基于单片机控制的交通灯毕业设计.doc

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1、基于单片机控制的交通灯摘要近年来随着科技的飞速发展，一个以微电子技术、计算机技术和通信技术为先导的信息革命正在蓬勃发展。计算机技术作为三者之一，怎样与实际应用更有效的结合并发挥其作用尤为重要。单片机作为计算机技术的一个分支，正在不断的应用到实际生活中，同时带动传统控制检测的更新。在实时检测和自动控制的应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件使用，针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现交通的井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统，来实现交通的井然有序。交通信号灯控制方式很多，本系统采用美国ATMEL公司生产的

2、单片机AT89S51，以及其它芯片来设计交通灯控制，实现了通过AT89S51芯片的P1口设置红、绿灯点亮的功能，通过AT89S51芯片的RXD、TXD输入、输出设置显示时间。交通灯的点亮采用发光二极管实现，时间的显示采用七段数码管实现。单片机系统采用的是5 V直流电源供电。为了系统稳定可靠，系统内集成了“看门狗”芯片，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生。系统实用性强、操作简单、扩展性好。关键词：单片机；交通灯；控制器The Rraffic Light Based on The Single-chip ControlABSTRACTIn recent years along with tec

3、hnical rapid development， Take microelectronic technology，computer technology and communication as forerunners information revolution vigorous development。The computer technology took three one，how wields its function concurrently with a practical application more effective union。The monolithic inte

4、grated circuit took the computer technology a branch，in the unceasing application practical life，simultaneously is leading the traditional control examination the renewal。In the real-time examination and in the automatic control application system，the monolithic integrated circuit often takes a core

5、 part use，in view of concrete application object characteristic, Matches comes by other components to consummate。The intersection vehicles shuttle，the pedestrian is bustling，car dealership traffic lane, human sidewalk，methodical. What then depends on to realize the transportation orderly order? Depe

6、nds on is the street-traffic control lights automatic command system，realizes transportation systematic。The street-traffic control lights control mode are very many。This system uses monolithic integrated circuit AT89S51 which American ATMEL Corporation produces，as well as other chips design the traf

7、fic light control。Realized mouth has established the function through AT89S51 the chip P1 which red，the green light lightened, through AT89S51 chip RXD、TXD input， output establishment demonstration time。 The traffic light lightens uses the light emitter diode realization， the time demonstration uses

8、 seven section of nixie tube realizations。The monolithic integrated circuit system uses direct-current power supply。For system stable reliable，in the system integrated “the watch-dog” the chip，avoided the system because of dying machine the knock off situation occurrence。The system usability strong、

9、the operation simple、the extension is good。KEY WORD: Only flat machine ；Traffic lights ；Controller目 录1 前言12 交通管理方案论证22.1 设计任务22.2 方案选择23 交通灯系统硬件设计53.1 单片机概述53.2 系统构成53.3 芯片选择与介绍63.3.1 AT89S51芯片63.3.2 74LS164芯片93.3.3 74HC04输出信号与信号灯103.4 LED数码管显示103.5 交通灯控制线路图124 交通灯系统软件设计144.1 程序设计流程图144.2 延时的设定154.2

10、.1 计数器初值计算154.2.2 相应程序代码164.3 程序的主控制循环调用174.4 对现有程序的扩充185 实验调试195.1 实验平台195.2 实验步骤195.2.1 编写程序代码195.2.2 调试出现的问题及解决过程195.3 仿真调试215.4 实物功能图246 结束语26参考文献27致谢28附录A29附录B34基于单片机控制的交通灯1 前言今天，红绿灯安装在各个路口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已经出现了。1914年，电气启动的交通灯出现在美国。这种交通灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”

11、，绿灯亮表示“通行”。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，如果车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口1。当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与单片机密切相关。因此，一个好的交

12、通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等交通管理方面带来技术革新。随着大规模集成电路和单片机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛运用，交通灯智能控制是现代交通管理发展的一个主流方向。 中国车辆数量不断增加，交通控制在未来的交通管理中起着越来越重要的作用。智能交通灯的管理比重修一条马路无论在经济、交通运行速率上都有很好的效益，而且更加节约资源，使交管人员有更多的精力投入到管理整个城市交通控制，带来更大的经济和社会效益，为创造美好的城市交通形象发挥更多的作用。2 交通管理方案论证2.1 设计任务东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、左转绿、绿三个指示灯指挥车辆和行人安全通行。

13、红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示允许通行。红灯的设计时间为40秒，绿灯及左转绿灯的计时时间各为20秒。本系统利用单片机的定时器定时，控制十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间。把设计任务细化为四个状态，其对应状态，如图2.1所示：东西道为40秒红灯，南北道为20秒绿灯 东西道为20秒红灯，南北道为20秒左转绿灯东西道为20秒绿灯，南北道为40秒红灯东西道为20秒左转绿灯，南北道为20秒红灯 图2.1 状态转换图整个交通灯设计任务由四个状态组成，可以用程序设计实现。2.2 方案选择方案一：采用分模块设计思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选用一个单片机，其内部为一个十六位

14、计数器，模块化后，通过设置和程序清除来实现状态的转换，由于每一个模块的计数都不相同，各个模块是以预置数和计数器计数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块。置数模块的主要功能为：对不同的状态输入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如表2.1中东西道和南北道,分别为主干道的置数选择和次干道的置数选择。以主干道为例，简述其设计思想。如前分析，已经确定该系统有四个状态，而置数子模块要将下一状态的预置数准备好，所以很容易得到主干道的置数表，如表2.1所示：表2.1 置数表状态主干道预置数次干道预置数004020012020（左转）1020401120（左转）20通过表2.1得出可以利用程序循环的方法设

15、计该模块，主要思想是通过数据判断指令和跳转指令实现，由主控制器计时和中断产生的四个状态去译码，从而得到不同的输出，也就是预置数。由上分析得出可以用一个计数器和跳转指令去完成预置数，而红绿灯的显示也是一样，由状态分析可以得出红绿灯的变化表，如表2.2所示：表2.2 红绿灯变化表状态主干道灯显示次干道灯显示00红灯绿灯01红灯左转绿灯10绿灯红灯11左转绿灯红灯通过表2.2可以得出用组合电路能实现该功能。使用数据选择器的思想，在本系统中，直接通过门电路的译码。接下来就是计数模块，它主要的功能为：要从预置数开始递减计数，一个状态结束，通过判断，通知主控制模块，使之进入下一模块。还有一个必须考虑到的就

16、是预置数必须在下一个状态来之前准备好，而红绿灯的状态变化，必须和计数状态同步，于是引起预置数变化的程序要超前于系统本身的状态变化。所以，系统中的两个状态转换时，在上一状态结束时设置预置数，而控制红绿灯的是随着系统本身状态的变化而变化，体现在要有两组电路去判断符合的状态。方案二：方案二设计状态的转换表，如表2.3所示：表2.3 状态转换表状态主干道灯显示次干道灯显示00(15S)红灯绿灯01(05S)红灯黄灯10(15S)绿灯红灯11(05S)黄灯红灯本方案分三步：（1）要建立三路信号灯的控制系统，本设计采用7408芯片通过组合逻辑控制三路灯的显示关系。（2）建立显示控制系统，本设计采用7419

17、0芯片倒计时控制，每个方向用两片来相连实现。另外使用74153芯片，因为设置的时间末位均为5，所以只要用一片74153 对高位置位，将低位的初值预置锁定为5，而高位则根据需要由反馈部分提供预置值。（3）建立反馈和细节连接部分，本部分主要解决显示和灯控的同步问题。本系统采用倒计时系统减为0，如当系统减为0时通过两个D触发器得到两个变量，也就是前面分析中的状态，通过它的变化可以得到不同的逻辑关系来驱动74153控制哪组灯亮（对应关系如表2.3所示），另外它还要同步反馈到显示系统的置数环节。综上所述，方案一采用了分模块设计，在设计上显得较简单，设计纯朴，便于测试。方案二采用的是一般设计，首先将许多逻

18、辑关系简化到极点，而后将其一起集成用较少的芯片去完成所需功能。相比之下方案一有较强的可读性和较强的可修改性。因此，交通灯控制系统最终的设计应该使用方案一所述的分模块化设计。对工程设计人员来说，采取分模块设计的产品无论从维修上还是升级上考虑都有好处。3 交通灯系统硬件设计3.1 单片机概述单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成。它把运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。通常，单片机由单个集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需

19、要和适当的软件及外部设备相结合，便可以构成一个单片机控制系统。单片机经过1、2、3、3代的发展，目前正朝着高性能和多品种方向发展。它的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚越来越多功能化。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。它主要是作为控制部分的核心部件。因此，单片机的

20、学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师2。3.2 系统构成本系统的主要元件包括：电路板一块，AT89S51单片机一片，74LS164芯片八片，七段数码管八个。74HC04反向器一片，发光二极管12个（8个绿的，4个红的用于交通控制），一个按键（用于控制返回）。交通灯系统的结构框图，如图3.1所示：键盘控制返回AT89S51单片机系统LED显示模块接口电路74LS164图3.1 系统结构框图系统各部分工作：(1)程序设置初始时间，通过AT89S51单片机内部相应寄存器来实现。(2)由AT89S51单片机的定时器每秒钟通过P3.0口向74LS164的数据端口送信息，由74

21、LS164的输出口显示红灯、绿灯、左转绿灯的点亮时间情况；由AT89S51的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口显示每个灯的点亮情况。(3)AT89S51通过程序设置各个信号灯的点亮时间，通过程序设置红灯、绿灯、左转绿灯的时间依次为40秒、20秒、20秒循环，由AT89S51的 P3口向74LS164的数据口输出。(4)74LS164的A、B口用于串行输出时间位，经过串并转换送到七段数码管的八个引脚，而P1口用于输出控制信号，通过74HC04反向器实现控制各个灯的情况。它采用5V的直流电来驱动二极管。(5)AT89S51本身集成了看门狗指令，当系统出现异常，看门狗将发出溢出中断。通过专用端

22、口输出，引起RESET复位信号复位系统。3.3 芯片选择与介绍3.3.1 AT89S51芯片选用的AT89S51与同系列的AT89C51在功能上有明显的提高，最突出是的可以实现在线的编程。用于实现系统的总的控制。其主要功能列举如下：1、为一般控制应用的8位单片机；2、晶片内部具有时钟振荡器（传统最高工作频率可至33MHz）；3、内部程式存储器（ROM）为4KB；4、内部数据存储器（RAM）为128B；5、外部程序存储器可扩充至64KB；6、外部数据存储器可扩充至64KB；7、32条双向输入输出线，且每条均可以单独做I/O的控制；8、5个中断向量源；9、2组独立的16位定时器；10、1个全双工串

23、行通信端口；11、8751及8752单芯片具有数据保密的功能；12、单芯片提供位逻辑运算指令。AT89S51各引脚功能介绍，如图3.2所示：图3.2 AT89S51引脚图VCC：AT89S51电源正端输入，接+5V。VSS：电源地端。XTAL1：单芯片系统时钟的反向放大器输入端。XTAL2：单片机系统时钟的反向放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英振荡晶体系统就可以运作了，此外可以在两个引脚与地之间加入一个20的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。 RESET：AT89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个

24、机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器的内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。EA/Vpp：EA为英文External Access的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平工作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。如果是使用8751内部程序空间时，此引脚要接成高电平。此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。ALE/PROG：ALE

25、是英文Address Latch Enable的缩写，表示地址锁存器启用信号。AT89S51可以利用这个引脚来触发外部的8位锁存器（如74LS373），将端口0的地址总线（A0A7）锁进锁存器中，因为AT89S51是以多工的方式送出地址及数据。平时在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6，因此可以用来驱动其他周边晶片的输入。此外在烧录8751程序代码时，此引脚会被当成程序规划的特殊功能来使用。PSEN：此为Program Store Enable的缩写，其意为程序储存启用，当8051被设成为读取外部程序代码工作模式时（EA=0），会送出此信号以便取得程序代码，通常这支脚是接到E

26、PROM的OE脚。AT89S51可以利用PSEN及RD引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM，使得数据存储器与程序存储器可以合并在一起而共用64K的地址范围。PORT0（P0.0P0.7）：端口0是一个8位宽的开路电极（Open Drain）双向输出入端口，共有8个位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此类推。其他三个I/O端口（P1、P2、P3）则不具有此电路组态，而是内部有一提升电路，P0在当作I/O用时可以推动8个LS的TTL负载。如果当EA引脚为低电平时（即取用外部程序代码或数据存储器），P0就以多工方式提供地址总线（A0A7）及数据总线（D0D7）。设计者必须外加一个锁存器将端

27、口0送出的地址锁住成为A0A7，再配合端口2所送出的A8A15合成一组完整的16位地址总线，而定位地址到64K的外部存储器空间。PORT2（P2.0P2.7）：端口2是具有内部提升电路的双向I/O端口，每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载，若将端口2的输出设为高电平时，此端口便能当成输入端口来使用。P2除了当作一般I/O端口使用外，若是在AT89S51扩充外接程序存储器或数据存储器时，也提供地址总线的高字节A8A15，这个时候P2便不能当作I/O来使用了。PORT1（P1.0P1.7）：端口1也是具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个LS的 TTL负载，同样地，若将端口1

28、的输出设为高电平，便是由此端口来输入数据。如果是使用8052或是8032的话，P1.0又当作定时器2的外部脉冲输入脚，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中断输入的触发引脚。PORT3（P3.0P3.7）：端口3也具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个TTL负载，同时还多工具有其他的额外特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、定时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。其引脚分配如下：P3.0：RXD，串行通信输入。P3.1：TXD，串行通信输出。P3.2：INT0，外部中断0输入。P3.3：INT1，外部中断1输入。P3.4：T0，计时计数器0输入。P3.5

29、：T1，计时计数器1输入。P3.6：WR：外部数据存储器的写入信号。P3.7：RD，外部数据存储器的读取信号3。3.3.2 74LS164芯片74LS164为串行输入、并行输出移位寄存器，也是单向总线驱动器。74LS164在串行口为方式0状态，即工作在移位寄存器方式，波特率为振荡频率的十二分之一。器件执行任何一条将SBUF作为目的寄存器的命令时，数据便开始从RXD端发送。在写信号有效时，相隔一个机器周期后发送控制端SEND有效，即允许RXD发送数据，同时，允许从TXD端输出移位脉冲。第一帧（8位）数据发送完毕时，各个控制信号均恢复原状态，只有TI保持高电平，呈中断申请状态。第一个74LS164

30、把第一帧数据并行输出，LED1显示该数据。然后，用软件将TI清0，发送第二帧数据。第二帧数据发送完毕，LED1显示第二帧数据，第一帧数据串行输入给第二个74LS164，LED2显示第一帧数据。依此类推，直到把数据区内所有数据发送出去。应该注意，数据全部发送完后，第一帧数据在最后一个LED显示。由于TXD端最多可以驱动8个TTL门4。3.3.3 74HC04输出信号与信号灯74HC04主要对信号起了反向作用。要使行人能看见信号灯的情况，必须把P1口输出的信号进行放大，这里我们用74HC04反向器，当极性为高电平时晶闸管导通，该支路指示灯亮；当极性为低电平时晶闸管关断，该支路指示灯灭。LED灯的显

31、示原理：通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二极管是否点亮。 七段数码管的显示及与74LS164的连接显示不同的数字如SP，g,f,e,d,c,b,a 管角上加上0FEH，所以SP上为0伏时不亮，其余为TTL高电平时全亮，则显示为85。数字0-9与16进制的转换驱动代码表如表3.1所示：表3.1 驱动代码表显示数值a b c d e f g dop驱动代码（16进制）01 1 1 1 1 1 1 10FCH10 0 0 0 0 1 1 060H21 1 0 1 1 0 1 00DAH31 1 1 1 0 0 1 00F2H40 1 1 0 0 1 1 066H51 0 1 1 0 1 1 0

32、0B6H61 0 1 1 1 1 1 00BEH71 1 1 0 0 0 0 00E0H81 1 1 1 1 1 1 00FEH91 1 1 1 0 1 1 00F6H3.4 LED数码管显示考虑到成本问题，显示电路采用常用的74LS164驱动LED比较实用（74LS164是TTL八位串行入/并行输出移位寄存器）。串入并出移位寄存器，在每个时钟的上升沿采样数据。使用的时候用一个I/O口做数据线串行输入再用一个口做时钟来拉高拉低控制采样数据即可6。串行口扩展的四位LED显示电路，如图3.3所示：图3.3 四位LED显示电路图LED（Light Emitting Diode），中文名发光二极管，从

33、模拟电子技术的角度解释，它是一种固态的半导体器件，可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元排

34、列组成的平面式显示屏幕。它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。较LCD显示器相比, LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面，都更具优势7。LED数码管分共阳极与共阴极两种，其工作特点是：共阴，输出高电平数码管为亮,而共阳则应输出低电平使数码管亮。共阳需要把公共端接高电位，用低电平控制；共阴的则是把公共端接低电位，用高电平控制。当然，LED的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。假如我们将b和c段接上正电源，其它端接地或悬空，那么b和c段发光，此时，数码管显示将显示数字“1”。而将a、b、d、e和g段都接上正电源，其它引脚悬空，此时数码管将显

35、示“2”。其它字符的显示原理类同8。LED显示图，如图3.4所示：图3.4 LED显示图3.5 交通灯控制线路图交通灯控制线路图，如图3.5所示： 图3.5 交通灯控制线路图4 交通灯系统软件设计4.1 程序设计流程图程序详细流程图，如图4.1所示：开始设置定时器中断赋初值F0=1R0,R1分别送A。调用计时程序并调用延时R2=011Flag0=1跳到SECR2=021Flag1=1跳到THR,F0=1R2=03Flag1=1跳到FOUR2=04标志位清0，跳到FIRR0=0R2加1，跳到DIAOY图4.1 程序详细流程图流程图说明：图中定时器在每50ms中断一下，设置为循环20次（此时为1秒

36、），每1秒以后，R0，R1自动减1。程序中的判断在相等情况下从右边出，不相同的情况往下走。4.2 延时的设定延时方法可以有两种：一种是利用AT89S51内部定时器的溢出中断来确定1秒的时间；另一种是采用软件延时的方法9。4.2.1 计数器初值计算定时器工作时必须给计数器送初值，这个值是送到TH和TL中的。他是以加法记数的，并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求。因此，我们可以把计数器记满为零所需的计数值设定为C和计数初值设定为TC。M为计数器模值，该值和计数器工作方式有关。在方式0时M为213 ；在方式1时M的值为216；在方式2和3为28 ；是单片机时钟周期的12倍；TC为定时初值。如单片机

37、的主脉冲频率为=12MHZ，经过12分频：方式0 方式1显然1秒钟已经超过了计数器的最大定时间，所以我们只有采用定时器和软件相结合的办法才能解决这个问题。实现1秒的方法：我们采用在主程序中设定一个初值为20的软件计数器使T1定时50ms。这样每当T1到50ms时CPU就响应它的溢出中断请求，进入他的中断服务子程序。在中断服务子程序中，CPU先使软件计数器减1然后判断它是否为零。为0表示1秒已到可以返回到输出时间显示程序。4.2.2 相应程序代码定时器的设置定时器需定时50ms，故T1工作于方式1。初值计算：START：MOV TMOD，#10H ；令T0为定时器方式1 MOV TH0，#3CH

38、 ；装入定时器初值 MOV TL0，#0BOH SETB EA ； 打开总中断 SETB ET1 ；开T1中断SETB ER ；启动T1计数器CLR FLAG1 CLR FLAG2 CLR FLAG3 MOV R3，#20H ；软件计数器赋初值相应中断服务子程序ORG 001BHLJMP DSDORG 0030HDSD： INC R3MOV TH0，#3CH ；重装入定时器初值MOV TL0，#BOHCJNE R3，#20，FHDEC R0DEC R1MOV R3，#00HFH： RETI程序的软件延时：AT89S51的工作频率为03310，我们选用的AT89S51单片机的工作频率为12。机器

39、周期与主频有关，机器周期是主频的12倍，所以一个机器周期的时间为11。我们可以知道具体每条指令的周期数，这样我们就可以通过指令的执行条数来确定1秒的时间。具体的延时程序分析：DELAY：MOV R4，#00H ；延时125us 子程序D1：MOV R5，#00HDJNE R5，DL2DJNE R4，D1RET DELAY为一个双重循坏，循环次数为，所以延时时间为，约为125。 DELAY R4设置的初值为8，主延时程序循环8次，所以。4.3 程序的主控制循环调用用来实现四个状态之间的转换,代码如下:DIAOY：；循环控制子程序CJNE R2，#01H，AA；判断不相等刚跳转JB FLAG1，A

40、A；FLAG1为1则跳转LJMP SEC ；跳转到SECAA： CJNE R2，#02H，AAAJB FLAG2，AAASETB F0LJMP THRAAA：CJNE R2，#03H，BBJB FLAG3，BBLJMP FOUBB： CJNE R2，#04H，BBB；判断不相等则跳转CLR F0；F0位清0CLR FLAG1 CLR FLAG2 CLR FLAG3 LJMP FIRBBB： CJNE R0，#00H，SGL INC R2；R2加1 LJMP DIAOY4.4 对现有程序的扩充 当由于紧急需要对道路进行长时间通行时，就要保持该道路更长时间的通行。下面以东西方向为例进行紧急通行为例

41、。紧急通行是平常通行的特例，只要将相应的代码去掉就可以实现延长本车道的通行时间。设置通行时间为20秒。核心代码如下：FIR：MOV P1，#00H SETB P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 MOV R0，#20 MOV R1，#40SGL： ；与原程序类同（见附录A） CJNE R0，#00H，SGL LJMP FIR要实现东西方向的左转通行时，只需要修改FIR中的代码就可以了。时间显示只要修改R0和R1就可以了。要实现南北方向的左转通行时，只要把SGL换成SGL1、把FIR 中代码进行相应的修改就可以了。5 实验调试5.1 实验平台我们采用的是Keil Sof

42、tware生产的Cx51编译器。运行在Windows XP操作平台12。 开启计算机进入Keil C51编译器介面，如图5.1所示：图5.1 Keil C51编译器介面5.2 实验步骤5.2.1 编写程序代码程序代码分为3个模块：中断模块，循环模块，算法模块。（见附录）5.2.2 调试出现的问题及解决过程调试程序 打开Keil软件，新建工程； 选择芯片； 新建文档，把编写好代码写入文档并保存了ASM文件； 把保存的文档加载到Source Group；编译程序；设置转换成16进制；运行程序的结果。2把编译好的16进制文件(jtd.hex) 输入单片机AT89S51仿真器和对其进行初始化。3给实验

43、板进行通电，观察运行结果，不一致则跳到第一步进行反复调试，直到与预定目的一致。以下是在程序调试过程中出现的情况：通电以后，把程序装好，数码管显示的数字不变，按复位键后重新开始还是如此。经过和唐老师的共同分析以及其他老师同学的帮助下，发现是中断系统在计时到了1秒以后，赋的初值R0，R1没有减1，修改如下：DSD：INC R3 MOV TH1，#3CH MOV TL1，#0B0H CJNE R3，#20, FH；判断是否够1秒 DEC R0 DEC R1 MOV R3，#00H；R3清0FH：RETI；中断返回通电以后，东西、南北方向的时间均递减，20秒以后，东西方向的20秒用完，变成东西左转、南

44、北各20秒，此后，时间显示和红绿灯不再变化，一直保持这一状态。经过唐老师和其他老师同学的帮助下，终于找到原因，问题出在循环控制过程中，当经过第一次20秒判断后，寄存器R2加1，当再次运行到循环控制处时，判断R2与#01H相同，程序跳到SEC处执行，此后一直如此。解决方法如下：设置3个标记位：FLAG1 BIT 00H；标记00H位FLAG2 BIT 01HFLAG3 BIT 02H在循环控制中加入判断如：DIAOY：CJNE R2，#01H,，AA；判断不相等则跳转 JB FLAG1，AA；FLAG1为1则跳转 LJMP SEC ；跳到SEC在跳到SEC后，在运行到该程序后加给FLAG1置数，程序如下：SEC：CLR P1.0 SETB P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 MOV R0，#20 MOV R1，#20 SETB FLAG1 LJMP SGL5.3 仿真调