，輸出高阻。4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1交通管理的方案論證東西、南北兩干道交于一個(gè)十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車(chē)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(chē)時(shí)間。設(shè)東西道比南北道的車(chē)流量大，指示燈燃亮的方案如表2。60S5S80S5S……東西道紅燈亮黃燈亮綠燈亮黃燈亮……南北道綠燈亮黃燈亮紅燈亮黃燈亮……表2說(shuō)明：（1）當(dāng)東西方向?yàn)榧t燈，此道車(chē)輛禁止通行，東西道行人可通過(guò)；南北道為綠燈，此道車(chē)輛通過(guò)，行人禁止通行。時(shí)間為60秒。（2）黃燈閃爍5秒，警示車(chē)輛和行人紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。（3）當(dāng)東西方向?yàn)榫G燈，此道車(chē)輛通行；南北方向?yàn)榧t燈，南北道車(chē)輛禁止通過(guò)，行人通行。時(shí)間為80秒。東西方向車(chē)流大通行時(shí)間長(zhǎng)。（4）這樣如上表的時(shí)間和紅、綠、黃出現(xiàn)的順序依次出現(xiàn)這樣行人和車(chē)輛就能安全暢通的通行。（5）此表可根據(jù)車(chē)流量動(dòng)態(tài)設(shè)定紅綠燈初始值。4.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)選用設(shè)備8031單片機(jī)一片選用設(shè)備：8031彈片機(jī)一片，8255并行通用接口芯片一片，74LS07兩片，MAX692‘看門(mén)狗’一片，共陰極的七段數(shù)碼管兩個(gè)雙向晶閘管若干，7805三端穩(wěn)壓電源一個(gè)，紅、黃、綠交通燈各兩個(gè)，開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)、連線(xiàn)若干。4．2．1系統(tǒng)總框圖如下：4．2．2交通燈硬件線(xiàn)路圖4．2．3系統(tǒng)工作原理（1）開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)輸入交通燈初始時(shí)間，通過(guò)8051單片機(jī)P1輸入到系統(tǒng)(2)由8051單片機(jī)的定時(shí)器每秒鐘通過(guò)P0口向8255的數(shù)據(jù)口送信息，由8255的PA口顯示紅、綠、黃燈的燃亮情況；由8255的PC口顯示每個(gè)燈的燃亮?xí)r間。(3)8051通過(guò)設(shè)置各個(gè)信號(hào)等的燃亮?xí)r間、通過(guò)8031設(shè)置，綠、紅時(shí)間分別為60秒、80秒循環(huán)由8051的P0口向8255的數(shù)據(jù)口輸出。（4）通過(guò)8051單片機(jī)的P3.0位來(lái)控制系統(tǒng)是工作或設(shè)置初值，當(dāng).牌位0就對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，為1系統(tǒng)就開(kāi)始工作。（5）紅燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間，當(dāng)有車(chē)輛闖紅燈時(shí)，啟動(dòng)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，3S后然后恢復(fù)正常。（6）增加每次綠燈時(shí)間車(chē)流量檢測(cè)的功能，并且通過(guò)查詢(xún)P2.0端口的電平是否為低，開(kāi)關(guān)按下為低電平，雙位數(shù)碼管顯示車(chē)流量，直到下一次綠燈時(shí)間重新記入。（7）綠燈時(shí)間倒計(jì)時(shí)完畢，重新循環(huán)。5．控制器的軟件設(shè)計(jì)5.1每秒鐘的設(shè)定延時(shí)方法可以有兩種一中是利用MCS-51內(nèi)部定時(shí)器才生溢出中斷來(lái)確定1秒的時(shí)間，另一種是采用軟延時(shí)的方法。5.2計(jì)數(shù)器硬件延時(shí)5.2.1計(jì)數(shù)器初值計(jì)算定時(shí)器工作時(shí)必須給計(jì)數(shù)器送計(jì)數(shù)器初值，這個(gè)值是送到TH和TL中的。他是以加法記數(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(mǎn)為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為C和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為T(mén)C可得到如下計(jì)算通式：TC=M-C式中，M為計(jì)數(shù)器摸值，該值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式0時(shí)M為213；在方式1時(shí)M的值為216；在方式2和3為285.2.2計(jì)算公式T=（M－TC）T計(jì)數(shù)或TC＝M－T／T計(jì)數(shù)T計(jì)數(shù)是單片機(jī)時(shí)鐘周期TCLK的12倍；TC為定時(shí)初值如單片機(jī)的主脈沖頻率為T(mén)CLK12MHZ，經(jīng)過(guò)12分頻方式0TMAX＝213＊1微秒＝8．192毫秒方式1TMAX＝216＊1微秒＝65．536毫秒顯然1秒鐘已經(jīng)超過(guò)了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間，所以我們只有采用定時(shí)器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問(wèn)題．5.2.31秒的方法我們采用在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為20的軟件計(jì)數(shù)器和使T0定時(shí)50毫秒．這樣每當(dāng)T0到50毫秒時(shí)CPU就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)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(jì)數(shù)器減1，然后判斷它是否為零。為零表示1秒已到可以返回到輸出時(shí)間顯示程序。5.2.4相應(yīng)程序代碼（1）主程序定時(shí)器需定時(shí)50毫秒，故T0工作于方式1。初值：TC＝M－T／T計(jì)數(shù)＝216－50ms/1us=15536=3CBOHORG1000HSTART:MOVTMOD,#01H;令TO為定時(shí)器方式1MOVTH0,#3CH;裝入定時(shí)器初值MOVTL0,#BOH;MOVIE,#82H;開(kāi)T0中斷SEBTTRO；啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)器MOVRO,#14H;軟件計(jì)數(shù)器賦初值LOOP:SJMP$；等待中斷（2）中斷服務(wù)子程序ORG000BHAJMPBRT0ORG00BHBRTO：DJNZR0，NEXTAJMPTIME;跳轉(zhuǎn)到時(shí)間及信號(hào)燈顯示子程序DJNZ：MOVRO，＃14H；恢復(fù)R0值MOVTH0,#3CH;重裝入定時(shí)器初值MOVTL0,#BOH;MOVIE,#82HRET1END5.3軟件延時(shí)MCS-51的工作頻率為2-12MHZ，我們選用的8031單片機(jī)的工作頻率為6MHZ。機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的12倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為12*（1/6M）=2us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過(guò)指令的執(zhí)行條數(shù)來(lái)確定1秒的時(shí)間。具體的延時(shí)程序分析：DELAY:MOVR4,#08H延時(shí)1秒子程序DE2:LCALLDELAY1DJNZR4,DE2RETDELAY1:MOVR6,#0延時(shí)125ms子程序MOVR5,#0DE1:DJNZR5,$DJNZR6,DE1RETMOVRN，#DATA字節(jié)數(shù)數(shù)為2機(jī)器周期數(shù)為1所以此指令的執(zhí)行時(shí)間為2msDELAY1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125usDELAYR4設(shè)置的初值為8主延時(shí)程序循環(huán)8次，所以125us*8=1秒由于單片機(jī)的運(yùn)行速度很快其他的指令執(zhí)行時(shí)間可以忽略不計(jì)。5.4時(shí)間及信號(hào)燈的顯示5.4.18051并行口的擴(kuò)展8051雖然有4個(gè)8位I/O端口,但真正能提供借用的只有P1口,因?yàn)镻2和P0口通常用于傳送外部傳送地址和數(shù)據(jù),P3口也有它的第二功能。因此，8031通常需要擴(kuò)展。由于我們用外部輸入設(shè)定紅綠燈倒計(jì)時(shí)初值、數(shù)碼管的輸出顯示、紅綠黃信號(hào)燈的顯示都要用到一個(gè)I/O端口，顯然8031的端口是不夠，需要擴(kuò)展。擴(kuò)展的方法有兩種：（1）借用外部RAM地址來(lái)擴(kuò)展I/O端口；（2）采用I/O接口新片來(lái)擴(kuò)充。我們用8255并行接口信片來(lái)擴(kuò)展I/O端口。5.4.2顯示原理：當(dāng)定時(shí)器定時(shí)為1秒，時(shí)程序跳轉(zhuǎn)到時(shí)間顯示及信號(hào)燈顯示子程序，它將依次顯示信號(hào)燈時(shí)間，同時(shí)一直顯示信號(hào)燈的顏色，這時(shí)在返回定時(shí)子程序定時(shí)一秒，在顯示黃燈的下一個(gè)時(shí)間，這樣依次把所有的燈色的時(shí)間顯示完后在重新給時(shí)間計(jì)數(shù)器賦初值，重新進(jìn)入循環(huán)。5.4.38255PA口輸出信號(hào)接信號(hào)燈：由于發(fā)光二極管為共陽(yáng)極接法，輸出端口為低電平，對(duì)應(yīng)的二極管發(fā)光，所以可以用置位方法點(diǎn)亮紅，綠，黃發(fā)光二極管。5.4.48255輸出信號(hào)與數(shù)碼管的連接：LED燈的顯示原理:通過(guò)同名管腳上所加電平的高低來(lái)控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)量而顯示不同的字形如SP，g,f,e,d,c,b,a管角上加上7FH所以SP上為0伏，不亮其余為T(mén)TL高電平，全亮則顯示為8采用共陰級(jí)連接:其中PC0\PB0-a,PC1\PB1-b,PC2\PB2-c,PC3\PB3-d,PC4\PB4-e,PC5\PB5-f,PC6\PB6-gPC7\PB7-SP接地顯示數(shù)值dopgfedcba驅(qū)動(dòng)代碼（16進(jìn)制）0001111113FH10000011006H2010110115BH3010011114FH40110011066H5011011006DH6011111007DH70000011107H8011111117FH表3驅(qū)動(dòng)代碼表5.4.58255與8051的連接：用8051的P0口的p0.7連接8255的片選信號(hào)cs我們用8031的地址采用全譯碼方式，當(dāng)p0.7=0時(shí)片選有效，其他無(wú)效，p0.1p0.1用于選擇8255端口P0.7p0.6p0.5p0.4p0.3p0.2P0.1P0.0A7A6A5A4A3A2A1A01XXXXX0000H為8255的PA口1XXXXX0101H為8255的PB口1XXXXX1002H為8255的PC口1XXXXX1103H為8255的控制口由于8051是分時(shí)對(duì)8255和儲(chǔ)存器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)所以8051的P0口不會(huì)發(fā)生沖突5.5程序設(shè)計(jì)5.5.1流程圖如圖所示圖8圖9程序流程圖5.5.2程序源代碼ORG0000H;主程序的入口地址LJMPMAIN;跳轉(zhuǎn)到主程序的開(kāi)始處ORG0003H;外部中斷0的中斷程序入口地址ORG000BH;定時(shí)器0的中斷程序入口地址LJMPT0_INT;跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序處ORG0013H;外部中斷1的中斷程序入口地址MAIN:MOVSP,#50HMOVIE,#8EH;CPU開(kāi)中斷，允許T0中斷，T1中斷和外部中斷1中斷MOVTMOD,#51H;設(shè)置T1為計(jì)數(shù)方式,T0為定時(shí)方式，且都工作于模式1MOVTH1,#00H;T1計(jì)數(shù)器清零MOVTL1,#00HSETBTR1;啟動(dòng)T1計(jì)時(shí)器SETBEX1;允許INT1中斷SETBIT1;選擇邊沿觸發(fā)方式MOVDPTR,#0003HMOVA,#80H;給8255賦初值，8255工作于方式0MOVX@DPTR,AAGAIN:JBP3.1,N0;判斷是否要設(shè)定東西方向紅綠燈時(shí)間的初值，若P3.1為1則跳轉(zhuǎn)MOVA,P1JBP1.7,RED;判斷P1.7是否為1，若為1則設(shè)定紅燈時(shí)間，否則設(shè)定綠燈時(shí)間MOVR0,#00H;R0清零MOVR0,A;存入東西方向綠燈初始時(shí)間MOVR3,ALCALLDISP1LCALLDELAYAJMPAGAINRED:MOVA,P1ANLA,#7FH;P1.7置0MOVR7,#00H;R7清零MOVR7,A;存入東西方向紅燈初始時(shí)間MOVR3,ALCALLDISP1LCALLDELAYAJMPAGAIN;-------------------------------------------N0:SETBTR0;啟動(dòng)T0計(jì)時(shí)器MOV76H,R7;紅燈時(shí)間存入76HN00:MOVA,76H;東西方向禁止，南北方向通行MOVR3,AMOVDPTR,#0000H;置8255A口，東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮MOVA,#0DDHMOVX@DPTR,AN01:JBP2.0,B0N02:SETBP3.0CJNER3,#00H,N01;比較R3中的值是否為0，不為0轉(zhuǎn)到當(dāng)前指令處執(zhí)行;------黃燈閃爍5秒程序------N1:SETBP3.0MOVR3,#05HMOVDPTR,#0000H;置8255A口，東西，南北方向黃燈亮MOVA,#0D4HMOVX@DPTR,AN11:MOVR4,#00HN12:CJNER4,#7DH,$;黃燈持續(xù)亮0.5秒N13:MOVDPTR,#0000H;置8255A口，南北方向黃燈滅MOVA,#0DDHMOVX@DPTR,AN14:MOVR4,#00HCJNER4,#7DH,$;黃燈持續(xù)滅0.5秒CJNER3,#00H,N1;閃爍時(shí)間達(dá)5秒則退出;------------------------------------------------------------N2:MOVR7,#00HMOVA,R0;東西通行，南北禁止MOVR3,AMOVDPTR,#0000H;置8255A口，東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮MOVA,#0EBHMOVX@DPTR,AN21:JBP2.0,T03N22:CJNER3,#00H,N21;------黃燈閃爍5秒程序------N3:MOVR3,#05HMOVDPTR,#0000H;置8255A口，東西，南北方向黃燈亮MOVA,#0E2HMOVX@DPTR,AN31:MOVR4,#00HCJNER4,#7DH,$;黃燈持續(xù)亮0.5秒N32:MOVDPTR,#0000H;置8255A口，南北方向黃燈滅MOVA,#0EBHMOVX@DPTR,AN33:MOVR4,#00HCJNER4,#7DH,$;黃燈持續(xù)滅0.5秒CJNER3,#00H,N3;閃爍時(shí)間達(dá)5秒則退出SJMPN00;------闖紅燈報(bào)警程序------B0:MOVR2,#03H;報(bào)警持續(xù)時(shí)間3秒B01:MOVA,R3JZN1;若倒計(jì)時(shí)完畢，不再報(bào)警CLRP3.0;報(bào)警CJNER2,#00H,B01;判斷3秒是否結(jié)束SJMPN02;------1秒延時(shí)子程序-------N7:RETIT0_INT:MOVTL0,#9AH;給定時(shí)器T0送定時(shí)10ms的初值MOVTH0,#0F1HINCR4INCR5CJNER5,#0FAH,T01;判斷延時(shí)是否夠一秒，不夠則調(diào)用顯示子程序MOVR5,#00H;R5清零DECR3;倒計(jì)時(shí)初值減一DECR2;報(bào)警初值減一T01:ACALLDISP;調(diào)用顯示子程序RETI;中斷返回;------顯示子程序------DISP:JNBP2.4,T02DISP1:MOVB,#0AHMOVA,R3;R3中值二轉(zhuǎn)十顯示轉(zhuǎn)換DIVABMOV79H,AMOV7AH,BDIS:MOVA,79H;顯示十位MOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVDPTR,#0002HMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#0001HMOVA,#0F7H