8051单片机控制交通信号灯的方法研究

张 辉

(邵阳师专物理系,湖南邵阳422000)

摘 要:根据8051的特点讨论用单片机实现对交通信号灯控制的方法,着重考虑在有紧急救护车出现的情况下的实现方法,并列出了部分汇编源程序以供参考.

关键词:8051单片机;中断;脉冲源;延时中图分类号:TP391.44 文献标识码:A

收稿日期:2001-04-03

作者简介:张辉(1976-),男,助教,研究方向:微机原理与应用.

1 引言

在城市十字路口,交通信号灯的控制可以用Intel 公司出品的MCS )51系列的单片机来实现.正常情况下,十字路口的红绿灯应交替变换,考虑紧急情况下,当有救护车或警车到来时,应优先让其通过.在本文中,用发光二极管来模拟信号灯,救护车的优先通过请求信号由外部中断技术来模拟.

2 软件设计

软件设计思想:1、初始化时,置十字路口东西南北四个方向全为红灯,并延时1秒;接下来东西方绿灯亮,南北方红灯亮,延时30秒;绿灯闪烁5下后,东西黄灯亮,延时3秒,跟着东西红灯亮,南北绿灯亮,也延时30秒,此后顺序循环下去.流程图如下见图1.2、当有紧急救护车出现时,应使东西南北四个方向全亮红灯,并延时10秒钟,以便急救车通过.技术上可用外部中断0发出一单脉冲向CPU 申请中断,流程图如图2.

2.1 延时程序设计初始化时,四盏红灯均亮,需延时1秒钟.设晶振频率6MHz,程序设计如下:DELY: MOV R0,#05H

L3:MOV R1,#H L2:MOV R2,#0C7H L1:NOP

NOP

NOP

图一 主程序流程图

DJNZ R 2,L1

DJNZ R 1,L2DJNZ R 0,L3

第23卷 第5期邵阳师范高等专科学校学报Vol.23,No.52001年10月Journal of Shaoyang T eachers College Oct.,2001

图二中断子程序流程图

RET

本程序用三重循环延时1秒,计算方法为:T= (((1+2)@2+(1+1+1+2)@2@199)@100+(2+

1)@2)@5+2@1=998032us

2.2中断子程序的设计

C0E0INT1::PUSH ACC;中断前,A累加器入栈保护C000PUSH PSW;状态标志位入栈保护

E0MOV A,R5;取数

C0E0PUSH ACC;入栈

7411MOV A,#11H;数据传送

F0MOVX@DPTR,A

7488MOV A,#88H

F590MOV P1,A

11@@ACALL DELAY;调用延时子程序

E540MOV A,40H;数据传送

F0MOVX@DPTR,A

E541MOV A,41H

F590MOV PI,A

D0E0POP ACC;恢复A累加器数据

FD MOV A,R5

D0D0POP PSW;恢复程序状态标志位

D0E0POP ACC;恢复A累加器

D2A8SETB EX1;开外部中断1允许位

32RET I;中断返回

3硬件设计

在本设计中,采用8051单片机作为主控器,因8051含4K字节片内ROM,可用来存放源程序,采用8051的P0口通过74LS373锁存芯片与8255A相连, 8255A的PA口作为输出口,控制交通灯的明灭.8051单片机共有5个中断源,可用外部中断1(入口地址0013H、边缘触发方式)来模拟急救请求信号,在每个机器周期的S5P2期间采样I NT1的输入电平,若电平先高后低负跳变,则置IE1=1,表示正在申请中断,CP U响应后,I E1由硬件清零,高低电平持续时间在1个机器周期以上

.

4方案论证

在现行系统中,大多数的交通控制信号都是用继电器来完成的,但继电器响应时间长,灵敏度低,长期使用之后,故障机会大大增加,而采用单片机控制,其精度远远大于继电器,响应时间短,软件可靠性高,不会因为工作时间缘故而降低其性能,相比而言,本方案具有很高的可行性.

参考文献

1武庆生、仇梅.MCS系列单片机及接口使用教程[M].四川:电子科技大学出版社,1997.

2史建华,武马群.汇编语言程序设计(修订版) [M].四川:电子科技大学出版社,2000,9.

3蒋焕文,孙续.电子测量(第二版)[M].中国计量出版社,1997.

4康华光.电子技术基础(第四版)[M].高等教育出版社,2000.

On Way of Controlling Traffic Lights by8051Single-Chip Microcomputer

Zhang Hui

(Department of Physics,Shaoyang Teachers College,Shaoyang422000) Abstr act:According to the characteristic of SCM8051,this ar ticle discusses the method of realizing the control2 ling of traffic lights by SCM.It attaches impor tance to the realizing of its controlling on emer ging of ambulance. Some assembler source programs are listed for r eference.

Key words:SCM8051;inter rupt;impulse source;delay

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