【正文】
選擇電路89C51 1圖 振蕩耦合電路圖在正常的情況下,在機(jī)動(dòng)車輛沒有處在環(huán)型地埋線圈所在位置時(shí),耦合電路的振蕩頻率保持恒定,單片機(jī)在單位時(shí)間段內(nèi)測(cè)的脈沖數(shù)保持不變,當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛經(jīng)過環(huán)型線圈所在的位置時(shí),耦合電路的震蕩頻率加大,因此單片機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)測(cè)得的脈沖數(shù)也增加,由于機(jī)動(dòng)車輛本身的鐵質(zhì)不是均勻的,所以頻率也是變化的 。當(dāng)機(jī)動(dòng)車經(jīng)過環(huán)形線圈時(shí),由于其自身的鐵質(zhì)使得環(huán)形線圈的電感值減少,從而使耦合振蕩電路的振蕩頻率發(fā)生改變,這樣 89C51 就可以通過單位時(shí)間段的脈沖計(jì)數(shù)值來(lái)判斷有無(wú)機(jī)動(dòng)車通過相應(yīng)的環(huán)形線圈了。所以本系統(tǒng)采用地感環(huán)型線圈檢測(cè)車輛。在實(shí)際中只需做通過性檢測(cè), 對(duì)精確度不作要求, 可采用精度較底的檢測(cè)器。當(dāng)收到遙控信號(hào)時(shí),它的解碼有效端 VT(17 腳)輸出高電平,由 8155 的B 口查詢輸入后,再由 CPU 從輸入線(10 腳)判斷遙控狀態(tài)的標(biāo)志,轉(zhuǎn)相應(yīng)的程序處理。遙控發(fā)射電路如圖:1 2 3 4ABCD4321DCBA TitleNumber RevisionSizeA4Date: 19May2022 Sheet of File: C:\Documents and Settings\All Users\Documents\ By:VD5026 (IC1)1 8 9171810 15 16IN T630 (IC2)R247K VDD9V圖 遙控發(fā)射電路遙控接收電路:該電路由接收芯片 T631,解碼芯片 VD5027 并行接口及輸入、輸出通道組成。1 片 T630)可完成脈沖調(diào)制、振蕩及發(fā)射功能。采用地址編碼方式,VD5026 有 8 位 4 態(tài)地址編碼,其編碼數(shù)高達(dá) 32 萬(wàn)組。T631 及 T630 配對(duì)使用的無(wú)線電接收集成電路。遙控發(fā)射器的核心電路為編碼器 VD5026 及發(fā)射模塊 T630。將時(shí)鐘芯片的 AD0—AD7 與單片機(jī) P0 口數(shù)據(jù)/地址復(fù)用總線相連,并將單片機(jī)的ALE、WR 、RD 、INT1 信號(hào)線一一對(duì)應(yīng)接到時(shí)鐘芯片的引腳上,即可完成硬件接口,通過片選 CS,選中時(shí)鐘芯片,然后對(duì)其進(jìn)行讀/寫操作。電源用兩部分電源,當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí),+5V 的主要電源向 CPU 及MC146818 供電,同時(shí)向 可充電電源 B1 充電;當(dāng)系統(tǒng)斷電后,后備電池 B1 向MC146818 供電,保證實(shí)時(shí)時(shí)電路的不間斷工作。各鍵的定義如下表 :表 鍵盤功能定義1顯示器的各位功能定義:圖 顯示器個(gè)功能位 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路采用一片 MC146818 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路芯片,該芯片是 24 腳封裝的 CMOS 型集成電路,它具備完備的時(shí)鐘、年、月、日、時(shí)、分、秒和潤(rùn)年自動(dòng)補(bǔ)償及百年歷等功能,可向系統(tǒng)提供年、月、時(shí)、分、秒。 ENBIN/OCT0_774LS1381G^2G^1A11A21A31A42A12A22A32A41Y11Y21Y31Y42Y12Y22Y32Y474LS2441G^2G^1A11A21A31A42A12A22A32A41Y11Y21Y31Y42Y12Y22Y32Y474LS244P1[0...7]VCC +5VTRIACLAMP交交220VVCC +5VTRIACLAMP交交交交交交交交 交交220V圖 驅(qū)動(dòng)電路 鍵盤及顯示電路使用 89C51 的 P0 和 P2 口利用 8155 驅(qū)動(dòng) 6 個(gè) LED 數(shù)碼顯示器和十個(gè)鍵的鍵盤,LED 用于顯示交通燈的狀態(tài)及時(shí)間,各個(gè)路口的剩余時(shí)間顯示經(jīng)串行通信后到AT89C2051 輸出驅(qū)動(dòng) LED 顯示剩余時(shí)間。MOC3041 的輸出端是帶有過零觸發(fā)控制器的硅光敏雙向可控硅,它直接接入交流 220V 的工作電流,能觸發(fā)大功率的雙向可控硅 TRIAC 器件的通斷;光電藕合器中的過零檢測(cè)器可以保證在工作電壓為零時(shí)觸發(fā)雙向可控硅 TRIAC。驅(qū)動(dòng)器選 74LS244,該驅(qū)動(dòng)器為八同相三態(tài)單相驅(qū)動(dòng)器。(2) 考慮特殊車輛通行情況,設(shè)計(jì)緊急切換開關(guān)。在訪問外部程序存儲(chǔ)器讀取指令碼時(shí),每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生二次PSEN 信號(hào)。如果是使用AT89C51或其它內(nèi)部有程序空間的單片機(jī)時(shí),此引腳接成高電平使程序運(yùn)行時(shí)訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器,當(dāng)程序指針PC 值超過片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址 (如8051/8751/89C51 的PC 超過0FFFH) 時(shí),將自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲(chǔ)器繼續(xù)運(yùn)行。在非訪問外部存儲(chǔ)器期間,ALE 引腳的輸出頻率是系統(tǒng)工作頻率的 1/16,因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他外圍芯片的時(shí)鐘輸入。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí),則此引腳接外部振蕩信號(hào)的輸入。在單片機(jī)內(nèi)部,它是一反相放大器輸入端,這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。P1口:(~)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口(準(zhǔn)雙向并行I/O 口),其輸出可以推動(dòng)4 個(gè)LSTTL 負(fù)載。P0 口每一個(gè)引腳可以推動(dòng)8 個(gè)LSTTL 負(fù)載。在主板中我選用 89C51 單片機(jī)作為主處理器。 其二為根據(jù)當(dāng)前狀態(tài), 由模糊邏輯決策的延時(shí)時(shí)間。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一種紅綠燈模糊控制方案, 它能根據(jù)交叉口兩個(gè)方向上車輛的動(dòng)態(tài)狀況, 自動(dòng)判斷紅綠燈的時(shí)間間隔, 以保證最大車流量, 減少道口交通堵塞, 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)紅綠燈的最佳控制。若有, 則增加一個(gè)單位綠燈延長(zhǎng)時(shí)間G;若無(wú)車輛則繼續(xù)檢測(cè), 當(dāng)達(dá)到最大極限綠燈時(shí)間Gmax時(shí), 即使后邊有來(lái)車, 也不再增加綠燈時(shí)間。前者是指只在交叉口部分進(jìn)口道上設(shè)置檢測(cè)器的感應(yīng)控制。一天只用一個(gè)配時(shí)方案的稱為單段式定時(shí)控制。而一個(gè)相位又對(duì)應(yīng)多個(gè)步伐,每一步伐對(duì)應(yīng)該時(shí)刻不同燈色的狀態(tài)。1 交通信號(hào)控制原理交通信號(hào)控制原理是按照一定的控制程序,在交叉路口的每個(gè)方向上通過紅、黃、綠三色燈循環(huán)顯示,指揮交通流,在時(shí)間上實(shí)施隔離。此外,當(dāng)一車道正在通行時(shí),且此時(shí)從機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)到該車道 50 米處還有車輛停滯,則向主機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出增加通行時(shí)間的信息,實(shí)時(shí)調(diào)整通行時(shí)間。(4)南北車道紅燈亮,東西 C 車道指示直走,同時(shí)指示左拐,D 車道紅燈亮。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行的交通規(guī)則如圖 所示?;趩纹瑱C(jī)的智能交通燈控制本設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主機(jī)控制系統(tǒng)和從機(jī)控制系統(tǒng)兩部分組成。價(jià)格相對(duì)較低,控制設(shè)計(jì)技術(shù)相當(dāng)成熟的 AT89C51 單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控制器。 方案一:標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字編程邏輯控制控制器可器件、可編程控制器 PLC、嵌入式控制器ARM 等控制器作為主控制器。(5)當(dāng)有緊急車輛通過是,可通過微波遙控路口的紅燈以讓緊急車輛通過。 交通系統(tǒng)的主要特點(diǎn)(1)采用實(shí)時(shí)檢測(cè)控制系統(tǒng),可以更加靈活的根據(jù)道路車輛的流量來(lái)調(diào)節(jié)紅、綠燈的延遲時(shí)間。隨著人們對(duì)控制理論的認(rèn)識(shí)和利用的不斷深入以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,利用控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)解決交通問題顯得越來(lái)越重要了。關(guān)鍵詞: 89C51,定時(shí)控制,實(shí)時(shí)控制,遙控,基于單片機(jī)的智能交通燈控制Intelligent Traffic Light ControlABSTRACTThe system has introduced that new traffic centering on 89C51 monolithic machine controls systematic design mainly. This system uses the hand control, timed control, wireless remote control and realtime control. The realtime control is in the transportation control one kind more novel also an effective method, in this method application optimum control theory control thought, the tendency, realtime controls the current green light time, maximum limit enhanced the transportation efficiency in under the guarantee traffic safety premise.The system mainly includes software and the hardware two parts. Hardware partial: The CPU host controls the partial electric circuits, the traffic light signal output and the actuation electric circuit, the vehicles examination difference (including contrary vehicles examination), keyboard and display circuit, clock electric circuit, munication circuit, electronic police system. CPU is the entire traffic light signal control machine core part, controls an electric circuit through it to realize semaphore each kind of function. The traffic signal output circuit is delivers the main engine traffic light control signal the driver, controls the traffic light the condition. Whether there is the vehicles examination input sends in the vehicles and the contrary vehicles signal the main engine, has the corresponding interrupt processing. The clock electric circuit is for demonstrate the vehicles general surplus time. The munication is the main engine and the central supervisory system, the street inter section foundation stand and the signal actuation partial munications. The keyboard interposes the control mode and each parameters mainly. Software are partial mainly is assists the hardware to plete each function.KEY WORDS: 89C51, Timed control, Realtime control, Remote control, Emergency case11 概述 城市交通解決的主要途徑針對(duì)城市交通擁擠,有人提出修建新的城市道路或是修建新的立交橋。交通信號(hào)輸出電路是把主機(jī)的交通燈控制信號(hào)送驅(qū)動(dòng)器,控制交通燈的狀態(tài)。實(shí)時(shí)控制是交通控制中的一種較新穎且有效的方法,該方法應(yīng)用最優(yōu)控制理論中的控制思想,實(shí)時(shí)地控制當(dāng)前綠燈時(shí)間,在保證交通安全的前提下最大限度地提高了交通效率。這個(gè)系統(tǒng)采用手動(dòng)控制,定時(shí)控制,實(shí)時(shí)控制。CPU 是整個(gè)交通燈信號(hào)控制機(jī)的核心部件,通過它來(lái)控制個(gè)電路以實(shí)現(xiàn)信號(hào)機(jī)的各種功能。軟件部分主要是協(xié)助硬件完成各項(xiàng)功能。由于修建道路并不能從根本上解決城市交通擁擠的問題,人們開始尋求新的解決途徑。經(jīng)過大量的探索和研究實(shí)踐,人們相信智能控制是解決城市交通問題的強(qiáng)有力的工具。(4)采用標(biāo)準(zhǔn)的接口,有利于模塊化設(shè)計(jì)。因而實(shí)現(xiàn)的方案有多種。方案二:?jiǎn)纹瑱C(jī)控制。 方案的確定有鑒于此,通過綜合考慮后,本設(shè)計(jì)最終選擇了單片機(jī)控制。另外,從機(jī)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)檢測(cè)道路的實(shí)時(shí)車流量,進(jìn)而反饋到主機(jī)控制系統(tǒng),主機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)收到的信息做出是否增加通行時(shí)間的調(diào)整控制。(3)南北 B 車道紅燈亮,A 車道指示直走,同時(shí)指示左拐。如此類推循環(huán)運(yùn)行。其構(gòu)成可分為以下五部分:(1) 信號(hào)燈:就是懸掛在道路上空或設(shè)置在路側(cè)燈柱上的發(fā)光裝置,內(nèi)裝彩色信號(hào)燈;(2) 車輛檢測(cè)器:車輛通過檢測(cè)器時(shí),由感應(yīng)原理可以檢測(cè)交通參數(shù)的設(shè)施,是感應(yīng)式信號(hào)控制系統(tǒng)的必要設(shè)施;(3)無(wú)線遙控裝置:?jiǎn)㈤]信號(hào)燈,控制緊急車輛通過時(shí)的紅燈;(4)單片機(jī)系統(tǒng):整個(gè)信號(hào)燈控制的核心;(5)附屬設(shè)施:包括裝置信號(hào)控制機(jī)的底座與基礎(chǔ),埋設(shè)或懸掛傳輸線路的管道等。我們把每一種控制(即對(duì)各進(jìn)口道不同方向所顯示的不同色燈的組合)稱為一個(gè)信號(hào)相位。 交通信號(hào)燈的控制方法 定時(shí)控制交叉口信號(hào)控制機(jī)按事先設(shè)置的配時(shí)方案運(yùn)行, 稱為固定周期控制。感應(yīng)控制包括半感應(yīng)控制和全感應(yīng)控制。當(dāng)綠燈開放一段時(shí)間到Gs時(shí), 開始檢測(cè)后邊有無(wú)后續(xù)車輛到達(dá)。這樣可能會(huì)造成 “空等待”現(xiàn)象, 且需