4．2．3 系统工作原理
（）开关键盘输入交通灯初始时间，通过单片机输入到系统
由单片机的定时器每秒钟通过口向的数据口送信息，由的口显示红、绿、黄灯的燃亮情况；由的口显示每个灯的燃亮时间。
通过设置各个信号等的燃亮时间、通过设置，绿、红时间
分别为秒、秒循环由的口向的数据口输出。
（）通过单片机的位来控制系统是工作或设置初值，当牌位就对系统进行初始化，为系统就开始工作。
（）红灯倒计时时间，当有车辆闯红灯时，启动蜂鸣器进行报警，后恢复正常。
（）增加每次绿灯时间车流量检测的功能，并且通过查询新记入。
（）绿灯时间倒计时完毕，重新循环。５．控制器的软件设计
5.1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。 5.2计数器硬件延时 5.2.1 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。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 可得到如下计算通式：
式中，M为计数器摸值，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
5.2.2 计算公式 T=（M－TC）T计数
或ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／T计数
T计数是单片机时钟周期ＴＣＬＫ的１２倍；ＴＣ为定时初值 如单片机的主脉冲频率为ＴＣＬＫ１２ＭＨＺ ，经过１２分频 方式０ ＴＭＡＸ＝213 ＊１微秒＝８．１９２毫秒 方式１ ＴＭＡＸ＝216 ＊１微秒＝６５．５３６毫秒 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
端口的电平
是否为低，开关按下为低电平，双位数码管显示车流量，直到下一次绿灯时间重
后然
件相结合的办法才能解决这个问题．
5.2.3 １秒的方法
我们采用在主程序中设定一个初值为２０的软件计数器和使Ｔ０定时５０毫秒．这样每当Ｔ０到５０毫秒时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。为零表示１秒已到可以返回到输出时间显示程序。 5.2.4相应程序代码 （１）主程序
定时器需定时５０毫秒，故Ｔ０工作于方式１。 初值： ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／ T计数 ＝２１６ －５０ms/1us=15536=3CBOH ORG 1000H
START: MOV TMOD, #01H ; 令ＴＯ为定时器方式１ MOV TH0, #3CH ;装入定时器初值 MOV TL0, #BOH ;
MOV IE, #82H ;开Ｔ０中断
SEBT TＲO ；启动Ｔ０计数器 MOV RO, #14H ;软件计数器赋初值
LOOP: SJMP $ ；等待中断 （２）中断服务子程序
ＯＲＧ ０００ＢＨ
ＡＪＭＰ ＢＲＴ０ ＯＲＧ ００ＢＨ ＢＲＴＯ：DJNZ Ｒ０，ＮＥＸＴ
AJMP TIME ; 跳转到时间及信号灯显示子程序
DJNZ：ＭＯＶ ＲＯ，＃１４Ｈ ；恢复Ｒ０值
MOV TH0, #3CH ;重装入定时器初值 MOV TL0, #BOH ; MOV IE, #82H ＲＥＴ１
ＥＮＤ 5.3 软件延时
MCS-51的工作频率为2-12MHZ，我们选用的8031单片机的工作频率为6MHZ。机器周期与主频有关，机器周期是主频的12倍，所以一个机器周期的时间为12*（1/6M）=2us。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,#08H 延时1秒子程序 DE2:LCALL DELAY1
DJNZ R4,DE2
RET
DELAY1:MOV R6,#0 延时125ms 子程序 MOV R5,#0 DE1: DJNZ R5,$ DJNZ R6,DE1 RET
MOV RN，#DATA 字节数数为2 机器周期数为1 所以此指令的执行时间为2ms
DELAY1 为一个双重循坏 循环次数为256*256=65536 所以延时时间=65536*2=131072us 约为125us
DELAY R4设置的初值为8 主延时程序循环8次，所以125us*8= 1秒 由于单片机的运行速度很快其他的指令执行时间可以忽略不计。
5.4 时间及信号灯的显示5.4.1 8051并行口的扩展
虽然有个位端口但真正能提供借用的只有口因为
口通常用于传送外部传送地址和数据口也有它的第二功能。因此，
和
通常
需要扩展。由于我们用外部输入设定红绿灯倒计时初值、数码管的输出显示、红绿黄信号灯的显示都要用到一个端口，显然的端口是不够，需要扩展。扩展的方法有两种：（）借用外部地址来扩展端口；（）采用接口新片来扩充。我们用并行接口信片来扩展端口。5.4.2显示原理：
当定时器定时为秒，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。5.4.3 8255PA口输出信号接信号灯：
由于发光二极管为共阳极接法，输出端口为低电平，对应的二极管发光，所以可以用置位方法点亮红，绿，黄发光二极管。 5.4.4 8255输出信号与数码管的连接：
LED 灯的显示原理: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量而显示不同的字形如 SP，g,f,e,d,c,b,a 管角上加上７ＦＨ所以 ＳＰ上为０伏，不亮其余为ＴＴＬ高电平，全亮则显示为８ 采用共阴级连接: 其中 PC0\\PB0-a,
PC1\\PB1-b, PC2\\PB2-c, PC3\\PB3-d, PC4\\PB4-e, PC5\\PB5-f, PC6\\PB6-g
PC7\\PB7 -SP接地 显示数值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 dop g f e d c b a 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 驱动代码（16进制） 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 表 3 驱动代码表 5.4.5 8255与8051的连接：
用8051的P0 口的 p0.7 连接8255的片选信号cs 我们用8031的地址采用全译码方式，当p0.7 =0 时片选有效， 其他无效， p0.1 p0.1 用于选择8255端口
P0.7 p0.6 p0.5 p0.4 p0.3 p0.2 P0.1 P0.0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
1 X X X X X 0 0 00H为8255 的PA口 1 X X X X X 0 1 01H 为8255的PB口 1 X X X X X 1 0 02H 为8255的PC口 1 X X X X X 1 1 03H 为8255的控制口
由于8051是分时对8255和储存器进行访问所以8051的P0口不会发生冲突
5.5 程序设计
5.5.1流程图如图所示
开始初始化等待键盘事件键盘事件处理显示程序处理 图8
5.5.2 程序源代码
图9 程序流程图 主程序的入口地址
跳转到主程序的开始处外部中断的中断程序入口地址定时器的中断程序入口地址跳转到中断服务程序处
外部中断的中断程序入口地址
开中断，允许
中断
设置
于模式
计数器清零启动允许
计时器中断为计数方式
为定时方式，且都工作中断，
中断和外部中断
选择边沿触发方式给
赋初值，
工作于方式
判断是否要设定东西方向红绿灯时间的初值，若
为
则跳转
判断
设定绿灯时间
清零
存入东西方向绿灯初始时间
是否为，若为
则设定红灯时间，否则
置清零
存入东西方向红灯初始时间
启动计时器
红灯时间存入
东西方向禁止，南北方向通行置
口，东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮
比较
执行
黄灯闪烁
秒程序
中的值是否为，不为转到当前指令处
置口，东西，南北方向黄灯亮
黄灯持续亮秒置口，南北方向黄灯灭
黄灯持续灭闪烁时间达秒
秒则退出
东西通行，南北禁止
置
口，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮
黄灯闪烁秒程序
置
口，东西，南北方向黄灯亮
黄灯持续亮秒置口，南北方向黄灯灭
黄灯持续灭秒闪烁时间达秒则退出
闯红灯报警程序
报警持续时间
秒
若倒计时完毕，不再报警报警
判断秒是否结束
秒延时子程序
给定时器
送定时
的初值
判断延时是否够一秒，不够则调用显示子程序
清零
倒计时初值减一报警初值减一调用显示子程序中断返回
显示子程序
中值二转十显示转换
显示十位
显示个位
东西方向车流量检测程序
若绿灯倒计时完毕，不再检测车流量
中断到
东西方向车流量显示程序
次则清零
中值二转十显示转换
显示十位
显示个位
延时子程序
字符表
6 结论
本系统就是充分利用了8051和8255芯片的I/O引脚。系统统采用系列单片机和可编程并行接口芯片为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过芯片的口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。。系统不足之处不能控制车的左、右转、以及自动根据车流改变红绿灯时间等。这是由于本身地理位子以及车流量情况所定，如果有需要可以设计扩充原系统来实现。
通过这次毕业设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧（特别是汇编语言）的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。
参考文献
1张毅坤. 单片微型计算机原理及应用，西安电子科技大学出版社 1998 2余锡存 曹国华.单片机原理及接口技术[M].陕西:西安电子科技大学出版社,2000.7
3雷丽文 等.微机原理与接口技术[M].北京：电子工业出版社，1997.2 WWW.21ic.com部分资料。
