【正文】 ..............................................................................................................16 中斷服務(wù)模塊 .......................................................................................................19結(jié)論 .................................................................................................................................21參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................22致謝 .................................................................................................................................23附錄 A：源程序 .............................................................................................................24附錄 B：電路圖 .............................................................................................................29河南城建學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論1緒 論 課題背景 課題研究的意義國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市街道車輛大幅度增長，給城市交通帶來巨大壓力，交通擁堵已經(jīng)成為影響城市可持續(xù)發(fā)展的一個全局性問題。而街道各十字路口，又是車輛通行的瓶頸所在。已有的許多建立在精確模型基礎(chǔ)上的交通系統(tǒng)控制方案都存在著一定的局限性。研究車輛通行規(guī)律，找出提高十字路口車輛通行效率的有效方法，對緩解交通阻塞，提高暢通率具有十分現(xiàn)實的意義。微控技術(shù)的日益完善和發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用在不斷走向深入，使它的應(yīng)用比定導(dǎo)致傳統(tǒng)的控制技術(shù)從根本上發(fā)生變革。也就是說單片機(jī)應(yīng)用的出現(xiàn)是對傳統(tǒng)控制技術(shù)的革命。它在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能化儀表、機(jī)電一體化、家用電器等領(lǐng)路得到了廣泛應(yīng)用，極大的提高了這些領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動化控制。因此單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用已成為高技術(shù)工程領(lǐng)域的一項重大課題。因此了解單片機(jī)知識，掌握單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù)具有重大的意義。交通燈是交管部分管理城市交通的重要工具?，F(xiàn)在交通燈一般設(shè)在十字路口，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈，加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車，對于一般情況下的安全行車、車輛分流發(fā)揮著作用。目前絕大部分交通燈其時間都是設(shè)定好的，采用的是單段式定時控制或多段式定時控制。 課題研究的動態(tài)交通燈系統(tǒng)多采用單片機(jī)或者各種門電路控制，甚至還存在人工控制交通燈，這些控制裝置盡管成本較低，但是可靠性能較差，而且電子裝置容易受高頻信號的干擾，致使控制出現(xiàn)錯亂，影響正常的交通次序。改用單片機(jī)控制，則可大大改善以上提到的問題，是其在定時的準(zhǔn)確性和可靠性大大提高。面向 21 世紀(jì)的智能化汽車的交通運輸系統(tǒng)應(yīng)使車、路高度智能化，使人、車、路三者合一，逐步實現(xiàn)汽車在公路上自動安全地運行。為解決交通堵塞，交通事故的國際難題而發(fā)展起來的智能交通系統(tǒng)，是將先進(jìn)的信息技術(shù)，數(shù)據(jù)通訊和傳輸技術(shù)、電子自動控制技術(shù)及計算機(jī)處理技術(shù)等有效地用于整個地面運輸管理體系，全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的公路綜合管理系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)是指人們將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計算機(jī)處理技術(shù)等有效地綜合運用于整個運輸體系中，從而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的運輸綜合管理系統(tǒng)。實施智能交通系統(tǒng)工程不僅能夠提高交通的效益與效率，增強(qiáng)交通安全性，河南城建學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 緒論2而且有利于合理利用土地與能源，甚至對于國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展與社會經(jīng)濟(jì)效益的全面提高都是至關(guān)重要的。 課題內(nèi)容 課題研究的主要內(nèi)容隨著社會經(jīng)濟(jì)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(dǎo)的計算機(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。隨著城市機(jī)動車量的不斷增加，許多大城市出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運行的情況，因此，有些城市紛紛修建城市高速道路。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(yù)期的作用。該篇文章根據(jù)單片機(jī)具有物美價廉、功能強(qiáng)、使用方便靈活、可靠性高等特點，提出了一種用 MCS51 單片機(jī)自動控制交通信號燈及時間顯示的方法，同時給出了軟硬件的實現(xiàn)方法，為交通指揮自動化提供了一種新的廉價手段，具有一定的推廣意義。雖然簡單，但是對于研究單片機(jī)，初步的學(xué)習(xí)具有重要意義。而且伴隨著城市化進(jìn)程的加快，交通擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重如何對交通進(jìn)行管理成為很多成日急需解決的問題。顯然交通燈在其中起著不可或缺的作用。作為本次設(shè)計的交通燈，控制的具體要求如下：（1）信號燈受一個起動開關(guān)控制，當(dāng)起動開關(guān)接通時，信號系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當(dāng)起動開關(guān)斷開時，所有信號燈都熄滅。（2）南北綠燈和東西綠燈不能同時亮，如果同時亮?xí)r應(yīng)關(guān)閉信號燈系統(tǒng)，并報警。（3）南北紅燈亮維持 25S。在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮，并維持 20S。到20S 時，東西綠燈閃爍，閃爍 3S 后熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持 2S。到 2S 時，東西黃燈熄，東西紅燈亮。同時，南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。（4）東西紅燈亮維持 30S。南北綠燈亮維持 25S。然后閃爍 3S，熄滅。同時南北黃燈亮，維持 2S 后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮。（5）周而復(fù)始。 預(yù)期達(dá)到的成果通過本次設(shè)計，實現(xiàn)十字路口交通燈的信號燈的控制，來指導(dǎo)東西南北四個方向的車輛的通行，維持十字路口的正常車輛通行秩序，保證車輛的通行安全，減少不必要的交通事故。不過這個設(shè)計只適用于簡單的路口的信號燈控制。這只河南城建學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 緒論3是交通信號燈設(shè)計中的初級設(shè)計，交通燈的設(shè)計的研究深度還是很大的，通過這次設(shè)計，使得我們將所學(xué)的知識與實際生活中的應(yīng)用結(jié)合。河南城建學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)工作原理及設(shè)計方案4系統(tǒng)工作原理及設(shè)計方案 設(shè)計原理 隨著城市化進(jìn)程的加快，交通擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重如何對交通進(jìn)行管理成為很多成日急需解決的問題。顯然交通燈在其中起著不可或缺的作用。設(shè)計一個十字路口交通燈控制電路，根據(jù)設(shè)定好的周期時間能夠指揮車輛在十字路口完成各個路口不同時段的直行運行。采用 AT89S51 單片機(jī)作為控制器，通行倒計時顯示采用 LED 數(shù)碼管，通行指示燈采用發(fā)光二極管，LED 顯示采用動態(tài)掃描，以節(jié)省端口數(shù)。按以上系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計，AT89S51 單片機(jī)端口剛好滿足要求。該系統(tǒng)具有電路簡單，設(shè)計方便，耗電較少，可靠性高等特點。S0：南北紅燈亮，東西綠燈亮，持續(xù)時間 20s。S1:南北紅燈亮，東西綠燈閃三次，持續(xù)時間 3s。S2：南北紅燈亮，東西黃燈亮，持續(xù)時間 2s。S3: 東西紅燈亮，南北綠燈亮，持續(xù)時間 25s。S4：東西紅燈亮，南北綠燈閃三次，持續(xù)時間 3s。S5：東西紅燈亮，南北黃燈亮，持續(xù)時間 2s。然后再依次循環(huán)。信號燈的狀態(tài)表如下所示。 表 狀態(tài)表無 南北方向 東西方向 狀態(tài)紅 黃 綠 紅 黃 綠十六進(jìn)制值S0 0 0 0 1 1 1 1 0 1EH0 0 0 1 1 1 1 0 1EHS10 0 0 1 1 1 1 1 1FHS2 0 0 0 1 1 1 0 1 1DHS3 0 0 1 1 0 0 1 1 33H0 0 1 1 0 0 1 1 33HS40 0 1 1 1 0 1 1 3BHS5 0 0 1 0 1 0 1 1 2BH注：（1）0 表示燈亮，1 表示燈滅。采用單片機(jī)的 I/O 口 P3 直接和交通燈連接，P0、P2 口通過限流電阻接 LED數(shù)碼管。控制程序放在單片機(jī)的 ROM 中，在十字路口的四組紅、黃、綠交通燈中，由單片機(jī) 控制，由于交通燈為發(fā)光二極管且陽極通過限流電阻和電源正極連接，因此 I/O 口輸出低電平時，與之相連的相應(yīng)指示燈會亮，并通過 LED數(shù)碼管顯示時間倒計時。I/O 輸出高電平時，相應(yīng)指示燈會滅。河南城建學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)工作原理及設(shè)計方案5根據(jù)具體的功能，該控制器分為以下幾個功能模塊：數(shù)碼管顯示模塊，聲音報警模塊，指示燈顯示模塊，數(shù)碼顯示模塊等。通過各模塊的控制和調(diào)用可以實現(xiàn)交通燈控制器的基本功能。各模塊之間結(jié)構(gòu)圖如圖 21。AT89S51串行口計算機(jī)按鈕開關(guān)數(shù)碼管指示燈揚(yáng)聲器 圖 21 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖 方案論證 顯示界面方案 該系統(tǒng)要求完成倒計時的功能?；谏鲜鲈颍覀兛紤]了兩種方案：方案一：完全采用 LED 顯示。這種方案可以顯示各種符號和數(shù)碼字符，這種方案既滿足系統(tǒng)功能要求，又減少了系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度。 方案二：完全采用點陣式 LCD 顯示。這種方案實現(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。利用這很容易實現(xiàn)交通燈在緊急情況下處理能力。綜上所述，第一方案就可以滿足題目的要求，而且使系統(tǒng)變的簡單可行。根據(jù)方案一，我們采用 LED 的靜態(tài)顯示原理。靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止。這種顯示方式的各位數(shù)碼管相互獨立，公共端固定接地（共陰極）或接正電源（共陽極） 。每個數(shù)碼管的 8 個字段分別與 8 位 I/O 口輸出的一位相連。I/O 口只要有段碼輸出，相應(yīng)字符就顯示來來，并保持不變，直到 I/O 口輸出新的段碼。 LED 連接方案關(guān)于 LED 的顯示的不同，我們可以討論兩種連接方案。方案一：采用靜態(tài)顯示方式，較小的電流即可獲得較高的亮度且占用 CPU 時間少，編程簡單，顯示便于監(jiān)測和控制。但其硬件電路復(fù)雜，成本高，只適合于顯示位數(shù)較少的場合。多位靜態(tài)顯示接口應(yīng)用，如要用 P1 口顯示多位，則每位河南城建學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)工作原理及設(shè)計方案6數(shù)碼管都應(yīng)有各自的鎖存、譯碼及驅(qū)動器。還需有相應(yīng)的位選通電路，位選通電路輸出位碼。單片機(jī)通過對位、段的相應(yīng)控制實現(xiàn)多位靜態(tài)顯示。方案二：采用動態(tài)顯示接口方式，動態(tài)顯示是一位一位地輪流點亮各位數(shù)碼管，這種逐位點亮顯示器的方式稱為位掃描。通常，各位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)地并聯(lián)在一起，由一個 8 位的 I/O 口控制，各位的位選線（共陰極或共陽極）由另外的 I/O 口線控制。動態(tài)方式顯示時，各數(shù)碼管分時輪流選通，要使其穩(wěn)定顯示，必須采用掃描方式，