【正文】 式，四組紅、 黃、綠三色燈用發(fā)光二極管作為模擬交通信號燈，可以模擬各種道路交通燈控制情況。交通阻塞已經(jīng)成為城市交通所迫切要解決的難題。所以設(shè)計一個合理控制的交通燈系統(tǒng)具有重要意義。 關(guān)鍵詞： LED 數(shù)碼顯示 。城市街道網(wǎng)絡(luò)上的交通容量的不斷增加，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 [1]。單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，本文就用Keil 編程，相比硬件設(shè)計程序較為復(fù)雜，必需同時考慮燈控制、時間顯示、緊急開關(guān)等問題，并且具有一定的 C 語言基礎(chǔ)和一定的思維能力及邏輯能力。同時通過交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計，掌握定時/計數(shù)器、中斷的使用方法，和簡單 程序的編寫，最終提高邏輯抽象能力。但是，由于城市化進(jìn)程加速進(jìn)行，城市的規(guī)模不斷得到擴(kuò)張，城市的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易和城市內(nèi)的社會活動也越來越頻繁，人員流動與社會交往越來越多，使得 交通擁擠和道路交通安全事故等問題更加突出。所以，城市交通問題的解決，不但可以使人們的生命財產(chǎn)有保障，而且可以加快經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步。城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行狀況的好壞同時也反映了城市發(fā)展的高低。受到我國道路基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀和各個城市經(jīng)濟(jì)水平的不同等因素，立交橋還不能得到廣泛應(yīng)用。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 3 頁 國內(nèi)外交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 隨著現(xiàn)代社會對交通運(yùn)輸?shù)娜遮呉蕾嚕煌ㄏ到y(tǒng)的控制越來越受到普遍的重視。在這些發(fā)展中，除了新設(shè)備的應(yīng)用外，數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、存儲與發(fā)送等技術(shù)的發(fā)展也起了關(guān)鍵的作用。 與國外相比，我國目前的交通控制很落后，目前中國城市的問題呈現(xiàn)如下些問題：管理不力，秩序混亂；沒有科學(xué)、合理、有效的城市交通監(jiān)控系統(tǒng)。但是，伴隨著車輛數(shù)目的迅速增長，人們一方面享受著機(jī)動車輛給予的好處，另一方面也面臨著汽車所帶來的一系列問題。 由于不同人群的不同消費(fèi)需求，導(dǎo)致道路上各種類型的車輛大量出現(xiàn)。 交通事故的產(chǎn)生與道路狀況、環(huán)境、駕駛員素質(zhì)等因素有關(guān)。 （ 3）交通擁擠嚴(yán)重，導(dǎo)致出行時間增加，能源消耗增大。 當(dāng)今世界上最嚴(yán)重的環(huán)境污染里面就有汽車尾氣排放、噪音導(dǎo)致的空氣、噪音污染。 城市交通解決的主要途徑 針對城市交 通擁擠，有人提出修建新的城市道路或是修建新的立交橋。伴隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及人們對控制理論不斷的了解和深入，利用控制理論和計算機(jī)技術(shù)來解決交通問題顯得越來越重要了。 論文研究的主要內(nèi)容 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車工業(yè)也在迅速發(fā)展，如果我們做不好城市規(guī)劃和城市交通控制，那么隨之而來的城市交通將會面臨嚴(yán)峻的形式。 主要章節(jié)安排 首先就課題研究的背景和意義做出說明。第四章主要介紹系統(tǒng)軟件設(shè)計。信號控制的方式和分類有很多種。它是交通信號控制的最基本形式?？刂茀^(qū)內(nèi)各受控交通信號都受中心控制室的中央控制機(jī)集中控制，從而可以提高道路通行能力，增加交通安全，節(jié)省能源和 減少污染等等。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 7 頁 交通規(guī)則介紹 通行制是道路交通規(guī)則中的最基本原則，不然的話，人們在道路上隨意走動，必然造成交通的無秩序，車輛和行人各行其道是交通秩序的重要表現(xiàn)。 現(xiàn)將一些基本的交通規(guī)則介紹如下： （ 1）駕駛?cè)藛T必須對兩邊的斑馬線讓道，除非中間有隔離島。 （ 3）當(dāng)在十字路口有禁止左轉(zhuǎn)燈時，不能左轉(zhuǎn)。 其他駕駛?cè)耸靠梢源┰竭@兩種特殊車道借道拐彎或停車（如果標(biāo)志許可的話），但必須讓路給正在合法使用這兩種車道的車輛。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 8 頁 信息傳輸系統(tǒng)也是交通信號控制系統(tǒng)中的重要組成部分。 半雙工：這種通信方式是在 A 站和 B 站之間只有一個通信信道，數(shù)據(jù)要么是 A 站發(fā)送， B 站接收，要么 B 站發(fā)送， A 站接收。交通規(guī)則規(guī)定：紅燈 —— 停止通行，綠燈 —— 放行，黃燈 —— 清尾，即允許已過停車線的車輛繼續(xù)通行，通過 交叉路口。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 10 頁 路口的交通燈一直進(jìn)行著一個周期性的相變來控制車輛的運(yùn)行。緊急車輛通行采用實時中斷完成，識別方法采用手動按鈕。 通過以上綜合分析可以看出，方案一具有綜合設(shè)計優(yōu)點(diǎn)，因此城市道口交通燈控制系統(tǒng)模型采用方案一設(shè)計。 簡單介紹 STC89C52RC 單片機(jī) STC89C52RC 是 STC 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含8Kb 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 512b 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 12 頁 （ RAM），器件采用高密度，非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS— 51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用中央 處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大 STC89C52RC單片機(jī)可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。 外部方式的時鐘電路如圖 2— 2（ b）所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。他的主要功能就是把 PC初始化為 0000H，從而使單片機(jī)從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù) 24 個振蕩周期 (即二個機(jī)器周期 )以上。 復(fù)位操作有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種方式。其中，按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實現(xiàn)的，其電路如圖 （ b）所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實現(xiàn)的。單片機(jī)是集成的 IC芯片 STC89C52 單片機(jī)，只需根據(jù)實際選型 。 2)東西方向和南北方向交替通行，東西方向每次放行 30 秒，南北方向每次放行 30 秒。單片機(jī)作為整個硬件系統(tǒng)的核心，南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 17 頁 它既是協(xié)調(diào)整機(jī)工作的控制器，又是數(shù)據(jù)處理器。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 18 頁 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 交通燈通行模式及行車方向指示 按交通燈控制規(guī)則，每個道口有紅、黃、綠三種指示燈，交道口模型如圖： 圖 交道口模型圖 2 組 LED 數(shù)碼管按照設(shè)置的通行時間（各路口默認(rèn)的通行時間均為 30s）進(jìn)行倒計時，倒計時到 5S 時，綠燈變成黃燈，并各自進(jìn)行紅、黃、綠燈顯示，共有兩種通行方式分別為： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 19 頁 圖 通行方式一示意圖 圖 通行方式二示意圖 通行方式一：倒計時時間為 30s（通行時間），紅綠燈狀態(tài)為：東西通行：綠，南北禁行：紅 。 通行默認(rèn)時間為 30s，系統(tǒng)設(shè)置了任意更改功能，可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，以提高車輛通過率，緩減交通壓力。你所有指示信息一目了然。其電路如圖 所示 : 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 20 頁 圖 時鐘電路模塊 復(fù)位電路模塊 復(fù)位電路是使單片機(jī)的 CPU 或系統(tǒng)中的其他部件處于某一確定的初始狀態(tài)，并從這狀態(tài)開始工作，除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯 或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需要按復(fù)位電路以重新啟 動。 ： ～ （ 5V 單片機(jī)） /～ （ 3V 單片機(jī)）。 I/O 口（ 32 個）復(fù)位后為： P1/P2/P3/P4 為準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0口是漏極開路輸出，當(dāng)它當(dāng)作 I/O 口就需要加上拉電阻，而當(dāng)它當(dāng)作總線擴(kuò)展用時，就不需要加上拉電阻了。 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器。 ： 40～ +85℃（工業(yè)級） /0～ 75℃（商業(yè)級）。由于每個路口的通行雙向指示處理相同，因此每個端口應(yīng)具有 的吸收電流能力。 系統(tǒng)共有 1 個二位 LED 數(shù)碼管，在模擬的交通燈控制板上面的四組交通燈中間分別放置著。其顯示電路如圖 所示： 圖 數(shù)碼管 顯示模塊電路 系統(tǒng)電源模塊電路 由于該系統(tǒng)中 51 單片機(jī)及三極管工作電壓均為 5V電壓，所以要保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作，需要設(shè)計一個可以穩(wěn)定提供 5V 電壓的供電系統(tǒng)。假設(shè)一個十字路口為東南西北走向。對于交通信號燈來說東西南北共四組燈，由于同一道上的兩組的信號燈的顯示情況是相同的，因此，采用單片機(jī)內(nèi)部的 I/O 口來控制 12 個信號燈。其流程圖如圖 所示 : 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 26 頁 圖 軟件總體流程圖 圖 正常情況下交通燈控制流程 軟件主要子程序流程 復(fù)位狀態(tài)子程序 現(xiàn)今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r下，我們身邊的交通狀況顯得越來越擁擠。雖然整個系統(tǒng) LED 燈的數(shù)量比較多，但各個方向的燈各司其職使交通指揮更加顯而南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 28 頁 明了。緊急狀態(tài)解除各信號燈再進(jìn)入正常狀態(tài)顯示。因此，在同一芯片中，所要接的線路比較多。因此，決定使用單面板布線。出色的布局設(shè)計可降低生產(chǎn)成本，以達(dá)到良好的電路性能和散熱性能。 3)根據(jù)原理圖，把所有的連線連接起來，連接的導(dǎo)線，盡量用細(xì)一點(diǎn)的。因此導(dǎo)致焊盤脫落，原件燙傷等原因?qū)е聢髲U了好幾塊板子。所以，此次做板積累了一些經(jīng)驗，主要是，再次做板的時候一定要注意 PCB 的引線之間的距離不能設(shè)置太近。除了語法差錯外，當(dāng)確認(rèn)程序沒問題時，通過 直接下載到單片機(jī)來調(diào)試。 測試一開始，我們就發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)出現(xiàn)了兩個問題：一是有一部分交通燈亮南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 31 頁 度不夠，所發(fā)出來的光非常的微弱以致于幾乎感覺不到它的亮度；二是數(shù)碼管不工作，沒有時間顯示。而控制數(shù)碼段顯示的 和 口輸出的是高電平。其二，修改程序，讓控制數(shù)碼管段碼的 P0 輸出的是低電平。修改了程序電路中的段碼代碼。這明顯不能滿足設(shè)計要求。 LED燈的驅(qū)動電路可以用集成電路電路芯片來進(jìn)行驅(qū)動。但基本問 題和解決問題的原理還是有一定的了解。 題目是非常重要的，要選擇一個好的題目，就要滿足適合我們這組制作，并且也要考慮到自身能力， 還有就是容易找到相關(guān)的參考資料等條件。 當(dāng)確定了最終的設(shè)計方向以后，我們就開始著手完善它的理論方案?？傊舜卧O(shè)計的過程中，我收獲了很多。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅進(jìn)一步增長了知 識與見解，深一步掌握了所學(xué)過的知識，更提高了自己分析問題，解決問題的能力，為自己今后走向工作崗位打下一個結(jié)實的基礎(chǔ)。 在日常學(xué)習(xí)和生活中，班主任和同學(xué)都給予了我很大幫助。 sbit N_red=P2^1。 sbit S_yellow=P2^5。 sbit E_green=P1^7。 //djs 和 bt 是初始倒計時時間 ， 可修改 //int table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}。 void delayms(int x) { char i。 } } setxs() 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 40 頁 { int b1,b2。 smg1=0。 smg2=0。 while(p) { setxs()。 } } Timer0_init() { js=0。 TR0=1。 EA=1。 js++。 } } void djsxs() { int b1,b2。 smg1=0。 smg2=0。 while(1) { tp=1。 N_green=0。 N_yellow=0。 if(djs5) { W_red=1。 N_yellow=1。 } if(djs=5) { W_green=1。 } if(djs==0) { djs=bt。 E_yellow=1。 E_red=1。 E_yellow=1。 S_yellow=1。 } 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計所明書（論文） 第 45 頁 內(nèi)部資料 請勿外傳 項 目 經(jīng) 理項 目 副 經(jīng) 理 項 目 總 工 質(zhì) 安 總 監(jiān)工程管理部物資管理部技術(shù)管理部檢測試驗室質(zhì)安管理部監(jiān) 督 工 程 管 理部 、 物 資 管 理部 、 檢 測 試 驗 室現(xiàn) 場 質(zhì) 檢 員 、 施 工 員施 工 班 組 3N7N承 承 承 承 承 承 承承 承3S7S承 承 承 承 承 承承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 承承 承 承 承3S7S承 承 承 承 承 承承 承 承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 承承 承3S7S承 承 承 承 承 承承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 3S7S承 承 承 承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 承承 承 承 承3S7S承 承 承 承 承 承承 承 承 承 承3N7N承 承 承 承 承 承 承承 承 承3S7S承 承 承 承 承 承承 承 承 承3N7N承 3S7S承