【正文】 正常指示程序流程圖…………………………………………………………14第5章 程序與仿真編寫 ………………………………………………………………15 程序調(diào)試用到的軟件及工具……………………………………………………15 Keil C51簡介 ……………………………………………………………………15 Proteus簡介………………………………………………………………………15 仿真過程 …………………………………………………………………………16第6章 結(jié)束語……………………………………………………………………………17參考文獻 ……………………………………………………………………………………18致謝……………………………………………………………………………………………19附錄……………………………………………………………………………………………20重慶航天職業(yè)學院畢業(yè)論文第1章 緒論 引言 隨著社會和城市交通的快速發(fā)展，近幾年機動車輛數(shù)字急劇增加，道路超負荷承載道路現(xiàn)象嚴重，致使交通事故逐年增加。交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。俗話說“要想富、先修路”，但路修好了如果在交通控制方面做不好道路還是無法保障暢通安全。作為交通控制的重要組成部份的交通信號燈也應國際化。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統(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。自80年代后期，一些大城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒有充分發(fā)揮出預期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。 可見交通燈是城市交通有序、安全、快速運行的重要保障，因此解決好公路交通信號燈控制問題也成了保障交通有序、安全、快速運行的重要環(huán)節(jié)。 交通燈的背景及意義 交通是城市經(jīng)濟活動的命脈，對城市經(jīng)濟發(fā)展、人民生活水平的提高起著十分重要的作用。城市交通問題自人類進入21世紀以來，道路交通一直是困擾城市發(fā)展、制約城市經(jīng)濟建設(shè)的重要因素。而使用合理的交通燈可以合理的規(guī)劃城市交通，從而為城市的快速運輸和發(fā)展提供最優(yōu)化的交通解決方案。 可以肯定的說，城市道路增長的有限與車輛增加的無限這一對矛盾是導致城市交通擁擠的根本原因。對于減輕交通擁塞及其副作用特別是對于大的交通網(wǎng)絡(luò)而言，仍然缺乏一種真正的交通響應控制策略。計算機硬件能力與控制軟件能力很不相符，由此造成的影響是很多交通控制策略根本不能實現(xiàn)。在少數(shù)幾個例子中，一些新的控制策略確實能得以實現(xiàn)，但他們卻沒能對早期的控制策略進行改進。由于缺乏能提高交通狀況、特別是缺乏擁塞網(wǎng)絡(luò)交通狀況的實時控制策略，而針對交通系統(tǒng)規(guī)模復雜性特征的控制結(jié)構(gòu)和針對城市交通瓶頸問題并代表智能決策的阻塞處理則是智能交通控制優(yōu)化管理的關(guān)鍵和突破口。 車輛的不斷增多，表明車輛對道路容量的要求仍然很高，短期內(nèi)還不可能改變。自從開始使用計算機控制系統(tǒng)后，不管在控制硬件里取得什么樣的實際進展，交通控制領(lǐng)域的控制邏輯方面始終沒能取得重大突破。 因此，研究基于智能集成的城市交通信號控制系統(tǒng)具有相當?shù)膶W術(shù)價值和實用價值。把智能控制引入到城市交通控制系統(tǒng)中，未來的城市交通控制系統(tǒng)才能適應城市交通的發(fā)展。從長遠來看該研究具有巨大的現(xiàn)實意義。 單片機的意義和本設(shè)計特點單片機，亦稱單片微電腦或單片微型計算機。它是把中央處理器CPU（運算、控制）、隨機存取存儲器RAM（數(shù)據(jù)存儲）、只讀存儲器ROM（程序存儲）、輸入/輸出端口I/0（列如串行口、并行口等）、定時器/計數(shù)器、A/D、D/A等都集成在一塊集成電路芯片中形成的微處理器。 雖然計算機的產(chǎn)生加快了人類改造世界的步伐，但是它畢竟體積大。微計算機（單片機）在這種情況下誕生了，它為我們改變了什么？目前，單片機已滲透到人們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。例如：從導彈的導航裝置，到飛機上各種儀表的控制，從計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC 卡、電子寵物等，這些都離不開單片機。由此可見，單片機在工商、金融、科研、教育、航空、航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。以前沒有單片機時，這些東西也能做，但是只能使用復雜的模擬電路，然而這樣做出來的產(chǎn)品不僅體積大，而且成本高，并且由于長期使用，元器件不斷老化，控制的精度自然也會達不到標準。在單片機產(chǎn)生后，我們就將控制這些東西變?yōu)橹悄芑?，我們只需要在單片機外圍接一點簡單的接口電路，核心部分只是由人為的寫入程序來完成。這樣產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了，長期使用也不會擔心精度達不到了，且容易升級改善。本設(shè)計通過采用單片機AT89C51來作為交通燈電路的控制器，單片機運算能力強，軟件編程靈活，穩(wěn)定可靠。本設(shè)計采用KeilC51軟件編寫控制程序、proteus仿真其結(jié)果以及使用Protel99SE軟件畫出交通燈控制電路的PCB板，然后只需將各個元件按照仿真內(nèi)電路焊接實物即可。第2章 系統(tǒng)設(shè)計其系統(tǒng)總設(shè)計結(jié)構(gòu)控制框圖如下圖21所示：4個方向12只發(fā)光二極管（LED）AT89C51CPU(INTO)(INT1)時鐘電路 復位電路緊急K1特殊電源K2 FE 圖21 控制框圖本設(shè)計由主控芯片51單片機，單片機時鐘電路，復位電路，電源電路，LED，水位高度監(jiān)測電路組成。單片負責控制整個系統(tǒng)的執(zhí)行過程。 芯片AT89C51單片機的簡介AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本，AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。外形及引腳排列如下圖22所示： 主要的特性 .與MCS51 兼容.4K字節(jié)可編程FLASH存儲器壽命：1000寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間：10年 .全靜態(tài)工作：0Hz24MHz 三級程序存儲器鎖定 1288位內(nèi)部RAM 32可編程I/O線 兩個16位定時器/計數(shù)器 5個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 特性描述AT89C51 提供以下標準功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個I/O 口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。 管腳說明