【正文】 .................................................................................................................... 21 致 謝 ................................................................................................................................... 29 單片機(jī)模擬交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 1 引 言 概述 現(xiàn)在，紅黃綠燈安裝在各個道路口上，交通燈已成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。通過對現(xiàn)有各種方案的分析，采用了槽型光耦管來實(shí)現(xiàn)對車流量的監(jiān)測，以單片機(jī)作為核心器件來控制電路各部分的工作。 摘要 本論文是以十字路口交通燈的控制系統(tǒng)為研究對象，以交通控制基本理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)原理和應(yīng)用，對智能交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行分析研究并做出模擬應(yīng)用。電路主要包括：單 片機(jī)主控模塊、車流量監(jiān)測模塊、紅綠燈及倒計(jì)時顯示模塊等。但這一技術(shù)在 19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。它由紅、綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。 信號燈的出現(xiàn)，使交通管制變得方便有效，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。紅燈是禁止通行信號，紅燈亮?xí)r，通行的車輛必須在路口的停車線前停車。有些主干道路采用了車流量檢測器，對道路行駛的車輛進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，了解道路的通行狀況。 （ 2）延時 27s，東西路口綠燈熄滅，黃燈亮 5秒。當(dāng)事故處理完 畢（再次按中斷鍵），重新按上述方式工作。 （ 3）基于 STC89C52 單片機(jī)模擬交通燈控制系統(tǒng)各組成模塊原理及其硬件電路設(shè)計(jì)。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。 （ 2）當(dāng)南北方向倒計(jì)時進(jìn)入最后五秒時，綠燈轉(zhuǎn)為黃燈，持續(xù) 5秒，警示車輛紅燈的狀態(tài)即將切換。 （ 4）當(dāng)東西方向倒計(jì)時進(jìn)入最后五秒時，綠燈轉(zhuǎn)為黃燈，持續(xù) 5秒，警示車輛紅燈的狀態(tài)即將切換。 該系統(tǒng)主要由以下功能模塊組成：電源電路、復(fù)位電路、車流量監(jiān)測電路、交通燈初始值設(shè)置電路、顯示電路等。外圍電路包括復(fù)位電路，電源電路、顯示電路、監(jiān)測電路等。 （ 4）通過 89C52 單片機(jī)的 ，模擬特殊情況下需對道路禁停。 圖 所示 中央控制器 STC89C52 及其外圍電路的設(shè)計(jì)與分析 芯片 STC89C52 芯片簡介 STC89C52是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ 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) MCS52 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大的 89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。 主要功能特性： 紅綠燈 顯示模塊 數(shù)碼管 顯示模塊 紅外對管 檢測模塊 STC89C52 單片機(jī) 電源 模塊 單片機(jī)模擬交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 256x8bit 內(nèi)部 RAM 可編程 UART 串行通道 3 級加密位 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。對端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。PSEN ：程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。 單片機(jī)時鐘電路的 設(shè)計(jì) STC89C52單片機(jī)的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。這種方式適宜用來使單片機(jī)的時鐘與外部信號保持同步。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。單片機(jī)冷啟動后，片內(nèi) RAM 為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi) RAM 區(qū)中的內(nèi)容， 21 個特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，見表 2。 52 單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，內(nèi)部 RAM內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。 74HC573 控制示意圖表 3： 表 3 七段數(shù)碼管介紹 數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。共陽數(shù)碼管 在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。常用的 紅外發(fā)光二極管，其外形和發(fā)光二極管 LED 相似，發(fā)出紅外光（近紅外線約 ）。用紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線去控制受控裝置時，受控裝置中均有相應(yīng)的紅外光一電轉(zhuǎn)換元件，如紅外按收二極管，光電三極管等。其工作原理是通過對紅外發(fā)射光的阻斷和導(dǎo)通，在紅外接收管感應(yīng)出的電流變化來實(shí)現(xiàn)開和關(guān)的判斷，我們運(yùn)用槽型光耦來實(shí)現(xiàn)對車量通過的監(jiān)測功能，如圖 ： 單片機(jī)模擬交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 T11234D4B R ID G E 1C72 00 0 u FC80 .3 3 uFC90 .1 u FGND2V in1+ 5V3U27 80 5++ 22 0 V+ 5V 圖 電源電路的設(shè)計(jì) 三端穩(wěn)壓器簡介 三端穩(wěn)壓器，主要有兩種：一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器 ；另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)太器。輸出電流以 78（或 79）后面加字母來區(qū)分。其應(yīng)用電路如下： 圖 單片機(jī)模擬交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) C 語言與匯編語言的比較 單片機(jī)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)，可以采用匯編語言或 C 語言。與匯編語言相比 C 語言具有下列優(yōu)點(diǎn)：編程效率高、程序的可移植性好、程序的可讀性和可維護(hù)性好、便于應(yīng)用程序的模塊化設(shè)計(jì)的程序結(jié)構(gòu)與 C語言基本相同。系統(tǒng)流程見圖 所示。他是以加法記數(shù)的，并能從全 1 到全 0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。在中斷服務(wù)子程序中， CPU 先使軟件計(jì)數(shù)器減 １，然后判斷它是否為零。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定 1 秒的時間 。立式安裝的元器件占用面積小，單位面積上容納元器件的數(shù)量多，這種安裝方式適合于元器件排列密集緊湊的產(chǎn)品。 立式安裝和臥式安裝在印制電路板設(shè)計(jì)中，可根據(jù)實(shí)際情況靈活選用，但總的原則是抗震性好、安裝維修方便、排列疏密均勻、充分利用印制導(dǎo)線的布設(shè)體現(xiàn)印制板單片機(jī)模擬交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 的工藝性。焊接技術(shù)中有幾個重要的技術(shù)指標(biāo)： （ 1）對焊點(diǎn)的要求 ① 可靠的電氣連接。 ② 對集成電路（數(shù)字元件）焊接時間不要超過 3 秒，最好是 2 秒。首先將程序在程序編輯器中編輯，因?yàn)樵谡{(diào)試時沒有實(shí)驗(yàn)箱，所以在調(diào)試時只能看有沒有錯誤，即只能對程序進(jìn)行編譯連接，如果有編譯連接錯誤，將鼠標(biāo)指向窗口內(nèi)的錯誤提示信息，雙擊左鍵，光標(biāo)將自動跳到編輯窗口源程序文件發(fā)生錯誤的地方，對程序進(jìn)行修改。在調(diào)試監(jiān)測功能時發(fā)現(xiàn)根本無法實(shí)現(xiàn)，接著對 口進(jìn)行電平測試，測得該口總處于高電平，最后檢查監(jiān)測電路，發(fā)現(xiàn)槽型光耦接反。但是這個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不缺乏自己的特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，特歸納為以下幾點(diǎn)： (1)該產(chǎn)品的互換性好，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，外圍電路簡單易懂，體積小?？蛇m合大規(guī)模的現(xiàn)場操作。 由于本人的水平有限，設(shè)計(jì)當(dāng)中，難免會有不少的缺點(diǎn)和不足之處，懇請教導(dǎo)老師批評并改正。 //共陰數(shù)碼管段選編碼 sbit wei1=P2^0。 sbit dxg=P1^3。 sbit nby=P1^1。 void delay_ms(uint z) //延遲函數(shù) { uint x,y。y0。delay_ms(1)。P0=tabledu[nanbei%10]。 wei3=0。 //南北方向 P0=0x00。wei4=1。 TMOD=0x01。 ET0=1。 } } void timer0() interrupt 1 //中斷函數(shù) { TH0=0xdc。 dongxi。 dongxi=3。 dongxi=64。 } if(flagnb==0) { nbr=0。 } } if(flagnb==1) { nbg=0。 flag=1。nanbei==1) { nby=1。 nanbei=45。 在此 ，我表示衷心的