【正文】 第四章 單 機(jī)交通燈控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .......................................................................10 系統(tǒng)程序流程圖設(shè)計(jì) ………………………………… . 10 程序編寫(xiě) ……………………… ………………… 11 總結(jié) …………………………………………………………… 15 主要參考文獻(xiàn) ……………………………………………… ..16 18 18 第一章 單片機(jī)概述 片機(jī)交通控制系統(tǒng)選題的現(xiàn)實(shí)意義 城市道路交通自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展是以城市交通信號(hào)控制技術(shù)為前導(dǎo)，與汽車工業(yè)并行發(fā)展的。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺(jué)到有人要過(guò)馬路。 電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成， 1914年始安裝于紐約市 5 號(hào)大街的一座高塔上。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。18 18 唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目 ： 基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 班級(jí) 07 機(jī)電 51 班 專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù) 設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師 ______ 設(shè)計(jì)輔導(dǎo)教師 ____ ______ （完成日期） 2021 年 12 月 15 日 18 18 前 言 當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見(jiàn)和最有效的手段。 1868 年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示 “通行”。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過(guò)人行橫道的行人優(yōu)先通行。在其各個(gè)發(fā)展階段，由于交通的各種矛盾不斷出現(xiàn)，人們總是盡可能地把各個(gè)歷史階段當(dāng)時(shí)的最新科技成果應(yīng)用到交通自動(dòng)控制中來(lái)，從而促進(jìn)了交通自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展。 1926 年英國(guó)人第一次安裝和使用自動(dòng)化的控制器來(lái)控制交通信號(hào)燈，這是城市交通自動(dòng)控制的起點(diǎn)。車輛感應(yīng)控制器的特點(diǎn)是它能根據(jù)檢測(cè)器測(cè)量的交通流量來(lái)調(diào)整綠燈時(shí)間的長(zhǎng)短，使綠燈時(shí)間更有效地被利用，減少車輛在交叉口的時(shí)間延誤，比定時(shí)控制方式有更 大的靈活性。超聲波檢測(cè)器主要在日本等少數(shù)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。 可以說(shuō)，在近百年的發(fā)展中，道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)經(jīng)歷了手動(dòng)到自動(dòng)，從固定配時(shí)到靈活配時(shí)，從無(wú)感應(yīng)控制到有感應(yīng)控制，從單點(diǎn)控制到干線控制，從區(qū)域控制到網(wǎng)絡(luò)控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)過(guò)程。具有 優(yōu)良科學(xué) 的 交通控制技術(shù)對(duì) 資源物流和人們出行 都是十分 有 價(jià)值的 ， 保證交通線路的暢通安全，才能保證出行舒暢，物流準(zhǔn)時(shí)到位，甚至是生命通道的延伸。 三是進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)本系統(tǒng)，本人采用單片機(jī)匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，對(duì)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作情況做了充足的研究，了解定時(shí)器，中斷以及延時(shí)原理，總體上完成了軟件的編寫(xiě)。倒計(jì)時(shí)顯示是用來(lái)減少駕駛員在信號(hào)燈色改變的關(guān)鍵時(shí)刻做出復(fù)雜判斷的 1 種方法，它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時(shí)間，幫助駕駛員在“停止”和“通過(guò)”兩者間作出合適的選擇 。一般車流量檢測(cè)器采用傳感器 +單片機(jī) +外圍器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 時(shí)間手動(dòng)設(shè)置 除系統(tǒng)根據(jù)車流量自動(dòng)控制調(diào)整，也可以通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置 ，增加了人為的可控性，避免自動(dòng)故障和意外發(fā)生，并再緊急狀態(tài)下，可設(shè)置所有燈變?yōu)榧t燈。本系統(tǒng)要求的按鍵控制不多，且 I／ 0 口足夠，可直接采用獨(dú)立式。 單片機(jī)交通燈控制系統(tǒng)的構(gòu)成及原理 單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)，可用單片機(jī)直接控制信號(hào)燈的狀態(tài)變化，基本上可以指揮交通的具體通行，當(dāng)然，接入 LED 數(shù)碼管就可以顯示倒計(jì)時(shí)以提醒行使者，更具人性化 。 鍵盤(pán)設(shè)置模塊對(duì)系統(tǒng)輸入模式選擇及具體通 行時(shí)間設(shè)置的信號(hào)，系統(tǒng)18 18 進(jìn)入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制，同時(shí)將時(shí)間數(shù)據(jù)倒計(jì)時(shí)輸入到 LED 數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示。 第三章 單機(jī)交通燈控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 主要硬件設(shè)備的選擇 實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)要求的具體功能，可以選用 AT89C52 單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng)， 12 個(gè)發(fā)光二極管 分成 4 組紅 綠黃三色燈構(gòu)成信號(hào)燈指示模塊， 8個(gè) LED 東西南北各兩個(gè)構(gòu)成倒計(jì)時(shí)顯示模塊，車流量檢測(cè)傳感器采集流量數(shù)據(jù)，光敏傳感器捕獲違規(guī)信號(hào)，若干按鍵組成時(shí)間設(shè)置和模式選擇按鈕和緊急按鈕等，以及用 1 個(gè)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。 其中 P0， P1，用于送顯兩片 LED 數(shù)碼管， P2 用于控制紅綠黃發(fā)光二極管， XTAL1 和 XTAL2接入晶振時(shí) 鐘電路， REST 引腳接上復(fù)位電路， 即 INT1 接違規(guī)檢測(cè)電路和緊停／東西時(shí)間設(shè)置鍵 J， 即 INT1 接車流量檢測(cè)電路， 接南北時(shí)間設(shè)置鍵 S， 接自動(dòng)模式選擇／返回鍵 F， 接蜂鳴器?！拔⒖刂破鳌备芊从硢纹瑱C(jī)的本質(zhì)，但是由于單片機(jī)這個(gè)名稱已經(jīng)為國(guó)內(nèi)大多數(shù)人所接受，所以仍沿用 18 18 “單片機(jī)”這一名稱。 AT89C52 芯片的主要性能 芯片 AT89C52 是 ATMEL 公司生產(chǎn)的帶 2K 字節(jié)快閃存儲(chǔ)器的 8 位單片 機(jī)。通過(guò)在單塊芯片上組合通用的 CPL1 和快閃存儲(chǔ)器， ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C52 是一強(qiáng)勁的微型計(jì)算機(jī)，它對(duì)許多嵌入式控制的應(yīng)用，提供了一種高度靈活和成本低的解決辦法。單片機(jī)的工作流程，就是在系統(tǒng)時(shí)鐘的作用下，一條一條地執(zhí)行存儲(chǔ)器中的程序。一個(gè)穩(wěn)定的單片機(jī)系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)復(fù)位電路。由于現(xiàn)在單片機(jī)內(nèi)部的 flash 容量都很大，因此基本都是從內(nèi)部的存儲(chǔ)器讀取程序，即不需要外接 ROM 來(lái)存儲(chǔ)程序，因此， EA 腳必須接高電平。當(dāng)前比較流行的車流量檢測(cè)器件，是一種自感式的 車輛傳感器。 TLP550 是日本東芝公司生產(chǎn)的 一款光耦，該光耦沒(méi)有和基極連接，適合與再噪聲比較大的環(huán)境中應(yīng)用 。 圖 車流量檢測(cè)電路 基于光電 隔離