PAGE交通燈控制系統(tǒng)畢業(yè)院校：河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學院系別：電子信息工程系專業(yè)班級：電氣自動化班姓名：指導老師：摘要本文設計主要研究最為典型的二車道的交通燈自動控制系統(tǒng)，它由晶振模塊，定時模塊，三色燈控制模塊組成，并且利用三色燈（紅，黃，綠）的指示和倒計時顯示來實現(xiàn)功能，在設計中主要開放了了外部中斷EX0。一般情況下交通路口中的突發(fā)事件包括闖紅燈和救護車通過。對于外部的所有突發(fā)事件都可以當中斷處理。關鍵詞：PROTEUS;80C51;三色燈；LED數(shù)碼顯示目錄1緒論……………………12總體設計思路、基本原理和框圖2．1設計思路………………22．2基本原理………………32．3總體設計框圖…………33交通燈自動控制電路硬件設計3.1交通燈自動控制實現(xiàn)………43.2主要元器件選擇…………43.3交通路口模型……………53.4總電路圖…………………54交通燈自動控制電路軟件設計4.1單片機中斷系統(tǒng)基本結(jié)構…………………64.2每秒鐘的設定………74.3計數(shù)器初值計算………74.4顯示原理……………75系統(tǒng)仿真…………………86總結(jié)與體會………………11參考文獻1緒論作為一種交通規(guī)則的指示，交通燈它起著及其重要的作用。從最初的單車道到現(xiàn)在的四車道八車道等，交通指示的自動控制也越來越完善。它不再僅僅擁有交通指示的作用，還有其它特殊情況的處理，比如對闖紅燈的肇事者進行的監(jiān)督，緊急救護車的通過時保持道路暢通，等等都需要非常的處理，這也是對交通燈功能的新要求。而且，也從最初的只有紅，黃，綠三種燈的指示到現(xiàn)在的倒計時電子顯示，讓人們從單一的信號判別到時間的準確明了有了進一步認知。這都表明交通燈的研究還具有它實際的意義。2總體設計思路、基本原理和框圖2．1設計思路交通燈的自動控制系統(tǒng)的主要功能包括：普通交通燈的顯示、LED倒計時顯示、突發(fā)事件的外部處理和交通路口的模擬。本設計的控制系統(tǒng)由以下電路模塊組成：振蕩器和時鐘電路：這部分電路主要由80C51單片機和一些電容、晶振組成。設計控制部分：主要由80C51單片機的外部中斷電路組成。設計顯示部分：LED數(shù)碼顯示部分。LED數(shù)碼顯示部分由七段數(shù)碼顯示管組成。2．2基本原理主體電路：交通燈自動控制模塊。這部分電路主要由80C51單片機的I/O端口、定時計數(shù)器、外部中斷擴展等組成。本設計先是從普通三色燈的指示開始進行設計，用P1口作為輸出。程序的初始化是東西南北方向的紅燈全亮。然后南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮，60秒后東西方向黃燈閃亮5秒后南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮。重復執(zhí)行。倒計時用到定時器T0，用P2口作為LED的顯示。二位一體的LED重復執(zhí)行60秒的倒計時。作為突發(fā)事件的處理，本設計主要用到外部中斷EX0。用一模擬開關作為中斷信號。實際中可以接其它可以產(chǎn)生中斷信號的信號源。2．3總體設計框圖圖2.1交通燈總體設計框圖2.4交通燈自動控制的設計程序流程框圖3交通燈自動控制電路硬件設計3.1單片機的結(jié)構單片微機(Single-ChipMicrocomputer)簡稱為單片機。它在一塊芯片上集中成了中央處理單元CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、定時/計數(shù)和多功能輸入/輸出I/O口,如并行口I/O、串行口I/O和轉(zhuǎn)換A/D等。就其組成而言，一塊單片機就是一臺計算機。其典型結(jié)構如圖所示。由于它具有體積小、功能強和價格便宜等優(yōu)點，因而被廣泛地應用于產(chǎn)品智能化和工業(yè)控制自動化上。3.2主要元器件選擇1開關管的選擇：BUTTON按鈕2LED發(fā)光二極管LED－REDLED－YELLOWLDE－GREEN發(fā)光二極管的主要技術參數(shù)有額定電壓和額定工作電流。LED顯示電路如圖3.1所示，圖中限流電阻Ｒi是限制線路電流的，阻值的大小由I=U/R計算得到。例如發(fā)光二極管的額定電壓為2V，額定工作電流為20mA，計算Ri＝(5-2)/0.02=150Ω。3二位一體數(shù)碼管7SEG-MPX2-CAT-RED:共陽數(shù)碼管（紅色）4PN4249:驅(qū)動三極管5AT89S51系列單片機3.3設計顯示部分LED數(shù)碼顯示部分。LED數(shù)碼顯示部分由七段數(shù)碼顯示管組成。1．發(fā)光二極管顯示原理發(fā)光二極管是采用砷化鎵、鎵鋁砷和磷化鎵等材料制成，其內(nèi)部結(jié)構為一個PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦?。發(fā)光二極管在制作時，使用的材料不同，那么就可以發(fā)出不同顏色的光。3.5交通路口模型圖4.7交通路口模型3.6總電路圖總電路功能介紹：設計主要研究二車道的交通燈自動控制。本次設計的內(nèi)容包括四個方面，一是普通三色燈的指示；二是兩位一體數(shù)碼管的倒計時顯示；三是對一此交通中的意外情況進行的處理。最后就是對交通燈的模擬設計。3.7顯示原理：當定時器定時為1秒，時程序跳轉(zhuǎn)到時間顯示及信號燈顯示子程序，它將依次顯示信號燈時間，同時一直顯示信號燈的顏色，這時在返回定時子程序定時一秒，在顯示黃燈的下一個時間，這樣依次把所有的燈色的時間顯示完后在重新給時間計數(shù)器賦初值，重新進入循環(huán)。

圖4.1LED與單片機連接電路4交通燈自動控制電路軟件設計4.1單片機中斷系統(tǒng)基本結(jié)構中斷是一項重要的計算機技術，是處理正常工作與緊急狀態(tài)的好辦法，是實現(xiàn)人機實時交互的重要途徑，在單片機應用系統(tǒng)中，中斷技術得到了廣泛應用。下面詳細介紹單片機中斷系統(tǒng)基本結(jié)構、與中斷相關的特殊寄存器的設置及中斷應用系統(tǒng)編程方法。當CPU查詢到系統(tǒng)有中斷請求時，如果系統(tǒng)處于中斷允許狀態(tài)，CPU將停止當前的工作，響應中斷請求，轉(zhuǎn)向中斷服務，中斷服務完成后，返回原程序繼續(xù)執(zhí)行當前任務，這叫單片機中斷。8051系列單片機中斷系統(tǒng)結(jié)構如圖3.7所示。能讓CPU產(chǎn)生中斷的信號源叫中斷源。8051單片機有NT0、INT1、T0、T1、TI、RI六個中斷源，但只有EX0、ET0、EX1、ET1、ES五個向量,下面簡要介紹六個中斷源。圖3.7單片機中斷系統(tǒng)基本結(jié)構INT0、INT1：外部中斷源，由P3.2和P3.2引腳輸入。具有低電平和脈沖兩種觸發(fā)方式，在每個機器周期的S5P2采樣引腳信號，如有效則由硬件將它的中斷請求標志IE置1，請求中斷。當CPU響應中斷時，由硬件復位。T0、T1：定時/計數(shù)器中斷，當定時/計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，置位中斷請求標志TF請求中斷處理。RI、TI：串行中斷，RI是接收，TI為發(fā)送。單片機串行口接收到一個字符后RI置1，發(fā)送完一個字符TI置1。值得注意的是，RI、TI在響應中斷后，必須由用指令將其復位。中斷響應CPU在執(zhí)行程序的過程中，在每個機器周期的S5P2對中斷標志位按中斷優(yōu)先級進行查詢，一旦查詢到有中斷請求，CPU只要不在執(zhí)行同級或高級的中斷服務程序和當前指令（RETI指令或訪問IE、IP的指令除外）執(zhí)行完畢兩種情況，則響應中斷。如果當前正在執(zhí)行的指令是RETI或訪問IE、IP的指令，則當前指令執(zhí)行完畢后，CPU才可響應中斷。中斷響應時間可以從中斷信號被查詢開始算起，中斷響應時間在以下三種情況下，響應時間還會更長：CPU正在執(zhí)行一個比要響應的中斷源優(yōu)先級相等或更高的中斷源的中斷服務程序，此時須等到中斷服務程序執(zhí)行完畢才可中斷響應。正在執(zhí)行的當前指令不是在最后一個機器周期，只有指令執(zhí)行完后才響應中斷。如果當前執(zhí)行的是RETI或訪問IE、IP的指令，則當前指令執(zhí)行完畢后，CPU需再執(zhí)行一條指令才可以中斷響應，因此附加等待響應時間不會超過5個機器周期。中斷入口單片機響應中斷后，將轉(zhuǎn)向特定的入口進行中斷服務，單片機的中斷入口地址如表3.2所示。表3.2MCS-51單片機中斷服務程序入口地址表中斷源入口地址IE0（外部中斷0）0003HTF0（定時器0溢出中斷）000BHIE1（外部中斷1）0013HTF1（定時器1溢出中斷）001BHRI+TI（串行口中斷）0023H從表中可以看出，兩相鄰中斷源的入口地址間隔為8個單元。這意味著如果要把中斷源對應的中斷服務程序從入口地址開始存放，則程序的長度不能超過8個字節(jié)，否則會影響到下一個中斷源的入口地址的使用。而通常的情況下，中斷服務程序的長度不止8個字節(jié)，因此，常見的處理方法是：在入口地址處存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，通過這條轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)向?qū)闹袛喾粘绦蛉肟冢袛喾粘绦蛞訰ETI為結(jié)束。中斷請求的撤銷CPU響應中斷請求，在中斷返回（RETI）之前，該中斷請求應被撤除，否則會引發(fā)另一次中斷。定時/計數(shù)器中斷請求撤銷：CPU在響應中斷后，由硬件自動清除中斷請求標志TF。外部中斷請求撤銷：如果采用脈沖觸發(fā)方式，CPU在響應中斷后，由硬件自動清除中斷請求標志IE；對于電平觸發(fā)方式的外部中斷請求，中斷標志的撤銷是自動的，由于造成中斷請求的低電平繼續(xù)存在，所以在響應中斷后再次會產(chǎn)生中斷請求，為此響應中斷后要撤銷外部信號。單片機有INT0、INT1兩個外部中斷源，INT0對應單片機P3.0，INT1對應P3.2。單片機的外部中斷與特殊寄存器IE、TCON、IP有關。INT0中斷入口地址是0003H，INT1中斷入口地址是000BH，下面介紹單片機外部中斷的設置與應用。4.2每秒鐘的設定延時方法可以有兩種一中是利用MCS-51內(nèi)部定時器才生溢出中斷來確定1秒的時間，另一種是采用軟延時的方法。4.3計數(shù)器初值計算定時器工作時必須給計數(shù)器送計數(shù)器初值，這個值是送到TH和TL中的。我們可以把計數(shù)器記滿為零所需的計數(shù)值設定為C和計數(shù)初值設定為TC可得到如下計算通式：TC=M-C5系統(tǒng)仿真由交通燈自動控制程序一開始可以看到，四個紅燈很快閃亮，然后就是相應的二極管點亮情況。緊接著就是數(shù)碼管的六十秒倒計時顯示，二極管的點亮到倒計時之間時間很短暫，所以視覺可以是同時發(fā)生的。同樣按中斷控制鍵看到不同的結(jié)果。仿真結(jié)果如下所示。

交通燈運行仿真圖黃燈閃亮時的仿真圖外部中斷的響應仿真圖6總結(jié)與體會歲月如梭，光陰似箭。轉(zhuǎn)眼間幾個月的畢業(yè)論文設計即將結(jié)束。在畢業(yè)論文結(jié)尾之際，借此機會，我向在我做畢業(yè)設計過程中給予我支持和幫助的老師和同學們表示衷心的感謝！首先要感謝我的指導老師——張老師。在繁忙的事務中依然抽出時間在學習方法上和設計方面給予了我大量的指導，并且一點點的指出我的論文中的不足及錯誤，讓我在此期間順利的完成了畢業(yè)論文。其次我還要感謝在一起愉快的度過大學生活的自動化專業(yè)的全體老師還有同學，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。在此，我還要感謝在校期間幫助我的同學和室友們，在我做畢業(yè)論文過程中，每當我遇到困難時，他們都會給予我熱心的幫助，用友誼維系著寢室那份家的融洽。四年了，仿佛就在昨天。而現(xiàn)在我們馬上都要各奔前程了，望大家珍重！最后，祝各位老師各位同學：身體健康、工作順利、萬事如意、心想事成、天天開心！參考文獻[1]張迎新，等.單片機初級教程[M].北京：北京航空航天大學出版社，2021。[2]王幸之，等.AT89系列單片機原理與接口技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2021。[3]何立民.單片機高級教程[M].北京：北京航空航天大學出版社，2021。[4]AtmelCorporation.MicrocontrollerDataBook.2021。[5]李維偍,郭強.液晶顯示應用技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2021。

論大學生寫作能力寫作能力是對自己所積累的信息進行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書面文字的能力。積累是寫作的基礎，積累越厚實，寫作就越有基礎，文章就能根深葉茂開奇葩。沒有積累，胸無點墨，怎么也不會寫出作文來的。寫作能力是每個大學生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看，大學生的寫作能力較為欠缺。一、大學生應用文寫作能力的定義那么，大學生的寫作能力究竟是指什么呢？葉圣陶先生曾經(jīng)說過，“大學畢業(yè)生不一定能寫小說詩歌，但是一定要寫工作和生活中實用的文章，而且非寫得既通順又扎實不可?！睂τ诖髮W生的寫作能力應包含什么，可能有多種理解，但從葉圣陶先生的談話中，我認為：大學生寫作能力應包括應用寫作能力和文學寫作能力，而前者是必須的，后者是“不一定”要具備，能具備則更好。眾所周知，對于大學生來說，是要寫畢業(yè)論文的，我認為寫作論文的能力可以包含在應用寫作能力之中。大學生寫作能力的體現(xiàn)，也往往是在撰寫畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來的。本科畢業(yè)論文無論是對于學生個人還是對于院系和學校來說，都是十分重要的。如何提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量和水平，就成為教育行政部門和高校都很重視的一個重要課題。如何提高大學生的寫作能力的問題必須得到社會的廣泛關注，并且提出對策去實施解決。二、造成大學生應用文寫作困境的原因：（一）大學寫作課開設結(jié)構不合理。就目前中國多數(shù)高校的學科設置來看，除了中文專業(yè)會系統(tǒng)開設寫作的系列課程外，其他專業(yè)的學生都只開設了普及性的《大學語文》課。學生寫作能力的提高是一項艱巨復雜的任務，而我們的課程設置僅把這一任務交給了大學語文教師，可大學語文教師既要在有限課時時間內(nèi)普及相關經(jīng)典名著知識，又要適度提高學生的鑒賞能力，且要教會學生寫作規(guī)律并提高寫作能力，任務之重實難完成。（二）對實用寫作的普遍性不重視。“大學語文”教育已經(jīng)被嚴重地“邊緣化”。目前對中國語文的態(tài)度淡漠，而是呈現(xiàn)出全民學英語的大好勢頭。中小學如此，大學更是如此。對我們的母語中國語文，在大學反而被漠視，沒有相關的課程的設置，沒有系統(tǒng)的學習實踐訓練。這其實是國人的一種偏見。應用寫作有它自身的規(guī)律和方法。一個人學問很大，會寫小說、詩歌、戲劇等，但如果不曉得應用文寫作的特點和方法，他就寫不好應用文。（三）部分大學生學習態(tài)度不端正。很多非中文專業(yè)的大學生對寫作的學習和訓練都只是集中在《大學語文》這一門課上，大部分學生只愿意被動地接受大學語文老師所講授的文學經(jīng)典故事，而對于需要學生動手動腦去寫的作文，卻是盡可能應付差事，這樣勢必不能讓大學生的寫作水平有所提高。（四）教師的實踐性教學不強。學生寫作能力的提高是一項艱巨復雜的任務，但在教學中有不少教師過多注重理論知識，實踐性教學環(huán)節(jié)卻往往被忽視。理論講了一大堆，但是實踐卻幾乎沒有，訓練也少得可憐。閱讀與寫作都需要很強的實踐操作，學習理論固然必不可少，但是閱讀方法和寫作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我們的大學生的寫作水平著實令人堪憂，那么如何走出這一困境，筆者提出一些建議，希望能對大學生寫作水平的提高有所幫助。三、提高大學生應用寫作能力的對策（一）把《應用寫作》課設置為大學生的必修課。在中國的每一所大學，《應用寫作》應該成為大學生的必修課。因為在這個被某些人形容為實用主義、功利主義甚囂塵上的時代，也是個人生存競爭最激烈的時代，人們比任何時代都更需要學會寫作實用性的文章，比如職場競爭中的求職信，生活中的財經(jīng)文書、法律文書等，以提高個人的生存競爭能力。（二）端正大學生的學習態(tài)度。首先，要讓大學生充分認識到實用寫作課的重要性，這門課關乎到他人生的每一個方面，諸如就職，求愛，理財，人際交往等，是他終生都需要使用的一些基礎性的知識，也是他必備的一項生存技能。其次，實用寫作有它自身的規(guī)律和方法。它不是你想怎樣寫都行的，它有嚴格的格式性的要求，所以需要系統(tǒng)的研究學習。最后，實用寫作課的實踐性非常強，所以學生們不能只學不練，并且要克服手懶