【正文】 多市安裝，到 了 20 世紀 70 年代，微處理器被普遍使用，相應的硬件和軟件也 逐漸發(fā)展起來 。 由 1920 年 至 1970年 將 50 年的 過程中 ，電機驅動的信號燈 在 交通信號控制系統(tǒng) 領域中成了主導的地位 。 由于 城市電氣化的 快速 發(fā)展 壯大，在 1914 年 ， 俄亥俄州的克利夫蘭市出現(xiàn)了 世界上 第一臺 通過 電力 來控制的 交通信號燈。 然而它確起始于上個世紀 。 通過單片機來控制硬件電路，進行現(xiàn)實情況的模擬，實現(xiàn)紅綠燈之間的轉換，使之按次序點亮 。 (b)從人性話的角度來設計 交通燈 。 不僅如此，除了自動控制紅綠燈的變化之外，在緊急的特殊情況下，還可以手動的變換紅綠燈來使一些特殊的車輛 快速通過交通路口 等。 本文正是運用單片機來制作一個模擬的智能交通燈，通過此交通燈來智能控制十字路口的交通，有效、科學的控制引導過往的車輛和人流。 可以 說單片機的 創(chuàng)造對于以往的 控制技術 來說就像是一場 革命。設計通過 兩位一體共陰極數(shù)碼管顯示，并能通過按鍵對 定時 進行設置 。 十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。 基于單片機的智能交通燈控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn) XXXXXX 畢業(yè)設計 誠信承諾書 本人鄭重承諾： 本人承諾呈交的畢業(yè)設計《 基于單片機的智能交通燈控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn) 》是在指導教師的指導下，獨立開展研究取得的成果，文中引用他人的觀點和材料，均在文后按順序列出其參考文獻，設計使用的數(shù)據(jù)真實可靠。那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。 本系統(tǒng)實用性強、操作簡單、擴展功能強 。 無論在日常生活中，我們所用到的電飯煲，洗衣機，冰箱等等，還是在工業(yè)領域的自動化控制，電子領域的數(shù)據(jù)收集等等，都能看到單片機存在的身影 ， 在微控領域占據(jù)了極高的地位 。 [1] 本設計的目的及 意義 本設計的目的 是制作一個比較符合實際情況，價格低廉而不乏性能 的交通燈 智能 操控 系統(tǒng)。 因為根據(jù)綜合情況考慮到經(jīng)濟和實際運用等等， 本人使用單片機來控制整個系統(tǒng)的運作，跟 ARM 這種功能等各方面更加完善的控制方案相比 ，單片機 確實是 無法 比擬的 。 (c)探究全新的交通燈管理系統(tǒng) 。 通過 LED 數(shù)碼管 來顯示倒計時的時間 ， 紅綠燈 采用 紅 、黃、綠 3種 發(fā)光二極管 來顯示 ， 而 特殊緊急車輛 的通過通過 實時中斷 來實現(xiàn) 。 早在 1850 年，城市交叉口處 持續(xù)增多，對交通帶來極大的不便，這個問題開始引起 了 大家 的 留意 。 5 年之后 ，紐約市開始 將人工 旗子 控制的方式更換成 電機控制的信號燈。以便能夠使 相鄰的交叉口在一個交通信號系統(tǒng) 當 中 ，在設定 的信號周期、 相位差 以及綠信比 下 正常運行 ， 人們發(fā)明了 “七條線纜”的 連接 方式， 能夠讓 相鄰的信號燈在一 個 系統(tǒng)控制的 模式 下 運行 ， 盡管 現(xiàn)在我們 進入 了新 世紀 ，在 某部分 地方 依然在 使用這種 根據(jù)七條線纜的連接方式 。如今 ，交通控制 變得越來越 智能化，相信我們 未來 的交通 必然 是 更加人性化，更加方便 。左右轉彎車輛 的優(yōu)先級比直行的車輛和在人行道通行的路人要低 。 [2] 存在的問題： 現(xiàn)在 ， 我國 的 交通燈 一般 安裝交通路口 ，在 顯眼的地方通過 紅、 黃、 綠三種顏色的指示燈 來指示 。 本設計應解決的主要問題 本 設計 將設計并制作一個智能交通燈控制系統(tǒng)。 D、 應具有根據(jù)車流量智能設定紅綠燈時間功能。 正常情況下 車流量檢測器 通過 傳感器 加 單片機 ，再加上 一些其他 器件來 運行 。而這個緊急切換開關就關系到了程序的設計，這個問題的實現(xiàn)難度對于本人來講也是一項挑戰(zhàn)。 而且 在 車流量密集的時候通過系統(tǒng)的設定來改變 主次干道的 通過車輛的 時間， 減少 交通 密集和 堵塞現(xiàn)象。 系統(tǒng)總體框圖 如 圖 所示 ： 鍵盤設置 部分可以對模式進行選擇，智能時間出現(xiàn)問題時還可以對時間進行人工調(diào)整，當系統(tǒng)開始正常運行時 ， 在調(diào)整 交通燈 的正常運作顯示的時候 ， 還 將 相對應的 時間數(shù)字灌輸?shù)?數(shù)碼管上 ，通過數(shù)碼管展現(xiàn)出來 。系統(tǒng)的總體框圖如圖 。 方案 三 ： 51 系列單片機 ， 這是一種較為實用的系統(tǒng) 。 所以本人選擇了用的比較常用的 89C52 單片機 當作 控制器。 方案二： 通過 單片機控制模塊 進行 電源 的供給 。 本人想到了以下幾 個方案： 方案一： 全部通過 數(shù)碼管 來顯示 。 方案三： 通過 數(shù)碼管 和 點陣 LED 一起顯示。 這種 方案的 優(yōu)勢 是： 比較靈活， 而且含有 RAM 和 計數(shù)器。缺點就是功能有限 。 一開始紅綠燈的狀態(tài)如下圖（ a） ， 然后到（ b）、（ c）、（ d），最后按照這個順序重復循環(huán) ， 交通狀態(tài) 如圖 所示： 下面是 具體的 每一個 交通燈 的 狀態(tài) 顯示 ： XXXXXX 畢業(yè)設計 6 （ a） （ b） （ c） （ d） 圖 交通狀態(tài) （ a） 東西方向 紅燈 亮， 車輛 禁止 通行， 南北方向 綠燈 亮， 車輛可以 通行， 倒計時13 秒 （時間只是方便演示） 。 等待時間倒計時，緊接著回到狀態(tài)（ a） 下面我們可以用圖表表示燈狀態(tài)和行止狀態(tài)的關系如下： 表 狀態(tài) a 狀態(tài) b 狀態(tài) c 狀態(tài) d 東西向 禁行 等待變換 通行 等待變換 南北向 通行 等待變換 禁行 等待變換 東西紅燈 1 1 0 0 東西黃燈 0 0 0 1 XXXXXX 畢業(yè)設計 7 東西南北四個 交通口都含有紅綠燈以及數(shù)碼管 ， 無論是哪一個交通口 ， 凡是看到 紅燈 的應該 禁止通行， 看見轉了 綠燈 就可以通過 ， 如果 黃燈亮 了表示紅綠燈狀態(tài)即將發(fā)生變化 。 其具體的硬件電路總圖如圖 所示。因為它的結構與指令功能都是按照工業(yè)控制要求設計的，所以又稱作微控制器（簡稱 MCU）。其中英特爾公司的 8051 發(fā)展迅速。 單片機的應用系統(tǒng)必須包含硬件部分和軟件部分，只有這樣才是完整的單片機應用系統(tǒng)。沒有硬件系統(tǒng)則沒有所謂的交通燈系統(tǒng)。所以用 89C52代替 8051 時，只要封裝相同就可以直接代換。各一個 8位的算術邏輯單元（簡稱 ALU）、累加器（簡稱 ACC）、暫存器 B和程序狀態(tài)寄存器（簡稱 PSW）構成了 CPU 的運算器。 內(nèi)部程序存儲器 ROM： 89C52 芯片的內(nèi)部程序存儲器使用的是只讀存儲器，這樣有利于系統(tǒng)的可靠及穩(wěn)定性且能節(jié)省成本。該串行口既可以作為同步移位器使用，擴展外部 I/O 端口，又可以作為全雙工異步通信收發(fā)器使用。 時鐘電路： 89C51 芯片單片機內(nèi)部具有時鐘電路，只需要在 XTAL1 和 XTAL2 引腳之間接上石英晶體和微調(diào)電容就能構成完整的時鐘電路。 GND：電源 接 地端。 EA： EA 的 E 的英文是 External ， A 的英文是 Access ，合在一起是外部程序存儲器的意思。 ALE： ALE 是編程脈沖的輸入端。低電平有效，當引腳輸入低電平時實現(xiàn)對外部 ROM 單元的讀操作。一個數(shù)據(jù)輸出 D鎖存器、兩個三態(tài)數(shù)據(jù)輸入緩沖器、一個輸出控制電路和一個數(shù)據(jù)輸出的驅動電路共同構成了 P0 口的邏輯電路。 P1 口的邏輯電路與 P2口相似，但其內(nèi)部沒有輸出控制電路，而且具有上拉電阻。系統(tǒng)擴展時作為高 8位的數(shù)據(jù)線使用。 P3 口（ ～ ）：作為通用 I/O 口，作為輸出時，鎖存器的狀態(tài)端（ Q）與輸出引腳的狀態(tài)相同；作為輸入端口時，為使引腳處于高阻輸入狀態(tài)，需向鎖存器輸入程序數(shù)據(jù)“ 1”。 P3 端口使用第二功能時： 其引腳分配如下： ： RXD，串行通信數(shù)據(jù)的接收。 ：定時 /計時計數(shù)器 1的外部輸入。軟件部分指揮各個硬件執(zhí)行燒錄進單片機內(nèi)的程序，如果沒有程序那么它顯然是無法工作的的。在 XTAL1 引腳和 XTAL2 引腳間跨接一定頻率的晶振構成時鐘電路為單片機的正常工作提供基本時鐘，機器周期則由晶振頻率決定。這個時鐘信號可以外部時鐘也可以芯片自帶的時鐘信號。適當編寫程序，則可以定時 1ms 或者 1s 的時間。若持續(xù)高電平則會循環(huán)復位。按鍵瞬間 RST 引腳端電位與 Vcc 一致，隨著 電容 C1 的充電，充電電流的減少，導致 RST 引腳的高電位下降。 它是一種半導體二極管。 正向壓降低，反向壓降則要相對高得多。不僅如此，它的光效率高，亮度大，同時可以回收利用的優(yōu)點也使它成為非常受矚目的新一代光源。連接時也要注意 LED 燈的單相導電性，接反將會導致交通燈無法正常使用。其基本單元是 發(fā)光二極管 。在此系統(tǒng)中所采用的則是八段共陽極數(shù)碼管結構。本系統(tǒng)的共陽極數(shù)碼管的公共控制端接到 +5V 高電平上。雖然靜態(tài)顯示相對于動態(tài)顯示用較小的電流就能使數(shù)碼管的亮度加強、 CPU 運算時間少，編程也更簡便，節(jié)省存儲空間且顯示便于檢測和控制。各位數(shù)碼管的公共端，也稱為“位選端”由單片機的 P1 口控制。利用這種復合使能特性，僅需 4 片 74HC245 芯片和 1 個反相器，即可輕松實現(xiàn)并行擴展，組合成為一個 132（ 5 線到 32 線）譯碼器。 HC138 按照三位二進制輸入碼和賦能輸入條件 ,從 8 個輸出端中譯出一個 低電平輸出。 74HC245 電路圖如圖 所示： 圖 74HC245 電路圖 鍵盤輸入電路 單片機鍵盤有獨立鍵盤和矩陣式鍵盤兩種：獨立鍵盤每一個 I/O 口上只接一個按鍵，按鍵的另一端接電源或接地（一般接地），這種接法程序比較簡單且系統(tǒng)更加穩(wěn)定；而矩陣式鍵盤式接法程序比較復雜，但是占用的 I/O 少。當有鍵按下時，此 I/O 口與地短路迫使 I/O 口為低電平。這里說的抖動是機械的抖動，是當鍵盤在未按到按下的臨界區(qū) 產(chǎn)生的電平不穩(wěn)定正?，F(xiàn)象，并不是我們在按鍵時通過注意可以避免的。當讀出的值是 0 時則表示有按鍵按下，調(diào)用相應的處理程序。 綜上所述 ， 本人在這次的畢業(yè) 設計 當中選了 C語言 作為程序編程語言 。 所以這次的編程的軟件本人選的是 Keil μVision。 中斷程序的設置 在中斷情況下，本系統(tǒng)的程序中斷思路流程圖如圖 所示 ，采用外部中斷 0進入只允許東西通行的特殊情況；采用外部中斷 1 進入只允許南北通行的特殊情況；在自然情況下，外部中斷 0的優(yōu)先級高于外部中斷 1，系統(tǒng) 無特別要求可不設置外部中斷的優(yōu)先級。首先用萬能表檢查 中斷響應 關定時器 特殊情況（緊急情況） 中斷返回 XXXXXX 畢業(yè)設計 19 圖 定時中斷流程圖 電路是不是有短路的情況出現(xiàn)，然后看看設計的原理是不是對的，每一個線路電壓有沒有出現(xiàn)錯誤。把萬能表調(diào)到直流電壓檔這個檔位，然后把兩線分別接在 XTAL1 與 AXTAL2 之間 ， 顯示出來的數(shù)字是 ， 沒有問題 。 功能 部分的測試 A、 接上電源后 ， 交通燈開始運作，運作正常 。 D、按單向通行按鍵，按一次為東西通行，按兩次為南北通行，按第三次退出該模式，表現(xiàn)正常。 總結有以下幾條 ： （ 1） 首先，學習到最明顯的就是 word 的運用。 （ 2）通過復習大學期間學過的有關知識， 我將此 充分 運用到了這次的畢業(yè)設計當中，跟實踐相聯(lián)合。 （ 4） 增強 了 查閱 資料 和自學 的能力。單片機應用系統(tǒng)開發(fā)綜合實例單片機應用文集 現(xiàn)代電力電子技術原理與應用 第一版第一版在設計中遇到了很多編程問題，最后在老師的辛勤指導下，在同學的熱情幫助下 ,終于迎刃而解。 sbit botton4 = P3^5。 u8 timebreak0 = 0。 //時間調(diào)節(jié)量 u16 num_stop = 0,flag_stop = 0。 //是否有異常情況的出現(xiàn) u16 break_count = 0。 //初始化交通燈 led void initnumber()。 //顯示車流量 void autsettime()。 //時間加 void cuttime()。 //初始化時間 nb_redtime = dx_gretime + yeltime。 TH0 = (65536 50000)%256。 IT0 = 1。 while(1) { initcross()。 i = dx_redtime。 if(i yeltime + 3) //南北綠燈 { nb_gre = 0。 display_2(BEI,i yeltime 1)。 nb_yel = 0。 i =nb_redtime。 } //正常路口通行 （南北紅燈） nb_red = 0。 display_2(DONG,i yeltime 1)。