【正文】 啟動(dòng)和停止，啟動(dòng)按鈕按下后信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)；停止按鈕按下，所有信號(hào)燈都熄滅。通過交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 。為此，我們采用模擬方式進(jìn)行說明。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。 信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)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。 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 開 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。 26 附錄 1 24 參考文獻(xiàn) 15 8255 輸出信號(hào)與信號(hào)燈的連 接 13 時(shí)間及信號(hào)燈的顯示 12 計(jì)數(shù)器硬件延時(shí) 12 延時(shí)程序設(shè)計(jì) 9 單片機(jī)最小系統(tǒng) 9 總體設(shè)計(jì) 7 5. 交通燈控制原理分析及方案論證 5 8255 可編程并行接口芯片方式控制字格式說明 3 單片機(jī)硬件特性 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，交通信號(hào)燈 目 錄 中文摘要 在本次 畢業(yè) 設(shè)計(jì)中，我的主要設(shè)計(jì)任務(wù) 是 在一個(gè)十字路口設(shè)計(jì)一個(gè)交通信號(hào)燈，并用單片機(jī)進(jìn)行合理的控制。在這種情況下，我們除了要修建更加好的道路外，還需要設(shè)計(jì)出更多更好的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。但是，它也給城市的交通提出了更加嚴(yán)峻 的考驗(yàn)。所以，我們很必要對(duì)這一課題進(jìn)行一次系統(tǒng)的研究學(xué)習(xí)。系統(tǒng)除基本交通 信號(hào) 燈功能外 ，還具有倒計(jì)時(shí)、時(shí)間設(shè)置、緊急情況處理、分時(shí)段調(diào)整信號(hào)燈的點(diǎn)亮?xí)r間以及根據(jù)具體情況手動(dòng)控制等功能。 3 單片機(jī)基本結(jié)構(gòu) 4 74LS373 以及 74LS07 芯片簡(jiǎn)介 9 復(fù)位電路 11 鍵盤與狀態(tài)顯示功能 11 7. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 14 顯示原理 16 流程圖 23 設(shè)計(jì)總結(jié) 1858 年，在英國(guó)倫敦 主要 街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅 、 藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車通行。 1869 年 1月 2日，煤氣燈爆炸， 造成人員傷亡 ，遂被取消。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測(cè)器安在地下 ,另一種是用擴(kuò)音器來啟動(dòng)紅綠燈。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。但利用單片機(jī)控制交通信號(hào)燈涉及到一些現(xiàn)實(shí)問題，諸如信號(hào)的驅(qū)動(dòng)、車輛到達(dá)的感知等。 2．設(shè)計(jì)任務(wù) 及思路 設(shè)計(jì)一個(gè)能夠控制十二盞交通信號(hào)燈的模擬系統(tǒng)。還有倒計(jì)時(shí)顯示器，顯示器用于顯示相應(yīng)方向直行控制當(dāng)前點(diǎn)亮信號(hào)燈還要持續(xù)的時(shí)間（即剩余時(shí)間）。南北 方向 紅燈亮 30s 后轉(zhuǎn)為先綠燈亮 25s，然后綠燈閃爍 3s，最后黃燈亮 2s，東西向紅燈亮 30s。十字路口分四條道，每條道有三個(gè)紅 綠燈，共十二個(gè)。是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU，隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM，只讀存儲(chǔ)器 ROM，多種 I\0口和中斷系統(tǒng)，定時(shí)器，計(jì)時(shí)器等功能，集成在一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善 的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 （ 3）單片機(jī)可靠性能好，可工作很長(zhǎng)時(shí)間。 六驅(qū)動(dòng)器 (OC 高壓輸出 ) 74LS07 Vcc 6A 6Y 5A 5Y 4A 4 ┌┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴┐ │ 14 13 12 11 10 9 8│ Y = A ） │ │ 1 2 3 4 5 6 7│ └┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬┘ 7805 實(shí)現(xiàn)正電壓輸出，負(fù)電壓截止。 C口作為控制或狀態(tài)信息的端口 ，它在方式字的控制下，可以分成 4位的端口，每個(gè)端口包含一個(gè) 4位鎖存器。方式控制字格式說明如圖 4所示： 圖 4 8255 方式控制字 方式 0：基本輸入／輸出方式。方式 0適合于兩種情況：一種是無條件傳送，另一種是查詢方式傳送。只有 A 口具備雙向選通輸入 /輸出方式， 8位外設(shè)線用作輸入或輸出。 2. 晶閘管承受正向陽極電壓時(shí)，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖 8所示： 圖 8 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1． 電源提供方案 為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。該方案的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)明扼要，節(jié)約成本；缺點(diǎn)是輸出功率不高。這種方案功能強(qiáng)大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等 ，但 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，方案二已 經(jīng)滿足了要求，所以本次設(shè)計(jì)采用方案二以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。 方案二：直接在 I/O口線上接上按鍵開關(guān)?，F(xiàn)從各功能模塊的實(shí)現(xiàn)逐個(gè)進(jìn)行分析探討。 鍵盤及狀態(tài)顯示，開關(guān)鍵盤輸入 交通 燈初始時(shí)間，通過單片機(jī) P1 輸入到系統(tǒng)。 振蕩電路就為單片機(jī)工作提供了所需要的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，是單片機(jī)的內(nèi)部電路、單片機(jī)的內(nèi)部程序（若有）開始工作。 復(fù)位電路 復(fù)位電路就是在 RST 端（ 9腳）外接的一個(gè)電路，目的是使單片機(jī)上 的 電開始工作時(shí)，內(nèi)部電路從初始狀態(tài)開始工作，或者在工作中人為讓單片機(jī)重新從初始狀態(tài)開始工作。 鍵盤電路 如圖 10所示： 圖 10 鍵盤電路 倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能 本系統(tǒng)使用數(shù)碼管完成倒計(jì)時(shí)顯示功能。 系統(tǒng)共有 4個(gè)兩位的 LED 數(shù)碼管，分別放置在模擬交通燈控制板上的四個(gè)路口。下面給出延時(shí) 1秒的實(shí)現(xiàn)方法。在方式 0時(shí) M為 213 ；在方式1時(shí) M的值為 216；在方式 2和 3的 M值 為 28。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。機(jī) 器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的 12倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為 12*（ 1/6M）=2us。 由于單片機(jī)的運(yùn)行速度很快其他的指令執(zhí)行時(shí)間可以忽略不計(jì)。 擴(kuò)展的方法有兩種：（ 1）借用外部 RAM 地址來擴(kuò)展 I/O 端口；（ 2）采用 I/O接口芯片來擴(kuò)充。 我們用連接 7段數(shù)碼管的方法來連接晶閘管 。 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 X X X X X 0 0 00H 為 8255 的 PA口 1 X X X X X 0 1 01H 為 8255 的 PB口 1 X X X X X 1 0 02H 為 8255 的 PC口 1 X X X X X 1 1 03H 為 8255 的控制口 由于 8031 是分時(shí)對(duì) 8255 和儲(chǔ)存器進(jìn)行 訪問 ， 所以 8031 的 P0 口不會(huì)發(fā)生沖突 。 S/P 區(qū) CLK插孔接 BUS 3 區(qū) P3。直至滿足要求。同時(shí)，更重要的是，我在這一設(shè)計(jì)過程中，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持不懈，不輕易言棄。在設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，除了達(dá)到所要求的性能指標(biāo)以外，成本也是很重要的一個(gè)指標(biāo)。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、嚴(yán)于律己寬以待人的做人風(fēng)范是作者終身學(xué)習(xí)的榜樣。也對(duì)這三年來給予了我各方面極大支持及鼓勵(lì) 的電子電氣工程系 的老師表示感謝。 1858 年，在英國(guó)倫敦 主要 街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅 、 藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車通行。 1869年 1月 2日 ，煤氣燈爆炸， 造成人員傷亡 ，遂被取消。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測(cè)器安在地下 ,另一種是用擴(kuò)音器來啟動(dòng)紅綠燈。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。但利用單片機(jī)控制交通信號(hào)燈涉及到一些現(xiàn)實(shí)問題，諸如信號(hào)的驅(qū)動(dòng)、車輛到達(dá)的感知等。 二、 課題任務(wù)、重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑、條件： （ 1）課題任務(wù)： 設(shè)計(jì)一個(gè)能夠控制十二盞交通信號(hào)燈的模擬系統(tǒng)。 （ 2）重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容： 重點(diǎn) 設(shè)計(jì)一種為兩主干線相交的十字路。 報(bào)告人簽名 鄧力 日 期 2020年 9月 17日 重慶大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 批次、層次、專業(yè) 092 ?？破瘘c(diǎn)本科 電氣工程及其自動(dòng)化 校外學(xué)習(xí)中心 四川南充 校外學(xué)習(xí)中 心 學(xué)生姓名 鄧力 學(xué)號(hào) W09205801 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作自 2020 年 9 月 1 日起至 2020 年 11 月 30 日止 二、 設(shè)計(jì)（論文）中文題目： 基于 單片機(jī) 的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 圖 1 交通信號(hào)燈示意圖 題目簡(jiǎn)介： 某十字路口東西方向和南北方向各裝有直行（包括右拐彎）控制紅、黃、綠交通信號(hào)燈 （如圖 1 所示） 。即 系統(tǒng)啟動(dòng)后，東西 方向 先綠燈亮25s，然后綠燈閃爍 3s，最后黃燈亮 2s，與此同時(shí)南北 方向 紅燈亮 30s。 表 1 信號(hào)燈控制規(guī)律 東西方向 信號(hào) 綠燈亮 綠燈閃爍 黃 燈亮 紅燈亮 時(shí)間 25s 3s 2s 30s 南北方向 信號(hào) 紅燈亮 綠燈亮 綠燈閃爍 黃燈亮 時(shí)間 30s 25s 3s 2s 四、達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)及要求： 達(dá)到的技術(shù)指標(biāo) （ 1） 系統(tǒng)中有兩個(gè)按鈕－啟動(dòng)和停止，啟動(dòng)按鈕按下后信號(hào)燈 系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)；停止按鈕按下，所有信號(hào)燈都熄滅 ； （ 2） 系統(tǒng)具有 倒計(jì)時(shí)顯示 功能 ： 可 顯示相應(yīng)方向直行控制當(dāng)前點(diǎn)亮信號(hào)燈還要持續(xù)的時(shí)間（即剩余時(shí)間） ； （ 3）實(shí)現(xiàn) 信號(hào)燈的控制規(guī)律