【正文】 ses a singlechip STC89C51as the center controller to design the traffic light controller to realize the intelligent control of traffic lights at the crossroads of various state display This design by traffic light system status display, LED digital display, reset circuit, clocking circuit and voltage transform circuit, and write circuit posed of a few. System integration of the traffic lights display function, good simulation realized the crossroads scenario. The writing of the program in Uvision environment, through the design of the procedures C51, PROTUES to this in the circuit system and procedures of the visual verification, Dxp in circuit principle chart drawing Keyword : electronic circuit ； STC89C52 LED； traffic light1 概述 設(shè)計目的 交通在人們的日常生活中占有重要的地位 （ 3） ，隨著人們社會活動的日益頻繁，交通也成了日常生活的一部分，在交通燈出現(xiàn)以前，如何有效的緩解交通壓力以及避免不必要的交通事故，這成了一個城市擁有良好的交通 治安的前提。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。 為此我們選擇交通燈這一課題作為畢業(yè)設(shè)計課題 （ 1） ，通過仿真來模擬實際交通燈的工作狀態(tài)，通過軟件的仿真來分析實際十字路口的路況，可以通過此仿真得到實際交通燈的不足之處，為解決實際的路況，提供一種有效地手段和實現(xiàn)方法，此設(shè)計中我們對于車流量的檢測，給出了兩種方案 (8)，一是程序巡回檢測，二是中斷處理，為了達到實時性的要求，我們采用中斷處理來解決這一問題。硬件上我們采用光耦來控制繼電器的閉合產(chǎn)生中斷，每 有一輛車經(jīng)過時，繼電器閉合一次產(chǎn)生一次中斷，計數(shù)器加 1，出口處，則計數(shù)器減 ，我們在PROTUES 中簡單的用按鍵閉合低電平作為中斷的觸發(fā)信號。 方案比較、設(shè)計與論證 電源方案 (8)為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。為此我們提供三種方案 (1) 變壓器供電（ 220V 轉(zhuǎn) 24V 穩(wěn)到 5V） (2) Usb 接口供電 (3) 電池供電 以上三種方案比較： 變壓器供電穩(wěn)定，而且 220V 市電來源廣泛，輸出功率可選，對功耗不需要太多的考慮，缺點還要整流穩(wěn)壓。 USB 供電很穩(wěn)定，其外部電源由其他設(shè)備 提供，但是要依附于其他設(shè)備。電池供電來源也很廣泛，供電很穩(wěn)定，但對功耗有太大的要求，而且隨著供電的時間增長，電池內(nèi)阻增大，電壓變小，對系統(tǒng)的運行產(chǎn)生很大的影響。 增上所述我們選擇變壓供電。并同時附帶一個 USB 供電接口。 3 復位方案 復位方式有三種：按鍵復位、系統(tǒng)上電復位和軟件復位。由考慮到程序的簡潔，避免冗長，以及避免每次要復位要對系統(tǒng)就行斷電上電操作所以本設(shè)計采用按鍵復位，在芯片的復位端口外接復位電路，通過按鍵對單片機輸入一個一定時間高電平脈沖，達到復位的目的。 硬件電路方案 方案一 (2)： 采用 STC89C51 外加 8255 擴展 I/O 口用于顯示等。 該方案的優(yōu)點是：使用靈活可編程，并且 RAM 資源對于本設(shè)計來說比較充足 ,及計數(shù)器。若用該方案，可提供較多 I/O 口 ,但操作起來稍顯復雜。 方案二： 直接在單片機 IO 口線上接顯示電路。因為設(shè)計時精簡和優(yōu)化了電路，所以剩余的口資源還比較多。 因為該系統(tǒng)顯示方面主要是數(shù)碼管和 LED 的顯示，所以只用單片機本身的 I/O 口就可實現(xiàn)，且本身的計數(shù)器及 RAM 已經(jīng)夠用，故選擇方案二 顯示界面方案 該系統(tǒng)要求完成倒計時、狀態(tài)燈等功能 (5)?；谏?述原因，我們考慮了二種方案：方案一：采用數(shù)碼管及 LED 配合顯示， LED 顯示紅綠燈狀態(tài)，數(shù)碼管用于倒計時。 方案二：完全采用點陣式 LED 顯示。將紅綠燈狀態(tài)以及倒計時全部集成在點陣上顯示。 較之方案一方案二要求點陣至少具有紅綠黃三種顏色，而且為了顯示的效果可觀，點陣點數(shù)至少要 12*12 個，軟件開銷教方案一微復雜一些，故我們選用方案二作為顯示方案。 車流量控制方案 車流量控制我們只在主車道上進行控制，支車道上我們不做此方面的控制。此車流量我們只給出一個方案，此方案是從光電耦合器的實際工作原理得到的。 便于模擬，我們采用一只紅外發(fā)射頭和一個感光元件組成車流量測量系統(tǒng)，工作原理為：當沒有車通過的話，紅外發(fā)射頭發(fā)送的光線使感光元件導通，當有車輛通 4 過的時候，光線被車輛隔斷，感光元件斷開， MCU 接收一個低電平中斷，計數(shù)器加 1，這樣就可以計算通道進入車輛了，在出道口出我們也放置一個此裝置。 設(shè)計任務(wù) (1) 南北道和東西道上均有車輛要求通過時，南北東西道輪流放行。南北道道放行 25s， B 道放行 25S。 (2)南北道，北南道，東西道，西東道上，每個通道又分為 3 個分車道，三個分車道的車可以根據(jù)紅綠燈指示進行執(zhí)行， 拐彎動作。 (3)在中午 12 點到 1 點之間可通過 LCD 顯示路況 繁 忙狀態(tài) ， 且具有時間顯示功能。 (4) 南北方向車道和東西方向車道一個車道放行一個車道禁行。 (5) 車流量控制功能，當車流量超過一定數(shù)量時南北車道延遲放行最多 70s (6)綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，黃燈亮 5 秒 2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計 交通管理的方案 東西、南北兩干道交于一個十字路口 (8)，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。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，且黃燈燃亮時間為東西、南北 兩干道的公共停車時間。 (1) 當東西方向 bcd 為紅燈時，則此通道禁止通行， a 為綠燈，表示可以進行右轉(zhuǎn)彎，此道車輛禁止通行；時間為 25 秒。如下圖 21 所示： 5 圖 21 八車道 紅 綠燈模擬圖 (2) 黃燈 5 秒，警示車輛紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。 (3) 當東西方向為綠燈，此道車輛及人允許通行；南北方向為紅燈，南北道車禁止通過。時間為 25 秒 .如下圖 22 所示： 6 圖 22 八車道 紅 綠燈模擬圖 (4) 這樣如上表的時間和紅、綠、黃出現(xiàn)的順序依次出現(xiàn)這樣車輛就能通行。 總體硬件設(shè)計 整個設(shè)計以兩塊 STC89C51(3)單片機為核心一塊作為主機，一塊作為從機，由數(shù)碼管顯示， LED 數(shù)碼管顯示 ,LCD 時間顯示和提示電路，復位電路 ,電源電路等組成。如下圖 23 所示： 圖 23 系統(tǒng)模塊 圖 (1) 供電部分為 220v 轉(zhuǎn) 5v 變壓器，整流穩(wěn)壓后作為系統(tǒng)的輸入電源。 (2) 系統(tǒng)上電，系統(tǒng)初始化（定時初始化，中斷初始化， LCD 初始化，中斷優(yōu)先級初始化，串行中斷初始化） (3) 車流量是否大于預設(shè)值，不大于預設(shè)值，則主機向從機發(fā)送 0XEE 指令，且主機定時器每隔 1S 時間發(fā)送