【正文】 控制碼 未用 未用 B 道綠燈 B 道黃燈 B 道紅燈 A 道綠燈 A 道黃燈 A 道紅燈 A 道放行， B道禁止 F3H 1 1 1 1 0 0 1 1 A 道警告， B道禁止 F5H 1 1 1 1 0 1 0 1 21 A 道禁止， B道放行 DEH 1 1 0 1 1 1 1 0 A 道禁止， B道警告 EEH 1 1 1 0 1 1 1 0 A 道禁止， B道禁止 F6H 1 1 1 1 0 1 1 0 表 交通信號燈與控制狀態(tài)對應(yīng)關(guān)系 四 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件設(shè)計 說明 此系統(tǒng)采用自上而下的設(shè)計方法、進行程序設(shè)計；對緊急車輛通過的處理，則采用中斷的方法，由中斷處理程序處理。用 12 只發(fā)光二極管模擬交通信號燈，以 AT89S52 單片機的 P1 口控制這 12 只發(fā) 20 光二極管， 由于單片機帶負(fù)載能力有限， 因此，在 P1 口與發(fā)光二極管之間用 74LS373 作驅(qū)動電路， P1 口輸出低電平時，信號燈亮；輸出高電平時，信號燈滅。 自動道口燈在特種車輛到來時能自動關(guān)閉所有綠燈，讓特種車通過。如圖 所示。該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號中的 lm78 或 lm79 后面的數(shù)字代表該三端 集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 lm7806 表示輸出電壓為正 6V， lm7909 表示輸出電壓為負(fù) 9V。電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的 lm78 系列和負(fù)電壓輸出的 lm79系列。 led 數(shù)碼管（ LED Segment Displays）是由多個發(fā)光二極管封裝在一起組成“ 8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。 LED 數(shù)碼管有一般亮和超亮等不同之分，也有 寸、 1 寸等不同的尺寸。 LED 發(fā)光數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)特點 LED 數(shù)碼管實際上是由七個發(fā)光管組成 8 字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點就是 8 個。有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣長，但管殼上有一凸起的小舌，靠近小舌的引線是正極。由鎵（ Ga）與砷（ AS）、磷（ P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。 當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時， O 隨數(shù)據(jù) D 而變。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 FLASH 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器 周期以上高電平將是單片機復(fù)位。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。對 P2 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 在 flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏 輯電平。 圖 單片機 AT89S52 的引腳定義圖 如圖 ， AT89S52 共有 40 根引腳，其中 32 根是 I/O 端口引腳。 AT89S52 是一種高性能、低功耗的 8 位單片機，內(nèi)含 8k字節(jié) ISP（ Insystem Programmable，系統(tǒng)在線編程）可反復(fù)擦寫 1000 次的 FLASH 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及其引腳結(jié)構(gòu)。 兼容性方面：向下完全兼容 51全部字系列產(chǎn)品。是一個強大易用的功能。其中較典型的一款單片機 AT89C51（簡稱 C51）是由美國 ATMEL 公司以 8051 為內(nèi)核開發(fā)生產(chǎn)的。 1971 年研制單片機的序幕拉開，經(jīng)歷四次更新?lián)Q代，經(jīng)過四十年的發(fā)展，單片機已從開始的 4 位發(fā)展到 32 位，目前正朝著多功能、多選擇、高速度、低功耗、低價格、擴大存儲容量和加強 I/O 功能及結(jié)構(gòu)兼容的方向發(fā)展。這種方案設(shè)計占用單片機的端口最少，硬件也少，耗電也最小；雖然顯示圖案也很精美，但由于亮度太暗，晚上還得開背光燈，所以很少采用。列驅(qū)動采用 74LS595 以實現(xiàn)串行端口 擴展，行驅(qū)動采用 4/16 譯碼器 74LS154 動態(tài)掃描，譯碼器 74LS154 生成 16 條行選通 P1 P2 AT89S52 P0 INT1 P3 P3 南北通行燈（ 2 組） 東西通行燈（ 2 組） 3位 LED顯示器（ 4組） 列掃描驅(qū)動 串口通信 11 120車輛監(jiān)測 自動 /手動鍵盤 上電復(fù)位 6 信號線，再經(jīng)過驅(qū)動器驅(qū)動對應(yīng)的行線。該系統(tǒng)具有電路簡單，設(shè)計方便，顯示亮度高，耗電較少，可靠性高等特點。 方案介紹 （ 1） 具有十字路口交通固定通行時間自動控制功能； （ 2） 可以人工干預(yù)，通過預(yù)置通行時間，實現(xiàn)預(yù)置控制功能； （ 3） 車流量較小或暫無車輛通行以及有急車通行的情況下，實現(xiàn)強行通行的功能。 4 二 設(shè)計方案的選擇論證 主要功能和技術(shù)指標(biāo)： 本系統(tǒng)的設(shè)計目 的，是利用單片機實現(xiàn)根據(jù)十字路口處待通行車的數(shù)量來確定南北、東西兩個方向通行的時間，而且要考慮特殊車輛情況來設(shè)置交通信號燈的緊急轉(zhuǎn)換。所有上述產(chǎn)品中，都離不開嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。在通信領(lǐng)域，數(shù)字技術(shù)正在全面取代模擬技術(shù)。這樣除個別無法集成的器件以外 ,整個嵌入式系統(tǒng)大部分均可集成到一塊或幾塊芯片中去 ,應(yīng)用系統(tǒng)電路板將變得很簡潔 ,對于減小體積和功耗、提高可靠性非常有利。在數(shù)字濾波、 FFT、譜分析等方面 DSP 算 法正在大量進入嵌入式領(lǐng)域 ,DSP 應(yīng)用正從在通用單片機中以普通指令實現(xiàn) DSP 功能 ,過渡到采用嵌入式 DSP 處理器。為適應(yīng)不同的應(yīng)用需求 ,一般一個系列的單片機具有多種衍生產(chǎn)品 ,每種衍生產(chǎn)品的處理器內(nèi)核都是一樣的 ,不同的是存儲器和外設(shè)的配置及封裝。在應(yīng)用中 ,將微處理器裝配在專門設(shè)計的電路板上 ,只保留和嵌入式應(yīng)用有關(guān)的母板功能 ,這樣可以大幅度減小系統(tǒng)體積和功耗。 traffic light cycle light, countdown 5 seconds left flashing yellow warning, the external circuit by the number of vehicle acquisition module, LED display northsouth direction and eastwest intersection of two alternately operating the vehicle in the intersection in both directions relative to traffic flow can be adjusted automatically according to the passage of time, when a road without a car and another car, traffic light control system can immediately driveway so that cars release. Taking into account the special condition of the vehicles, the design of emergency 4 switch. The system is practical, simple, powerful extensions. Keywords: microcontroller； traffic； light； traffic； 1 目 錄 一． 引 言 .................................................................... 1 二．設(shè)計方案的選擇論證 ........................................................ 4 方案介紹 ...................................................................... 4 方案一 ..................................................................... 4 方案二 ..................................................................... 5 方案三 ..................................................................... 6 論證總結(jié) ................................................................... 6 三 ． 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ............................................................ 7 單片微型計算機發(fā)展概述 ................................................. 7 單片機簡介 ....................................................... 7 MCS— 51 和 AT89 系列單片機 ......................................... 7 所選器件 的硬件結(jié)構(gòu) ..................................................... 8 AT89S52 單片機的硬件結(jié)構(gòu)特點 ...................................... 8 AT89S52 單片機的引腳功能 .......................................... 8 74LS373 的引腳功能 ............................................... 14 發(fā)光二極管硬件特點 .............................................. 16 LM7805 的 硬件結(jié)構(gòu)特點 ............................................ 17 控制單元設(shè)計 .......................................................... 17 控制流程分析 .................................................... 17 控制板設(shè)計 ...................................................... 18 控制電路模塊和電路設(shè)計 ................................................ 19 控制電路模塊 ................................................... 19 控制電路設(shè)計 .................................................... 19 四 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .............................................................. 21 軟件設(shè)計 說明 .......................................................... 21 五 總結(jié) ...................................................................... 25 六 參 考文獻 .................................................................. 26 附錄 ......................................................................... 28 1 引 言 嵌入式系統(tǒng)被定義為 :以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。 本系統(tǒng)實用性強 ,操作簡單 ,擴展功能強 。本設(shè)計的目標(biāo)就是依靠Flash 單片機系列 AT89 系列為核心設(shè)計交通控制器來解決交通擁堵的問題，使十字路口處的交通井然有序