第一篇：十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述
石河子大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
課題名稱(chēng)： 十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 孔森 學(xué) 號(hào)： 2009082362 學(xué) 院： 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專(zhuān)業(yè)年級(jí)： 電子信息工程09級(jí)（1）班 指導(dǎo)教師： 裘祖旗 職 稱(chēng)： 副教授
完成日期： 二○一三年一月八日
信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述
文 獻(xiàn) 綜 述
前言
交通是當(dāng)今世界上一大熱門(mén)課題，也是世界上多發(fā)性災(zāi)害中發(fā)生頻率較高的一種災(zāi)害，它給人們帶來(lái)便捷服務(wù)同時(shí)，也威脅著人們的生命安全，是世界各國(guó)人民所面臨的一個(gè)共同的問(wèn)題。隨著社會(huì)的日益進(jìn)步，人民的生活質(zhì)量也有很大的提高，人們出行的安全問(wèn)題也成了重要話題。因此，如何防止交通事故，保護(hù)人們的出行安全，減少傷亡，已成了當(dāng)今至關(guān)重要的問(wèn)題，而十字路口是交通事故最多發(fā)生的地點(diǎn)。十字路口車(chē)輛穿梭，行人熙攘，車(chē)行車(chē)道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來(lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。因此本課題設(shè)計(jì)基于stc-89c52的十字路口交通燈控制器，以使城市交通安全暢通。
正文
1.國(guó)內(nèi)外對(duì)十字路口交通信號(hào)燈的研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 1.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
早在1850年，城市交叉口處不斷增長(zhǎng)的交通就引發(fā)了人們對(duì)安全和擁堵的關(guān)注。世界上第一臺(tái)交通自動(dòng)信號(hào)燈的誕生，拉開(kāi)了城市交通控制的序幕，1868年12月10日，信號(hào)燈家族的第一個(gè)成員就在倫敦議會(huì)大廈的廣場(chǎng)上誕生了，由當(dāng)時(shí)英國(guó)機(jī)械師德·哈設(shè)計(jì)、制造的燈柱高7米，身上掛著一盞紅、綠兩色的提燈--煤氣交通信號(hào)燈，這是城市街道的第一盞信號(hào)燈。在燈的腳下，一名手持長(zhǎng)桿的警察隨心所欲地牽動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏色。后來(lái)在信號(hào)燈的中心裝上煤氣燈罩，它的前面有兩塊紅、綠玻璃交替遮擋。不幸的是只面世23天的煤氣燈突然爆炸自滅，使一位正在值勤的警察也因此斷送了性命，這一次的煤氣爆炸事故致使這種交通信號(hào)燈幾乎銷(xiāo)聲匿跡了近半個(gè)世紀(jì)。1914年及稍晚一些時(shí)候，美國(guó)的克利夫蘭、紐約和芝加哥才重新出現(xiàn)了交通信號(hào)燈，它們采用電力驅(qū)動(dòng)，與現(xiàn)在意義上的信號(hào)燈已經(jīng)相差無(wú)幾。1926年英國(guó)人第一次安裝和使用自動(dòng)化的控制器來(lái)控制交通信號(hào)燈，這是城市交通自動(dòng)控制的起點(diǎn)。
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20世紀(jì)30年代初，美國(guó)最早開(kāi)始用車(chē)輛感應(yīng)式信號(hào)控制器，之后是英國(guó)，當(dāng)時(shí)使用的車(chē)輛檢測(cè)器是氣動(dòng)橡皮管檢測(cè)器。車(chē)輛感應(yīng)控制器的特點(diǎn)是它能根據(jù)檢測(cè)器測(cè)量的交通流量來(lái)調(diào)整綠燈時(shí)間的長(zhǎng)短，使綠燈時(shí)間更有效地被利用，減少車(chē)輛在交叉口的時(shí)間延誤，比定時(shí)控制方式有更大的靈活性。車(chē)輛感應(yīng)控制的這一特點(diǎn)刺激了車(chē)輛檢測(cè)器技術(shù)的發(fā)展。繼氣動(dòng)橡皮管式檢測(cè)器之后，雷達(dá)、超聲波、光電、地磁、電磁、微波、紅外以及環(huán)形線圈等檢測(cè)器相繼問(wèn)世。
當(dāng)前世界廣泛使用的最具代表性卻有實(shí)施的城市道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)有英國(guó)的TRANSYT與SCOOTS交通控制系統(tǒng)和澳大利亞的SCATS系統(tǒng)。在信號(hào)機(jī)的發(fā)展過(guò)程中，自適應(yīng)理論一直受到各研究機(jī)構(gòu)的歡迎，比如上面所說(shuō)的SCOOTS與SCATS系統(tǒng)。最近幾年，國(guó)外仍偏向與引進(jìn)自適應(yīng)理論來(lái)對(duì)交通控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，特別是美國(guó)有十幾個(gè)大學(xué)或研制機(jī)構(gòu)正在研制自適應(yīng)交通信號(hào)控制系統(tǒng)，具有代表性的有美國(guó)亞利桑那大學(xué)研制的RHODES.1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國(guó)交通領(lǐng)域的發(fā)展起步比較晚，基本是從新中國(guó)建國(guó)之后，隨著各方面的條件的成熟以及社會(huì)發(fā)展的要求，才建立及健全的交通系統(tǒng)。城市交通是一個(gè)高度綜合而又復(fù)雜的問(wèn)題，必須從政策，機(jī)構(gòu)，體制，管理，收費(fèi)價(jià)格，基礎(chǔ)設(shè)施和投資各個(gè)方面同時(shí)入手解決。我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)告訴發(fā)展使得社會(huì)對(duì)交通的需求急劇增加，也對(duì)此提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)交通燈的方案有很多，有應(yīng)用CPLD設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈控制器方法；有應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；有應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)的方法。交通燈一般設(shè)在十字路門(mén)，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來(lái)控制行車(chē)。對(duì)于一般情況下的安全行車(chē)，車(chē)輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實(shí)際行車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)的情況，還存在以下缺點(diǎn)：1．兩車(chē)道的車(chē)輛輪流放行時(shí)間相同，在十字路口，經(jīng)常一個(gè)車(chē)道為主干道，車(chē)輛較多，放行時(shí)間應(yīng)該長(zhǎng)些；另一車(chē)道為副干道，車(chē)輛較少，放行時(shí)間應(yīng)該短些。2．兩條干道的紅綠時(shí)間不能隨時(shí)間的改變而修改。
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1.3 存在問(wèn)題
我國(guó)是一個(gè)文明古國(guó)，許多城市已有上千年的歷史，城市布局和道路結(jié)構(gòu)是在漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中逐步形成的，近幾年雖然作了些改建和擴(kuò)建，但畢竟還難以沖破原來(lái)的基本格局。
目前我國(guó)城市道路普遍存在以下三個(gè)弊端：①路網(wǎng)密度低；②交通干道少；③路口平面交叉。
道路狀況與車(chē)輛狀況的綜合作用形成了我國(guó)城市交通的特殊性，主要有以下表現(xiàn)：
城市路網(wǎng)稀，干道少，間距大，市區(qū)人口稠密，出行需求集中，迫使車(chē)輛集中于少數(shù)干道上行駛。尤其是一些中小城市，干道特征更為明顯，往往只有一兩條干道貫穿全市，而其他支路上交通量極小。從流量變化情況來(lái)看，除外圍過(guò)境干道外，都是有一定規(guī)律的，高峰小時(shí)基本上都集中在幾個(gè)時(shí)段內(nèi)。
我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)種繁雜，從50年代的老式車(chē)到80年代的新型車(chē)，從大貨車(chē)到小轎車(chē)都在一個(gè)平面上行駛，不少城市拖拉機(jī)還是一種主要運(yùn)輸工具，前面一輛舊車(chē)擋道，尾隨的新型車(chē)只能跟著爬行，過(guò)交叉口時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)啟動(dòng)慢的車(chē)擋住啟動(dòng)快的車(chē)，嚴(yán)重影響了人們的生活節(jié)奏和出行效率。1.4 發(fā)展前景
綜合分析國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的城市交通控制系統(tǒng)，結(jié)合我國(guó)城市道路及交通的實(shí)際情況，同時(shí)也對(duì)今后城市交通與道路建設(shè)的發(fā)展的前瞻性考量，我國(guó)道路智能交通控制系統(tǒng)的發(fā)展模式應(yīng)具有如下功能：
（1）多模式化。首先從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上吸收集中式SCOOT、分布式SCAT等智能交通系統(tǒng)的長(zhǎng)處，在控制范圍內(nèi)各個(gè)區(qū)域采用靈活可轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)交通流的區(qū)域變化而改變。此外，充分根據(jù)不同地區(qū)實(shí)時(shí)交通情況，對(duì)路口能力最大、延遲時(shí)間最短等作為遴選不同系統(tǒng)的參考標(biāo)準(zhǔn)。
（2）智能化。隨著信息技術(shù)的高度發(fā)展，作為道路交通控制系統(tǒng)所承擔(dān)
信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述 的工作不僅僅是對(duì)交通流的引導(dǎo)，更承擔(dān)了諸如為車(chē)輛提供道路交通信息的職能，利用對(duì)車(chē)輛的GPS 誘導(dǎo)，使道路通行更加順暢。
（3）最優(yōu)化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和優(yōu)化理論的發(fā)展，模型算法的求解和交通模型的建立就有可能獲得最優(yōu)解并建立最佳模型。當(dāng)我們建立整個(gè)交通路網(wǎng)的動(dòng)態(tài)交通分配模型和整體優(yōu)化模型并求最優(yōu)解，從而達(dá)到對(duì)路口的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整進(jìn)而實(shí)現(xiàn)某個(gè)地域范圍內(nèi)對(duì)交通流進(jìn)行動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制就成為可行。
（4）規(guī)整化。任何控制系統(tǒng)都是立足于具體的道路和交通條件，所以采用道路的方法和疏導(dǎo)交通流的方法對(duì)控制系統(tǒng)會(huì)有很大的參考作用。我國(guó)在建立完整的道路交通控制系統(tǒng)之前，必須針對(duì)道路狀況和交通流做出若干種交通疏導(dǎo)預(yù)案和道路使用預(yù)案，從而使交通和道路更加規(guī)整。
（5）通用性和模塊化。根據(jù)計(jì)算科學(xué)的發(fā)展，我國(guó)在制定和實(shí)施智能交通控制系統(tǒng)時(shí)必須在硬件設(shè)計(jì)和軟件編程上采用通用化和模塊化，有利于將來(lái)的逐步升級(jí)和換代。1.5 stc89-c52單片機(jī)：
STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，2個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。其工作參數(shù)為：
（1）6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意 選擇。
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（2）工作電壓：5.5V～3.3V。
（3）工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz。
（4）用戶(hù)應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)。
（5）片上集成512字節(jié)RAM。
（6）通用I/O 口（32 個(gè)），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0 口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。
（7）ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專(zhuān)用編程器，無(wú)需專(zhuān)用仿真器，可通過(guò)串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶(hù)程序，數(shù)秒即可完成一片。
（8）具有EEPROM功能。
（9）具有看門(mén)狗功能。
（10）共3 個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2。
(11)外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。
(12)通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART。(13)工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)）。(14)PDIP封裝。
結(jié)論
城市交通是一個(gè)高度綜合而又復(fù)雜的問(wèn)題，必須從政策、機(jī)構(gòu)、體制、管理、收費(fèi)價(jià)格、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投資各個(gè)方面同時(shí)入手解決。我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的高速發(fā)展使得社會(huì)對(duì)交通的需求急劇增加，也對(duì)此提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。要保證高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通規(guī)則，還必須通過(guò)一定的科技手段加以實(shí)現(xiàn)。本文在對(duì)目前交通控制進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用使用stc89-c52單片機(jī)作為中央控制器，STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為
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眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。編程語(yǔ)言采用單片機(jī)c語(yǔ)言設(shè)計(jì)主要功能，時(shí)間采用兩位七段共陰數(shù)碼管來(lái)顯示，采用發(fā)光二極管來(lái)模擬交通燈信號(hào)。
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第二篇：十字路口交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)摘要
摘 要
隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步以及人民生活水平的提高，上路的車(chē)輛越來(lái)越多，但相應(yīng)的公路設(shè)施卻沒(méi)有相應(yīng)的改善，這就導(dǎo)致了城市交通擁堵問(wèn)題突出，而且擁堵的地方多是十字路口等車(chē)輛匯集處。如何改善交通燈控制系統(tǒng)，以適應(yīng)現(xiàn)在的交通狀況，成為競(jìng)相研究的課題，本文對(duì)該問(wèn)題給予了深刻地研究。本文十字路口交通燈控制系統(tǒng)主要用于處理十字路口車(chē)輛及行人通過(guò)的問(wèn)題，使其減少相互干擾，提高了十字路口的通行能力。
本文總結(jié)了交通燈控制技術(shù)的發(fā)展，討論了基于PLC的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可行性。根據(jù)PLC的工作原理并結(jié)合城市交通的實(shí)際狀況，本文提出了以三菱公司生產(chǎn)的FX2N-128MT-001型PLC作為基本控制核心，安排了四個(gè)方向的直行、左轉(zhuǎn)紅黃綠燈，人行道紅綠燈以及倒計(jì)時(shí)數(shù)碼管的具體配置；設(shè)計(jì)完成了PLC的I/O端口分配和控制程序；探索了基于紅外遙控的十字路口交通信號(hào)燈的無(wú)線強(qiáng)通控制方案并設(shè)計(jì)了具體的硬件電路及軟件控制程序。
關(guān)鍵詞：十字路口；信號(hào)燈；PLC；三菱；無(wú)線控制器
ABSTRACT
As the development of society and the advance in people’s living standard, More and more vehicles drive on road, meanwhile, road facilities corresponding haven’t got improved, which leads to the prominent of traffic jam.What’s more, traffic jams appear mainly at the gathering area of vehicles such as crossroad.How to improve the current traffic system becomes a hot point to research, and the paper revealed it deeply.Traffic light control system is mainly used to process passing of vehicles and pedestrians, reducing interference between vehicles and to promote the traffic capacity.The paper summarized the development of traffic light control technology and discussed the feasibility of crossroad traffic signal light control system based on PLC.According to the PLC work principle and practical situation of crossroad, the paper presents FX2N-128MT-001 of Mitsubishi Corporation as control core, making arrangements of red, yellow, green light for straight going and for left-face;red，green light on sidewalk and figure manifestation of count down.Completed I/O port-settings and control procedure of PLC.The paper also searched the project of crossroad traffic signal light based on infrared remote control and designed the specific hardware circuit and software control programs.Keywords: crossroad;traffic light;PLC;Mitsubishi Corporation;remote controller
第三篇：交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)
交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)(紅綠燈系統(tǒng))
1、概述
近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，營(yíng)運(yùn)車(chē)輛擁有量的增加使道路市場(chǎng)必須規(guī)范有序，交通安全管理必須上一新臺(tái)階。按照“高起點(diǎn)規(guī)劃，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，高效能管理”的思路，堅(jiān)持把城市化作為城市經(jīng)濟(jì)的一大戰(zhàn)略來(lái)抓，積極建設(shè)城區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施工程，建立交通安全管理網(wǎng)絡(luò)。嚴(yán)格抓好交通管理，以加強(qiáng)交通隊(duì)伍建設(shè)和行業(yè)文明建設(shè)。
對(duì)****信號(hào)控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，在*****新建設(shè)一套信號(hào)控制系統(tǒng)
2、設(shè)計(jì)依據(jù)
? 《道路交通信號(hào)控制機(jī)》（GB25280-2010）? 《道路交通信號(hào)燈》（GB14887-2011）
? 《道路交通信號(hào)燈設(shè)置與安裝規(guī)范》（GB14886-2006）? 《道路交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示器》（GA/T508-2004）
? 《道路交通安全違法行為圖像取證技術(shù)規(guī)范》（GA/T832-2009）? 《交通信號(hào)機(jī)技術(shù)要求與測(cè)試方法》（GA/T47-93）? 《道路交通信號(hào)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)》（GA47-2002）? 《道路交通信號(hào)燈安裝規(guī)范》（GB14866-94）
3、設(shè)計(jì)原則
本期工程按“國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)”的原則設(shè)計(jì)方案，提供完整、最新而成熟的產(chǎn)品，并保證各項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備的先進(jìn)性、實(shí)用性和擴(kuò)展性。提高交通道路口的車(chē)輛通行速度，保證道路暢通。因此該系統(tǒng)是建設(shè)暢通工程中的重要措施之一。
信號(hào)控制系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)充分結(jié)合本路段的工程自身特點(diǎn)，在達(dá)到適時(shí)、適量地提供交通信息，確保行車(chē)安全目的的同時(shí)，盡可能與道路的整體效果相結(jié)合。
1）設(shè)計(jì)思路
以有效地管理道路交通，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、合理、美觀為目的，嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定設(shè)置信號(hào)燈等交通設(shè)施。交通擁擠情況主要發(fā)生在車(chē)流人流相對(duì)集中的主要繁華城區(qū)路口和路段，根據(jù)現(xiàn)有主要交通干道路面寬度劃分車(chē)道，基本可以滿足城區(qū)車(chē)輛通行的需要。
2）預(yù)期實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
完善城區(qū)交通安全設(shè)施布局，規(guī)范行車(chē)和行人秩序，減少交通事故，一定程度上改善城市形象。
4、交通信號(hào)控制系統(tǒng)功能
（1）圖形與界面
系統(tǒng)界面中文化、圖形化、菜單化。命令操作方式靈活多樣，并對(duì)錯(cuò)誤操作發(fā)出警告或禁止執(zhí)行。
能多用戶(hù)、多窗口顯示，顯示窗口可縮放、移動(dòng)。
具有圖形編輯工具，可以對(duì)圖形的區(qū)域背景、路口背景等進(jìn)行用戶(hù)化編輯。背景地圖可按管理區(qū)域和路口進(jìn)行縮放和漫游顯示。
能夠?qū)崟r(shí)顯示路口設(shè)備、路口設(shè)備工作狀態(tài)及信號(hào)控制模式等信息。系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)地顯示路口信號(hào)燈的運(yùn)行狀況，并可對(duì)某一路口的信號(hào)燈變化進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；還可以根據(jù)需要直接對(duì)信號(hào)機(jī)進(jìn)行手動(dòng)操作功能。
能夠用圖表顯示交通流量、占有率等統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。（2）用戶(hù)管理
系統(tǒng)能夠支持至少50個(gè)用戶(hù)的使用和管理，對(duì)用戶(hù)的名稱(chēng)、密碼和訪問(wèn)角色等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。
能夠設(shè)立訪問(wèn)角色，能夠定義相應(yīng)的訪問(wèn)權(quán)限，每個(gè)用戶(hù)可以對(duì)應(yīng)多個(gè)角色。組管理：每個(gè)組可以有多個(gè)用戶(hù)，所有用戶(hù)不能重名，不同的組可以管理不同的路口設(shè)備。
記錄用戶(hù)登錄和退出系統(tǒng)的時(shí)間及用戶(hù)使用過(guò)的操作命令，顯示用戶(hù)是否在線。
禁止多用戶(hù)對(duì)同一對(duì)象同時(shí)進(jìn)行控制操作，并給出提示信息。（3）日志管理
操作員記錄：操作員登錄/退出時(shí)間、部分重要操作命令記錄。記錄保存時(shí)間：系統(tǒng)至少保留最近12個(gè)月的綜合日志記錄。記錄查詢(xún)：可根據(jù)日期范圍、時(shí)間范圍、用戶(hù)等各種限定，方便快捷地查詢(xún)各類(lèi)日志記錄。（4）系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)
總體要求：支持Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，具有系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、交通數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理功能。
參數(shù)設(shè)置：每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)均附有數(shù)據(jù)定義和有效值范圍的在線說(shuō)明；系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)所有數(shù)據(jù)項(xiàng)輸入數(shù)據(jù)的合理性，提示并拒絕不合理及非法的數(shù)據(jù)輸入；易于數(shù)據(jù)修改和更新。
交通數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：能夠?qū)Σ杉慕煌▽?shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和管理，保證數(shù)據(jù)的快速存取、編輯和刪除。
數(shù)據(jù)庫(kù)管理：
禁止未授權(quán)使用者進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)操作界面。
多用戶(hù)同時(shí)對(duì)不同數(shù)據(jù)對(duì)象的修改、刪除無(wú)沖突，禁止同時(shí)修改同一數(shù)據(jù)對(duì)象并有沖突報(bào)警顯示。
詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)修改人員、修改內(nèi)容和時(shí)間。支持多用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)、訪問(wèn)。（5）數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)
中心計(jì)算機(jī)從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)（秒級(jí)）采集以下交通數(shù)據(jù)： 路口到達(dá)方向分流向（左、直、右）的車(chē)流量 路口到達(dá)方向分流向（左、直、右）的車(chē)輛占有率 路口到達(dá)方向分流向（左、直、右）的放行時(shí)間 路口到達(dá)方向分流向（左、直、右）的斷流次數(shù) 路口到達(dá)方向分流向（左、直、右）的最大斷流間隔 以上數(shù)據(jù)保存15日。
流量、占有率的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)隨時(shí)向交通信號(hào)控制系統(tǒng)管理平臺(tái)開(kāi)放性提供。（6）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
中心計(jì)算機(jī)對(duì)采集的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)分析，形成設(shè)定時(shí)間、區(qū)域范圍的交通統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，內(nèi)容包括：路口的交通流量、路口交通占有率； 中心計(jì)算機(jī)對(duì)采集的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，分別形成15分鐘和1小時(shí)時(shí)間段的交通統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并按15分鐘數(shù)據(jù)保存半年、1小時(shí)數(shù)據(jù)保存一年進(jìn)行存儲(chǔ)，并隨時(shí)向交通信號(hào)控制系統(tǒng)管理平臺(tái)開(kāi)放性提供。（7）系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視
中心計(jì)算機(jī)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視：
系統(tǒng)中心設(shè)備、傳輸設(shè)備及路口設(shè)備工作狀態(tài)
路口信號(hào)控制模式、控制方案、信號(hào)狀態(tài)等交通控制狀態(tài)
交通信號(hào)狀態(tài)信息在信號(hào)燈色變化時(shí)向交通信號(hào)控制系統(tǒng)管理平臺(tái)實(shí)時(shí)開(kāi)放性傳送。（8）系統(tǒng)故障報(bào)警
中心計(jì)算機(jī)監(jiān)視以下各類(lèi)故障： 系統(tǒng)中心軟/硬件故障 傳輸單元故障
信號(hào)控制器、車(chē)輛檢測(cè)器等路口設(shè)備故障
上述故障均有詳細(xì)的分類(lèi)故障代碼；故障發(fā)生時(shí)通過(guò)異常信息顯示進(jìn)行報(bào)警并生成故障記錄；故障消除后或操作員確認(rèn)后取消報(bào)警。（9）時(shí)鐘校準(zhǔn)功能
中心計(jì)算機(jī)具有如下時(shí)鐘校準(zhǔn)功能：
接受交通信號(hào)控制系統(tǒng)管理平臺(tái)的時(shí)鐘校準(zhǔn)。
對(duì)路口信號(hào)控制器進(jìn)行自動(dòng)時(shí)鐘校準(zhǔn)，校時(shí)命令每天執(zhí)行1次,校時(shí)時(shí)間可設(shè)置。
時(shí)鐘格式為：年、月、周、日、時(shí)、分、秒，校時(shí)誤差小于1秒。（10）時(shí)間表功能
系統(tǒng)具有時(shí)間表控制功能
設(shè)置時(shí)間包括年、月、周、日、時(shí)、分、秒。日時(shí)段劃分不得低于16個(gè)，方案數(shù)不得少于32個(gè)。設(shè)置內(nèi)容應(yīng)包括事件、控制模式、控制方案等。
系統(tǒng)可分別設(shè)置工作日、周末、節(jié)日或特別指定日的時(shí)間表，系統(tǒng)根據(jù)日期自動(dòng)改變執(zhí)行時(shí)間表。（11）系統(tǒng)優(yōu)化
根據(jù)路口檢測(cè)的交通流信息自動(dòng)進(jìn)行交通控制參數(shù)的優(yōu)化并執(zhí)行優(yōu)化配時(shí)方案，提高路口通行能力。（12）動(dòng)態(tài)方案選擇控制
根據(jù)實(shí)時(shí)交通流檢測(cè)信息，從預(yù)設(shè)方案庫(kù)中調(diào)用適宜方案。（13）線協(xié)調(diào)控制
按照系統(tǒng)時(shí)間表設(shè)置進(jìn)行線協(xié)調(diào)控制。（14）感應(yīng)式控制
系統(tǒng)能夠響應(yīng)沖突方向的車(chē)輛感應(yīng)請(qǐng)求，進(jìn)行半感應(yīng)或全感應(yīng)控制。（15）行人控制
路口行人過(guò)街控制應(yīng)具有請(qǐng)求式控制方式和預(yù)案式控制方式。
系統(tǒng)能夠在線協(xié)調(diào)或區(qū)域協(xié)調(diào)控制的條件下及時(shí)響應(yīng)或等待響應(yīng)路段行人過(guò)街請(qǐng)求，使行人利用交通流間隙過(guò)街通行。（16）緊急車(chē)輛優(yōu)先控制
系統(tǒng)能夠按預(yù)定時(shí)間和預(yù)定路線進(jìn)行綠波信號(hào)推進(jìn)，以滿足各種重大活動(dòng)、重大事件及特殊警務(wù)的通行需求。
系統(tǒng)對(duì)路口信號(hào)機(jī)強(qiáng)行控制，指定某一階段放行、黃閃或者全紅。能響應(yīng)特殊情況下的警務(wù)、消防、救護(hù)、搶險(xiǎn)等特種車(chē)輛的緊急請(qǐng)求，使車(chē)輛迅速通過(guò)沿線路口。
（17）方案模擬演示
設(shè)置好的配時(shí)方案，模擬演示路口信號(hào)燈的變化情況，查看運(yùn)行效果以便于分析配時(shí)方案中存在的潛在影響。（18）強(qiáng)制控制
允許系統(tǒng)中心操作員直接控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的相位組信號(hào)。（19）上下載功能
中心計(jì)算機(jī)能選擇性地上載和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)路口信號(hào)控制器的基本配置、時(shí)間表以及各種控制方案。
中心計(jì)算機(jī)能選擇性地下載基本配置、系統(tǒng)時(shí)間表和各種控制方案給路口信號(hào)控制器。
5、交通信號(hào)控制機(jī)
信號(hào)機(jī)
信號(hào)機(jī)符合行標(biāo)《GA47－2002道路交通信號(hào)控制機(jī)》的標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)標(biāo)《GB-25280-2010集中協(xié)調(diào)式信號(hào)機(jī)》的標(biāo)準(zhǔn)，并兼容國(guó)標(biāo)GB－T20999的通訊協(xié)議。本信號(hào)機(jī)采用多智能節(jié)點(diǎn)分布式架構(gòu)，各節(jié)點(diǎn)以32位微處理器作為控制核心，通過(guò)CAN總線進(jìn)行內(nèi)部通訊。32路環(huán)型線圈車(chē)輛檢測(cè)或視頻車(chē)輛檢測(cè)器（可選）本信號(hào)機(jī)具有獨(dú)立硬黃閃功能，可以在不關(guān)燈的情況下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，給現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)帶來(lái)方便。支持無(wú)線遙控、點(diǎn)動(dòng)等現(xiàn)場(chǎng)人工控制功能；持GPS模塊對(duì)本地進(jìn)行校時(shí)；支持多達(dá)32組的獨(dú)立燈組通道輸出；支持視頻和線圈車(chē)流輛檢測(cè)；具有單燈組輸出回路檢測(cè)功能，對(duì)紅綠沖突等各種嚴(yán)重故障有著完善的降級(jí)處理。本機(jī)有著多種人機(jī)交互接口，通過(guò)本地信號(hào)機(jī)內(nèi)的液晶模塊、設(shè)置終端、指揮中心都可以實(shí)現(xiàn)完整的方案設(shè)置和信號(hào)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。對(duì)于各用戶(hù)的不同控?zé)粜枨?，方案設(shè)置方便、靈活、易于操作。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，有著完善的事務(wù)管理機(jī)制并能對(duì)信號(hào)機(jī)發(fā)生事件、故障等信息進(jìn)行存儲(chǔ)及顯示。信號(hào)機(jī)內(nèi)具有加熱和排風(fēng)的裝置，可根據(jù)外界的溫度不同自動(dòng)加熱或排風(fēng)，以適應(yīng)外界環(huán)境溫度變化。
信號(hào)機(jī)具有無(wú)纜線控、單點(diǎn)優(yōu)化、感應(yīng)控制等功能；在智能交通指揮中心控制系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)線控、區(qū)域協(xié)調(diào)控制、系統(tǒng)優(yōu)化控制等功能；
1、具備32位微處理器
2、可編程的32相位控制，96路可控硅輸出（可選）
3、相位沖突監(jiān)視和控制，信號(hào)燈故障檢測(cè)及報(bào)警
4、掉電時(shí)采集數(shù)據(jù)和配時(shí)參數(shù)不丟失
5、具有手動(dòng)、自動(dòng)、遠(yuǎn)程控制方式
6、具有強(qiáng)制、黃閃、四面紅功能
7、具有本地遙控功能
8、具有固定方式、多時(shí)段控制方式、多方案選擇控制方式、感應(yīng)控制方式等多種控制方式
9、在線修改配時(shí)參數(shù)，在線顯示各相位狀態(tài)、故障狀態(tài)
10、時(shí)段劃分多達(dá)48個(gè)時(shí)段，可存儲(chǔ)32種控制方案
11、提供4個(gè)RS232接口、一個(gè)RS485接口，一個(gè)以太網(wǎng)接口，可實(shí)現(xiàn)電話線、專(zhuān)線、光纖、無(wú)線多種通訊
12、適合于單路口控制、主干道控制、區(qū)域控制。出現(xiàn)故障自動(dòng)降級(jí)使用
13、時(shí)鐘、日歷顯示和修改，支持GPS授時(shí)功能
14、自動(dòng)排風(fēng)、加熱功能
15、具有防雷、漏電保護(hù)功能
16、提供8路行人過(guò)街輸入接口 主要特點(diǎn)
1、全中文手動(dòng)操作界面
2、交通信息存儲(chǔ)功能
3、獨(dú)有的路口協(xié)調(diào)小面控功能
4、基于車(chē)頭時(shí)距的感應(yīng)控制功能
5、信號(hào)相位與信號(hào)燈組的自由編程
6、沖突相位硬件和軟件雙重監(jiān)視
7、信號(hào)燈故障檢測(cè)和報(bào)警
8、掉電數(shù)據(jù)不丟失，保存5年以上
9、輸入和輸出信號(hào)全部光電隔離
10、車(chē)輛數(shù)據(jù)檢測(cè)準(zhǔn)確率高
11、具有多相位的強(qiáng)制遙控
12、提供以太網(wǎng)接口和多個(gè)串口，便于網(wǎng)絡(luò)化
13、提供二次開(kāi)發(fā)的透明接口，便于多系統(tǒng)的集成
14、模塊化設(shè)計(jì)，便于維護(hù)
15、指揮中心軟件可實(shí)現(xiàn)信號(hào)機(jī)的遠(yuǎn)程控制
16、本地單點(diǎn)路口或區(qū)域的自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制
17、實(shí)時(shí)檢測(cè)交通流量數(shù)據(jù)；并將采集到的實(shí)時(shí)交通流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，傳送至本地、區(qū)域或中央控制系統(tǒng) 主要技術(shù)指標(biāo)
1)控制最大相位：32個(gè)；控制最多信號(hào)燈組：32組；車(chē)輛檢測(cè)最大路數(shù)：32路；
2)機(jī)柜外殼采用鋁合金材料或不銹鋼材料；遙控相位：8個(gè)；
3)遙控器：每臺(tái)信號(hào)機(jī)配2臺(tái)遙控器，8個(gè)相位選擇鍵，1個(gè)黃閃鍵、1個(gè)全紅鍵、4)1個(gè)全滅鍵、1個(gè)取消鍵，遙控距離大于50米，遙控器應(yīng)以燈光、聲響或振動(dòng)方式提示操作人員，交通信號(hào)控制機(jī)是否成功接收并執(zhí)行指令。5)為保證信號(hào)機(jī)用電安全，信號(hào)機(jī)機(jī)柜和驅(qū)動(dòng)線路應(yīng)采用漏電保護(hù)電路裝置。
6)信號(hào)機(jī)的機(jī)柜外側(cè)面應(yīng)設(shè)有手動(dòng)控制門(mén)，在僅打開(kāi)手動(dòng)控制門(mén)的情況下可以實(shí)現(xiàn)
7)單點(diǎn)控制、黃閃控制、指定相位控制、關(guān)閉信號(hào)燈、關(guān)閉倒計(jì)時(shí)器、關(guān)閉遙控功能等操作。
智能交通信號(hào)控制機(jī)屬協(xié)調(diào)式戶(hù)外網(wǎng)絡(luò)型的交通信號(hào)控制機(jī)，適合于單路口多時(shí)段定時(shí)控制、多方案選擇控制、全（半）感應(yīng)控制，適合于多路口無(wú)纜協(xié)調(diào)、有纜協(xié)調(diào)的綠波帶控制，適合于指揮中心的遠(yuǎn)程控制、區(qū)域控制。在感應(yīng)控制、多方案選擇以及時(shí)制計(jì)劃生成方面均有自己的控制算法。智能交通信號(hào)控制機(jī)具有技術(shù)先進(jìn)、使用方便、功能齊全、模塊化設(shè)計(jì)、維護(hù)簡(jiǎn)單，控制軟件接口透明，便于二次開(kāi)發(fā)。采用自主開(kāi)發(fā)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛線圈檢測(cè)器、自有專(zhuān)利技術(shù)的單元式檢測(cè)型負(fù)載開(kāi)關(guān)，整機(jī)性能價(jià)格比高。智能交通信號(hào)控制機(jī)具有多時(shí)段定時(shí)控制、多方案選擇控制、感應(yīng)控制、主干道無(wú)纜協(xié)調(diào)控制、集中協(xié)調(diào)控制等功能。將多個(gè)智能交通信號(hào)控制機(jī)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器連成交通控制網(wǎng)，對(duì)城市多路口、多條干線進(jìn)行控制，其基本架構(gòu)如下：
通過(guò)以太網(wǎng)通訊接口，與指揮中心控制系統(tǒng)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)、接收指揮中心的遠(yuǎn)程控制、有纜線控、區(qū)域控制，并實(shí)現(xiàn)交通流量的自動(dòng)采集。
6、機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈
發(fā)光單元透光面直徑為400mm，紅黃綠豎向組燈，光源采用超高亮發(fā)光二極管。紅滿屏+黃滿屏內(nèi)含雙色數(shù)顯+綠滿屏，符合2011新國(guó)標(biāo)；倒15秒顯示，通訊式（通訊協(xié)議為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）信號(hào)燈取電，豎裝；
7、方向指示信號(hào)燈
發(fā)光單元透光面直徑為400mm，紅黃綠豎向組燈，光源采用超高亮發(fā)光二極管；紅箭頭+黃箭頭內(nèi)含雙色數(shù)顯+紅箭屏，符合2011新國(guó)標(biāo)；倒15秒顯示，通訊式（通訊協(xié)議為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）信號(hào)燈取電，豎裝；
8、人行橫道信號(hào)燈
發(fā)光單元透光面直徑為300mm，光源采用超高亮發(fā)光二極管；紅、綠二色行人圖案單屏顯示，紅、綠二色數(shù)顯同屏顯示（綠色行人靜態(tài)/非機(jī)動(dòng)車(chē)）七字形連接片，2011新國(guó)標(biāo)；倒15秒顯示，通訊式（通訊協(xié)議為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）信號(hào)燈取電；
第四篇：交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)
交通信號(hào)控制系統(tǒng)
1.設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通控制系統(tǒng)，要求：（1）東西（用A表示）、南北（用B表示）方向均有綠燈、黃燈、紅燈指示，其持續(xù)時(shí)間分別是30秒、3秒和30秒，交通燈運(yùn)行的切換示意圖如圖1-1所示。
（2）系統(tǒng)設(shè)有時(shí)鐘，以倒計(jì)時(shí)方式顯示每一路允許通行的時(shí)間。
（3）
當(dāng)東西或南北兩路中任意一路出現(xiàn)特殊情況時(shí)，系統(tǒng)可由交警手動(dòng)控制立即進(jìn)入特殊運(yùn)行狀態(tài)，即紅燈全亮，時(shí)鐘停止記時(shí)，東西、南北兩路所有車(chē)輛停止通行；當(dāng)特殊運(yùn)行狀態(tài)結(jié)束后，系統(tǒng)恢復(fù)工作，繼續(xù)正常運(yùn)行。
2．總體框圖
本系統(tǒng)主要由分頻計(jì)、計(jì)數(shù)器和控制器等電路組成，總體框圖如1-2所示。分頻計(jì)將晶振送來(lái)的信號(hào)變?yōu)?Hz時(shí)鐘信號(hào)；當(dāng)緊急制動(dòng)信號(hào)無(wú)效時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)將1Hz脈沖信號(hào)送至計(jì)數(shù)器進(jìn)行倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，并使控制器同步控制兩路紅、黃、綠指示燈時(shí)序切換；當(dāng)緊急制動(dòng)信號(hào)有效時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)將緊急制動(dòng)信號(hào)送至計(jì)數(shù)器使其停止計(jì)數(shù)，同時(shí)控制器控制兩路紅燈全亮，所有車(chē)輛停止運(yùn)行。
2-1 交通燈總體結(jié)構(gòu)框圖 模塊設(shè)計(jì)
（1）分頻器
設(shè)晶振產(chǎn)生的信號(hào)為2MHz，要求輸出1Hz時(shí)鐘信號(hào)，則分頻系數(shù)為2M，需要21位計(jì)數(shù)器。用VHDL設(shè)計(jì)的2M分頻器文本文件如下:
LIBRARY
IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY fenpin2m IS
PORT(clk:IN STD_LOGIC;
reset:IN STD_LOGIC;
--時(shí)鐘輸入
clk_out:out STD_LOGIC);END ENTITY fenpin2m;
ARCHITECTURE one OF fenpin2m IS signal count:integer range 0 to 1999999;
BEGIN
PROCESS(clk)
BEGIN
if reset='1' then
count<=0;
clk_out<='0';
else
if clk'EVENT and clk='1'THEN
IF count<999999 THEN
count<=count+1;
clk_out<='0';
ELSif count<1999999 then
count<=count+1;
clk_out<='1';
else
count<=0;
END IF;
END IF;
END IF;
END PROCESS;END one;
(2)模30倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 采用原理圖輸入法，用兩片74168實(shí)現(xiàn)。74168為十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，當(dāng)U/DN=0時(shí)實(shí)現(xiàn)9~0減法計(jì)數(shù)，記到0時(shí)TCN=0;當(dāng)U/DN=1時(shí)實(shí)現(xiàn)0~9加法計(jì)數(shù)，計(jì)到9時(shí)TCN=0；ENTN+ENPN=0時(shí)執(zhí)行計(jì)數(shù)，否則計(jì)數(shù)器保持。該電路執(zhí)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)兩片計(jì)數(shù)器計(jì)到0時(shí)同步置數(shù)，因此該計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍是29~0，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到緊急制動(dòng)信號(hào)有效時(shí)，CP=0計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。
圖3-1 模30減法計(jì)數(shù)器電路圖
圖3-2 模30減法計(jì)數(shù)器仿真波形
（3）顯示譯碼器
顯示譯碼器為動(dòng)態(tài)顯示，用VHDL文本輸入法設(shè)計(jì)的七子段譯碼器如下：
圖3-3 顯示譯碼器的仿真波形
LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
--調(diào)用庫(kù)文件
ENTITY xianshi IS
--實(shí)體開(kāi)始
PORT(CLK:IN STD_LOGIC;
datain1:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
datain2:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
--掃描時(shí)鐘信號(hào)
SEL:OUT STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);--數(shù)碼管選擇信號(hào)
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));--數(shù)碼管八端輸入 end xianshi;
--實(shí)體結(jié)束 ARCHITECTURE one OF xianshi IS
--結(jié)構(gòu)體開(kāi)始 begin
PROCESS(CLK)
--進(jìn)程開(kāi)始 VARIABLE TMP:STD_LOGIC_vector(1 downto 0);VARIABLE d:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);--中間變量
begin
IF(CLK'EVENT AND CLK='1')THEN
--時(shí)鐘上升沿有效
IF(TMP=“00”)THEN
TMP:=“01”;
d:=datain2;
CASE d IS
WHEN“0000”=>q<=“00111111”;
--0
WHEN“0001”=>q<=“00000110”;
--1
WHEN“0010”=>q<=“01011011”;
--2
WHEN“0011”=>q<=“01001111”;
--3 WHEN“0100”=>q<=“01100110”;
--4 WHEN“0101”=>q<=“01101101”;
--5 WHEN“0110”=>q<=“01111101”;
--6
WHEN“0111”=>q<=“00000111”;
--7
WHEN“1000”=>q<=“01111111”;
--8
WHEN“1001”=>q<=“01100111”;
--9
WHEN OTHERS=>q<=“00000000”;--數(shù)碼管不顯示
END CASE;
elsif(tmp=“01”)then
TMP:=“00”;
--如果tmp為“001”即第2個(gè)數(shù)碼管顯示b輸入
d:=datain1;
CASE d IS
WHEN“0000”=>q<=“00111111”;
--0
WHEN“0001”=>q<=“00000110”;
--1
WHEN“0010”=>q<=“01011011”;
--2
WHEN“0011”=>q<=“01001111”;
--3
WHEN“0100”=>q<=“01100110”;
--4
WHEN“0101”=>q<=“01101101”;
--5
WHEN“0110”=>q<=“01111101”;
--6
WHEN“0111”=>q<=“00000111”;
--7
WHEN“1000”=>q<=“01111111”;
--8
WHEN“1001”=>q<=“01100111”;
--9
WHEN OTHERS=>q<=“00000000”;--數(shù)碼管不顯示
END CASE;
end if;
end if;sel<=tmp;
--把tmp的值賦予sel
end process;
--進(jìn)程結(jié)束
end one;
（4）控制器
該模塊輸入為1Hz時(shí)鐘，和緊急制動(dòng)信號(hào)PE,輸出為兩路紅、黃、綠指示燈，當(dāng)緊急制動(dòng)信號(hào)無(wú)效（PE=1）時(shí)，兩路紅、黃、綠燈時(shí)序切換。當(dāng)緊急制動(dòng)信號(hào)有效時(shí)，選項(xiàng)開(kāi)關(guān)將緊急制動(dòng)信號(hào)送至計(jì)數(shù)器使其停止計(jì)數(shù)，同時(shí)使控制器控制兩路紅燈全亮，所有車(chē)輛停止通行。用VHDL文本輸入法設(shè)計(jì)的控制器如下；
圖3-4控制器的仿真波形
LIBRARY
IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY contr IS
PORT(cp1:IN STD_LOGIC;
pe:IN STD_LOGIC;
chan:IN STD_LOGIC;
ra,ga,ya,rb,gb,yb:out STD_LOGIC);END ENTITY contr;ARCHITECTURE one OF contr IS signal count:integer range 0 to 59;
BEGIN
process(cp1)
begin
if pe='0'then
count<=0;
else
IF(cp1'EVENT AND cp1='1')THEN
if count<59 then
count<=count+1;
else
count<=0;
end if;
end if;end if;END PROCESS;PROCESS BEGIN
if pe='1'then
if chan='1' then
if count<30 then
rb<='0';
gb<='1';
yb<='1';
ra<='1';
if count<27 then
ga<='0';
ya<='1';
else
ga<='1';
ya<='0';
end if;
else
rb<='1';
ga<='1';
ya<='1';
ra<='0';
if count<57 then
gb<='0';
yb<='1';
else
gb<='1';
yb<='0';
end if;
end if;
else
if count<30 then
rb<='1';
ga<='1';
ya<='1';
ra<='0';
if count<27 then
gb<='0';
yb<='1';
else
gb<='1';
yb<='0';
end if;
else
rb<='0';
gb<='1';
yb<='1';
ra<='1';
if count<57 then
ga<='0';
ya<='1';
else
ga<='1';
ya<='0';
end if;
end if;
end if;
else
rb<='0';
ra<='0';
gb<='0';
yb<='0';
ga<='0';
ya<='0';
end if;end process;end one;交通燈原理圖
圖4-1 交通燈原理圖
第五篇：交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)
山西大學(xué)工程學(xué)院 第I頁(yè)
摘要
隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化速度的較快，交通事故也日趨發(fā)生，所以合理的交通控制方法能有效的緩解交通擁擠、減少尾氣排放及能源消耗、縮短出行延時(shí)，改善我國(guó)獨(dú)有的交通問(wèn)題。而平面交叉口是城市交通的關(guān)鍵，它是整個(gè)城市道路的瓶頸地帶，對(duì)其進(jìn)行交通信號(hào)控制方法的研究具有重大意義，所以交通信號(hào)燈是維護(hù)城市交通的主要設(shè)施。
我們本次復(fù)雜的十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是利用AT89C51制作并仿真.并且在單片機(jī)的選擇上，考慮到電路的簡(jiǎn)單和成本的削減，我們選擇性?xún)r(jià)比最好的AT89C51，而且能夠使程序簡(jiǎn)單?？梢蕴砑忧‘?dāng)?shù)膫鞲衅?，?shí)時(shí)監(jiān)控道路情況，對(duì)各種情況的處理實(shí)行緊急情況優(yōu)先級(jí)最高，其次行人優(yōu)先通過(guò)，最后車(chē)流量高的方向，給予更多的通過(guò)時(shí)間，采用中斷的方法，由中斷根據(jù)各種不同的情況選擇合適的處理程序處理。通過(guò)單片機(jī)控制交通燈不僅能提高我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，而且能夠熟練掌握C語(yǔ)言的編程方法，掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器、外部中斷的使用方法和簡(jiǎn)單程序的編寫(xiě)，最終提高邏輯抽象能力和動(dòng)手能力。
關(guān)鍵字：AT89C51
中斷
交通信號(hào)控制
山西大學(xué)工程學(xué)院 第II頁(yè)
目錄1 社會(huì)需求.........................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2 設(shè)計(jì)目的.........................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3 設(shè)計(jì)思路及框圖....................................................1 3.1 交通燈設(shè)計(jì)..................................................1 3.2 交通燈定時(shí)控制..............................................2 3.3 傳感器智能控制..............................................4 4 硬件電路設(shè)計(jì)......................................................4 4.1 單片機(jī)電源電路..............................................4 4.2 單片機(jī)復(fù)位電路..............................................4 4.3 交通LED燈外圍驅(qū)動(dòng)電路......................................5 4.4 按鍵控制電路................................................6 4.5 單片機(jī)主電路................................................7 4.6 整體電路圖設(shè)計(jì)..............................................8 5 軟件設(shè)計(jì)..........................................................9 5.1 系統(tǒng)程序流程圖設(shè)計(jì)..........................................9 5.2 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)...............................................10 5.3 仿真顯示結(jié)果...............................................17 總 結(jié).............................................................17 參考文獻(xiàn)...........................................................18
山西大學(xué)工程學(xué)院 第1頁(yè)
1社會(huì)需求
目前在世界范圍內(nèi)，一個(gè)以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為先導(dǎo)的，以信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)為中心的信息革命方興未艾。為使我國(guó)盡快實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)信息化，趕上發(fā) 達(dá)國(guó)家水平，必須加速發(fā)展我國(guó)的信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)。而計(jì)算機(jī)技術(shù)怎樣與實(shí)際應(yīng)用更有效的結(jié)合并有效的發(fā)揮其作用是科學(xué)界最熱門(mén)的話題，也是當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng) 用中空前活躍的領(lǐng)域。本文主要從單片機(jī)的應(yīng)用上來(lái)實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈的管理，用以控制過(guò)往車(chē)輛的正常運(yùn)作。設(shè)計(jì)目的
本設(shè)計(jì)首先從定時(shí)控制著手，解決交叉口交通控制過(guò)程中存在的問(wèn)題，但是定時(shí)控制信號(hào)周期固定，不能根據(jù)實(shí)際的交通流狀況隨時(shí)調(diào)整信號(hào)控制參數(shù)，因此造成很多不必要的時(shí)間等待和資源浪費(fèi)。對(duì)左轉(zhuǎn)車(chē)輛較少的單交叉口一般采用有固定左轉(zhuǎn)相位的定時(shí)控制方法，此信號(hào)控制中的左轉(zhuǎn)車(chē)輛通行對(duì)直行車(chē)輛影響很大。行人過(guò)街信號(hào)與上游交叉口的不協(xié)調(diào)導(dǎo)致車(chē)輛通過(guò)上游交叉口后遇到行人過(guò)街而再次停車(chē)?；谏鲜鼋徊婵谛盘?hào)控制存在的問(wèn)題，本設(shè)計(jì)進(jìn)行了如下研究：①介紹了常用定時(shí)信號(hào)控制算法和感應(yīng)信號(hào)控制的基本工作原理，分析了傳統(tǒng)定時(shí)控制的優(yōu)越性和局限性。②設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)信號(hào)控制方法，這種方法能使交叉口根據(jù)實(shí)際交通情況選擇合理的定時(shí)信號(hào)配時(shí)方案，不過(guò)這個(gè)需要配備額外的感應(yīng)器。
本設(shè)計(jì)將要完成紅燈停，綠燈行，黃燈停3S的操作，并且如當(dāng)一道有車(chē)而另一道無(wú)車(chē)是，交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車(chē)的車(chē)道放行，單人行道上人數(shù)較多時(shí)，智能轉(zhuǎn)換交通燈狀態(tài)，行人優(yōu)先通過(guò)，當(dāng)有緊急車(chē)輛（如110、112、119等急救車(chē)）要求通過(guò)時(shí)，此系統(tǒng)應(yīng)能禁止普通車(chē)輛通行，路口的信號(hào)燈全部變紅，以便讓緊急車(chē)輛通過(guò)。假定緊急車(chē)輛通過(guò)時(shí)間為2s，緊急車(chē)輛通過(guò)后，交通燈恢復(fù)先前狀態(tài)。
3設(shè)計(jì)思路及框圖 3.1交通燈設(shè)計(jì)
首先了解實(shí)際交通燈的變化情況和規(guī)律。設(shè)有一個(gè)南北（SN）向和東西(WE)向的十字路口，兩方向各有兩組相同交通控制信號(hào)燈，每組各有四盞信號(hào)燈，分別為直行信號(hào)燈（S）、左拐信號(hào)燈（L）、紅燈（R）和黃燈（Y），交通控制信號(hào)
山西大學(xué)工程學(xué)院 第2頁(yè)
燈布置如圖1所示。
根據(jù)交通流量不同，交通信號(hào)燈的控制可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制。平時(shí)使用自動(dòng)控制，高峰區(qū)可使用傳感器智能化控制。智能控制時(shí)，傳感器通過(guò)檢測(cè)道路交通情況對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；自動(dòng)控制時(shí)，交通信號(hào)燈控制規(guī)律用圖2狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖來(lái)描述。
圖1
紅綠燈顯示系統(tǒng)框圖
3.2交通燈定時(shí)控制
圖2
紅綠燈系統(tǒng)控制流程圖
山西大學(xué)工程學(xué)院 第3頁(yè)
定時(shí)控制系統(tǒng)控制流程圖如上圖2，初始狀態(tài)0為SN直行WE紅燈，然后轉(zhuǎn)狀態(tài)1為SN黃燈WE紅燈。過(guò)一段時(shí)間后，轉(zhuǎn)狀態(tài)2為SN左拐WE紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)3，SN黃燈WE紅燈。過(guò)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)狀態(tài)4，SN紅燈WE直行。然后狀態(tài)4，SN紅燈WE直行。狀態(tài)5為SN紅燈WE黃燈。狀態(tài)6為SN紅燈WE左拐。狀態(tài)7為SN紅燈WE黃燈。又循環(huán)至狀態(tài)0，重復(fù)循環(huán)上述狀態(tài)。
3.3傳感器智能控制
圖3 磁檢測(cè)器方框圖
交通燈在采用智能化控制時(shí)，采用磁感應(yīng)車(chē)輛檢測(cè)器.這種環(huán)形線圈檢測(cè)器是傳統(tǒng)的交通檢測(cè)器，是目前世界上用量最大的一種檢測(cè)設(shè)備。這些埋設(shè)在道路表面下的線圈可以檢測(cè)到車(chē)輛通過(guò)時(shí)的電磁變化進(jìn)而精確地算出交通流量。交通流量是交通統(tǒng)計(jì)和交通規(guī)劃的基本數(shù)據(jù)，通過(guò)這些檢測(cè)結(jié)果可以用來(lái)計(jì)算占用率(表征交通密度)，在使用雙線圈模式時(shí)還可以提供速度、車(chē)輛行駛方向、車(chē)型分類(lèi)等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于交通管理和統(tǒng)計(jì)是極為重要的，可通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)，然后通過(guò)外部中斷動(dòng)態(tài)控制交通燈的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)道路交通燈的智能化控制，讓交通燈根據(jù)實(shí)際情況轉(zhuǎn)換狀態(tài)。原理框圖如上圖圖3所示。
對(duì)于交通信號(hào)燈來(lái)說(shuō)，應(yīng)該有東西南北共四組燈，但由于同一道上的兩組的信號(hào)燈的顯示情況是相同的，所以可以用一個(gè)I/O控制相同的兩燈，因此，采用單片機(jī)內(nèi)部的I/O口上的P0口中的8個(gè)引腳即可來(lái)控制16個(gè)信號(hào)燈。通過(guò)編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光二極管的控制，來(lái)模擬交通信號(hào)燈的管理。每延時(shí)一段時(shí)間，燈的顯示情況都會(huì)按交通燈的顯示規(guī)律進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。通過(guò)定時(shí)器精確延時(shí)送顯，在原有的交通信號(hào)燈系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增添其倒計(jì)時(shí)間的顯示功能，實(shí)現(xiàn)其功能的擴(kuò)展。通過(guò)添加感應(yīng)器檢測(cè)車(chē)流量、人行道情況通過(guò)外部中斷動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)人、山西大學(xué)工程學(xué)院 第4頁(yè)
車(chē)流量，使交通更加智能，提高道路運(yùn)行速率。硬件電路設(shè)計(jì) 4.1單片機(jī)電源電路
圖4 電源電路
如上圖圖4所示是電源電路，這里開(kāi)關(guān)用的雙路開(kāi)關(guān)，雙路開(kāi)關(guān)并聯(lián)能更好的確保給后級(jí)提供更大電流。電容C4、C5，都是隔離斷開(kāi)直流的，在這里添加了一個(gè)發(fā)光二極管指示燈，在我們打開(kāi)開(kāi)關(guān)的時(shí)候，這個(gè)二極管會(huì)亮，下面的R12為限流電阻，給發(fā)光二極管提供合適的電流。
4.2 單片機(jī)復(fù)位電路
單片機(jī)的復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位兩種方式。本次設(shè)計(jì)采用手動(dòng)按鍵復(fù)位設(shè)計(jì)，如下圖5所示。
圖5 按鍵復(fù)位電路
當(dāng)這個(gè)電路處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，電容起到隔離直流的作用，隔離了+5V，而左側(cè)的
山西大學(xué)工程學(xué)院 第5頁(yè)
復(fù)位按鍵是彈起狀態(tài)，下邊部分電路就沒(méi)有電壓差的產(chǎn)生，所以按鍵和電容 C1 以下部分的電位都是和GND 相等的。按鍵復(fù)位有 2 個(gè)過(guò)程，按下按鍵之前，RST 的電壓是 0V，當(dāng)按下按鍵后電路導(dǎo)通，同時(shí)電容也會(huì)在瞬間進(jìn)行放電，會(huì)處于高電平復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)松開(kāi)按鍵后，先是電容充電，然后電流逐漸減小直到 RST 電壓變 0V 的過(guò)程。按下按鍵的瞬間，電容兩端的 5V 電壓會(huì)被直接接通，此刻會(huì)有一個(gè)瞬間的大電流沖擊，會(huì)在局部范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁干擾，為了抑制這個(gè)大電流所引起的干擾，在電容放電回路中串入一個(gè) 18 歐的電阻來(lái)限流。
4.3 交通LED燈及外圍驅(qū)動(dòng)電路
圖6交通LED燈電路
將NS道上的兩個(gè)同色燈連在一起，WS道上的同色燈也彼此相連(此處用發(fā)光二極管模擬實(shí)際的交通燈，各發(fā)光二極管的陽(yáng)極通過(guò)保護(hù)電阻接到+5v的電源上，發(fā)光二極管的陰極接到單片機(jī)的P0口)用AT89C51單片機(jī)的P0.0—P0.7共8根輸出線控制各色交通燈的點(diǎn)亮與熄滅；為了更加直觀的顯示紅綠燈的情況，用了共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)，數(shù)碼管顯示有動(dòng)態(tài)掃描和靜態(tài)顯示，由于靜態(tài)顯示需要占用過(guò)多的IO口，這里用動(dòng)態(tài)掃描，用P1控制數(shù)碼管的斷選信號(hào)端，P2.6、P2.7控制數(shù)碼管的位選信號(hào)端，可以顯示出每個(gè)燈的倒計(jì)時(shí)。緊急車(chē)輛通過(guò)時(shí)，采用外部觸發(fā)按鍵實(shí)時(shí)中斷方式進(jìn)行處理。根據(jù)該系統(tǒng)的功能要求及所用元器件，設(shè)計(jì)硬件電路，電路原理圖如圖6所示。
由于單片機(jī)的輸出電流有限，需要用到芯片驅(qū)動(dòng)LED，使LED可以正常使用，這里使用74LS245，74LS245是一個(gè)雙向緩沖器，引腳AB是方向引腳，這
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個(gè)引腳為高電平的時(shí)候，右側(cè)所有的電壓都等于左側(cè)對(duì)應(yīng)編號(hào)的電壓，所以這里AB引腳接的+5V電源，即高電平。圖中還有排阻RP1做為上拉電阻。引腳OE為輸出使能端，低電平有效。在74LS245輸出端有R3~R10的限流電阻，給LED燈提供恰當(dāng)?shù)碾娏鳌?/p>
在LED的陽(yáng)極接有PNP三極管，可以通過(guò)單片的P2.5控制所有的LED的通斷，只有P2.5端電平為高時(shí)LED才能正常工作，通過(guò)單片機(jī)的P0口控制LED的狀態(tài)。數(shù)碼管的顯示也需要大電流，這里外接上拉電阻可以提供足夠的電流，原理圖中用了排阻RP2，可以使數(shù)碼管正常工作。交通LED燈驅(qū)動(dòng)電路如圖7所示。
圖7 交通LED燈驅(qū)動(dòng)電路
4.4 按鍵控制電路
圖8 按鍵控制LED電路圖
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智能化控制中使用到傳感器，傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)系統(tǒng)分析，然后反饋到單片機(jī)外部中斷，通過(guò)中斷程序選擇合適的處理程序。
整個(gè)交通燈控制系統(tǒng)通過(guò)按鍵模擬控制LED的狀態(tài)，SW1控制LED是定時(shí)循環(huán)還是智能控制，SW2控制LED燈是順序切換狀態(tài)還是手動(dòng)選擇LED狀態(tài)。SW1按下觸發(fā)外部中斷0進(jìn)去中斷程序，在中斷程序中可以通過(guò)查詢(xún)方式判斷P3.7是否按下，如果檢測(cè)到P3.7為低電平則SW2按鍵按下，系統(tǒng)進(jìn)入只能控制LED狀態(tài)模式，單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)P2.0~P2.3的電平狀況確定LED燈要顯示的狀態(tài)，例如：若單片機(jī)檢測(cè)到端口P2.0電平為低，則要求交通燈要WE方向左拐，系統(tǒng)調(diào)用左拐子程序，使單片機(jī)控制LED燈先NS黃燈閃3下，然后NS紅燈亮，WE左拐指示燈變綠。如果系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到P3.7為高電平則SW2彈起，系統(tǒng)進(jìn)入只能順序切換模式，單片機(jī)檢測(cè)P2.4的電平情況，檢測(cè)到一次說(shuō)明按鍵按下一次，交通的按照定時(shí)方式的順序變換狀態(tài)，使交通燈穩(wěn)定順次執(zhí)行。
如果遇到十字路口發(fā)生交通事故，可以觸發(fā)緊急逼停按鍵，這樣四個(gè)方向都為紅綠燈，等突發(fā)情況處理完畢后，然后根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的處理程序。這樣可以根據(jù)實(shí)際的車(chē)、人流量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)交通燈，智能解決各種突發(fā)情況，按鍵控制電路如圖8所示。
按鍵消抖有兩種方式：硬件消抖和軟件消抖，硬件消抖需要引進(jìn)RS觸發(fā)器或者單穩(wěn)態(tài)電路，這需要額外的硬件開(kāi)支，而軟件消抖只需要用延時(shí)函數(shù)就可以完成，因此這里選擇軟件消抖。
4.5 單片機(jī)主電路
采用這款芯片及克服了采用8031需要添加外部外部程序存儲(chǔ)器導(dǎo)致電路復(fù)雜的缺點(diǎn)，又克服了采用8751導(dǎo)致電路制作成本高的缺點(diǎn)，AT89C51單片機(jī)芯片具有以下特性：
1）指令集合芯片引腳與Intel公司的8051兼容； 2）4KB片內(nèi)在系統(tǒng)可編程FLASH程序存儲(chǔ)器； 3）時(shí)鐘頻率為0~33MHZ；
4）128字節(jié)片內(nèi)隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器（RAM）； 5）6個(gè)中斷源，2級(jí)優(yōu)先級(jí)； 6）2個(gè)16位定時(shí)/記數(shù)器；
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圖9 單片機(jī)引腳結(jié)構(gòu)圖
4.6 整體電路圖設(shè)計(jì)
圖10 AT89C21單片機(jī)交通燈控制電路
本次設(shè)計(jì)采用AT89C51單片機(jī)，其中P0.0—P0.8共8根輸出線控制各色交通燈的點(diǎn)亮與熄滅，通過(guò)外部中斷0控制交通燈的切換方式，端口P3.7控制在
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智能模式下是順次轉(zhuǎn)換狀態(tài)還是動(dòng)態(tài)選擇，在順序轉(zhuǎn)換模式下P2.4控制交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在動(dòng)態(tài)模式下，根據(jù)傳感器分析數(shù)據(jù)結(jié)果，通過(guò)P2.0~P2.3控制交通的的各種狀態(tài)。P1和P2.7、P2.6控制數(shù)碼管的顯示，可以直觀的看到交通燈的狀態(tài)。在傳感器檢測(cè)某一方向車(chē)流量過(guò)多，或者人行道上滯留行人過(guò)多，或有緊急車(chē)輛通過(guò)時(shí)，采用外部觸發(fā)中斷實(shí)時(shí)中斷方式進(jìn)行處理，這時(shí)可按下SW1、SW2兩按鍵，然后智能選擇交通燈的狀態(tài)，選擇合適的交通燈，讓滯留過(guò)多的方向通過(guò)時(shí)間長(zhǎng)點(diǎn)，讓道路更加通暢。上圖10為整個(gè)交通燈控制系統(tǒng)的整體電路圖。軟件設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)程序流程圖設(shè)計(jì)
開(kāi)始各變量、端口初始化主程序顯示子程序N中斷信號(hào)Y中斷子程序
圖11 交通控制系統(tǒng)程序流程圖
根據(jù)硬件電路原理圖，并按系統(tǒng)的功能畫(huà)出程序流程圖。由于此系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，故采用自上而下的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；對(duì)傳感器分析的數(shù)據(jù)處理，采用中斷的方法，由中斷選擇合適的處理程序處理，在傳感器不工作的時(shí)候，可以返回主程序執(zhí)行。程序流程如下圖11所示。
設(shè)計(jì)中斷處理程序時(shí)，最主要的地方是如何保護(hù)進(jìn)入中斷前的狀態(tài)(信號(hào)燈、P
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口、單片機(jī)寄存器的狀態(tài))，使得中斷程序執(zhí)行完畢后能問(wèn)到交通燈中斷前的狀態(tài)。除了保護(hù)累加器ACC、標(biāo)志寄存器PSW外，還要注意主程序中的延時(shí)程序和中斷處理程序中的延時(shí)程序不能混用。
5.2 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
如下所示為整個(gè)系統(tǒng)控制程序：
#include
//延時(shí)計(jì)數(shù)
//按鍵次數(shù)計(jì)數(shù)
//數(shù)碼管顯示數(shù)值
//定時(shí)1秒計(jì)數(shù)
unsigned char table[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82，0xF8,0x80,0x90,0x7f};//共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示編碼
unsigned char disdata[4];sbit NSL=P0^0;sbit NSS=P0^1;
//NS左拐指示燈 //NS直行指示燈 //NS紅燈指示燈 //NS黃燈指示燈 //WE黃燈指示燈 //WE紅燈指示燈 //WE直行指示燈 //WE左拐指示燈 //控制所有LED的滅 //數(shù)碼管位選端 //數(shù)碼管位選端 sbit NSR=P0^2;sbit NSY=P0^3;sbit WEY=P0^4;sbit WER=P0^5;sbit WES=P0^6;sbit WEL=P0^7;sbit P2_5=P2^5;sbit P2_6=P2^6;sbit P2_7=P2^7;sbit Key_1=P2^4;sbit Key_2=P2^3;sbit Key_3=P2^2;sbit Key_4=P2^1;sbit Key_5=P2^0;sbit Key_6=P3^7;
//手動(dòng)切換LED燈狀態(tài)
//選擇NS直行
//選擇WE直行
//選擇NS左拐
//選擇WE左拐
//選擇順序、隨機(jī)切換
sbit Key_7=P3^6;
//突發(fā)情況，四個(gè)方向全部紅燈 void Time0_Int()
{
//定時(shí)器0初始化
TMOD=0x01;TR0=1;EA=1;
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} ET0=1;IT0 = 0;EX0 = 1;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;
//延時(shí) m 毫秒 void Delay(unsigned int m){
} void NS_stra(){
} void NS_turn(){
} void NS_stop(){
} void WE_stra(){
} void WE_turn(){
} void WE_stop(){
unsigned int i,j;for(i=m;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);
//NS直行，WE紅燈
NSL=1;NSS=0;NSR=1;NSY=1;WEL=1;WES=1;WER=0;WEY=1;
//NS左拐，WE紅燈
NSL=0;NSS=1;NSR=1;NSY=1;WEL=1;WES=1;WER=0;WEY=1;
//NS黃燈，WE紅燈
NSL=1;NSS=1;NSR=1;NSY=0;WEL=1;WES=1;WER=0;WEY=1;
//WE直行，NS紅燈
NSL=1;NSS=1;NSR=0;NSY=1;WEL=1;WES=0;WER=1;WEY=1;
//WE左拐，NS紅燈
NSL=1;NSS=1;NSR=0;NSY=1;WEL=0;WES=1;WER=1;WEY=1;
//WE黃燈，NS紅燈
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NSL=1;NSS=1;NSR=0;NSY=1;WEL=1;WES=1;WER=1;WEY=0;} void Opera_NS_stra()
{ if(Key_2==0){
Delay(10);
if(Key_2==0)
{
WE_stop();
Delay(3000);
NS_stra();
}
while(Key_2==0);} } void Opera_WE_stra()
{ if(Key_3==0){
Delay(10);
if(Key_3==0)
{
NS_stop();
Delay(3000);
WE_stra();
}
while(Key_3==0);} } void Opera_NS_turn()
{ if(Key_4==0){
Delay(10);
if(Key_4==0){
//手動(dòng)選擇NS直行
//手動(dòng)選擇WE直行
//手動(dòng)選擇NS左拐
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}
}
} WE_stop();Delay(3000);NS_turn();while(Key_4==0);void Opera_WE_turn(){
}
void Opera_Red(){
}
void Choose(){
//手動(dòng)選擇WE左拐
if(Key_5==0){
}
//手動(dòng)選擇WE左拐 Delay(10);if(Key_5==0){
}
while(Key_5==0);NS_stop();Delay(3000);WE_turn();if(Key_7==0){
} Delay(10);if(Key_7==0){
}
while(Key_7==0);NSY=0;WEY=0;Delay(3000);WER=0;NSR=0;
//數(shù)碼管顯示初值判斷程序
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if(count==10||count==470||count==930||count==1390){ } if(count==410||count==870||count==1330||count==1790)count2=20;
//判斷為綠燈，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)初值為20秒
{
count2=3;
} if(count3==20)
{
count2--;
count3=0;} }
void Ledshow()
{
disdata[0]=(count2%10);
disdata[1]=(count2/10);
P2_6=0;P2_7=1;P1=0x00;
P1=table[disdata[0]];
Delay(10);
P2_7=0;P2_6=1;P1=0x00;
P1=table[disdata[1]];
Delay(10);} void Auto()
{ if(count>10&&count<410)
{
NS_stra();Ledshow();} if(count>410&&count<470){
NS_stop();Ledshow();} if(count>470&&count<870){
//判斷為黃燈，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)初值為3秒
//定時(shí)1秒，每隔一秒倒計(jì)時(shí)減一
//數(shù)碼管顯示程序
//十位顯示的數(shù)值
//個(gè)位顯示的數(shù)值
//自動(dòng)轉(zhuǎn)換LED燈狀態(tài)，綠燈20秒，黃燈3秒
//NS直行指示燈顯示20秒，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示
//NS黃色指示燈顯示 3秒，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示 //NS左拐指示燈顯示20秒，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示
山西大學(xué)工程學(xué)院 第15頁(yè)
} NS_turn();Ledshow();if(count>870&&count<930)
//NS黃色指示燈顯示 3秒，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示
{
NS_stop();Ledshow();} if(count>930&&count<1330){
WE_stra();Ledshow();} if(count>1330&&count<1390){
WE_stop();Ledshow();} if(count>1390&&count<1790){
WE_turn();Ledshow();} if(count>1790&&count<1850){
WE_stop();Ledshow();} if(count>1850){
count=0;} } void main()
{ Time0_Int();P2_5=1;while(1){ Auto();Choose();
} }
//WE直行指示燈顯示20秒，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示
//WE黃色指示燈顯示 3秒，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示 //WE左拐指示燈顯示20秒，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示 //WE黃色指示燈顯示 3秒，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示
//主函數(shù)
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void Time0()interrupt 1 {
}
//定時(shí)50ms TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TR0=1;count++;count3++;void Interrput0()interrupt 0
//外部中斷0，用按鍵手動(dòng)切換LED燈狀態(tài) {
while(Key_6==0){
} P2_7=0;P2_6=0;if(Key_1==0){
} switch(count1){
case 1 :NS_stra();break;case 2 :NS_stop();break;case 3 :NS_turn();break;case 4 :NS_stop();break;
//根據(jù)按下的次數(shù)選擇顯示狀態(tài) Delay(10);if(Key_1==0){ } while(Key_1==0);count1++;
//檢測(cè)按鍵按下次數(shù) Delay(10);while(Key_6==0){
} Opera_NS_stra();Opera_WE_stra();Opera_NS_turn();Opera_WE_turn();
//判斷是順序，隨機(jī)顯示
Opera_Red();
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}
} case 5 :WE_stra();break;case 6 :WE_stop();break;case 7 :count1=1;break;default: break;
5.3 仿真結(jié)果顯示
NS直行
NS左拐 NS黃燈
WE直行 WE左拐 WE黃燈
通過(guò)Protues對(duì)整個(gè)電路和程序仿真，仿真結(jié)果如上圖，啟動(dòng)電源后，交通燈先按照定時(shí)方式按照變換程序依次變換，同時(shí)數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)。在傳感器檢測(cè)道路情況后并分析，把結(jié)果傳給單片機(jī)，通過(guò)外部中斷切換交通燈的變換狀態(tài)，這里用按鍵模擬傳感器檢測(cè)到的結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)檢測(cè)到的流量情況不同，對(duì)交通燈實(shí)時(shí)變換，按照行人優(yōu)先、高流量方向長(zhǎng)時(shí)間放行設(shè)計(jì)，基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
總
結(jié)
通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我們?cè)谑斋@知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟.。在此過(guò)程中，我們通過(guò)查找資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑
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戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。使用Protues和Keil作為我們的設(shè)計(jì)工具，很好地鍛煉自己的語(yǔ)言編程能力和軟件仿真能力，養(yǎng)成良好的語(yǔ)言編程風(fēng)格和模擬操作方式。不管怎樣，這些都是一種鍛煉，一種知識(shí)的積累，能力的提高。完全可以把這個(gè)當(dāng)作基礎(chǔ)東西，只有掌握了這些最基礎(chǔ)的，才可以更進(jìn)一步，取得更好的成績(jī)。當(dāng)然，我們還存在著很多不足，設(shè)計(jì)中有很多還完善的地方，期望以后可以做得更好
參考文獻(xiàn)
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