【正文】 單片機(jī)為核心的針對(duì)一個(gè)大型十字路口設(shè)計(jì)的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 交通燈；單片機(jī)；編程；仿真 II Abstract In recent years, with the improvement of the national standard of living,the car has bee an indispensable transport in our daily the increasing of vehicles,if we want to ensure the traffic order methodical,we must set of traffic lights chip microputer has the advantages of pact and flexible,low cost, easytoproductization, excellent reliability, easy to expand and have munication these superior performances,application of chip mircroputer has been more and more widely and traffic lights controned by chip microputer has the advantages of safe and reliable ,flexible and convenient control operations and other advantages. In this paper,the design of city traffic lights is based on STC89C516RD+ mircroputer, it can achieve all of the features of the actual road traffic lights. The design of the system can be divided into the following modules: button control module, the vehicle indicator LED module, sidewalk indication LED dot module, time indicates the digital tube control module. Take into account unforeseen circumstances, the system also set a manual mode, press manual control keys, one direction can force passage. In the process of doing this design, all modules of the program are write by the KEIL programming software first,and then simulation debugging in the PROTUES software and hardware debugging the last. The system design cycle is short,and it has the advantages of high reliability,good practicality, simple operation, easy maintenance and excellent extended functionality. Keywords: traffic lights。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以分為以下幾個(gè)模塊：按鍵控制模塊，車輛指示燈 LED 模塊，人行道指示 LED模塊，時(shí)間指示數(shù)碼管模塊。在車輛日益增多的情況下要保證交通秩序有條不紊，就必須合理的設(shè)置交通燈。單片機(jī)具有小巧靈活，成本低，易于產(chǎn)品化，可靠性好，易擴(kuò)展和具有通訊功能等卓越的性能，應(yīng) 用越來(lái)越廣泛和深入?？紤]到突發(fā)情況，本系統(tǒng)還設(shè)置了手控模式，按下手控按鍵，某一方向可以強(qiáng)制通行。chip mircropture。通 過單片機(jī)STC89C516RD+控制 LED 燈、數(shù)碼管，模擬現(xiàn)實(shí)生活中的交通燈工作情景。通過利用 STC90C51RD單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)交通控制系統(tǒng)，通過對(duì)十字路口的實(shí)際調(diào)查，由交通狀況的車流量大小，確定放行時(shí)間為 60 秒，即當(dāng)一個(gè)方向的車輛處于放行狀態(tài)時(shí)，其他方向禁止放行。人工控制模式中，通過按鍵操作，使某個(gè)干道處于強(qiáng)行通行狀態(tài)，另一車道禁止通行，時(shí)間顯示為 99。 （ 2） LED 顯示模塊：本系統(tǒng)中 LED 顯示主要用于機(jī)動(dòng)車道和人行道通行狀態(tài)的指示，采用的LED 顏色為紅色，綠色，黃色。 在做本設(shè)計(jì)的過程中，我們組查閱了很多的相關(guān)資料，其中主要的技術(shù)資 料是各個(gè)芯片的資料，如： STC89C52RC 單片機(jī)資料、 8*8 雙色點(diǎn)陣資料、雙位數(shù)碼管資料、 74HC595 資料、 74HC138 資料等。國(guó)內(nèi)外城市的交通阻塞都是發(fā)生在交叉道口，交叉道口作為變換行駛方向的重要樞紐，一旦在交叉道口發(fā)生交通事故，各個(gè)方向的車輛的行駛都會(huì)受到影響。 研究背景 早在 1850 年，城市交叉口處不斷增長(zhǎng)的交通就引發(fā)了人們對(duì)安全和擁堵的關(guān)注。 研究的目的與意義 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通問題越來(lái)越受到人們的重視。 2 國(guó)內(nèi)研究狀況 我國(guó)最早的交通燈于 1928 年出現(xiàn)在上海的英租界。但是，很多地方的交通燈仍不夠穩(wěn)定、安全可靠，放行和禁行時(shí)間設(shè)置不夠合理。之后雖然經(jīng)過不少波折，交通燈還是應(yīng)需發(fā)展起來(lái)。在這些系統(tǒng)中，大部分都在路口附近安裝磁性環(huán)路檢測(cè)器，還使用了新型檢測(cè)器等技術(shù)和設(shè)備。模糊交通控制已經(jīng)成為了交通信號(hào)控制的主流方向之一。由于 STC89C516RD+小巧靈活，編程容易，成本低，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的一切功能，因此本文采用單片機(jī) STC89C51RD6+為控制器設(shè)計(jì)交通燈 [4]。實(shí)時(shí)顯示及上位機(jī) 屏幕上的內(nèi)容同時(shí)顯示在 LED 顯示屏上，上位機(jī)上內(nèi)容變化 LED 顯示屏也跟著變化。所以上位機(jī)選擇存儲(chǔ)顯示的方法，控制 LED 顯示屏的顯示內(nèi)容。目前，比較成熟的 ISP下載器大多是基于串口或者并口通信的，但是也存在著以下問題： （ 1）用戶 PC 機(jī)的主頻、硬件和操作系統(tǒng)不同，可能會(huì)造成控制信號(hào)錯(cuò)誤； （ 2）不同的廠商提供不同的 ISP 下載器，互不兼容，給嵌入式開發(fā)帶來(lái)不便； 4 （ 3）限于串、并口的通信協(xié)議， ISP 數(shù)據(jù)傳輸速率較低，影響嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)。 （ 2）人行道指示 。 （ 4）手控模式。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由一下幾個(gè)模塊組成： （ 1）單片機(jī)最小系統(tǒng)。 （ 2）人行道 LED 指示。 （ 4）按鍵模塊。 5 組成結(jié)構(gòu) 該系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)如圖 所示 [6]。 STC89C516RD+的主要性能如下： （ 1）增強(qiáng)型 8051 單片機(jī)， 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051。 （ 5）片上集成 1280 字節(jié)或 512 字節(jié)或 256 字節(jié) RAM?？赏ㄟ^串口（ RxD/， TxD/）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。 （ 11）共 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器 0 還可以當(dāng)成 2 個(gè) 8 位定時(shí)器使用。 C（工業(yè)級(jí)） /0~75176。 圖 STC89C516RD+芯片引腳圖 74LS04 04 是六組反相器，共有 54/740 54/74H0 54/74S0 54/74LS04 四種線路結(jié)構(gòu)形 式，其主要電特性的典型值如圖 所示 [8]： 8 圖 04 的主要電特性典型值 雙列直插封裝的 74LS04 的邏輯圖如圖 所示： 圖 74LS04 的邏輯圖 其引出端符號(hào)功能為： 1A— 6A 為輸入端， 1Y— 6Y 為輸出端。 在本設(shè)計(jì)中，定義、初始化程序如下： define uchar unsigned char define uint unsigned int include /*****定義控制位 **********************/ sbit EW_LED2=P2^3。 //SN_LED1控制位 sbit SN_Yellow=P1^6。 //SN紅燈 sbit EW_Green=P1^1。 //SN左轉(zhuǎn)綠燈 sbit EW_ManGreen=P3^0。 //EW黃燈標(biāo)志位 bit flag1。 //東西方向倒計(jì)時(shí)單元 int Time_SN。 //0~~~~9段選碼 uchar code S[8]={0XD7,0XB7,0XE7,0XB7, 0X7D,0X7B,0X7E,0X7B}。 系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行流程如圖 所示 [11]： 圖 系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行流程圖 系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行的狀態(tài)切換程序如下 [12]： /*******S0狀態(tài) **********/ if(Time_SN5amp。Time_EW20) { EW_ManGreen=1。 //SN通行， EW紅燈 Display()。amp。 //EW人行道通行 SN_ManGreen=0。 Flag_SN_Yellow=1。amp。amp。 //SN左拐綠燈亮， EW紅燈 Display()。Time_SN=5amp。Time_EW=5) { EW_ManGreen=1。 EW_Green=1。 //SN開黃燈信號(hào)位 EW_Red=0。SW1==1amp。 //SN人行道禁止 Flag_SN_Yellow=0。amp。amp。 SN_Green=1。 //EW黃燈亮，等待左拐信號(hào)， SN紅燈 Display()。amp。 //EW人行道通行 SN_ManGreen=1。 } /*******S7狀態(tài) **********/ if(Time_EW=0amp。Time_SN=5amp。 //SN人行道禁止 EW_LGreen=1。 EW_Red=1。 } 兩個(gè)按鍵分 別用外部中斷 0 和中斷 1，系統(tǒng)在自動(dòng)運(yùn)行過程中檢測(cè)到任何外部中斷則轉(zhuǎn)為手動(dòng)控制模式 [13]。 TR0=0。 Time_SN=99。 s1num=0。在以單片機(jī)作為本系統(tǒng)控制核心芯片的背景下，本設(shè)計(jì)完全可以在 PROTEUS單片機(jī)硬件仿真設(shè)計(jì)軟件的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的硬件仿真設(shè)計(jì) [15]。按下 EW 強(qiáng)制導(dǎo)通按鍵， EW 變?yōu)榫G燈， EW 人行道變?yōu)榫G燈。 16 5. 結(jié) 語(yǔ) 本文設(shè)計(jì)的城市交通燈控制系統(tǒng)， 通過對(duì)當(dāng)前城市交通環(huán)境現(xiàn)狀分析， 閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn)， 對(duì)當(dāng)前交通控制技術(shù)有了比較深入的了解， 根據(jù)交通運(yùn)輸業(yè)和道路發(fā)展的需要，采用以 STC89C51RD+單片機(jī)作為控制核心， 并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了其他硬件選型和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，經(jīng)過在多次調(diào)試，分析并驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。 (3) 深入分析、總結(jié)了系統(tǒng)軟件部分的原理，基于 PROTUES進(jìn)行了軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在經(jīng)過努力查閱資料和請(qǐng)教導(dǎo)師后，最后把遇到的問題基本上解決了，達(dá)到了設(shè)計(jì)的基本要求。 17 參考文獻(xiàn) [1] 賴捷 .紅綠燈的發(fā)展史 [J].看歷史 .20xx:518. 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