第一篇：畢業(yè)論文之交通燈設(shè)計(jì)

畢業(yè)論文之交通燈設(shè)計(jì)

目錄

摘要………………………………………………………………………

2引言………………………………………………………………………

概述……………………………………………………………………3

1.1 交通燈的背景與意義………………………………………………3

1.2 單片機(jī)發(fā)展概況……………………………………………………

單片機(jī)簡(jiǎn)介……………………………………………………………

52.1單片機(jī)簡(jiǎn)介…………………………………………………………5

2.2 單片機(jī)應(yīng)用…………………………………………………………5交通燈硬件設(shè)計(jì)………………………………………………………6

3.1 交通燈工作方案……………………………………………………6

3.2 交通燈硬件設(shè)計(jì)及原理圖…………………………………………7

3.2.1 工作原理…………………………………………………………8控制器的軟件設(shè)計(jì)……………………………………………………9

4.1 程序設(shè)計(jì)流程圖……………………………………………………9

4.2 主程序設(shè)計(jì)…………………………………………………………10結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………………12

致謝詞……………………………………………………………………13

參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………14

交通燈設(shè)計(jì)

何超

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展交通事故也急劇增加，為了改善交通秩序減少交通事故，交通燈起著越來(lái)越重要的作用。交通燈安裝在各個(gè)路口上，然而控制交通燈一般采用單片機(jī)，單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)一個(gè)重要分支，具有體積小、價(jià)格低、指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠性高工作范圍廣等特點(diǎn)。故特別適用于這里交通燈控制，采用匯編語(yǔ)言對(duì)80C51型單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)控制交通燈的工作，本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)能使交通燈更穩(wěn)定的工作。

關(guān)鍵字：交通燈 單片機(jī) 匯編語(yǔ)言

Abstract：With the development of The Times traffic accident also sharp increase, to improve traffic lights reduce accidents, playing a more and more important role.Traffic lights installed in each intersection, however control traffic lights generally USES microcontroller, microcontroller is an important branch of micro computer, has small volume, price low, instruction system is simple, high reliability working range, etc.It is especially suitable for here, the assembly language lights control design for 80C51 SCM control type of traffic lights work, this system is strong practicability can make more stable job.Lights

Key Words: Traffic lights,MCU,assembly language

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和人口的增加，人們生活方式不斷變化，人們對(duì)交通的需求不斷增加。城市中交通擁擠、堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，由此造成巨大的經(jīng)濟(jì)與時(shí)間損失。資料顯示，對(duì)日本東京268個(gè)主要交叉路口的調(diào)查估計(jì)表明：每年在交叉路口的時(shí)間延誤，折成經(jīng)濟(jì)報(bào)失為20億美元；而在我國(guó)北京市，當(dāng)早晚交通高峰時(shí)，交叉路 口處的排隊(duì)長(zhǎng)度竟達(dá)1000多米，有的阻車(chē)車(chē)隊(duì)從一個(gè)交叉路口延伸到另一個(gè)交叉路 口，這時(shí)一輛車(chē)為通過(guò)一交叉路口，往往需要半個(gè)小時(shí)以上，時(shí)間損失相當(dāng)可觀。我國(guó)是一個(gè)歷史悠久、人口眾多的國(guó)家，城市數(shù)量隨著社會(huì)的發(fā)展不斷增多。隨著城市化進(jìn)程的大大加快，誘發(fā)的交通需求急劇增長(zhǎng)，供需矛盾不斷激化，嚴(yán)重 的交通問(wèn)題也隨之而來(lái)。人、車(chē)、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門(mén)需要解決的重要問(wèn)題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制 與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。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，這一切要?dú)w功于城市交通控制系統(tǒng)中的交通燈控制系統(tǒng)。交通燈控制系統(tǒng)對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果，使城市交通得以有效管理。交通燈可以采用 pLC、單片機(jī)等控制方法。利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)燈的實(shí)時(shí)控制，只要采用一塊單片機(jī)，加上簡(jiǎn)單的接口與驅(qū)動(dòng)放大電路，即可實(shí)現(xiàn)，具有成本低，可靠性高的特點(diǎn)概述

1.1 交通燈的背景與意義

從19世紀(jì)到現(xiàn)在不僅科技的不斷發(fā)展，交通燈的發(fā)展是交通日漸繁華的必然產(chǎn)物，交通燈控制系統(tǒng)對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果，使城市交通得以有效管理?，F(xiàn)如今交通燈已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分，是維護(hù)交通秩序的重要工具，信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。1968年，聯(lián)合國(guó)《道路交通和道路標(biāo)志信號(hào)協(xié)定》對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車(chē)輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。左右轉(zhuǎn)彎車(chē)輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車(chē)輛和過(guò)人行橫道的行人優(yōu)先通行。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車(chē)輛必須在交叉路口的停車(chē)線后停車(chē)。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車(chē)輛不能越過(guò)停車(chē)線，但車(chē)輛已十分接近停車(chē)線而不能安全停車(chē)時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。

1.2 單片機(jī)的發(fā)展概況

為了能在變頻控制中方便使用單片機(jī)，形成最具經(jīng)濟(jì)效益的嵌入式控制系統(tǒng)。有的單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置了專(zhuān)門(mén)用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路，這些單片機(jī)有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Motorola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。在這些單片機(jī)中，脈寬調(diào)制電路有6個(gè)通道輸出，可產(chǎn)生三相脈寬調(diào)制交流電壓，并內(nèi)部含死區(qū)控制等功能。特別引人注目的是：現(xiàn)在有的單片機(jī)已采用所謂的三核（TrCore）結(jié)構(gòu)。這是一種建立在系統(tǒng)級(jí)芯片（System on a chip）概念上的結(jié)構(gòu)。這種單片機(jī)由三個(gè)核組成：一個(gè)是微控制器和DSp核，一個(gè)是數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器核，最后一個(gè)是外圍專(zhuān)用集成電路（ASIC）。這種單片機(jī)的最大特點(diǎn)在于把DSp和微控制器同時(shí)做在一個(gè)片上。雖然從結(jié)構(gòu)定義上講，DSp是單片機(jī)的一種類(lèi)型，但其作用主要反映在高速計(jì)算和特殊處理如快速傅立葉變換等上面。把它和傳統(tǒng)單片機(jī)結(jié)合集成大大提高了單片機(jī)的功能。這是目前單片機(jī)最大的進(jìn)步之一。這種單片機(jī)最典型的有Infineon公司的TC10Gp；Hitachi公司的SH7410，SH7612等。這些單片機(jī)都是高檔單片機(jī)，MCU都是32位的，而DSp采用16或32位結(jié)構(gòu)，工作頻率一般在60MHz單片機(jī)的另外一個(gè)名稱(chēng)就是嵌入式微控制器，原因在于它可以嵌入到任何微型或小型儀器或設(shè)備中。目前，把單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)和Internet連接已是一種趨勢(shì)。但是，Internet一向是一種采用肥服務(wù)器，瘦用戶(hù)機(jī)的技術(shù)。這種技術(shù)在互聯(lián)上存儲(chǔ)及訪問(wèn)大量數(shù)據(jù)是合適的，但對(duì)于控制嵌入式器件就成了“殺雞用牛刀”了。要實(shí)現(xiàn)嵌入式設(shè)備和連接，就需要把傳統(tǒng)的Internet理論和嵌入式設(shè)備的實(shí)踐都顛倒過(guò)來(lái)。為了使復(fù)雜的或簡(jiǎn)單的嵌入式設(shè)備，例如單片機(jī)控制的機(jī)床、單片機(jī)控制的門(mén)鎖，能切實(shí)可行地和Internet連接，就要求專(zhuān)門(mén)為嵌入式微控制器設(shè)備設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，使嵌入式設(shè)備可以和Internet相連，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器進(jìn)行過(guò)程控制。

目前，為了把單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)和Internet相連，已有多家公司在進(jìn)行這方面的較多研究。這方面較為典型的有EmWare公司和TASKING公司。單片機(jī)簡(jiǎn)介

2.1單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種，單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱(chēng)微控制器。單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國(guó)50年代開(kāi)發(fā)的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來(lái)搞定的話(huà)，電路一定是一塊大pCB板！但是如果要是用美國(guó)70年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī)，結(jié)果就會(huì)有天壤之別！只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過(guò)你編寫(xiě)的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！可以說(shuō)，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過(guò)，這種電腦，通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)pC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤(pán)、顯示器等組成。還有一類(lèi)計(jì)算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱(chēng)微控制器）。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。它在整個(gè)裝置中，起著有如人類(lèi)頭腦的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱(chēng)前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機(jī)等?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開(kāi)發(fā)者搞出來(lái)的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡(jiǎn)單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。2.2 單片機(jī)應(yīng)用

一、單片機(jī)在智能儀器儀表領(lǐng)域的應(yīng)用 在各類(lèi)儀器儀表中引入單片機(jī)，使儀器儀表智能化，提高測(cè)試的自動(dòng)化程度和精度，簡(jiǎn)化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價(jià)格比。

二、單片機(jī)在機(jī)電一體化領(lǐng)域的應(yīng)用 機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集成機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品，例如微機(jī)控制的車(chē)床、鉆床等。單片機(jī)作為產(chǎn)品中的控制器，能充分發(fā)揮它的體積小、可靠性高、功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可大大提高機(jī)器的自動(dòng)化、智能化程度。

三、單片機(jī)在日常生活及家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用 自從單片機(jī)誕生以后，它就步入了人類(lèi)生活，如洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)器、電子玩具、電飯煲、視聽(tīng)音響設(shè)備等家用電器配上單片機(jī)后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們喜愛(ài)。單片機(jī)將使人類(lèi)生活更加方便、舒適、豐富多彩。

四、在實(shí)時(shí)過(guò)程控制領(lǐng)域的應(yīng)用 用單片機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制，使系統(tǒng)保持最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

五、辦公自動(dòng)化設(shè)備 現(xiàn)代辦公室使用的大量通信和辦公設(shè)備多數(shù)嵌入了單片機(jī)。如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、繪圖機(jī)、考勤機(jī)、電話(huà)以及通用計(jì)算機(jī)中的鍵盤(pán)譯碼、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)等。綜合所述，單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面。另一方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱(chēng)為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。3 交通燈硬件設(shè)計(jì)3.1 交通燈工作方案

東西、南北兩干道交于一個(gè)十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車(chē)輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩干道的公共停車(chē)時(shí)間。指示燈燃亮的方案如表：

過(guò)程1

過(guò)程2

東西道

閃爍次數(shù)

紅燈

綠燈

黃燈

15

12

3

南北道

閃爍次數(shù)

綠燈

黃燈

紅燈

12

3

15

上表說(shuō)明：

過(guò)程1；東西方向?yàn)榧t燈開(kāi)始閃爍時(shí)南北方向綠燈開(kāi)始閃爍，當(dāng)閃爍第十二次時(shí)東西方向紅燈持續(xù)閃爍三次但是南北方向轉(zhuǎn)為綠燈閃爍三次。（一個(gè)過(guò)程共十五秒）。

過(guò)程2；南北方向?yàn)榧t燈開(kāi)始閃爍時(shí)東西方向綠燈開(kāi)始閃爍，當(dāng)閃爍第十二次時(shí)南北方向紅燈持續(xù)閃爍三次但是東西方向轉(zhuǎn)為綠燈閃爍三次。（一個(gè)過(guò)程共十五秒）。

就以上述兩種狀態(tài)進(jìn)行循環(huán)，行人和車(chē)輛就可以安全暢通的通行。

3.2 交通燈硬件設(shè)計(jì)及原理圖

選用單片機(jī)80C51一片，導(dǎo)線若干，發(fā)光二極管12支（紅、黃、綠各四對(duì)）電阻等元器件，電路原理圖如下：

3.2.1 工作原理

如上圖所示，此電路是由晶體振蕩電路、復(fù)位電路以及交通燈模擬電路。

a,復(fù)位電路

復(fù)位電路：復(fù)位是使單片機(jī)或系統(tǒng)中的其他部件處于某種確定的初始狀態(tài)。單片機(jī)的工作就是從復(fù)位開(kāi)始的。80C51的復(fù)位引腳（RST）是第9腳，當(dāng)此引腳連接高電平超過(guò)2個(gè)機(jī)器周期（一個(gè)機(jī)器周期為6個(gè)時(shí)鐘脈沖），即可產(chǎn)生復(fù)位的動(dòng)作。當(dāng)在80C51單片機(jī)引腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作（如果RST引腳繼續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）。復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是如a圖所示的上電與按鍵均有效的復(fù)位。

b,晶體振蕩電路

晶體振蕩電路：80C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器,引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，此電路是用來(lái)給單片機(jī)控制系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)，振蕩電路如b圖所示。

c,交通燈模擬控制電路

如c圖所示此電路的發(fā)光二極管采用灌電流接法，發(fā)光二極管正極接到電源正極，p0.0控制東西道一組的紅綠燈，p2.0控制南北道一組的紅綠燈。

LED1~LED6分別接到 紅綠黃，紅綠黃

LED7~LED12分別接到 紅綠黃 紅綠黃控制器的軟件設(shè)計(jì)

4.1 程序設(shè)計(jì)流程圖

否

否

否

是

是

是

是

東西紅燈南北黃燈閃

結(jié)束

是否閃12次？

東西綠南北紅燈閃

東西紅燈南北黃燈閃

開(kāi)始

初始化

設(shè)定初值

東西紅燈南北綠燈閃

是否閃12次？

是否閃3次？

4.2主程序設(shè)計(jì)

ORG 0000H

SJMp MAIN

MAIN:MOV R0,#12；程序從主程序開(kāi)始，分別給R0、p0、p2賦值，給R0賦值是為

；了語(yǔ)句的循環(huán)，p0、p2各個(gè)接口賦予高頻信號(hào)“1”（全滅的信號(hào)）

MOV p0,#0FFH

MOV p2,#0FFH”

LOOp1:MOV p0,#0C6H；使交通燈LED1和LED3發(fā)光，LED亮后滅的信號(hào)

MOV p2,#4BH

CALL D_05S；調(diào)用延時(shí)子程序延時(shí)（0.5S）

MOV p0,#0FFH

MOV p2,#0FFH

CALL D_05S

DJNZ R0,LOOp

1MOV R0,#

3LOOp2:MOV p0,#0C6H；緊接這上面的狀態(tài)后，LED閃三次 東西紅燈閃，南北黃燈

MOV p2,#8DH

CALL D_05S

MOV p0,#0FFH

MOV p2,#0FFH

CALL D_05S

DJNZ R0,LOOp

2MOV R0,#12

LOOp3:MOV p0,#4BH

MOV p2,#0C6H

CALL D_05S

MOV p0,#0FFH

MOV p2,#0FFH

CALL D_05S

DJNZ R0,LOOp3 ；LED閃十二次，東西綠燈閃，南北紅燈閃

MOV R0,#3

LOOp4:MOV p0,#8DH

MOV p2,#0C6H

CALL D_05S

MOV p0,#0FFH

MOV p2,#0FFH

CALL D_05S

DJNZ R0,LOOp4； LED閃三次，東西黃燈閃，南北紅燈閃

AJMp MAIN ；循環(huán)，跳轉(zhuǎn)到main主程序

D_05S:MOV R4,#50；延時(shí)子程序

S1:MOV R5,#40

S2:MOV R6,#123

DJNZ R6,$

DJNZ R5,S2

DJNZ R4,S1

RET

END

上述程序是控制交通燈的第一個(gè)狀態(tài)，緊接后面的幾個(gè)狀態(tài)和上述程序規(guī)律相同只是輸出的信號(hào)不同，就這樣以此規(guī)律進(jìn)行編寫(xiě)就可使交通燈工作。結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，雖然在畢業(yè)合計(jì)前期我遇到了很多困難，甚至不知道如何下手，但是通過(guò)自己的親手實(shí)踐，不斷的請(qǐng)教同學(xué)與老師，還有就是在課余實(shí)間上網(wǎng)收集資料等等不斷的積累，使我得到了一次用專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是匯編語(yǔ)言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。使我完成了這次很有意義的畢業(yè)設(shè)計(jì)。

致謝詞

在學(xué)校的生活即將話(huà)上句號(hào)時(shí),在我們即將告別這個(gè)白衣飄飄的年代的時(shí)刻,我內(nèi)心是如此的激動(dòng)不已,如此的依依不舍,在這里我感謝幾年來(lái)培養(yǎng)我的母校,感謝代課老師對(duì)我的指導(dǎo),感謝所有的愛(ài)我的人和我愛(ài)的人。還要感謝110宿舍親愛(ài)的兄弟們，我在你們身上學(xué)到了很多。在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，感謝學(xué)校2年來(lái)提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，感謝電氣系對(duì)本人提供施展才能的舞臺(tái)，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們，祝你們永遠(yuǎn)幸福快樂(lè)！

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-.北京：電子工業(yè)出版社 2004.2

[7]單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例，先鋒工作室，清華大學(xué)出版社 2004.6

第二篇：畢業(yè)論文---智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目 錄

摘 要...........................................................2 第一章 概述.....................................................3 1.1交通燈的發(fā)展及現(xiàn)狀...........................................3 1.2 單片機(jī)說(shuō)明.................................................3 第二章 智能交通燈的設(shè)計(jì)原理.....................................6 2.1 智能交通燈的設(shè)計(jì)框圖........................................6 2.2智能交通燈的設(shè)計(jì)方案及改進(jìn)措施...............................6 第三章 智能交通燈電路設(shè)計(jì).......................................6 3.1控制器的系統(tǒng)框圖.............................................7 3.2智能交通燈控制系統(tǒng)電路圖.....................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.3工作原理....................................................8 第四章 智能交通燈軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)..................................14 4.1 智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖.................................14 4.2 程序源代碼.................................................14 第五章 智能交通燈方案的仿真....................................14 小結(jié)...........................................................18 致謝詞.........................................................18 參考文獻(xiàn).......................................................18 附 錄..........................................................21 附錄A：智能交通燈控制程序：....................................21

摘 要

本文介紹的是一個(gè)基于PROTEUS的智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，系統(tǒng)根據(jù)交通十字路口雙車(chē)道車(chē)流量的情況控制交通信號(hào)燈按特定的規(guī)律變化。

本文首先對(duì)智能交通燈的研究意義和智能交通燈的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，指出了現(xiàn)狀交通燈存在的缺點(diǎn)，并提出了改進(jìn)方法。智能交通燈控制系統(tǒng)通常要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和在緊急情況下能夠手動(dòng)切換信號(hào)燈讓特殊車(chē)輛優(yōu)先通行。本文還對(duì)AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要引腳功能進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后利用PROTEUS軟件，通過(guò)其平臺(tái)對(duì)交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明系統(tǒng)工作性能良好。

關(guān) 鍵 詞：PROTEUS、AT89C51單片機(jī)、智能交通燈；

第一章 概述

1.1交通燈的發(fā)展及現(xiàn)狀

中國(guó)車(chē)輛數(shù)量不斷增加，交通管制的工作量越來(lái)越大，利用計(jì)算機(jī)代替人進(jìn)行高效交通管理是必然的發(fā)展趨勢(shì)，而讓計(jì)算機(jī)控制的交通燈擁有類(lèi)似人類(lèi)的感知智能，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，比如通過(guò)攝像機(jī)讓交通燈控制系統(tǒng)獲得視覺(jué)感知功能，就可以代替人類(lèi)的眼睛，使系統(tǒng)根據(jù)所“看到”交通情況自適應(yīng)改變管制策略，提高了交通管理的自動(dòng)化水平，使得交通更高效、更順暢。

目前設(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。目前，國(guó)內(nèi)的交通燈一般設(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)間相同且固定，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．沒(méi)有考慮緊急車(chē)通過(guò)時(shí)，兩車(chē)道應(yīng)采取的措施，臂如，消防車(chē)執(zhí)行緊急任務(wù)通過(guò)時(shí)，兩車(chē)道的車(chē)都應(yīng)停止，讓緊急車(chē)通過(guò)。

1.2 單片機(jī)說(shuō)明

按照單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展與系統(tǒng)配置狀況，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。AT89C51單片機(jī)是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，具有豐富的內(nèi)部資源：4kB閃存、128BRAM、32根I/O口線、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、5個(gè)向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)、2個(gè)全雙工的串行口，具有4.25～5.50V的電壓工作范圍和0～24MHz工作頻率，使用AT89C51單片機(jī)時(shí)無(wú)須外擴(kuò)存儲(chǔ)器。因此，本流水燈實(shí)際上就是一個(gè)帶有八個(gè)發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個(gè)單片機(jī)。

1.2.1 AT89C51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)

AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的單片機(jī)芯片，它采用靜態(tài)CMOS 工藝制造8位微處理器，最高工作頻率位24MHZ。AT89C5外形及引腳排列如圖1所示：

圖1

1.2.2管腳說(shuō)明

RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。

P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。

P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸 入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。

P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。

P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。

ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。

PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。

EA/VPP：當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。

XTAL1和XTAL2：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。

第二章 智能交通燈的設(shè)計(jì)原理

2.1 智能交通燈的設(shè)計(jì)框圖

2.2智能交通燈的設(shè)計(jì)方案及改進(jìn)措施

交通燈系統(tǒng)由四部分組成：車(chē)檢測(cè)電路，信號(hào)燈電路，時(shí)間顯示電路，緊急轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。

針對(duì)道路交通擁擠，交叉路口經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況利用單片機(jī)控制技術(shù)提出了軟件和硬件設(shè)計(jì)方案及兩點(diǎn)改進(jìn)措施。

1、根據(jù)各道路路口車(chē)流量的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)通行時(shí)間。

2、考慮特殊車(chē)輛通行情況，設(shè)計(jì)緊急切換開(kāi)關(guān)。

AT89S51單片機(jī)有2計(jì)數(shù)器，6個(gè)中斷源，能滿(mǎn)足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。用其設(shè)計(jì)的交通燈也滿(mǎn)足了要求，所以本文采用單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈。

第三章 智能交通燈電路設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求,可畫(huà)出該控制器的原理框圖, 為確保十字路口的交通安全，往往都采用交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)控制交通信號(hào)。其中紅燈（R）亮，表示禁止通行；黃燈（Y）亮表示暫停；綠燈（G）亮表示允許通行。

3.1控制器的系統(tǒng)框圖如圖3所示

圖3

3.2智能交通燈控制系統(tǒng)電路圖 智能交通燈電路圖如圖4所示：

圖4

交通燈系統(tǒng)由四部分組成：車(chē)檢測(cè)電路，信號(hào)燈電路，時(shí)間顯示電路，緊急轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。

3.3工作原理

綠燈的放行時(shí)間與車(chē)輛通過(guò)數(shù)量不成正比。比如說(shuō)20秒內(nèi)每車(chē)道可以通過(guò)20輛車(chē)，40秒內(nèi)每車(chē)道卻可以通過(guò)45輛車(chē)。因?yàn)檫@有一個(gè)起步的問(wèn)題，還有一個(gè)黃燈等待問(wèn)題。也就是說(shuō)，綠燈放行時(shí)間越長(zhǎng)，單位時(shí)間通過(guò)車(chē)輛的數(shù)量就越多。我們來(lái)計(jì)算一下，每車(chē)道通行20秒內(nèi)可以通過(guò)20輛車(chē)，一個(gè)紅綠燈循環(huán)是40秒(單交叉路口)，加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的黃燈5秒（一個(gè)循環(huán)要兩次轉(zhuǎn)換），即一個(gè)紅綠黃燈循環(huán)要50秒，即50秒內(nèi)通行的車(chē)輛為40輛。通過(guò)一輛車(chē)的平均時(shí)間是1.25秒。如果每次車(chē)輛通行的時(shí)間改為40秒，40秒內(nèi)每車(chē)道可以通過(guò)45輛，一個(gè)紅綠燈循環(huán)是80秒(單交叉路口)，加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的黃燈5秒（一個(gè)循環(huán)要兩次轉(zhuǎn)換），即一個(gè)紅綠黃燈循環(huán)要90秒，即90秒內(nèi)通行的車(chē)輛為90輛。通過(guò)一輛車(chē)的平均時(shí)間只需1秒。顯然在車(chē)輛擁擠的情況下綠燈的通行時(shí)間越長(zhǎng)，單位時(shí)間內(nèi)通行的車(chē)輛越多，可以有效緩解車(chē)輛擁堵問(wèn)題。我設(shè)定了綠燈通行時(shí)間的上限為40秒。在非擁擠時(shí)段綠燈的通行時(shí)間的下限為20秒，當(dāng)交叉路口雙方車(chē)輛較少時(shí)通行時(shí)間設(shè)為20秒，這樣可以大大縮短車(chē)輛在紅燈面前的等待時(shí)間。當(dāng)交叉路口雙方車(chē)輛較多時(shí)通行時(shí)間設(shè)為40秒。3.3.1車(chē)檢測(cè)電路

用來(lái)判斷各方向車(chē)輛狀況,比如：20秒內(nèi)可以通過(guò)的車(chē)輛為20輛，當(dāng)20秒內(nèi)南往北方向車(chē)輛通過(guò)車(chē)輛達(dá)不到20輛時(shí)，判斷該方向?yàn)樯佘?chē)，當(dāng)20秒內(nèi)北往南方向車(chē)輛通過(guò)車(chē)輛也達(dá)不到20輛時(shí)，判斷該方向也為少車(chē)，下一次通行仍為20秒，當(dāng)20秒時(shí)間內(nèi)南往北或北往南任意一個(gè)方向通過(guò)的車(chē)輛達(dá)20輛時(shí)證明該狀態(tài)車(chē)輛較多，下一次該方向綠燈放行時(shí)間改為40秒，當(dāng)40秒內(nèi)通過(guò)的車(chē)輛數(shù)達(dá)45輛時(shí)車(chē)輛判斷為擁擠，下一次綠燈放行時(shí)間改仍為40秒，當(dāng)40秒車(chē)輛上通過(guò)車(chē)輛達(dá)不到45輛時(shí)，判斷為少車(chē)，下次綠燈放行時(shí)間改為20秒，依此類(lèi)推。綠燈下限時(shí)間為20秒，上限值為40秒，初始時(shí)間為20秒。這樣檢測(cè)，某次可能不準(zhǔn)確，但下次肯定能彌補(bǔ)回來(lái)，累積計(jì)算是很準(zhǔn)確的，這就是人們常說(shuō)的“模糊控制”。因?yàn)槁飞系能?chē)不可能突然增多，塞車(chē)都有一個(gè)累積過(guò)程。這樣控制可以把不斷增多的車(chē)輛一步一步消化，雖然最后由于每個(gè)路口的綠燈放行時(shí)間延長(zhǎng)而使等候的時(shí)間變長(zhǎng)，但比塞車(chē)等候的時(shí)間短得多。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是成本低，控制準(zhǔn)確。十字路口車(chē)輛通行順序如圖5所示：

圖5十字路口車(chē)輛通行順序

由于南往北，北往南時(shí)間顯示相同，所以只要一個(gè)方向多車(chē)，下次時(shí)間就要加長(zhǎng)東往西，西往東也一樣，顯示時(shí)間選擇如表1。

表1 顯示時(shí)間選擇

車(chē)輛情況

本次該方向通行時(shí)間 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒

下次該方向通行時(shí)間 20秒 40秒 40秒 40秒 20秒 40秒 40秒 40秒

本次該方向通行時(shí)

間 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒

本次該方向通行時(shí)間 20秒 40秒 40秒 40秒 20秒 40秒 40秒 40秒 南往北少車(chē)，北往南少車(chē)

南往北少車(chē)，北往南多車(chē)

南往北多車(chē)，北往南少車(chē)

南往北多車(chē)，北往南多車(chē)

東往西少車(chē)，西往東少車(chē)

東往西少車(chē)，西往東多車(chē)

東往西多車(chē)，西往東少車(chē)

東往西多車(chē)，西往東多車(chē)

3.3.2信號(hào)燈電路

信號(hào)燈用來(lái)顯示車(chē)輛通行狀況，下面以一個(gè)十字路口為例，說(shuō)明一個(gè)交通燈的四種狀態(tài)見(jiàn)圖6。每個(gè)路口的信號(hào)的的轉(zhuǎn)換順序?yàn)椋壕G—>黃—>紅 綠燈表示允許通行，黃燈表示禁止通行，但已經(jīng)駛過(guò)安全線的車(chē)輛可以繼續(xù)通行，是綠燈過(guò)渡到紅燈提示燈。紅燈表示禁止通行。綠燈的最短時(shí)間為20秒，最長(zhǎng)時(shí)間為40秒，紅紅最短時(shí)間為25秒，最長(zhǎng)時(shí)間為45秒，黃燈時(shí)間為5秒。

圖6交通信號(hào)燈運(yùn)行狀態(tài)

3.3.3時(shí)間顯示電路

在交通信號(hào)燈的正上方安裝一個(gè)可以顯示綠燈通行時(shí)間，紅燈等待時(shí)間的顯示電路，采用數(shù)碼管顯示電路是一種很好的方法。由于東往西方向和西往東方向顯示的時(shí)間相同，南往北方向和北往南方向顯示的時(shí)間也相同，所以只需要考慮四位數(shù)碼管顯示電路，其中東西方向兩位，南北方向兩位，兩位數(shù)碼管可以時(shí)間的時(shí)間為0-99秒完全可以滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求，數(shù)碼管連接方法如圖7所示。

圖7 數(shù)碼管連接方法

下面我們用這種方法顯示交通燈的時(shí)間，南北方向要顯示20秒，東西方向要顯示25秒，那么我們先給P0口送2的共陰極碼即5BH，讓第一位2要顯示的 位碼GND段為低電平，其它三位的控制端都接高電平，那么第一位就顯示2，其它三位不亮。讓其顯示1MS后再給P0口送0的共陰極碼即3FH，讓第二位要顯示0的位碼GND段為低電平，其它三位的控制端都接高電平，那么第二位就顯示0，其它三位不亮。依此類(lèi)推分別送完第一位2，第二位0，第三位2，第四位5，每一位點(diǎn)亮1MS一個(gè)掃描周期為4MS，一秒時(shí)間就要掃描250次其程序如下： MOV R6,#250;顯掃描次數(shù) LOOP：

MOV P0,#5BH;送2的共陰極碼 CLR P2.0；第一位顯示2 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.0;滅第一位

MOV P0,#3FH;送0的共陰極碼 CLR P2.1；第二位顯示0 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.1;滅第二位

MOV P0,#5BH;送2的共陰極碼 CLR P2.2；第三位顯示2 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.2;滅第三位

MOV P0,#6DH;送5的共陰極碼 CLR P2.3；第四位顯示5 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.3;滅第四位

DJNZ R7，LOOP；不夠一秒，繼續(xù)掃描 NEXTNUMBER；到一秒顯示下一個(gè)數(shù) D1MS:;1MS延時(shí)程序

STAT1：MOV R4，#2 MOV R3,#250 DJNZ R3,$ DJNZ R4，STAT1 RET

3.3.4緊急轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路

一般情況下交通燈按照車(chē)流量大小合理分配通行時(shí)間，按一定規(guī)律變化，但考慮緊急車(chē)通行車(chē)況，設(shè)計(jì)緊急通行開(kāi)關(guān),下面簡(jiǎn)述單片機(jī)的中斷原理。

1、Mcs—51的中斷源

8051有5個(gè)中斷源，它們是兩個(gè)外中斷INT0（P3.2）和INT1（P3.3）、兩個(gè)片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出中斷TF0和TF1，一個(gè)是片內(nèi)串行口中斷TI或RI，這幾個(gè)中斷源由TCON和SCON兩個(gè)特殊功能寄存器進(jìn)行控制,其中5個(gè)中斷源的程序 11 入口地址如表2所示：

表2 中斷源程序入口 中斷源的服務(wù)程序入口地址 中斷源 外中斷0 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0 外中斷1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0 串行口中斷

2、中斷的處理流程

CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，就立即轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序。不同的中斷源、不同的中斷要求可能有不同的中斷處理方法，但它們的處理流程一般都如下所述：

1）現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)：

中斷是在執(zhí)行其它任務(wù)的過(guò)程中轉(zhuǎn)去執(zhí)行臨時(shí)的任務(wù)，為了在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，回頭執(zhí)行原先的程序時(shí)，知道程序原來(lái)在何處打斷的，各有關(guān)寄存器的內(nèi)容如何，就必須在轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序前，將這些內(nèi)容和狀態(tài)進(jìn)行備份——即保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。中斷開(kāi)始前需將有關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧進(jìn)行保存，以便在恢復(fù)原來(lái)程序時(shí)使用。中斷服務(wù)程序完成后，繼續(xù)執(zhí)行原先的程序，就需把保存的現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容從堆棧中彈出，恢復(fù)積存器和存儲(chǔ)單元的原有內(nèi)容，這就是現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)。如果在執(zhí)行中斷服務(wù)時(shí)不是按上述方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，就會(huì)是程序運(yùn)行紊亂，單片機(jī)不能正常工作。

2）中斷打開(kāi)和中斷關(guān)閉：

在中斷處理進(jìn)行過(guò)程中，可能又有新的中斷請(qǐng)求到來(lái)，這里規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的操作是不允許打擾的，否則保護(hù)和恢復(fù)的過(guò)程就可能使數(shù)據(jù)出錯(cuò)，為此在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的過(guò)程中，必須關(guān)閉總中斷，屏蔽其它所有的中斷，待這個(gè)操作完成后再打開(kāi)總中斷，以便實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。

3）中斷服務(wù)程序：

既然有中斷產(chǎn)生，就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù)，中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處理的具體內(nèi)容，一般以子程序的形式出現(xiàn)，所有的中斷都要轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，進(jìn)行中斷服務(wù)。

4）中斷返回：

入口地址 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，中斷返回就是被程序運(yùn)行從中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)回到原工作程序上來(lái)。在MCS-51單片機(jī)中，中斷返回是通過(guò)一條專(zhuān)門(mén)的指令實(shí)現(xiàn)的，自然這條指令是中斷服務(wù)程序的最后一條指令。

5）交通燈中的中斷處理流程：（1）現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)：

有特殊車(chē)輛要通過(guò)時(shí)就要進(jìn)行中斷，在中斷之前，先將交通燈中斷前情況保護(hù)好，當(dāng)中斷執(zhí)行后再恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，包括信號(hào)燈和時(shí)間顯示電路。

（2）中斷打開(kāi)和中斷關(guān)閉：

為了使特殊車(chē)輛通行按一下打開(kāi)中斷開(kāi)關(guān)就可以打開(kāi)中斷，關(guān)閉中斷開(kāi)關(guān)就關(guān)閉中斷。

（3）中斷服務(wù)程序：

有中斷產(chǎn)生，就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù)，中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處理的具體內(nèi)容：即如果南北方向有特殊車(chē)輛要求通過(guò)，南北方向轉(zhuǎn)換為綠燈，東西方向?yàn)榧t燈；如果東西方向有特殊車(chē)輛要求通過(guò)，東西方向轉(zhuǎn)換為綠燈，南北方向?yàn)榧t燈。

（4）中斷返回：

執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，即回交通燈信號(hào)回到中斷前狀態(tài)，顯示時(shí)間也和中斷前一樣。

第四章 智能交通燈軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖

智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖8所示：

圖8交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖

4.2 程序源代碼

見(jiàn)附錄

第五章 智能交通燈方案的仿真

PROTEUS嵌入式系統(tǒng)仿真軟件在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)注意到和單片機(jī)各種編譯程序的整合了，如它可以和Keil ,Wave6000等編譯模擬軟件結(jié)合使用。由于Wave6000使用方便，具備強(qiáng)大的軟件仿真和硬件仿真功能。把Proteus和Wave6000結(jié)合起來(lái)調(diào)試硬件就方便多了，這里就是采用“Proteus+Wave6000”的仿真方法，具體步驟如下：

1）首先運(yùn)行PROTEUS VSM 的ISIS，選擇Source→Define Code Generation Tool 菜單項(xiàng)，將出現(xiàn)如圖8所示定義代碼生成工具對(duì)話(huà)框。

圖9 定義代碼生成工具對(duì)話(huà)框

在Tool下拉列表框中選擇代碼生成工具，在這一示例中，電路中的微處理器為8051系列單片機(jī)，因此選擇ASEM51, 單擊Browse按鈕，選取Wave6000的安裝路徑。單擊OK按鈕，結(jié)束代碼生成工具的定義。

選擇Source→Add/Remove Source File 菜單項(xiàng)，將出現(xiàn)Add/Remove Source Code Files對(duì)話(huà)框，如圖10所示：

圖10添加/刪除源文件對(duì)話(huà)框

2）在Code Generation Tool 選項(xiàng)區(qū)，單擊下三角按鈕，選擇ASEM51工具 單擊New按鈕，將出現(xiàn)如圖11所示對(duì)話(huà)框。

圖11 創(chuàng)建源代碼對(duì)話(huà)框

選擇用Wave6000創(chuàng)建好的AA.ASM文件，即完成了文件的創(chuàng)建。就這樣當(dāng)用Wave6000對(duì)AA.ASM 文件進(jìn)行更改時(shí)每一次運(yùn)行PROTEUS VSM 的ISIS對(duì)電路進(jìn)行仿真時(shí)Wave6000都會(huì)對(duì)AA.ASM進(jìn)行編譯，AA.HEX文件也會(huì)隨時(shí)更新。

電路圖繪制完成后, 再添加AT89C51 的應(yīng)用程序。將鼠標(biāo)移至AT89C51 上, 單擊鼠標(biāo)右鍵使之處于選中狀態(tài), 在該器件上單擊左鍵, 打開(kāi)如圖12所示的對(duì)話(huà)框。在 Program File 欄添加編譯好的十六進(jìn)制格式的程序文件AA.hex(可以接受3 種格式的文件),給AT89C51輸入晶振頻率，此處默認(rèn)為12MHZ，單擊OK 按鈕完成程序添加工作, 下面就可以進(jìn)行系統(tǒng)仿真了。單擊主界面下方的按鈕開(kāi)始系統(tǒng)仿真。PROTEUS VSM 所進(jìn)行的是一種交互式仿真, 在仿真進(jìn)行中可以對(duì)各控制按鈕、開(kāi)關(guān)等進(jìn)行操作, 系統(tǒng)對(duì)輸入的響應(yīng)會(huì)被真實(shí)的反映出來(lái)如圖13。

圖12 AT89C51添加程序文件

圖13 交通燈仿真界面

小

結(jié)

在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，我深切地體會(huì)到:實(shí)踐是理論運(yùn)用的最好檢驗(yàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們3年所學(xué)知識(shí)的一次綜合性測(cè)試和考驗(yàn)，無(wú)論是在動(dòng)手能力方面還是理論知識(shí)的運(yùn)用能力方面，都使得我有了很大的提高。

經(jīng)過(guò)總結(jié)和分析，我意識(shí)到在設(shè)計(jì)程序之前，對(duì)所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計(jì)課程過(guò)程中遇到問(wèn)題是很正常,但我們應(yīng)該將每次遇到的問(wèn)題記錄下來(lái)，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問(wèn)題。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為我的大學(xué)生活畫(huà)上了圓滿(mǎn)的句號(hào)，為我即將的工作和生活奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

致謝詞

在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了學(xué)校電子實(shí)驗(yàn)室的大力支持，為我提供了各種所需的儀器設(shè)備。感謝學(xué)校為我們安排了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們的理論知識(shí)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)更加緊密的結(jié)合了在一起；同時(shí)又拓展了我們的知識(shí)面。同時(shí)十分感激夏老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)和幫助，使我能夠順利的完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我從中受益匪淺，最后再次感謝老師對(duì)我的培養(yǎng)和教育！

參考文獻(xiàn)

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[10] 黃智偉： 《凌陽(yáng)單片機(jī)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，北京： 北京航空航天大學(xué)出版社，2007年

附 錄

附錄A：智能交通燈控制程序：

ORG 0000H A_BIT EQU 20H;用于存放南北十位數(shù) B_BIT EQU 21H;用于存放南北十位數(shù) C_BIT EQU 22H;用于存放東西十位數(shù) D_BIT EQU 23H;用于存放東西位數(shù)

TEMP1 EQU 24H;用于存放第一二南北狀態(tài)要顯示的時(shí)間 TEMP2 EQU 25H;用于存放第一二東西狀態(tài)要顯示的時(shí)間 TEMP3 EQU 26H;用于存放第三第四南北狀態(tài)要顯示的時(shí)間 TEMP4 EQU 27H;用于存放第三第四南北狀態(tài)要顯示的時(shí)間 LJMP MAIN ORG 0003H;外部中斷0入口 LJMP INT0;跳轉(zhuǎn)到外部0中斷 ORG 0013H;外部中斷1入口 LJMP INT1;跳轉(zhuǎn)到外部1中斷 INT0: MOV A,P1;外部0中斷 PUSH ACC MOV A,P2;中斷保護(hù) PUSH ACC MOV P1,#0FFH;清除先前狀態(tài) MOV P2,#0FFH CLR P1.0 CLR P1.4;南北通行，東西禁止通行 CLR P1.6 CLR P2.3 JNB P3.2 ,$;判斷是否還在中斷狀態(tài) POP ACC MOV P2,A;返回中斷前狀態(tài) POP ACC MOV P1,ACC RETI;中斷返回 INT1:MOV A,P1;外部1中斷 PUSH ACC;中斷保護(hù) MOV A,P2 PUSH ACC MOV P1,#0FFH;清除先前狀態(tài) MOV P2,#0FFH CLR P1.2 CLR P2.1 CLR P1.3;東西通行，南北禁止通行 CLR P1.5 JNB P3.3 ,$;判斷是否還在中斷狀態(tài) POP ACC MOV P2,A;返回中斷前狀態(tài) POP ACC MOV P1,A RETI;中斷返回 MAIN: ORG 0100H;初始情況 MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH;滅所有燈

MOV TMOD,#55H;計(jì)數(shù)方式方式1 MOV IE,#85H;開(kāi)中斷 MOV TEMP1,#20;MOV TEMP2,#25 MOV TEMP3,#25 MOV TEMP4,#20 STAR: MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH;滅所有燈 MOV A,24H;將顯示時(shí)間送A CJNE A,#20,T40T;判斷時(shí)間，選初始值

T20T:;南北通行要顯示的時(shí)間為20的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;清TF0 CLR TF1;清TF1 MOV TH1 ,#0FFH;送20秒時(shí)的初始值

MOV TL1 ,#0FCH;在些設(shè)計(jì)20秒6輛為多車(chē) MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0FCH LJMP TEMP20;跳到20秒

T40T:;南北通行要顯示的時(shí)間為40的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;清TF0 CLR TF1;清TF1 MOV TH1,#0FFH;送40秒時(shí)的初始值

MOV TL1 ,#0F8H;在些設(shè)計(jì)40秒8輛為多車(chē) MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0F8H LJMP TEMP40;跳到40秒 TEMP20:;TEMP1=20情況 SETB TR0;開(kāi)始計(jì)數(shù) SETB TR1 CLR P1.2 CLR P2.1;南北通行，東西禁止通行 CLR P1.3 CLR P1.5 MOV TEMP1,#20;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP2,#25;東西要顯示的時(shí)間 STLOP: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示

DEC TEMP1;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR2;若顯示時(shí)間為 0跳到第二狀態(tài) NEXT: LJMP STLOP STAR2:;狀態(tài)1 SETB P1.2 CLR P1.1;南北黃燈，東西禁止通行 SETB P1.3 CLR P1.4 MOV TEMP1,#05;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP2,#05;東西要顯示的時(shí)間，STLOP2: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示

DEC TEMP1;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT2;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T40;判斷南北是否多車(chē) JB TF0 ,T40;判斷北南是否多車(chē)

MOV TEMP1,#20;少車(chē)下次顯示時(shí)間為20秒 LJMP STAR3;跳到狀態(tài)3 T40: MOV TEMP1,#40;多車(chē)下次顯示時(shí)間為40秒 LJMP STAR3;若顯示時(shí)間為 0跳到第三狀態(tài) NEXT2:LJMP STLOP2 TEMP40:;TEM=40 程序 SETB TR0;開(kāi)始計(jì)數(shù) SETB TR1 CLR P1.2 CLR P2.1;南北通行，東西禁止通行 CLR P1.3 CLR P1.5 MOV TEMP1,#40;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP2,#45;東西要顯示的時(shí)間 STLOP11: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示

DEC TEMP1;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT11;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR22;若顯示時(shí)間為 0跳到第二狀態(tài) NEXT11: LJMP STLOP11 STAR22:;狀態(tài)1 SETB P1.2 CLR P1.1;南北黃燈，東西禁止通行 SETB P1.3 CLR P1.4 MOV TEMP1,#05;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP2,#05;東西要顯示的時(shí)間，STLOP22: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示

DEC TEMP1;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT22;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T401;判斷是否多車(chē) JB TF0 ,T401 MOV TEMP1,#20;少車(chē)下次顯示時(shí)間為20秒 LJMP STAR3 T401:MOV TEMP1,#40;多車(chē)下次顯示時(shí)間為40秒 LJMP STAR3;若顯示時(shí)間為 0跳到第三狀態(tài) NEXT22:LJMP STLOP22 STAR3: MOV A,26H CJNE A,#25,T40T1;判斷時(shí)間，選初始值

T20T1:;南北通行要顯示的時(shí)間為20的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;清溢出位 CLR TF1 MOV TH1 ,#0FFH;給初值 MOV TL1 ,#0FCH MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0FCH LJMP TEMP320 T40T1:;南北通行要顯示的時(shí)間為40的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;CLR TF1 MOV TH1,#0FFH;給初值 MOV TL1 ,#0F8H MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0F8H LJMP TEMP340 TEMP320:;狀態(tài)三

SETB TR1;南北停止計(jì)數(shù) SETB TR0;東西開(kāi)始計(jì)數(shù)

SETB P1.1;東西通行，南北禁止通行 CLR P1.0 SETB P1.1 CLR P1.0 SETB P1.5 CLR P1.6 SETB P2.1 CLR P2.3 MOV TEMP3,#25;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP4,#20;東西要顯示的時(shí)間，STLOP33: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示

DEC TEMP3;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP4 CJNE A,#0,NEXT33;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR34;若顯示時(shí)間為 0跳到第四狀態(tài) NEXT33:LJMP STLOP33 STAR34:;狀態(tài)四 SETB P2.3 CLR P2.2 SETB P1.6;東西黃燈，南北禁止通行 CLR P1.5 MOV TEMP3,#05;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP4,#05;東西要顯示的時(shí)間，STLOP34: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示

DEC TEMP3;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP4 CJNE A,#0,NEXT34;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T402 JB TF0 ,T402 MOV TEMP3,#25 LJMP STAR T402: MOV TEMP3,#45 LJMP STAR NEXT34: LJMP STLOP34 TEMP340 : SETB TR1;南北停止計(jì)數(shù) SETB TR0;東西開(kāi)始計(jì)數(shù)

SETB P1.1;東西通行，南北禁止通行 CLR P1.0 SETB P1.1 CLR P1.0 SETB P1.5 CLR P1.6 SETB P2.1 CLR P2.3 MOV TEMP3,#45;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP4,#40;東西要顯示的時(shí)間，STLOP43: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示

DEC TEMP3;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP4 CJNE A,#0,NEXT43;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR44;若顯示時(shí)間為 0跳到第四狀態(tài) NEXT43:LJMP STLOP43 STAR44:;狀態(tài)四 SETB P2.3 CLR P2.2 SETB P1.6;東西黃燈，南北禁止通行 CLR P1.5 MOV TEMP3,#05;南北要顯示的時(shí)間，MOV TEMP4,#05;東西要顯示的時(shí)間，STLOP44: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示

DEC TEMP3;時(shí)間夠一秒顯示時(shí)間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP3 CJNE A,#0,NEXT44;若顯示時(shí)間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T403 JB TF0 ,T403 MOV TEMP3,#25 LJMP STAR T403: MOV TEMP3,#45 LJMP STAR NEXT44: LJMP STLOP44;顯示 DISPLAY1: MOV A,TEMP1;將南北要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV B_BIT,A;將A放到20H MOV A_BIT,B;將B放到21H MOV A,TEMP2;將東西要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV C_BIT,A;將A放到22H MOV D_BIT,B;將B放到23H MOV DPTR ,#NUMT;MOV R0,#2;R0=2 DPL11: MOV R1,#250;R1=250 DPLOP1: MOV A,A_BIT;將南北要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示南北10位數(shù) CLR P2.7 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.7;滅南北10位數(shù)

MOV A,B_BIT;將南北要顯示的個(gè)位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示南北個(gè)位數(shù) CLR P2.6 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.6;滅南北個(gè)位數(shù)

MOV A,C_BIT;將東西要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示東西10位數(shù) CLR P2.5 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.5;滅東西10位數(shù)

MOV A,D_BIT;將東西要顯示的個(gè)位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示東西東西位數(shù) CLR P2.4 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.4;滅東西個(gè)位數(shù) DJNZ R1,DPLOP;循環(huán)掃描 DJNZ R0,DPL1 RET；;等待1秒返回 顯示 DISPLAY: MOV A,TEMP3;將南北要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV B_BIT,A;將A放到20H MOV A_BIT,B;將B放到21H MOV A,TEMP4;將東西要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV C_BIT,A;將A放到22H MOV D_BIT,B;將B放到23H MOV DPTR ,#NUMT;MOV R0,#2;R0=2 DPL1: MOV R1,#250;R1=250 DPLOP: MOV A,A_BIT;將南北要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表 MOV P0,A;顯示南北10位數(shù) CLR P2.7 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.7;滅南北10位數(shù)

MOV A,B_BIT;將南北要顯示的個(gè)位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示南北個(gè)位數(shù) CLR P2.6 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.6;滅南北個(gè)位數(shù)

MOV A,C_BIT;將東西要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示東西10位數(shù) CLR P2.5 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.5;滅東西10位數(shù)

MOV A,D_BIT;將東西要顯示的個(gè)位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示東西東西位數(shù) CLR P2.4 ACALL D1MS;延時(shí)1MS SETB P2.4;滅東西個(gè)位數(shù) DJNZ R1,DPLOP;循環(huán)掃描 DJNZ R0,DPL1 RET;等待1秒返回

D1MS: MOV R7,#250;1MS延時(shí)程序 DJNZ R7,$ RET；

1到10對(duì)應(yīng)電路圖數(shù)碼管表

NUMT: DB 7EH,48H,67H,6BH,59H DB 3BH,3FH,68H,7FH,7BH

中英文摘要---目錄---引言----研究現(xiàn)狀---背景----思路---整體原理---部分電路介紹--程序介紹----總結(jié)---------------謝詞==參考文獻(xiàn)===附件 可以聯(lián)系我，有程序。仿真，原理圖，等

.南北方向綠燈和東西方向綠燈不能同時(shí)亮，如果同時(shí)亮，則立刻關(guān)閉信號(hào)燈系統(tǒng)，并報(bào)警。同理，東西向綠燈與南北向轉(zhuǎn)彎燈也不能同時(shí)亮。

2.南北及南北轉(zhuǎn)彎紅燈亮并保持40秒，同時(shí)東西綠燈亮，但只保持35秒，到35秒時(shí)東西綠燈閃3次（每周期為1秒）后熄滅，繼而東西黃燈亮，并保持2秒，到2秒后，東西黃燈滅，東西紅燈亮，同時(shí)南北紅燈熄滅和南北綠燈亮；南北轉(zhuǎn)彎紅燈繼續(xù)亮著。

3.東西及南北轉(zhuǎn)彎紅燈亮并保持30秒，同時(shí)南北綠燈亮，但只保持25秒，到25秒時(shí)南北綠燈閃亮3次（每周期1秒）后熄滅，繼而南北黃燈亮，并保持2秒，到2秒后，南北黃燈滅，南北紅燈亮，同時(shí)南北向轉(zhuǎn)彎紅燈滅，綠燈亮。

4.南北向轉(zhuǎn)彎綠燈亮25秒，同時(shí)南北向和東西向紅燈亮并保持25秒，待南北向轉(zhuǎn)彎綠燈亮25秒后，紅燈亮起，東西向紅燈滅，綠燈亮，并保持35秒，南北向紅燈繼續(xù)亮著，后接2.中繼續(xù)循環(huán)。

5.各燈能手動(dòng)控制也能自動(dòng)轉(zhuǎn)換，并且能周而復(fù)始的進(jìn)行工作。緒論

1.1 道路交通控制的發(fā)展背景

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市化速度加快，機(jī)動(dòng)車(chē)輛占有量急劇增加，由此引發(fā)出日益嚴(yán)重的交通問(wèn)題：交通擁擠甚至堵塞，交通事故頻繁，空氣和噪聲污染嚴(yán)重，公共運(yùn)輸系統(tǒng)效率下降等。解決這一問(wèn)題通常有兩種辦法，一種是修路造橋，這對(duì)道路交通狀況的改善是一種最直接的辦法，但它需要巨額的投資，且在城市中心區(qū)受拆遷的限制，很難實(shí)施．另一種是在現(xiàn)有的道路交通條件下，實(shí)施交通控制和管理，充分發(fā)揮現(xiàn)有道路的通行能力，大量事實(shí)已經(jīng)證明這種方法的有效性。

通常，一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的交通警察能在極短的時(shí)間內(nèi)把一個(gè)交叉路口的交通阻塞緩解或解除，但他的作用范圍往往局限于單個(gè)交叉路口。而現(xiàn)代的道路交通非常復(fù)雜，常常是幾個(gè)或幾十個(gè)甚至是成百上千個(gè)路口互相關(guān)聯(lián)，在這種情況下，任何一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的交通警察都無(wú)能為力了．因此，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)用于交通管理，從而促進(jìn)了交通自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展。

1.2 道路交通控制的目的和作用

道路交通控制的目的可定義為：在確定的行政規(guī)定約束下，采用合適的營(yíng)運(yùn) 方法來(lái)確保公共和私人運(yùn)輸方式具有最佳的交通運(yùn)行狀態(tài)。圍繞這一目的研制出的道路交通控制系統(tǒng)，把受控對(duì)象看成一個(gè)整體，采用對(duì)交通流科學(xué)地時(shí)間分割的方法，最大限度地保證交通流運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性，使受控區(qū)域的交通流減少?zèng)_突，同時(shí)平穩(wěn)地、有規(guī)則地運(yùn)動(dòng)。道路交通控制的作用主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

（1）改善交通秩序，增加交通安全。

（2）減少交通延誤，提高經(jīng)濟(jì)效益。

（3）降低污染程度，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。（4）節(jié)省能源和土地消耗。

1.3 我國(guó)城市交通特點(diǎn)分析

人、車(chē)、路是構(gòu)成城市交通的三大要素，要探討我國(guó)城市交通特點(diǎn)，必須從分析這三大要素的基本特點(diǎn)著手。

1.3.1 人的交通素質(zhì)

人是交通的主體，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)人的社會(huì)交通意識(shí)還沒(méi)有真正形成，少數(shù)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)交通觀念淡薄，對(duì)城市交通建設(shè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要性認(rèn)識(shí)不足，交通政策時(shí)有失誤。機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員文化水平低，又缺乏系統(tǒng)訓(xùn)練，尤其缺乏心理素質(zhì)，感知能力和判斷能力的培養(yǎng)，因而，對(duì)人，車(chē)的運(yùn)動(dòng)特征不能很好掌握。行人與非機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員普遍不懂，甚至漠視交通法規(guī)。交通管理人員交通工程和心理學(xué)知識(shí)貧乏，感知，分析交通信息和處理特發(fā)性事件的能力不強(qiáng)?？偟膩?lái)看，我國(guó)人的交通素質(zhì)距離現(xiàn)代化城市交通要求還相差甚遠(yuǎn)，而交通與人密切相關(guān)，城市交通中出現(xiàn)的問(wèn)題幾乎都離不開(kāi)人的因素，因此，想方設(shè)法提高全社會(huì)的文化素質(zhì)，健全交通法規(guī)，加強(qiáng)交通宣傳教育，增強(qiáng)人的社會(huì)交通意識(shí)，培養(yǎng)良好的交通習(xí)慣，使參與交通的每個(gè)人都認(rèn)識(shí)到交通的重要性，自覺(jué)順應(yīng)交通規(guī)律，是建立我國(guó)城市交通控制系統(tǒng)，使之有效運(yùn)行的前提條件。

1.3.2 城市道路狀況

路是交通的物質(zhì)基礎(chǔ)，有路才能通車(chē)，行人。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。我國(guó)城市道路普遍存在的弊端是：

（1）路網(wǎng)密度低

（2）交通干道少

（3）路口平面交叉

1.3.3 我國(guó)城市交通的特殊性

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，主要表現(xiàn)是：

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。至于中小城市，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) 30 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)，使交通工程師精心設(shè)計(jì)的交通配時(shí)方案不能很好發(fā)揮效益。

1.4 我國(guó)城市交通控制策略探討

本著不盲目照搬現(xiàn)成系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，或一味追求控制策略與原理的新穎性，而是根據(jù)我國(guó)城市交通的實(shí)際情況，從簡(jiǎn)從易，逐步完善的原則，我國(guó)城市交通控制策略宜采取：

（1）根據(jù)干道特征明顯的特點(diǎn)，系統(tǒng)以線控制為主。

（2）根據(jù)干線上交通流有規(guī)律可循的特點(diǎn)，系統(tǒng)以定時(shí)控制為主。

（3）根據(jù)車(chē)種混雜和路網(wǎng)稀，路口間距相差懸殊，難以建立精確交通預(yù)測(cè)模型的特點(diǎn)，系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)路口應(yīng)變能力，強(qiáng)化感應(yīng)控制功能。

（4）根據(jù)機(jī)非混合交通特點(diǎn)，系統(tǒng)要處理好自行車(chē)交通，常用的方法有： 1）實(shí)現(xiàn)自行車(chē)與機(jī)動(dòng)車(chē)的分離

自行車(chē)與機(jī)動(dòng)車(chē)的突出矛盾在于混行，要在我國(guó)現(xiàn)有道路基礎(chǔ)上，開(kāi)辟出規(guī)模龐大的自行車(chē)道路網(wǎng)是不現(xiàn)實(shí)的，但各城市確有許多小街小巷可利用，對(duì)它們進(jìn)行合理規(guī)劃，造成自行車(chē)專(zhuān)用道，消除或減少自行車(chē)與機(jī)動(dòng)車(chē)的相互干擾是可能的。

2）增設(shè)左轉(zhuǎn)相位

對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)干擾最大的是 左 轉(zhuǎn)自行車(chē)，在自行車(chē)高峰時(shí)，對(duì)左 轉(zhuǎn)自行車(chē)流較大的路口增設(shè) 左 轉(zhuǎn)相位，時(shí)間不需很長(zhǎng)便可利用自行車(chē)啟動(dòng)，疏散快的特點(diǎn)，使左轉(zhuǎn)自行車(chē)基本通過(guò)。

3）控制信號(hào)分時(shí)使用

自行車(chē)與機(jī)動(dòng)車(chē)高峰出現(xiàn)時(shí)間是交錯(cuò)的，在自行車(chē)高峰期間，自行車(chē)是構(gòu)成交通流的主體，系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)配時(shí)優(yōu)化時(shí)，可優(yōu)先考慮自行車(chē)。

（5）可能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

確定系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要是依據(jù)系統(tǒng)控制策略要求，系統(tǒng)成本分析和城市的財(cái)政承受能力，同時(shí)也要受到系統(tǒng)管理維護(hù)人員技術(shù)水平的制約?？v合考慮，我國(guó)城市采用兩級(jí)控制結(jié)構(gòu)為宜，即由中心計(jì)算機(jī)和終端——交通信號(hào)控制器組成，信號(hào)配時(shí)方案存于終端中，終端將處理好的檢測(cè)器數(shù)據(jù)和交叉口工作狀態(tài)數(shù)據(jù)定時(shí)傳送至中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)經(jīng)優(yōu)化計(jì)算后給出下一個(gè)配時(shí)方案指令，由交通信號(hào)控制器執(zhí)行。這種結(jié)構(gòu)形式的突出優(yōu)點(diǎn)是：

1）減少數(shù)據(jù)傳輸量，控制中心與終端間只需低容量傳輸系統(tǒng)即可有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

2）主要控制和處理功能由終端——交通信號(hào)控制器完成，大大減輕了中心計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)，只要配置功能稍強(qiáng)的微機(jī)系統(tǒng)即可建成一個(gè)相當(dāng)規(guī)模的控制系統(tǒng)。

按上述設(shè)想建立起來(lái)的將是一個(gè)旨在解決機(jī)非混合交通問(wèn)題，以線控制為主，方案選擇型實(shí)時(shí)自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)。

（6）可能出現(xiàn)的動(dòng)向

1）系統(tǒng)功能的縮小

我國(guó)建制市370多個(gè)，絕大多數(shù)還難以投入足夠的資金建立一個(gè)功能齊備的控制系統(tǒng)，從幾個(gè)引進(jìn)系統(tǒng)的實(shí)施情況來(lái)看，并不需要，實(shí)際上也沒(méi)有用到這些系統(tǒng)的全部功能，因此，系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)可能趨勢(shì)是系統(tǒng)功能的縮小，國(guó)外也提出了基本系統(tǒng)的概念，基本系統(tǒng)不以交通應(yīng)答作為基本設(shè)計(jì)依據(jù)，只是按照一天內(nèi)劃分的時(shí)段或根據(jù)控制中心的人工干預(yù)執(zhí)行簡(jiǎn)單的時(shí)間表，因而不需車(chē)輛檢測(cè)器和大量的數(shù)據(jù)處理。功能縮小后的系統(tǒng)不需配置動(dòng)態(tài)地圖顯示板等外圍設(shè)備，便于控制中心主機(jī)微機(jī)化，耗資少，使用方便，對(duì)我國(guó)大中城市有很吸引力。

2）交通信號(hào)控制器微機(jī)化、系列化

我國(guó)有2000多個(gè)縣，每個(gè)縣都有幾個(gè)城鎮(zhèn)，計(jì)算機(jī)區(qū)域控制目前對(duì)這些小城市來(lái)說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的，以微機(jī)為基礎(chǔ)的交通信號(hào)控制器功能靈活，便于實(shí)現(xiàn)無(wú)電纜協(xié)調(diào)控制，必將成為小城市交通控制的主體。大中小城市對(duì)信號(hào)控制器的使用要求不同，對(duì)交通信號(hào)控制器的微機(jī)化，系列化勢(shì)在必行。

本論文正是以此為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)單片機(jī)控制的交通信號(hào)燈模型作了較詳盡的介紹。

第三篇：基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

畢 業(yè) 論 文

題 目 基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

姓 名 **** 學(xué) 號(hào) 所在系 專(zhuān)業(yè)年級(jí) 指導(dǎo)教師 職 稱(chēng)

二O一四 年 五 月 三十一日

151 series microcontroller ATSC51 and programmable parallel I/O interface chip 8255 a tao, a device for the center to design a traffic light control can realize the according to actual traffic by 8051 chip P1 mouth set function of red and green light burning time;Light traffic light cycle.The countdown with 5 seconds left yellow lights flashing warning;Vehicle running a red light alarm;Green time can detect the number of cars and can through digital tube display.The system practical, simple operation, strong extended functionality.Key words: single chip microcomputer;The traffic light

第一章

單片機(jī)的簡(jiǎn)介

1.1單片機(jī)的概述

單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展對(duì)社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生了巨大的影響。今天，單片機(jī)及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展速度、深度及其廣度，在國(guó)防、科學(xué)研究、政治經(jīng)濟(jì)、教育文化等方面幾乎無(wú)所不及。將之用于交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。

一臺(tái)能夠工作的計(jì)算機(jī)要有這樣幾個(gè)部份構(gòu)成：CPU(進(jìn)行運(yùn)算、控制)、RAM(數(shù)據(jù)存儲(chǔ))、ROM(程序存儲(chǔ))、輸入，輸出設(shè)備(例如：串行口、并行輸出口等)。在個(gè)人計(jì)算機(jī)上這些部份被分成若干塊芯片，安裝一個(gè)稱(chēng)之為主板的印刷線路板上。而在單片機(jī)中，這些部份，全部被做到一塊集成電路芯片中了，所以就際=缸單片(單芯片)機(jī)，單片機(jī)即微控制器有一些單片機(jī)中除了上述部份外，還集成了其它部份如AID，DIA，定時(shí)計(jì)數(shù)器，RTC，各種串行接口等。

1.2 單片機(jī)的發(fā)展

單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱(chēng)為微控制器。通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。

單片機(jī)的發(fā)展分為4個(gè)階段：

第一階段（1974—76年）：?jiǎn)纹瑱C(jī)初級(jí)階段。因?yàn)槭芄に囅拗?，單片機(jī)采用單片的形式而且功能比較簡(jiǎn)單。例如美國(guó)仙童公司生產(chǎn)的F8單片機(jī)，實(shí)際上只包括了8位CPU，64個(gè)字節(jié)的RAM和2個(gè)并行接口

第二階段（1976—78年）：低性能單片機(jī)階段。以Intel公司生產(chǎn)的MCS——48系列單片機(jī)為代表，該系列單片機(jī)片內(nèi)集成有8位CPU，8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，并行I/O接口，RAM和ROM等，但是最大的缺點(diǎn)就是無(wú)串行接口，中斷處理比較簡(jiǎn)單而且片內(nèi)RAM和ROM容量較小，且尋址范圍不大與4KB。

第三階段（1978—83）高性能單片階段這個(gè)階段推出的單片機(jī)普遍帶有串行接口。

-多級(jí)中斷系統(tǒng)，16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，片內(nèi)ROM，RAM容量加大，且尋址范圍可達(dá)64KB，有的片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換器。

第四階段（1983年至今）8位單片機(jī)鞏固發(fā)展以及16位單片機(jī)，32 位單片機(jī)推出階段。此階段的主要特征是：一方面發(fā)展16位單片機(jī)，32位單片機(jī)及專(zhuān)用型單片機(jī)；另一方面不斷完善高檔8位單片機(jī)，改善其結(jié)構(gòu)，增加片內(nèi)器件，以滿(mǎn)足不同的客戶(hù)要求。

1.3 單片機(jī)的特點(diǎn)

（1）高集成度，體積小，高可靠性

單片機(jī)將各功能部件集成在一塊晶體芯片上，集成度很高，體積自然也是最小的。芯片本身是按工業(yè)測(cè)控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，內(nèi)部布線很短，其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的CPU。單片機(jī)程序指令，常數(shù)及表格等固化在ROM中不易破壞，許多信號(hào)通道均在一個(gè)芯片內(nèi)，故可靠性高。（2）控制功能強(qiáng)

為了滿(mǎn)足對(duì)對(duì)象的控制要求，單片機(jī)的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件:分支轉(zhuǎn)移能力，I/O口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專(zhuān)門(mén)的控制功能。（3）低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品

為了滿(mǎn)足廣泛使用于便攜式系統(tǒng)，許多單片機(jī)內(nèi)的工作電壓僅為1.8V～3.6V，而工作電流僅為數(shù)百微安。（4）易擴(kuò)展

片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件。芯片外部有許多供擴(kuò)展用的三總線及并行、串行輸入/輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。（5）優(yōu)異的性能價(jià)格比

單片機(jī)的性能極高。為了提高速度和運(yùn)行效率，單片機(jī)已開(kāi)始使用RISC流水線和DSP等技術(shù)。單片機(jī)的尋址能力也已突破64KB的限制，有的已可達(dá)到1MB和16MB，片內(nèi)的ROM容量可達(dá)62MB，RAM容量則可達(dá)2MB。由于單片機(jī)的廣泛使用，因而銷(xiāo)量極大，各大公司的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)更使其價(jià)格十分低廉，其性能價(jià)格比極高。、第三章 MSC-51芯片簡(jiǎn)介

3.1 MSC-51結(jié)構(gòu)

8051是MCS-51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，8051單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)，計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線。

中央處理器是單片機(jī)內(nèi)部的核心部件，它決定了單片機(jī)的主要功能特性。中央處理器主要由運(yùn)算部件和控制部件組成。運(yùn)算部件包括算術(shù)、邏輯部件ALU、布爾處理器、累加器ACC、寄存器B、暫存器TMP1和TMP2、程序狀態(tài)字寄存器PSW以及十進(jìn)制調(diào)整電路等。運(yùn)算部件的功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)邏輯運(yùn)算、位變址處理和數(shù)據(jù)傳送操作?？刂撇考菃纹瑱C(jī)的神經(jīng)中樞，它包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、指令寄存器、譯碼以及信息傳送控制部件。它以主振頻率為基準(zhǔn)發(fā)出CPU的時(shí)序，對(duì)指令進(jìn)行譯碼，然后發(fā)出各種控制信號(hào)，完成一系列定時(shí)控制的微操作，用來(lái)控制單片機(jī)各部分的運(yùn)行。其中有一些控制信號(hào)線能簡(jiǎn)化應(yīng)用系統(tǒng)外圍控制邏輯，如控制地址鎖存的地址鎖存信號(hào)ALE，控制片外程序存儲(chǔ)器運(yùn)行的片內(nèi)外存儲(chǔ)器選擇信號(hào)EA，以及片外取指信號(hào)PSEN。

3.2 8255芯片簡(jiǎn)介

8255可編程并行接口芯片有三個(gè)輸入輸出端口，即A口、B口和c口，對(duì)應(yīng)于引腳PAT—PA0、PB7-PB0和PC7-PC0。其內(nèi)部還有一個(gè)控制寄存器，即控制口。通常A口、B口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。c口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成4位的端口，每個(gè)端口包含一個(gè)4位鎖存器。它們分別與端口A/B配合使用，可以用作控制信號(hào)輸出或作為狀態(tài)信號(hào)輸入。

8255有兩種控制命令字；一個(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是c口按位置位/復(fù)位控制字。

94.3系統(tǒng)總框圖如下

4.4系統(tǒng)工作原理

（1）開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)輸入交通燈初始時(shí)間，通過(guò)8051單片機(jī)P1輸入到系統(tǒng)

(2)由8051單片機(jī)的定時(shí)器每秒鐘通過(guò)P0口向8255的數(shù)據(jù)口送信息，由8255的PA 口顯示紅、綠、黃燈的燃亮情況；由8255的PC口顯示每個(gè)燈的燃亮?xí)r間。

（3）通過(guò)AT89C51單片機(jī)的P3.0位來(lái)控制系統(tǒng)是工作或設(shè)置初值，當(dāng).牌位0就對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，為1系統(tǒng)就開(kāi)始工作。

（4）紅燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間，當(dāng)有車(chē)輛闖紅燈時(shí)，啟動(dòng)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，3S后然后恢復(fù)正常。（5）增加每次綠燈時(shí)間車(chē)流量檢測(cè)的功能，并且通過(guò)查詢(xún)P2.0端口的電平是否為低，開(kāi)關(guān)按下為低電平，雙位數(shù)碼管顯示車(chē)流量，直到下一次綠燈時(shí)間重新記入。（6）綠燈時(shí)間倒計(jì)時(shí)完畢，重新循環(huán)。

4.5 硬件延時(shí) 4.5.1 初值計(jì)算

定時(shí)器工作時(shí)必須給計(jì)數(shù)器送計(jì)數(shù)器初值，這個(gè)值是送到TH和TL中的。他是以加法記數(shù)的，并能從全1到全0時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為c和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為T(mén)C。

4.5.2秒的方法

在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為20的軟件計(jì)數(shù)器和使TO定時(shí)5O毫秒，這樣每當(dāng)TO到50毫秒時(shí)cPu就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子

-程序中，cPu先使軟件計(jì)數(shù)器減1，然后判斷它是否為零。為零表示1秒已到可以返回到輸出時(shí)間顯示程序。

4.6交通硬件線路圖

第五章

控制器的軟件設(shè)計(jì)

5.1軟件延時(shí)

MCS-51的工作頻率為2-12MHZ，我們選用的8031單片機(jī)的工作頻率為6MHZ。機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的12倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為12*(1/6M)=2us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過(guò)指令的執(zhí)行條數(shù)來(lái)確定1秒的時(shí)間。其流程圖如下圖所示：

鍵盤(pán)事件處理 開(kāi)始

初始化

等待鍵盤(pán)事件

定時(shí)器中斷程序

5.2時(shí)間及信號(hào)燈的顯示 5.2.1 8051并行口的擴(kuò)展

8051雖然有4個(gè)8位I/0端口，但真正能提供借用的只有Pl口。因?yàn)镻2和P0口通常用于傳送外部傳送地址和數(shù)據(jù)，P3口也有它的第二功能。因此，8031通常需要擴(kuò)展。由于我們用外部輸入設(shè)定紅綠燈倒計(jì)時(shí)初值、數(shù)碼管的輸出顯示、紅綠黃信號(hào)燈的顯示都要用到一個(gè)I/0端口，顯然8031的端口是不夠，需要擴(kuò)展。

擴(kuò)展的方法有兩種：(1)借用外部RAM地址來(lái)擴(kuò)展I/0端口；(2)采用I/0接口新片來(lái)擴(kuò)充。我們用8255并行接口信片來(lái)擴(kuò)展I/0端口。

5.4交通燈的軟件設(shè)計(jì)如下

org 0000h ajmp main ；指向主程序 org 0003h ajmp intt0 org 0013h ajmp intt1 org 0100h main: setb px0 mov tcon,#00h mov tmod,#10h mov ie,#85h disp: mov p1,#0f3h mov r2,#6eh disp1: acall delay djnz r2,disp1 mov p1,#0f5h mov r2,#0Ah yel1: acall delay djnz r2,yel1 mov p1,#0deh mov r2,#6Eh disp2: acall delay djnz r2,disp2 mov p1,#0eeh mov r2,#0Ah yel2: acall delay djnz r2,yel2 ajmp disp intt0: push p1

；指向緊急車(chē)輛出現(xiàn)中斷程序 ；指向一道有車(chē)而另一道無(wú)車(chē)中斷程序；置外部中斷0為高優(yōu)先級(jí)中斷 ；置外部中斷0,1為電平觸發(fā) ；置定時(shí)器1為方式1

；開(kāi)CPU中斷，開(kāi)外部中斷0，1中斷 ；A綠燈放行，B紅燈禁止 ；置0.5s循環(huán)次數(shù) ；調(diào)用0.5s延時(shí)子程序 ；55s不到繼續(xù)循環(huán) ；A黃燈警告，B紅燈禁止 ；黃燈亮5s ；2s未到繼續(xù)循環(huán) ；A紅燈亮，B綠燈亮 ；25s未到繼續(xù)循環(huán) ；A紅燈亮，B黃燈亮 ；循環(huán)執(zhí)行主程序 ；P1口數(shù)據(jù)壓棧保護(hù)

push 03h ；R3寄存器壓棧保護(hù) push th1 ；TH1壓棧保護(hù) push tl1 ；TL1壓棧保護(hù) mov p1,#0f6h ；A,B道均為紅燈 mov r5,#28h ；置0.5s循環(huán)初值 delay0:acall delay djnz r5,delay0 ；20s未到繼續(xù)循環(huán) pop tl1 pop th1 pop 03h pop p1 reti intt1:clr ea push p1 push 03h push th1 push tl1 setb ea jnb p3.0,bp mov p1,#0f3h sjmp delay1 bp: jnb p3.1,exit mov p1,#0deh delay1:mov r6,#0ah next: acall delay djnz r6,next exit: clr ea pop tl1 pop th1 pop 03h pop p1 setb ea reti delay:mov r3,#0ah

；彈?；謴?fù)現(xiàn)場(chǎng) ；返回主程序 ；關(guān)中斷 ；壓棧保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) ；開(kāi)中斷 ；A道無(wú)車(chē)轉(zhuǎn)向 ；A綠燈，B紅燈 ；轉(zhuǎn)向5s延時(shí)子程序；B道無(wú)車(chē)退出中斷 ；A紅燈，B綠燈 ；置0.5s循環(huán)初值 ；5s未到繼續(xù)循環(huán) ；彈?；謴?fù)現(xiàn)場(chǎng) 17 18

第六章

結(jié)論

本系統(tǒng)就是充分利用了8051和8255芯片的I/O引腳。系統(tǒng)統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)Intel8051和可編程并行I/0接口芯片8255A為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車(chē)流量通過(guò)8031芯片的Pl口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩5秒時(shí)黃燈閃爍警示(交通燈信號(hào)通過(guò)PA口輸出，顯示時(shí)間直接通過(guò)8255的PC口輸出至雙位數(shù)碼管)；車(chē)輛闖紅燈報(bào)警；綠燈時(shí)間可檢測(cè)車(chē)流量并可通過(guò)雙位數(shù)碼管顯示。

通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是匯編語(yǔ)言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。

第七章

致謝

本論文設(shè)計(jì)得到**老師的大力指導(dǎo)，提出來(lái)許多寶貴的意見(jiàn)，謹(jǐn)此表示衷心的感謝！初次拿到任務(wù)書(shū)是我們感到束手無(wú)策，多虧老師們耐心細(xì)致的講解我們才能成功的完成任務(wù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到過(guò)很多難題，非常感謝老師能夠耐心的給予我們講解指導(dǎo)，比如一開(kāi)始根本不知道畢業(yè)論文該怎么下手寫(xiě)幸虧老師不厭其煩的一步步的給予指點(diǎn)。最后通過(guò)老師和我的共同努力成功的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，為自己的大學(xué)學(xué)習(xí)畫(huà)上了圓滿(mǎn)的句號(hào)，由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫(xiě)論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正。

參考文獻(xiàn)

[1] 張毅剛，新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2006 [2] 王義軍，單片機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)[M]，北京：中國(guó)電力出版社，2006 [3] 陳明熒，8051單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2004 [4] 張毅坤，單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社，1998 [5] 趙秀珍，單永磊，單片微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用[M]，北京：中國(guó)水利水電出版社，2001.8。[6] 余錫存 曹?chē)?guó)華，單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].陜西:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.7 [7] 雷麗文 等.微機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，1997.2 [8] 高明，單片微機(jī)接口與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995.8。[9] 張志良，單片機(jī)原理和控制技術(shù)，機(jī)械工程出版社。[10]劉守義，《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》，西安電子大學(xué)出版社。-

第四篇：交通燈相關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì),論文,畢業(yè)論文參考選題表

畢業(yè)論文參考選題表

1.基于單片機(jī)的交通燈控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(字?jǐn)?shù):15367,頁(yè)數(shù):58148)

2.基于PLC的城市交通控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):26796,頁(yè)數(shù):58118)

3.交通信號(hào)燈控制電路的設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):9998,頁(yè)數(shù):2968)

4.基于單片機(jī)的交通信號(hào)燈控制電路設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):7204,頁(yè)數(shù):3080)

5.基于PLC交通信號(hào)燈控制(字?jǐn)?shù):18190,頁(yè)數(shù):4382)

6.帶有顯示的十字路口交通信號(hào)燈控制器(字?jǐn)?shù):13358,頁(yè)數(shù):3782)

7.PLC實(shí)現(xiàn)十字路信號(hào)燈自動(dòng)控制(字?jǐn)?shù):24575,頁(yè)數(shù):5268)

8.世紀(jì)星組態(tài) 歐姆龍PLC控制的交通燈系統(tǒng)(字?jǐn)?shù):9158,頁(yè)數(shù):35128)

9.組態(tài)控制交通燈(字?jǐn)?shù):13764,頁(yè)數(shù):32118)

10.基于FX2N-48MRPLC的交通燈控制(字?jǐn)?shù):7383,頁(yè)數(shù):2460)

11.歐姆龍PLC控制交通燈系統(tǒng)畢業(yè)論文(字?jǐn)?shù):21987,頁(yè)數(shù):4990)

12.西門(mén)子PLC交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):11073,頁(yè)數(shù):32118)

13.單片機(jī)控制交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):14446,頁(yè)數(shù):3668)

14.交通燈89C51控制電路設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):7387,頁(yè)數(shù):2359)

15.單片機(jī)控制交通燈設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):8077,頁(yè)數(shù):2890)

16.基于PLC的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):6579,頁(yè)數(shù):1860)

17.單片機(jī)交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)--帶仿真的(字?jǐn)?shù):7687,頁(yè)數(shù):2990)

18.交通燈定時(shí)控制系統(tǒng)(字?jǐn)?shù):24837,頁(yè)數(shù):4788)

19.基于PLC的智能交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):19555.頁(yè)數(shù):61128)

20.用PLC對(duì)十字路口交通燈進(jìn)行控制模擬(字?jǐn)?shù):16212,頁(yè)數(shù):2980)

21.基于MCGS和THPLC-D型PLC實(shí)訓(xùn)裝置的交通燈模擬控制(字?jǐn)?shù):13846.頁(yè)數(shù):28

22.基于PLC和組態(tài)軟件的交通燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):24307,頁(yè)數(shù):69128)

23.基于松下PLC的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):22442,頁(yè)數(shù):64128)

24.城市主干道十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)(字?jǐn)?shù):13814,頁(yè)數(shù):3888)

25.51單片機(jī)交通燈控制(字?jǐn)?shù):8545,頁(yè)數(shù):2160)

26.交通燈控制器的設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):3980,頁(yè)數(shù):1660)

27.單片機(jī)交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(字?jǐn)?shù):11422,頁(yè)數(shù):4068)

90)

第五篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)：交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：本系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤(pán)、LED 顯示、交通燈演示系統(tǒng)組成。系統(tǒng)包括人行道、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、以及基本的交通燈的功能。系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具有倒計(jì)時(shí)、時(shí)間設(shè)置、緊急情況處理、分時(shí)段調(diào)整信號(hào)燈的點(diǎn)亮?xí)r間以及根據(jù)具體情況手動(dòng)控制等功能。關(guān)鍵詞：AT89S51，交通規(guī)則

一、方案比較、設(shè)計(jì)與論證 1 電源提供方案

為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。我們考慮了兩種電源方案

方案一：采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。此方案的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點(diǎn)是各模塊都采用獨(dú)立電源，會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。方案二：采用單片機(jī)控制模塊提供電源。改方案的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)明扼要，節(jié)約成本；缺點(diǎn)是輸出功率不高。綜上所述，我們選擇第二種方案。2 顯示界面方案

該系統(tǒng)要求完成倒計(jì)時(shí)、狀態(tài)燈等功能。基于上述原因，我們考慮了三種方案： 方案一：完全采用數(shù)碼管顯示。這種方案只顯示有限的符號(hào)和數(shù)碼字苻，無(wú)法勝任題目要求。

方案二：完全采用點(diǎn)陣式LED 顯示。這種方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強(qiáng)大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。

方案三：采用數(shù)碼管與點(diǎn)陣LED 相結(jié)合的方法因?yàn)樵O(shè)計(jì)既要求倒計(jì)時(shí)數(shù)字輸出，又要求有狀態(tài)燈輸出等，為方便觀看并考慮到現(xiàn)實(shí)情況，用數(shù)碼管與LED燈分別顯示時(shí)間與提示信息。這種方案既滿(mǎn)足系統(tǒng)功能要求，又減少了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。權(quán)衡利弊，第三種方案可互補(bǔ)一二方案的優(yōu)缺，我們決定采用方案三以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。3 輸入方案：

題目要求系統(tǒng)能手動(dòng)設(shè)燈亮?xí)r間、緊急情況處理，我們討論了兩種方案： 方案一：采用8155擴(kuò)展I/O 口及鍵盤(pán)，顯示等。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：

使用靈活可編程，并且有RAM,及計(jì)數(shù)器。若用該方案，可提供較多I/O 口,但操作起來(lái)稍顯復(fù)雜。

方案二： 直接在IO口線上接上按鍵開(kāi)關(guān)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)精簡(jiǎn)和優(yōu)化了電路，所以剩余的口資源還比較多，我們使用四個(gè)按鍵，分別是K1、K2、K3、K4。由于該系統(tǒng)對(duì)于交通燈及數(shù)碼管的控制，只用單片機(jī)本身的I/O 口就可實(shí)現(xiàn)，且本身的計(jì)數(shù)器及RAM已經(jīng)夠用，故選擇方案二。

二、理論分析與計(jì)算

1．交通燈顯示時(shí)序的理論分析與計(jì)算

對(duì)于一個(gè)交通路口來(lái)說(shuō)，能在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大的車(chē)流量，就算是達(dá)到了最佳的性能，我們稱(chēng)在單位時(shí)間內(nèi)多能達(dá)到的最大車(chē)流為車(chē)流量，用公式：車(chē)流量= 車(chē)流 / 時(shí)間 來(lái)表示。

先設(shè)定一些標(biāo)號(hào)如圖2－1 所示。

說(shuō)明：此圖為直方圖，上邊為北路口燈，右邊為東路口燈，下邊為南路口燈，左邊為西 路口燈。

圖2－2 所示為一種紅綠燈規(guī)則的狀態(tài)圖，分別設(shè)定為S1、S2、S3、S4，交通燈以這四 的狀態(tài)為一個(gè)周期，循環(huán)執(zhí)行（見(jiàn)圖2－3）。

請(qǐng)注意圖2－1b和圖2－1d，它們?cè)谝粋€(gè)時(shí)間段中四個(gè)方向都可以通車(chē)，這種狀態(tài)能在

一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較大的車(chē)流量，效率特別高。

依據(jù)上述的車(chē)輛行駛的狀態(tài)圖，可以列出各個(gè)路口燈的邏輯表，由于相向的燈的狀態(tài)圖

是一樣的，所以只需寫(xiě)出相鄰路口的燈的邏輯表；根據(jù)圖2－3 可以看出，相鄰路口的燈它

們的狀態(tài)在相位上相差180°。因此最終只需寫(xiě)出一組S1、S2、S3、S4的邏輯狀態(tài)表。

如表2－1 所示。

表中的“×”代表是紅燈亮（也代表邏輯上的0），“√”是代表綠燈亮（也代表邏輯上 的1），依上表，就可以向相應(yīng)的端口送邏輯值。2．交通燈顯示時(shí)間的理論分析與計(jì)算

東西和南北方向的放行時(shí)間的長(zhǎng)短是依據(jù)路口的各個(gè)方向平時(shí)的車(chē)流量來(lái)設(shè)定，并且

S1、S2、S3、S4各個(gè)狀態(tài)保持的時(shí)間之有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其公式如下所示。T-S1+T-S2=T-S3 T-S2=T-S4 T-S1=T-S3 我們可以依據(jù)上述的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)改變車(chē)輛的放行時(shí)間。按照一般的規(guī)則，一個(gè)十字路口可分

為主干道和次干道，主干道的放行時(shí)間大于次干道的放行時(shí)間，我們?cè)O(shè)定值時(shí)也應(yīng)以此為參 考。

三、電路圖及設(shè)計(jì)文件 1．燈控制電路設(shè)計(jì)

由于32個(gè)LED 來(lái)實(shí)現(xiàn)紅綠燈狀態(tài)，若直接接在單片機(jī)的口線，路口倒計(jì)時(shí)的顯示就不

能實(shí)現(xiàn)，所以本次設(shè)計(jì)中采用一種新型的電路如圖3－1 所示。

圖中74LS04的作用是倒相和驅(qū)動(dòng)，它輸出的電流大約48mA，實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)足以滿(mǎn)足要

求，而且發(fā)光管也能達(dá)到足夠的亮度。

觀察圖可以看出：兩組發(fā)光管（一組紅、一組綠）由于反相器的作用，其邏輯狀態(tài)恰恰 相反。

圖中和電阻串聯(lián)的二極管的作用是為了分壓，防止因上下兩組發(fā)光管分壓不同導(dǎo)致邏輯 的錯(cuò)誤。

共四組和上述相同的電路分別代表東西南北四個(gè)方向的紅綠燈，使用兩片74LS04 作為 驅(qū)動(dòng)。

2．倒計(jì)時(shí)顯示電路設(shè)計(jì)

前面已經(jīng)分析過(guò)相向的燈的狀態(tài)和倒計(jì)時(shí)都是相同的，所以為了節(jié)省，采用兩組四個(gè)數(shù)碼管

作為倒計(jì)時(shí)的顯示；同時(shí)為了節(jié)省口資源，采用串口顯示的方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。見(jiàn)圖3－2 所 示。

四、程序設(shè)計(jì)思路與流程圖 1．主程序流程圖

主程序中主要是一個(gè)死循環(huán)，不停的循環(huán)四個(gè)狀態(tài)，如圖4－1 所示。

2．按鍵子程序流程圖

它包含倒計(jì)時(shí)調(diào)整和緊急狀態(tài)兩個(gè)狀態(tài)。

主程序中放了一個(gè)按鍵的判斷指令，當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候，程序就自動(dòng)的跳轉(zhuǎn)到按鍵子

程序處理。當(dāng)檢測(cè)到K2鍵按下的時(shí)候就自動(dòng)返回到主程序。當(dāng)出現(xiàn)緊急的情況的時(shí)候，按下K3或者K4 就切換到緊急狀態(tài)，當(dāng)緊急事件處理完畢 的時(shí)候，按下K2，就可以返回正常狀態(tài)。

五、測(cè)試、數(shù)據(jù)及結(jié)果分析 1．狀態(tài)燈顯示測(cè)試

當(dāng)電路連接完畢后，將寫(xiě)好的測(cè)試程序刷寫(xiě)到芯片內(nèi)，K1 和K2分別給端口送高電平和

低電平，通電即可檢測(cè)。2．?dāng)?shù)碼管的測(cè)試

將串口的和電路板上的接口連接，將寫(xiě)好的測(cè)試程序刷寫(xiě)到芯片內(nèi)，開(kāi)電源即可測(cè)試。

3．整體電路測(cè)試

系統(tǒng)上電，刷寫(xiě)好程序即可開(kāi)始測(cè)試，觀測(cè)一個(gè)周期（共計(jì)S1～S4四個(gè)狀態(tài)，默認(rèn)140 秒）燈的顯示狀態(tài)是否正常，同時(shí)觀察倒計(jì)的計(jì)數(shù)是否正常。

六、總結(jié)

由于使用的是單片機(jī)作為核心的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強(qiáng)大，而且可以隨時(shí)的更新系統(tǒng)，進(jìn)行不同狀態(tài)的組合。

但是在我們?cè)O(shè)計(jì)和調(diào)試的過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，譬如紅燈和綠燈的切換還不夠迅

速，紅綠燈規(guī)則不效率還不是很高等等，這需要在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。附錄 系統(tǒng)總體電路圖

1.滿(mǎn)足南北向紅綠燈亮，東西向紅燈亮，占25秒——南北向黃燈亮，東西向紅燈亮，占5秒——南北向紅燈亮，東西向綠燈亮，占25秒——南北向紅燈亮，東西向黃燈亮，占5秒。如此循環(huán)，周而復(fù)始。2.十字路口要有數(shù)字顯示，提示行人把握時(shí)間：當(dāng)某方向綠燈亮?xí)r，置顯示器為24，然后以每秒減1計(jì)數(shù)方式工作，直到減為0，綠燈滅，黃燈亮。黃燈滅，紅燈亮?xí)r，再次置顯示器為29，并開(kāi)始減計(jì)數(shù)，直到為0，十字路口紅綠燈交換，完成一次工作循環(huán)。

3.可手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)調(diào)整，夜間為黃燈閃耀。下面是一個(gè)單片機(jī)交通燈程序 /*

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* Keil C 89S51 交通信號(hào)控制程序 * *(C)版權(quán)所有 Dai_Weis@hotmail.com * * *

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#include “reg51.h” #define UINT unsigned int #define ULONG unsigned long #define UCHAR unsigned char /*

信號(hào)燈變量

南北方向綠燈

sbit n_bike_g = P1^0;//自行車(chē)

sbit n_right_g = P1^1;//右轉(zhuǎn)

sbit n_up_g = P1^2;//直行

sbit n_left_g = P1^3;//左轉(zhuǎn) 調(diào)頭

南北方向紅燈

sbit n_bike_r = P1^4;//自行車(chē)

sbit n_right_r = P1^5;//右轉(zhuǎn)

sbit n_up_r = P1^6;//直行

sbit n_left_r = P1^7;//左轉(zhuǎn) 調(diào)頭 南北方向黃燈

sbit n_bike_y = P3^0;//自行車(chē)

sbit n_right_y = P3^1;//右轉(zhuǎn)

sbit n_up_y = P3^2;//直行

sbit n_left_y = P3^3;//左轉(zhuǎn) 調(diào)頭

東西方向綠燈

sbit e_bike_g = P2^0;//自行車(chē)

sbit e_right_g = P2^1;//右轉(zhuǎn)

sbit e_up_g = P2^2;//直行

東西方向紅燈

sbit e_bike_r = P2^4;//自行車(chē)

sbit e_right_r = P2^5;//右轉(zhuǎn)

sbit e_up_r = P2^6;//直行

東西方向黃燈

sbit e_bike_y = P3^4;//自行車(chē)

sbit e_right_y = P3^5;//右轉(zhuǎn)

sbit e_up_y = P3^6;//直行

*/ //延時(shí)

void delay(UINT t, UINT s){ while(t){ UINT i;

for(i = 0;i < s;i++){ } t--;} }

//信號(hào)燈狀態(tài)

void time_x(UCHAR P_P1, UCHAR P_P2, UCHAR P_P3){

P1 = P_P1;P2 = P_P2;P3 = P_P3;delay(150, 65535);}

void time_s(UCHAR P_P1, UCHAR P_P2, UCHAR P_P3, UCHAR P_P11, UCHAR P_P22){ UINT i;

for(i = 0;i < 3;i ++){

P1 = P_P1;P2 = P_P2;delay(5, 65535);P1 = P_P11;P2 = P_P22;delay(5, 65535);}

P1 = P_P1;P2 = P_P2;P3 = P_P3;delay(10, 65535);} //主程序

void main(){

P1 = P2 = P3 = 0x0;while(1){

time_x(0xA5, 0x38, 0x0);

time_s(0xA4, 0x38, 0x1, 0xA5, 0x38);time_x(0x96, 0x52, 0x0);

time_s(0x92, 0x52, 0x4, 0x96, 0x52);time_x(0x5A, 0x52, 0x0);

time_s(0x50, 0x50, 0x2A, 0x5A, 0x52);time_x(0xF0, 0x25, 0x0);

time_s(0xF0, 0x24, 0x20, 0xF0, 0x25);time_x(0xD2, 0x16, 0x0);

time_s(0xD0, 0x10, 0x62, 0xD2, 0x16);} }

給你一個(gè)定時(shí)控制的信號(hào)系統(tǒng)，我只做的簡(jiǎn)單的測(cè)試，至于延時(shí)我用的軟件，你自己想辦法。^_^

Dai_Weis 于 2005-5-4 13:43:23 重新給你說(shuō)明

/*

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* Keil C AT89S51 交通信號(hào)控制程序 * *(C)版權(quán)所有 Dai_Weis@hotmail.com * * *

*********************************************************************************** 開(kāi)發(fā)說(shuō)明：

固定時(shí)間信號(hào)變換，南北設(shè)置調(diào)頭、左傳、直行、右轉(zhuǎn)、自行車(chē)。

東西設(shè)置左傳、直行、右轉(zhuǎn)、自行車(chē)。

時(shí)序狀態(tài)：

紅 綠 紅 綠

序號(hào) 左 前 右 自 左 前 右 自 前 右 自 前 右 自1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 2 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 3 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 4 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 5 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 */

另外修正個(gè)錯(cuò)誤

while(1){

time_x(0xA5, 0x70, 0x0);time_s(0xA4, 0x70, 0x1, 0xA5, 0x70);

材料： 1、89S51 11.0592M 晶振

1K電阻、10UF電容

12個(gè)燈，紅、黃、綠各四個(gè)，12個(gè)1K電阻

，十字路口嘛。蜂鳴器一個(gè)。

按鍵一個(gè)，按鍵復(fù)位

采用AT89s51型號(hào)的單片機(jī)，由于交通十字路口的對(duì)稱(chēng)性，所以一個(gè)引腳可以同時(shí)控制兩個(gè)燈，將發(fā)光二極管分別接到P1各個(gè)引腳，在其中加入一個(gè)時(shí)振蕩當(dāng)電路，來(lái)控制時(shí)間，在P3.0引腳接入蜂鳴器只黃燈亮的時(shí)候發(fā)出聲響，這里我們讓每次黃燈亮的時(shí)候發(fā)出六聲響，通過(guò)C程序的控制就可以實(shí)現(xiàn)，每次循環(huán)是10秒。2、9cm*15cm萬(wàn)用板 1片 單片機(jī)及IC座 1套 12M晶振 1只 22P電容 2只 10uF電容 1只 10K電阻 1只 1K排阻 1只 兩位一體數(shù)碼管 2只 DC座 1只 自鎖開(kāi)關(guān) 1只

發(fā)光二極管紅綠黃

各4只 按鍵 7只 USB電源線 1條 導(dǎo)線

若干

1、基于51系列單片機(jī)（型號(hào)：STC89C52、AT89C51/C52、AT89S51/S52,隨機(jī)選擇，如有特

殊要求請(qǐng)與店主討論）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。（以上幾種單片機(jī)全部為51系列單片機(jī)，除了名字不一樣外，功能及應(yīng)用完全一樣，互相

兼容）

2、兩個(gè)兩位一體數(shù)碼管顯示東西、南北方向時(shí)間。

3、四方向各有紅綠黃三顆燈。

4、七個(gè)按鍵操作，分別是：禁止通行、東西通行、南北通行、時(shí)間加、時(shí)間減、切換方向、確認(rèn)。