黃華

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷發(fā)展，人民生活水平的的不斷提高以及人口的不斷增長，在加上近年來很多人喜歡自駕旅游，人們的出行變得異常擁擠，所以制定一套良好的交通體系將成為解決這一問題的必不可少的法寶，交通燈—將有效的解決這一問題。現(xiàn)如今交通燈被廣泛應(yīng)用于全國各大城市的道路，用于疏通各個(gè)交通樞紐，調(diào)控人們的出行，為人們的日常出行帶來了方便。本系統(tǒng)采用STC公司生產(chǎn)的STC89C52單片機(jī)，STC89C52單片機(jī)是一種功率低、高性能、抗干擾能力強(qiáng)的CMOS微控制器，使用的的是經(jīng)典的MCS—51內(nèi)核，且具有8K的可編程Flash存儲器，擁有512字節(jié)的RAM，32位的I/O口線，3個(gè)16位的定時(shí)器T0、T1、T2，內(nèi)部自帶2K的EEPROM，內(nèi)部的Flash可擦寫100000次以上，及自帶看門狗程序防止程序因長時(shí)間的運(yùn)行導(dǎo)致程序錯(cuò)亂，具有掉電和空閑模式達(dá)到在不用時(shí)節(jié)省電力的效果，并且可以進(jìn)行串、并行通訊、A/D轉(zhuǎn)換、控制液晶顯示以及控制各種時(shí)鐘、語音·芯片等功能，可謂功能強(qiáng)大。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；交通燈；分析

一、綜述

如今的交通燈主要是由紅、綠、黃三種顏色組成，并且有箭頭式和圓形紅綠燈兩種方式，許多交通較為擁擠的十字路口多采用箭頭式與圓形式混合管理各個(gè)車輛的通行情況。交通燈最早出現(xiàn)在19世紀(jì)初期英國的約克城，開始時(shí)只有紅色與綠色兩種顏色，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與工業(yè)水平的不斷提升道路逐漸變得擁擠，所以應(yīng)道路交通指揮的需要，第一組由紅、綠、黃三種顏色的交通燈于1918年應(yīng)運(yùn)而生，它的每一盞燈都是由一個(gè)圓形的四面投影器，由于它的出現(xiàn)極大的改善了交通情況，使人們的出行安全而又方便。最開始時(shí)英國約克城經(jīng)常會出現(xiàn)馬車軋人事故，并且當(dāng)時(shí)約克城紅綠兩色分別代表已婚的女性和未婚的女性，所以人們受到啟發(fā)，于1868年12月10日由英國機(jī)械師德.哈設(shè)計(jì)制造的燈柱高7米的由紅綠兩色組成的紅綠兩色提燈—煤氣交通燈，在這盞交通燈的燈腳下站著一名手持長桿的警察拉動(dòng)手里的皮帶隨心所欲的控制燈的顏色，但這盞煤在面世的第23天，由于煤氣燈的忽然爆炸使一位正在執(zhí)勤的警察喪命，而使得其又被取締，直到1914年，在美國的克利夫蘭市恢復(fù)了紅綠燈，紅綠燈才正式的開始融入人們的生活，此時(shí)的紅綠燈已經(jīng)是用電來帶動(dòng)工作的，隨后在芝加哥等城市相繼采用了交通燈來引導(dǎo)交通。

值得一提的是，黃色信號燈的發(fā)明者是我國的胡汝鼎，他曾懷著對科學(xué)的熱情態(tài)度，以及“科學(xué)救國”的偉大抱負(fù)去美國深造，他在為愛迪生的美國通用電氣公司工作時(shí)，有一天，他站在繁華的路口等待綠燈時(shí)，當(dāng)他看到紅燈即將過去時(shí)一輛汽車呼嘯而過，嚇得他連忙退了回去，驚嚇之余，他反思自己的經(jīng)歷，反思這樣的設(shè)計(jì)的交通燈的缺點(diǎn)，很可能，會給人們的出行帶來危險(xiǎn)，所以他就想到了在紅綠燈之間再加一個(gè)黃燈，以警告人們危險(xiǎn)，打定主意后，他向有關(guān)方面提出建議，比得到了肯定，于是紅、綠、黃的交通燈系統(tǒng)就此產(chǎn)生，并得到了廣泛的應(yīng)用。

二、有關(guān)單片機(jī)的概述

單片機(jī)就是在一塊硅片上集成了微處理器、存儲器及各種輸入/輸出接口的芯片，這樣的一塊芯片就具有了計(jì)算機(jī)的屬性，因而也被稱為微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)的功能的實(shí)現(xiàn)要靠我們使用者自己編程序來實(shí)現(xiàn)，我們編程的目的就是控制這塊芯片的各個(gè)引腳在不同的時(shí)間輸出不同的電平（高電平或者低電平），進(jìn)而控制與單片機(jī)的各個(gè)引腳相連接的外圍電路的電氣狀態(tài) 。我們設(shè)計(jì)的這個(gè)交通燈系統(tǒng)使用的是STC89C52—DIP單片機(jī)，我們先來介紹一下這個(gè)標(biāo)識，STC—前綴，標(biāo)示芯片為STC公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，8—表示8051內(nèi)核，9—表示內(nèi)部含有Flash EEPROM存儲器，C—表示該器件為CMOS產(chǎn)品，5—固定不變，2—表示該芯片內(nèi)部程序存儲空間大小（1為4KB，2為8KB，3為12KB）。

三、Keil C51軟件開發(fā)系統(tǒng)

Keil C51 是德國Keil Software 公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，提供了豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具u Vision。Keil C51 標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境，同時(shí)保留了匯編語言代碼高效、快速的特點(diǎn)。

Keil C51是目前最高效、最靈活的8052開發(fā)平臺。它不僅可以支持所有的8051衍生產(chǎn)品，還可以支持所有兼容的仿真器，同時(shí)也支持其他第三方的開發(fā)工具。因此，它必然成為8051開發(fā)用戶首選軟件系統(tǒng)。與匯編語言相比，C51具有良好的模塊化、較強(qiáng)功能性、易閱讀和維護(hù)的特點(diǎn)，因而易學(xué)易用。目前多數(shù)的單片機(jī)開發(fā)都是以C語言為主，這使得使用C51可以縮短開發(fā)周期、降低成本、提高可靠性、開發(fā)的代碼具有較好的可移植性。

四、程序分析與介紹

（1）延時(shí)程序：程序中使用for語句的嵌套來實(shí)現(xiàn)延時(shí)效果。

（2）數(shù)碼管顯示程序：程序中使用了兩個(gè)顯示函數(shù)來分別表示南北方向和東西方向的計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù)顯示，顯示方式大同小異，東西方向使用P0口作為輸出控制端，南北方向使用P2口作為輸出控制端。以南北方向?yàn)槔猴@示程序開始時(shí)先打開段選把P2口的輸出電平通過鎖存器送入數(shù)碼管，關(guān)閉段選，再打開位選，把P2口的輸出電平通過鎖存器送入數(shù)碼管后，關(guān)閉位選，由于這之間的時(shí)間間隔很小，肉眼無法識別其閃爍。

（3）計(jì)時(shí)器閃爍程序：為了起到警示作用，當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)5秒時(shí)計(jì)時(shí)器會閃爍，程序中使用定時(shí)器2來控制計(jì)時(shí)器的閃爍，在程序中定時(shí)器2使用的是16位自動(dòng)重裝模式，當(dāng)定時(shí)器中斷100次時(shí)，flag會取反，也就是說定時(shí)器中斷的次數(shù)控制了計(jì)時(shí)器閃爍的快慢。

五、小結(jié)

本論文設(shè)計(jì)采用STC公司生產(chǎn)的STC89C52單片機(jī)及其他電氣元件（74HC573鎖存器，9014三極管，電阻，LED燈）組成，來設(shè)計(jì)十字路口交通燈，所用器件數(shù)量較少且價(jià)格便宜，設(shè)計(jì)簡便，實(shí)用性強(qiáng)，并且為了解決因十字路口的車流量在不同時(shí)間段各不相同，如果采用單一的時(shí)間計(jì)數(shù)方式會造成車輛等待時(shí)間過久而造成時(shí)間浪費(fèi)的缺點(diǎn)，本系統(tǒng)采用三種不同的計(jì)數(shù)方式輪流計(jì)數(shù)，已達(dá)到時(shí)間高效利用的目的。為了系統(tǒng)內(nèi)部穩(wěn)定可靠的運(yùn)行程序，系統(tǒng)內(nèi)部集成了看門狗程序用以防止因系統(tǒng)的死機(jī)而停止工作。

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