【正文】 顯示 00 紅燈 綠燈 01 紅燈 左轉(zhuǎn)綠燈 10 綠燈 紅燈 11 左轉(zhuǎn)綠燈 紅燈 表 2 紅綠燈變化表 通過這張表就可以用組合電路實(shí)現(xiàn)該功能了，可以用數(shù)據(jù)選擇器的思想，在本系統(tǒng)中，直接通過門電路的譯碼，接下來就是計數(shù)模塊了，其主要的功能細(xì)分為，要從預(yù)置數(shù)開始遞減計數(shù)，一個狀態(tài)結(jié)束，通過判斷，通知主控制模塊，使之進(jìn)入下一模塊。 方案介紹 把設(shè)計任務(wù)細(xì)化為四個狀態(tài)，其對應(yīng)狀態(tài)：如圖 1 圖 1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 整個交通燈控制由四個狀態(tài)組成，可以用程序設(shè)計實(shí)現(xiàn)，也可用時序邏輯實(shí)現(xiàn) .以下方案就是分別用了這兩種方法。 2 交通管理方案論證 設(shè)計任務(wù) 東西（ A）、南北（ B）兩干道交于一個十字路口，各干道有一組紅、左轉(zhuǎn)綠、綠三個指示燈，指揮車輛和行人安全通行。并在一定程度上盡可能的降低由道路擁擠造成的經(jīng)濟(jì)損失，同時也減小了工作人員的勞動強(qiáng)度。道路擁擠現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，造成的經(jīng)濟(jì)損失越來越大，并一直保持大比例的增長。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過人 行橫道的行人優(yōu)先通行。紅外光束能把信號燈的紅燈延長一段時間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。它由紅綠兩塊以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。本系統(tǒng)設(shè)計周期短、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、維護(hù)方 便、擴(kuò)展功能強(qiáng)。 十字路口車輛 穿梭 ，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。在實(shí)時檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識 是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟 硬 件結(jié)合，加以完善。 本系統(tǒng)采用 MCS51 系列單片機(jī) AT89C51 為中心器件來設(shè)計交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過 8051 芯片的 P3 口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計時剩 5秒時黃燈閃爍警示（交通燈信號通過 P1 口輸出，顯示時間通過 P0口輸出至雙位數(shù)碼管）。 traffic light 江蘇畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（設(shè)計） Ⅱ 目 錄 1 緒論 ................................................................... 1 2 交通管理方案論證 ....................................................... 1 設(shè)計任務(wù) .......................................................... 1 方案介紹 .......................................................... 2 3 交通燈系統(tǒng)硬件設(shè)計 ..................................................... 4 單片機(jī)概述 ........................................................ 4 系統(tǒng)構(gòu)成 .......................................................... 5 芯片選擇與介紹 ..................................................... 5 AT89S51 芯片 ................................................ 5 74HC164 芯片介紹 ............................................ 7 74LS04 輸出信號與信號燈 ..................................... 8 交通燈控制線路圖 ............................................ 9 4 交通燈軟件設(shè)計 ........................................................ 10 程序設(shè)計流程圖 ................................................... 10 延時的設(shè)定 ........................................................ 12 計數(shù)器初值計算 ............................................. 12 相應(yīng)程序代碼 ............................................... 12 程序的主控制循環(huán)調(diào)用 ............................................. 13 對現(xiàn)有程序的擴(kuò)充 ................................................. 14 5實(shí)驗(yàn)平臺 .............................................................. 14 實(shí)驗(yàn)平臺 .......................................................... 14 實(shí)驗(yàn)步驟 .......................................................... 15 編寫程序代碼 ................................................ 15 按照系統(tǒng)硬件連線圖連接好系統(tǒng)并調(diào)試 .......................... 15 結(jié)論 .................................................................... 16 致謝 .................................................................... 17 參考文獻(xiàn) ................................................................ 17 程序?qū)崿F(xiàn)代碼 ............................................................ 19 江蘇畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（設(shè)計） 1 1 緒論 今天，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。 1868 年，英國機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市 5號大街的一座高塔上。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對壓力敏感的路面時，它就能察覺到有人要過馬路。綠燈是通行信號，面對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。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通運(yùn)輸中出現(xiàn)了一些傳統(tǒng)方法難以解決的問題。在交通中管理引入單片機(jī)交通燈控制代替交管人員在交叉路口服務(wù)，有助于提高交通運(yùn)輸?shù)陌踩浴?提高交通管理的服務(wù)質(zhì)量。使交管人員有更多的精力投入到管理整個城市交通控制，帶來更大的經(jīng)濟(jì)和社會效益 ,為創(chuàng)造美好的城市交通形象發(fā)揮更多的作用。設(shè) A道和 B 道的車流量相同。如前分析，已經(jīng)確定該系統(tǒng)有四個狀態(tài)，而置數(shù)子模塊可定要將下一狀態(tài)的預(yù)置數(shù)準(zhǔn)備好，所以很容易得 到主干道的置數(shù)表如：表 1 狀態(tài) 主干道預(yù)置數(shù) 次干道預(yù)置數(shù) 00 40 20 01 20 20（左轉(zhuǎn)） 10 20 40 11 20（左轉(zhuǎn)） 20 表 1 置數(shù)表 A道為 40 秒紅燈， B 道綠燈 20 秒 A道為 20 秒紅燈， B 道左轉(zhuǎn) 20 秒綠燈 A道為 20 秒綠燈， B 道為 40 秒紅燈 A道左轉(zhuǎn) 20 秒綠燈， B 道為 20 秒紅燈 江蘇畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（設(shè)計） 3 由該表，就可以通過程序循環(huán)的方法設(shè)計該模塊，主要思想是通過數(shù)據(jù)判斷指令、跳轉(zhuǎn)指令實(shí)現(xiàn)，由主控制器計時和中斷產(chǎn)生的四個狀態(tài)去譯碼，從而得到不同的輸出，即預(yù)置數(shù)，由上分析可用一個計數(shù)器和跳轉(zhuǎn)指令去完成的預(yù)置數(shù)。 （ 2）建立顯示控制系統(tǒng)，本設(shè)計采用 74190 芯片倒計時控制，每個方向用兩 片相連實(shí)現(xiàn)，另外用 74153 芯片，因?yàn)榉治鲋性O(shè)置的時間末位均為 5，所以只要用一片 74153 對高位置位，將低位的初值預(yù)置鎖定為 5，而高位則根據(jù)需要由反饋部分提供預(yù)置值。 方案比較： 方案 1（以下稱 1）用了模塊設(shè)計 ， 而方案 2（以下稱 2）采用的是一般設(shè)計，相比之下 1有較強(qiáng)的可讀性和較強(qiáng)的可修改性，而 2 則在設(shè)計上顯得較簡單，設(shè)計純樸，便于測試，它的優(yōu)勢則在于提供了一條較為便捷的解決方案。 3 交通燈系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機(jī)概述 單片機(jī)是由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備共五個基本部分組成的。 單片機(jī)經(jīng)過 3 代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的 CPU 功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓、低功耗。還有一類計算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么 熟悉。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。它主要是作為控制部分的核心部件。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如：圖 2 圖 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)各部分工作： (1)程序設(shè)置初始時間，通過 AT89S51 單片機(jī)內(nèi)部相應(yīng)寄存器來實(shí)現(xiàn)。 (5)74HC164 的 A、 B口用于串行輸出時間位，經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換送到七段數(shù)碼管的八的引腳。 AT89S51 芯片 選用的 AT89S51 與同系列的 AT89C51 在功能上有明顯的提高，最突出是的可以實(shí)現(xiàn)在線的編程。 XTAL1：單芯片系統(tǒng)時鐘的反向放大器輸入端。因此在 8031 及 8032 中， EA 引腳必須接低電平，因?yàn)槠?