交通灯控制系统毕业论文设计1.doc

1 摘摘 要要 近年来随着科技的飞速发展 单片机的应用正在不断深入 同时带动传统控制检测技术日益更 新 在实时检测和自动控制的单片机应用系统中 单片机往往作为一个核心部件来使用 仅单片机 方面知识是不够的 还应根据具体硬件结构软硬件结合 加以完善 本文设计主要研究最为典型的二车道的交通灯自动控制系统 它由晶振模块 定时模块 三色 灯控制模块组成 并且利用三色灯 红 黄 绿 的指示和倒计时显示来实现功能 在设计中主要 开放了了外部中断 EX0 一般情况下交通路口中的突发事件包括闯红灯和救护车通过 对于外部的 所有突发事件都可以当中断处理 关键词 PROTEUS 80C51 三色灯 LED 数码显示 2 目录目录 1 绪论 1 1 交通红绿灯的发展历史 3 1 2 道路交通控制的必要性 4 2 总体设计思路 基本原理和框图 2 1 设计思路 5 2 2 基本原理 5 2 3 总体设计框图 5 2 4 交通灯自动控制的设计程序流程框图 6 3 交通灯自动控制电路硬件设计 3 1 单片机的结构 6 3 2 主要元器件选择 6 3 3 设计显示部分 7 3 4 交通路口模型 7 3 5 总电路图 8 3 6 显示原理 8 4 交通灯自动控制电路软件设计 4 1 单片机中断系统基本结构 9 4 2 每秒钟的设定 11 4 3 计数器初值计算 11 5 系统仿真 11 6 总结与体会 13 参考文献 3 1 1 绪绪论论 1 11 1 交通红绿灯的发展历史交通红绿灯的发展历史 交通指挥信号已有 100 多年的历史了 它经历了从人工到自动 从点到线 从线到面的控制 过程 随着我国社会经济的发展 城市化 城镇化进程的加快 道路交通堵塞问题日趋严重 如何 对交通进行合理的管理和调度而尽可能减少堵车现象成为目前我国很多地方尤其是特大城市急需解 决的问题 显然交通灯在其中起着不可或缺的作用 本文就控制交通灯的方法进行了讨论 分析了 各种方案的性价比 并用软 硬件加以实现 而后 对六车道以上道路的 十字交叉路口交通灯控 制 进行了分析 最后 还对城市交通灯网的控制进行了展望 希望能给有关政府部门一些参考 更好地改善我们的城市交通 现今的交通发展迅速 车辆极具增加 马路不断扩宽 人行横道相对 较少 在车流量较大的地段即便有人行横道 行人也很难通过马路 行人自控指示灯系统可以有效 的改善这种状况 特别是像北京这样的大都市 经济飞速发展 车辆繁多 人口密集 缓解交通已 成为当务之急 例如在我们新校区西门口 塔南路 就是这种情况 每天进出校门的学生特别多 大多 还需要穿过这条繁忙的高速公路 这为学校师生带来大大的不便 该系统主要应用于交通领域 具有 较高的实用价值 该系统利用红灯 黄灯 绿灯来指挥车辆和行人 以达到车辆停止 行人通行的目 的 减少了交通拥挤现象 为行人节省了时间 即保证行人过马路时的安全 也减轻了交管部门的负 担 本产品面对公共交通设施 并不注重经济收益 而是注重以后潜在的发展 从而带动相关产业 用户可以完全掌握行人自控指示灯系统的操作方法 以及各个按键的作用科学技术的突飞猛进直接 把我们带进了信息化的社会 计算机的应用已普及到经济和社会生活的各个领域 1 21 2 道路交通控制的必要性道路交通控制的必要性 经济的发展 城市化速度的加快 机动车辆占有量急剧增加 由此引发出日益严重的交通问题 交通拥挤甚至堵塞 交通事故频繁 空气和噪声污染严重 公共运输系统效率下降等 解决这一问 题通常有两种办法 一种是修路造桥 这对道路交通状况的改善是一种最直接的办法 但它需要巨 4 额的投资 且在城市中心区受拆迁的限制 很难实施 另一种是在现有的道路交通条件下 实施交 通控制和管理 充分发挥现有道路的通行能力 大量事实已经证明这种方法的有效性 现代道路交通的复杂多样 常常是几个或几十个甚至是成百上千个路口互相关联 在这种情 况下 使任何一个经验丰富的交通警察都无能为力 因此 人们越来越关注把先进的科学技术用于 交通管理 从而促进了交通自动控制技术的不断发展 道路交通控制的目的可定义为 在确定的行政规定约束下 采用合适的营运方法来确保公共和 私人运输方式具有最佳的交通运行状态 围绕这一目的研制出的道路交通控制系统 把受控对象看 成一个整体 采用对交通流科学地时间分割的方法 最大限度地保证交通流运动的连续性 使受控 区域的交通流减少冲突 同时平稳地 有规则地运动 道路交通控制的作用主要表现为以下几个方 面 1 改善交通秩序 增加交通安全 2 减少交通延误 提高经济效益 3 降低污染程度 保护生态环境 4 节省能源和土地消耗 5 2 2 总体设计思路 基本原理和框图总体设计思路 基本原理和框图 2 2 1 1设计思路设计思路 交通灯的自动控制系统的主要功能包括 普通交通灯的显示 LED 倒计时显示 突发事件的外 部处理和交通路口的模拟 本设计的控制系统由以下电路模块组成 振荡器和时钟电路 这部分电路主要由 89C51 单片机和一些电容 晶振组成 设计控制部分 主要由 89C51 单片机的外部中断电路组成 设计显示部分 LED 数码显示部分 LED 数码显示部分由七段数码显示管组成 2 2 2 2 基本原理基本原理 主体电路 交通灯自动控制模块 这部分电路主要由 89C51 单片机的 I O 端口 定时计数器 外部中断扩展等组成 本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计 用 P1 口作为输出 程序的初始化是东西南北 方向的红灯全亮 然后南北方向红灯亮 东西方向绿灯亮 60 秒后东西方向黄灯闪亮 5 秒后南北 方向绿灯亮 东西方向红灯亮 重复执行 倒计时用到定时器 T0 用 P2 口作为 LED 的显示 二位 一体的 LED 重复执行 60 秒的倒计时 作为突发事件的处理 本设计主要用到外部中断 EX0 用一 模拟开关作为中断信号 实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源 2 2 3 3 总体设计框图总体设计框图 6 晶振模块 定时模块 三色灯控制模块 LED显示模块 驱动电路 外部中断 图 2 1 交通灯总体设计框图 2 42 4 交通灯自动控制的设计程序流程框图交通灯自动控制的设计程序流程框图 开始 初始化程序 END 60秒倒计时显示 东西黄灯闪亮5秒 南北绿灯亮 东西红灯亮 60秒倒计时显示 南北黄灯闪亮5秒 南北红灯亮 东西绿灯亮 7 3 3 交通灯自动控制电路硬件设计交通灯自动控制电路硬件设计 3 13 1 单片机的结构单片机的结构 单片微机 Single Chip Microcomputer 简称为单片机 它在一块芯片上集中成了中央处理单 元 CPU 随机存储器 RAM 只读存储器 ROM 定时 计数和多功能输入 输出 I O 口 如并行口 I O 串行口 I O 和转换 A D 等 就其组成而言 一块单片机就是一台计算机 其典型结构如图所示 由 于它具有体积小 功能强和价格便宜等优点 因而被广泛地应用于产品智能化和工业控制自动化上 3 23 2 主要元器件选择主要元器件选择 1 开关管的选择 BUTTON 按钮 2 LED 发光二极管 LED RED LED YELLOW LDE GREEN 发光二极管的主要技术参数有额定电压和额定工作电流 LED 显示电路如图 3 1 所示 图 中限流电阻 i 是限制线路电流的 阻值的大小由 I U R 计算得到 例如发光二极管的额 定电压为 2V 额定工作电流为 20mA 计算 Ri 5 2 0 02 150 3 二位一体数码管 7SEG MPX2 CAT RED 共阳数码管 红色 4 PN4249 驱动三极管 5 AT89C51 系列单片机 6 AT89C51 芯片介绍 8 P1 0 T2 1 P1 1 T2EX 2 P1 2 ECI 3 P1 3 CEX0 4 P1 4 CEX1 5 P1 5 CEX2 6 P1 6 CEX3 7 P1 7 CEX4 8 RST 9 P3 0 RxD 10 P3 1 TxD 11 P3 2 INT0 12 P3 3 INT1 13 P3 4 T0 14 P3 5 T1 15 P3 6 WR 16 P3 7 RD 17 XTAL2 18 XTAL1 19 VSS 20 P2 0 A8 21 P2 1 A9 22 P2 2 A10 23 P2 3 A11 24 P2 4 A12 25 P2 5 A13 26 P2 6 A14 27 P2 7 A15 28 PSEN 29 ALE PROG 30 EA VPP 31 P0 7 AD7 32 P0 6 AD6 33 P0 5 AD5 34 P0 4 AD4 35 P0 3 AD3 36 P0 2 AD2 37 P0 1 AD1 38 P0 0 AD0 39 VCC 40 89C51 图 3 2 AT89C51 芯片引脚 管脚说明 VCC 供电电压 GND 接地 P0 口 P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I O 口 每脚可吸收 8TTL 门流 当 P1 口的管脚第一次 写 1 时 被定义为高阻输入 P0 能够用于外部程序数据存储器 它可以被定义为数据 地址的第八 位 在 FIASH 编程时 P0 口作为原码输入口 当 FIASH 进行校验时 P0 输出原码 此时 P0 外部 必须被拉高 P1 口 P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I O 口 P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电 流 P1 口管脚写入 1 后 被内部上拉为高 可用作输入 P1 口被外部下拉为低电平时 将输出电 流 这是由于内部上拉的缘故 在 FLASH 编程和校验时 P1 口作为第八位地址接收 P2 口 P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I O 口 P2 口缓冲器可接收 输出 4 个 TTL 门电 流 当 P2 口被写 1 时 其管脚被内部上拉电阻拉高 且作为输入 并因此作为输入时 P2 口 的管脚被外部拉低 将输出电流 这是由于内部上拉的缘故 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位 地址外部数据存储器进行存取时 P2 口输出地址的高八位 在给出地址 1 时 它利用内部上拉 9 优势 当对外部八位地址数据存储器进行读写时 P2 口输出其特殊功能寄存器的内容 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号 P3 口 P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I O 口 可接收输出 4 个 TTL 门电流 当 P3 口 写入 1 后 它们被内部上拉为高电平 并用作输入 作为输入 由于外部下拉为低电平 P3 口 将输出电流 ILL 这是由于上拉的缘故 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口 如下表所示 口管脚备选功能 P3 0 RXD 串行输入口 P3 1 TXD 串行输出口 P3 2 INT0 外部中断 0 P3 3 INT1 外部中断 1 P3 4 T0 记时器 0 外部输入 P3 5 T1 记时器 1 外部输入 P3 6 WR 外部数据存储器写选通 P3 7 RD 外部数据存储器读选通 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 RST 复位输入 当振荡器复位器件时 要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间 ALE PROG 当访问外部存储器时 地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节 在 FLASH 编 程期间 此引脚用于输入编程脉冲 在平时 ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号 此频率为 振荡器频率的 1 6 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的 然而要注意的是 每当用作 外部数据存储器时 将跳过一个 ALE 脉冲 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0 此时 ALE 只有在执行 MOVX MOVC 指令是 ALE 才起作用 另外 该引脚被略微拉高 如果微处理器在外 部执行状态 ALE 禁止 置位无效 PSEN 外部程序存储器的选通信号 在由外部程序存储器取指期间 每个机器周期两次 PSEN 有效 但在访问外部数据存储器时 这两次有效的 PSEN 信号将不出现 EA VPP 当 EA 保持低电平时 则在此期间外部程序存储器 0000H FFFFH 不管是否有内部 程序存储器 注意加密方式 1 时 EA 将内部锁定为 RESET 当 EA 端保持高电平时 此间内部程 序存储器 在 FLASH 编程期间 此引脚也用于施加 12V 编程电源 VPP XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入 XTAL2 来自反向振荡器的输出 功能描述 AT 89C 51 是一种低损耗 高性能 CMOS 八位微处理器 片内有 4k 字节的在线可重复编程快擦快 写程度存储器 能重复写入擦除解 1000 次 数据保存时间为十年 它与 MCS 51 系列单片机在指令 系统和引脚上完全兼容 不仅可完全代替 MCS251 系列单片机 而且能使系统具有许多 MCS 51 系列产 品没有的功能 AT89C51 可构成真正的单片机最小应用系统 缩小系统体积 增加系统的可靠性 降低了系统成本 只要程序长度小于 4K 四个 I O 口全部提供给用户 可用 5V 电压编程 而且擦写时间仅需 10 毫秒 仅 为 8751 87C51 的擦除时间的百分之一 与 8751 87C51 的 12V 电压擦写相比 不易损坏器件 没有两 种电源的要求 改写时不拔下芯片 适合许多嵌入式控制领域 工作电压范围宽 2 7V 6V 全静态 工作 工作频率宽 在 0Hz 24MHz 内 比 8751 87C51 等系列的 6 MHz 12MHz 更具有灵活性 系统 10 能快能慢 AT 89C51 芯片提供三级程序存储器加密 提供了方便灵活而可靠的硬加密手段 能完全 保证程序或系统不被仿制 另外 AT89C51 还具有 MCS51 系列单片机的所有优点 128 8 位内部 RAM 32 位双向输入输出线 两 个十六位定时计时器 5 个中断源 两级中断优先级 一个全双工异步串行口及时钟发生器等 3 33 3 设计显示部分设计显示部分 LED 数码显示部分 LED 数码显示部分由七段数码显示管组成 1 发光二极管显示原理 发光二极管是采用砷化镓 镓铝砷和磷化镓等材料制成 其内部结构为一个 PN 结 具有单向 导电性 发光二极管在制作时 使用的材料不同 那么就可以发出不同颜色的光 3 43 4 交通路口模型交通路口模型 SG SR SYSY1 SR1 SG1 ZR ZY ZG ZY1 ZR1 ZG1 ZY0 ZR0 ZG0 ZY ZR ZG SG0 SR0 SY0 SG SR SY D13 LED GREEN D14 LED GREEN D15 LED GREEN D16 LED GREEN D17 LED RED D18 LED RED D19 LED RED D20 LED RED D21 LED YELLOW D22 LED YELLOW D23 LED YELLOW D24 LED YELLOW 图 4 7 交通路口模型 3 53 5 总电路图总电路图 总电路功能介绍 设计主要研究二车道的交通灯自动控制 本次设计的内容包括四个方面 一 是普通三色灯的指示 二是两位一体数码管的倒计时显示 三是对一此交通中的意外情况进行的处 理 最后就是对交通灯的模拟设计 11 ZG SR ZR ZY SY SR0 SG0 ZG0 ZG1 ZR1 ZY1 SR1 SY1 ZY0 ZR0 SY0 SG1 SG ZY ZR ZG SY SR SG SG SR SYSY1 SR1 SG1 ZR ZY ZG ZY1 ZR1 ZG1 ZY0 ZR0 ZG0 ZY ZR ZG SG0 SR0 SY0 SG SR SY A B 7 6 5 4 3 2 1 0 A B 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 B A A B 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 B A B A XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0 0 AD0 39 P0 1 AD1 38 P0 2 AD2 37 P0 3 AD3 36 P0 4 AD4 35 P0 5 AD5 34 P0 6 AD6 33 P0 7 AD7 32 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 P3 0 RXD 10 P3 1 TXD 11 P3 2 INT0 12 P3 3 INT1 13 P3 4 T0 14 P3 7 RD 17 P3 6 WR 16 P3 5 T1 15 P2 7 A15 28 P2 0 A8 21 P2 1 A9 22 P2 2 A10 23 P2 3 A11 24 P2 4 A12 25 P2 5 A13 26 P2 6 A14 27 U1 AT89C51 D1 LED GREEN D3 LED GREEN D4 LED GREEN D5 LED RED D6 LED RED D7 LED RED D8 LED RED D9 LED YELLOW D10 LED YELLOW D11 LED YELLOW D12 ly R1 50 R2 50 R3 50 R4 50 R5 50 R6 50 R7 50 R8 50 R9 50 R10 50 R11 50 R12 50 D2 LED GREEN C1 33p C2 33p X1 CRYSTAL D13 LED GREEN D14 LED GREEN D15 LED GREEN D16 LED GREEN D17 LED RED D18 LED RED D19 LED RED D20 LED RED D21 LED YELLOW D22 LED YELLOW D23 LED YELLOW D24 LED YELLOW Q1 PN4249 Q2 PN4249 R13 1kR14 1k R15 10k 10k 3 63 6 显示原理 显示原理 当定时器定时为 1 秒 时程序跳转到时间显示及信号灯显示子程序 它将依次显示信号灯时间 同时一直显示信号灯的颜色 这时在返回定时子程序定时一秒 在显示黄灯的下一个时间 这样依 次把所有的灯色的时间显示完后在重新给时间计数器赋初值 重新进入循环 图 4 1 LEDLED 与单片机连接电路与单片机连接电路 数码管显示电路总共运用了四个七段数码管 两个为一组 一组数码管可以显示 0 99 之间的 数字 AT89C51 的 P2 口输出四个信号给 CD4511 CD4511 的四个端口 分别是 A B C D A B C D 四个端口是 BCD 码输入端 经过 CD4511 译码输出 输出高电平 数码管的四个引脚 DIG1 DIG4 分别是从 74LS240 输入信号驱动 这样才会是数码管能够显示 时间 而另外一方面由于 CD4511 芯片的作用 89C51 芯片的输入信号转换成高低电平 这样才会 按照时间从高到底的显示 其中的上拉电阻是起限流保护作用的 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0 0 AD0 39 P0 1 AD1 38 P0 2 AD2 37 P0 3 AD3 36 P0 4 AD4 35 P0 5 AD5 34 P0 6 AD6 33 P0 7 AD7 32 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 P3 0 RXD 10 P3 1 TXD 11 P3 2 INT0 12 P3 3 INT1 13 P3 4 T0 14 P3 7 RD 17 P3 6 WR 16 P3 5 T1 15 P2 7 A15 28 P2 0 A8 21 P2 1 A9 22 P2 2 A10 23 P2 3 A11 24 P2 4 A12 25 P2 5 A13 26 P2 6 A14 27 U1 AT89C51 D1 LED GREEN D3 LED GREEN D4 LED GREEN D5 LED RED D6 LED RED D7 LED RED D8 LED RED D9 LED YELLOW D10 LED YELLOW D11 LED YELLOW D12 ly R1 50 R2 50 R3 50 R4 50 R5 50 R6 50 R7 50 R8 50 R9 50 R10 50 R11 50 R12 50 D2 LED GREEN C1 33p C2 33p X1 CRYSTAL C3 10uF R13 10k 12 七段数码管时间显示电路七段数码管时间显示电路 VCC 16 LE 5 BI 4 LT 3 A 7 B 1 C 2 D 6 GND 8 g 14 f 15 e 9 d 10 c 11 b 12 a 13 CD4511 K 1 f 2 g 3 e 4 d 5 K 6 c 8 DP 7 b 9 a 10 D1 K 1 f 2 g 3 e 4 d 5 K 6 c 8 DP 7 b 9 a 10 D2 K 1 f 2 g 3 e 4 d 5 K 6 c 8 DP 7 b 9 a 10 D3 K 1 f 2 g 3 e 4 d 5 K 6 c 8 DP 7 b 9 a 10 D4 VCC 图 3 11 数码管显示电路图 13 4 4 交通灯自动控制电路交通灯自动控制电路软件设计软件设计 4 14 1 单片机中断系统基本结构单片机中断系统基本结构 中断是一项重要的计算机技术 是处理正常工作与紧急状态的好办法 是实现人机实时交互的 重要途径 在单片机应用系统中 中断技术得到了广泛应用 下面详细介绍单片机中断系统基本结 构 与中断相关的特殊寄存器的设置及中断应用系统编程方法 当 CPU 查询到系统有中断请求时 如果系统处于中断允许状态 CPU 将停止当前的工作 响应 中断请求 转向中断服务 中断服务完成后 返回原程序继续执行当前任务 这叫单片机中断 8051 系列单片机中断系统结构如图 3 7 所示 能让 CPU 产生中断的信号源叫中断源 8051 单 片机有 NT0 INT1 T0 T1 TI RI 六个中断源 但只有 EX0 ET0 EX1 ET1 ES 五个向量 下面 简要介绍六个中断源 图 3 7 单片机中断系统基本结构 INT0 INT1 外部中断源 由 P3 2 和 P3 2 引脚输入 具有低电平和脉冲两种触发方式 在每 个机器周期的 S5P2 采样引脚信号 如有效则由硬件将它的中断请求标志 IE 置 1 请求中断 当 CPU 响应中断时 由硬件复位 T0 T1 定时 计数器中断 当定时 计数器产生溢出时 置位中断请求标志 TF 请求中断处理 RI TI 串行中断 RI 是接收 TI 为发送 单片机串行口接收到一个字符后 RI 置 1 发送完 一个字符 TI 置 1 值得注意的是 RI TI 在响应中断后 必须由用指令将其复位 中断响应 CPU 在执行程序的过程中 在每个机器周期的 S5P2 对中断标志位按中断优先级进行查询 一 旦查询到有中断请求 CPU 只要不在执行同级或高级的中断服务程序和当前指令 RETI 指令或访问 IE IP 的指令除外 执行完毕两种情况 则响应中断 如果当前正在执行的指令是 RETI 或访问 1 IT0 0 IT0 1 TI RI IT0 1 IT0 0 TCON IE0 TF0 IE1 TF1 TI RI IT0 0 ET0 EX0 EX1 ET1 ES EA 中 断 优 先 级 1 IP 14 IE IP 的指令 则当前指令执行完毕后 CPU 才可响应中断 中断响应时间可以从中断信号被查询 开始算起 中断响应时间在以下三种情况下 响应时间还会更长 CPU 正在执行一个比要响应的中断源优先级相等或更高的中断源的中断服务程序 此时须 等到中断服务程序执行完毕才可中断响应 正在执行的当前指令不是在最后一个机器周期 只有指令执行完后才响应中断 如果当前执行的是 RETI 或访问 IE IP 的指令 则当前指令执行完毕后 CPU 需再执行一 条指令才可以中断响应 因此附加等待响应时间不会超过 5 个机器周期 中断入口 单片机响应中断后 将转向特定的入口进行中断服务 单片机的中断入口地址如表 3 2 所示 表 3 2 MCS 51 单片机中断服务程序入口地址表 中 断 源入 口 地 址 IE0 外部中断 0 0003H TF0 定时器 0 溢出中断 000BH IE1 外部中断 1 0013H TF1 定时器 1 溢出中断 001BH RI TI 串行口中断 0023H 从表中可以看出 两相邻中断源的入口地址间隔为 8 个单元 这意味着如果要把中断源对应 的中断服务程序从入口地址开始存放 则程序的长度不能超过 8 个字节 否则会影响到下一个中断 源的入口地址的使用 而通常的情况下 中断服务程序的长度不止 8 个字节 因此 常见的处理方 法是 在入口地址处存放一条无条件转移指令 通过这条转移指令转向对应的中断服务程序入口 中断服务程序以 RETI 为结束 中断请求的撤销 CPU 响应中断请求 在中断返回 RETI 之前 该中断请求应被撤除 否则会引发另一次中断 定时 计数器中断请求撤销 CPU 在响应中断后 由硬件自动清除中断请求标志 TF 外部中断请求撤销 如果采用脉冲触发方式 CPU 在响应中断后 由硬件自动清除中断请求标 志 IE 对于电平触发方式的外部中断请求 中断标志的撤销是自动的 由于造成中断请求的低电 平继续存在 所以在响应中断后再次会产生中断请求 为此响应中断后要撤销外部信号 单片机有 INT0 INT1 两个外部中断源 INT0 对应单片机 P3 0 INT1 对应 P3 2 单片机的外 部中断与特殊寄存器 IE TCON IP 有关 INT0 中断入口地址是 0003H INT1 中断入口地址是 000BH 下面介绍单片机外部中断的设置与应用 15 4 24 2 每秒钟的设定每秒钟的设定 延时方法可以有两种一中是利用 MCS 51 内部定时器才生溢出中断来确定 1 秒的时间 另一种是 采用软延时的方法 4 34 3 计数器初值计算计数器初值计算 定时器工作时必须给计数器送计数器初值 这个值是送到 TH 和 TL 中的 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 可得到如下计算通式 TC M C 16 5 5 系统仿真系统仿真 由交通灯自动控制程序一开始可以看到 四个红灯很快闪亮 然后就是相应的二极管点亮情况 紧接着就是数码管的六十秒倒计时显示 二极管的点亮到倒计时之间时间很短暂 所以视觉可以是 同时发生的 同样按中断控制键看到不同的结果 仿真结果如下所示 交通灯运行仿真图 ZG SR ZR ZY SY SR0 SG0 ZG0 ZG1 ZR1 ZY1 SR1 SY1 ZY0 ZR0 SY0 SG1 SG ZY ZR ZG SY SR SG SG SR SYSY1 SR1 SG1 ZR ZY ZG ZY1 ZR1 ZG1 ZY0 ZR0 ZG0 ZY ZR ZG SG0 SR0 SY0 SG SR SY A B 7 6 5 4 3 2 1 0 A B 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 B A A B 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 B A B A XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0 0 AD0 39 P0 1 AD1 38 P0 2 AD2 37 P0 3 AD3 36 P0 4 AD4 35 P0 5 AD5 34 P0 6 AD6 33 P0 7 AD7 32 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 P3 0 RXD 10 P3 1 TXD 11 P3 2 INT0 12 P3 3 INT1 13 P3 4 T0 14 P3 7 RD 17 P3 6 WR 16 P3 5 T1 15 P2 7 A15 28 P2 0 A8 21 P2 1 A9 22 P2 2 A10 23 P2 3 A11 24 P2 4 A12 25 P2 5 A13 26 P2 6 A14 27 U1 AT89C51 D1 LED GREEN D3 LED GREEN D4 LED GREEN D5 LED RED D6 LED RED D7 LED RED D8 LED RED D9 LED YELLOW D10 LED YELLOW D11 LED YELLOW D12 ly R1 50 R2 50 R3 50 R4 50 R5 50 R6 50 R7 50 R8 50 R9 50 R10 50 R11 50 R12 50 D2 LED GREEN C1 33p C2 33p X1 CRYSTAL D13 LED GREEN D14 LED GREEN D15 LED GREEN D16 LED GREEN D17 LED RED D18 LED RED D19 LED RED D20 LED RED D21 LED YELLOW D22 LED YELLOW D23 LED YELLOW D24 LED YELLOW Q1 PN4249 Q2 PN4249 R13 1kR14 1k R15 10k 10k 黄灯闪亮时的仿真图 ZG SR ZR ZY SY SR0 SG0 ZG0 ZG1 ZR1 ZY1 SR1 SY1 ZY0 ZR0 SY0 SG1 SG ZY ZR ZG SY SR SG SG SR SYSY1 SR1 SG1 ZR ZY ZG ZY1 ZR1 ZG1 ZY0 ZR0 ZG0 ZY ZR ZG SG0 SR0 SY0 SG SR SY A B 7 6 5 4 3 2 1 0 A B 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 B A A B 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 B A B A XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0 0 AD0 39 P0 1 AD1 38 P0 2 AD2 37 P0 3 AD3 36 P0 4 AD4 35 P0 5 AD5 34 P0 6 AD6 33 P0 7 AD7 32 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 P3 0 RXD 10 P3 1 TXD 11 P3 2 INT0 12 P3 3 INT1 13 P3 4 T0 14 P3 7 RD 17 P3 6 WR 16 P3 5 T1 15 P2 7 A15 28 P2 0 A8 21 P2 1 A9 22 P2 2 A10 23 P2 3 A11 24 P2 4 A12 25 P2 5 A13 26 P2 6 A14 27 U1 AT89C51 D1 LED GREEN D3 LED GREEN D4 LED GREEN D5 LED RED D6 LED RED D7 LED RED D8 LED RED D9 LED YELLOW D10 LED YELLOW D11 LED YELLOW D12 ly R1 50 R2 50 R3 50 R4 50 R5 50 R6 50 R7 50 R8 50 R9 50 R10 50 R11 50 R12 50 D2 LED GREEN C1 33p C2 33p X1 CRYSTAL D13 LED GREEN D14 LED GREEN D15 LED GREEN D16 LED GREEN D17 LED RED D18 LED RED D19 LED RED D20 LED RED D21 LED YELLOW D22 LED YELLOW D23 LED YELLOW D24 LED YELLOW Q1 PN4249 Q2 PN4249 R13 1kR14 1k R15 10k 10k 17 ZG SR ZR ZY SY SR0 SG0 ZG0 ZG1 ZR1 ZY1 SR1 SY1 ZY0 ZR0 SY0 SG1 SG ZY ZR ZG SY SR SG SG SR SYSY1 SR1 SG1 ZR ZY ZG ZY1 ZR1 ZG1 ZY0 ZR0 ZG0 ZY ZR ZG SG0 SR0 SY0 SG SR SY A B 7 6 5 4 3 2 1 0 A B 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 B A A B 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0