4. 交通灯的仿真实现
4.1 protues仿真软件
Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
在PROTUES绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件，可以在PROTUES的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。
PROTUES不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。
它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTUES提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台。
随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中PROTUES也能茯得愈来愈广泛的应用。
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4.2工作原理
采用单片机的 I/O口P1口直接和交通灯连接，控制程序放在AT89C51单片机的ROM中，在十字路口的红、黄、绿交通灯中，A道上的两组同色灯蝉联在一起，B道的两组同色灯也彼此互联，受单片机P1.2-P1.7的控制，由于交通灯是共阳级连接且与电源相连，因此I/O口输出低电平时，与之相连的相应指示灯会亮，I/O口输出高电平时，相应的指示灯会灭。遇到特殊情况时，由人工控制信号以中断方式输入单片机，无特殊情况时，中断引脚INT1为高电平，不产生中断请求，单片机执行主程序，有特殊情况的时候，中断引脚采用人工方法接地为低电平，产生中断请求，单片机执行中断服务程序，处理特殊情况，处理完以后，中断引脚变为高电平，按复位键返回，继续执行主程序
4.3实现过程
4.3.1 选取元器件
一枚AT89C51单片机 一枚74LS244芯片 9个led指示灯 2个数字显示管，进行大致位置的排布。
在设计中利用软件程序延时的方法来控制红（绿）的亮的时间。利用P1口的P1.2P1.3.P1.4.P1.5.P1.6 P1.7作为红绿灯控制端口。P2.0~P2.7及P3.0~P3.7分别控制两个倒计时显示。
P1和P0、P2口分别连接红绿灯以及两个LED数字显示管，控制红绿灯以及倒计时的读秒显示。
74LS244芯片
74LS244为3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器。74LS244没有锁存的功能。地址锁存器就是一个暂存器，它根据控制信号的状态，将总线上地址代码暂存起来。8086/8088数据和地址总线采用分时复用操作方法，即用同一总线既传输数据又传输地址。
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图2 74LS244
数码管显示模块
通过点亮不同的段码显示不同是数字。
图3 数码显示模块
4.3.2 系统连线
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找到元件后，画出布线图，画图时注意连线是否合理及准确。
如图：
图5 交通灯接线图
4.3.3 protues电路功能仿真：
在PROTUES绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件，可以在PROTUES的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。
PROTUES不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。
它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTUES提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、
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创造精神的平台
随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。
4.3.4运行状态：
每个方向有三盏灯，分别为红、黄、绿，配以红、黄、绿三组时间倒计时显示。一个方向绿灯、黄灯亮时，另一个方向红灯亮。东西绿灯南北红灯，数字显示开始倒计时，30秒后东西绿灯变为黄灯闪烁5秒后东西变成红灯，南北变为绿灯，倒计时20秒后南北绿灯变为黄灯闪烁5秒后南北变为红灯，东西变为绿灯。每盏灯顺序点亮，循环往复，每个方向顺序为绿灯、黄灯、红灯。交通灯的运行状态共有四种，分别为：东西方向绿灯亮、东西方向黄灯亮、南北方向绿灯亮和南北方向黄灯亮。在东西方向绿灯和黄灯亮时，南北方向红灯亮，并且红灯得倒计初始值为绿灯的倒计初始值和黄灯倒计初始值之和。交通控制功能，按照时序循环执行，通过控制发光二极管的熄亮及时间显示。由于考虑到会有突发情况的发生，特意设置了紧急停车按钮，以及仅东西通行和仅南北通行按钮。以便应对各种情况的需要。
图6 交通灯运行状态
交通灯运行流程图：
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