基于單片機(jī)的交通燈設(shè)計-機(jī)電論壇-機(jī)電之家論壇-家家-預(yù)覽頁
【正文】 在今天，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。 綠燈亮 ,表示該條道路允許通行 .交通燈控制電路自動控制十字路口兩組紅、黃、綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換 ,指揮各種車輛和行人安全通行 ,實(shí)現(xiàn)十字路口城鄉(xiāng)交通管理自動化 。 3） 東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用數(shù)碼管顯示器進(jìn)行顯示（采用倒計時的方法）。各個終端機(jī)負(fù)責(zé)管理路口的多個信號燈。有應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對交 通信號燈設(shè)計的方法。利用單片機(jī)控制技術(shù)，提出了軟件和硬件設(shè)計方案及 改進(jìn)措施： 根據(jù)各道路路口車流量的大小自動調(diào)節(jié)通行時間。單片機(jī)微型計算機(jī)簡 稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。它集 Flash 程序存儲器 既可在 線編程（ ISP）也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用 8位微處理器于單片芯片中 ,ATMEL 公司的功能強(qiáng)大，低價位 AT89S51 單片機(jī)可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域 。 程序存儲器 (內(nèi)部 ROM)： 程序 存儲器用于存放程序和固定不變的常數(shù)等。 定時 /計數(shù)器 (ROM)： 定時 /計數(shù)器用于實(shí)現(xiàn)定時和計數(shù)功能。 每個口都由 1 個鎖存器和一個驅(qū)動器組成。 AT89S51共有 5 個中斷源，其中又 2 個外部中斷源和 3 個內(nèi)部中斷源。 GND：地 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， Pl接收低 8位地址。在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR 指令）時， P2 口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電 阻的 8 位雙向 I／ 0 口。 P3 口除了作為一般的 I／ 0口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示： 表 2 具有第二功能的 P1口引腳 端口引腳 第二功能： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外中斷 0） / INT1（外中斷 1） T0（定時／ 計數(shù)器 0 外部輸入） T1（定時／計數(shù)器 1 外部輸入） / WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） / RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。 WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRT0 位（地址 8EH）可打開或關(guān)閉該功能。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1／ 6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。該位置位后，只有一條 M0VX 和 M0VC 指令 ALE 才會被激活。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的 PSEN————信號。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 智能交通燈系統(tǒng)的工作原理 大 家都明白，綠燈的放行時間與車輛通過數(shù)量不成正比。我們來計算一下，每車道通行 20秒內(nèi)可以通過 20 輛車，一個紅綠燈循環(huán)是 40 秒 (單交叉路口 )，加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的黃燈 5 秒（一個循環(huán)要兩次轉(zhuǎn)換），即一個紅綠黃燈循環(huán)要 50 秒，即 50 秒內(nèi)通行的車輛為 40輛。顯然在車輛擁擠的情況下 綠燈的通行時間越長，單位時間內(nèi)通行的車輛越多，可以有效緩解車輛擁堵問題。在非擁擠時段綠燈的通行時間的下限為 20 秒，當(dāng)交叉路口雙方車輛較少時通行時間設(shè)為 20 秒，這樣可以大大縮短車輛在紅燈面前的等待時間。這樣檢測，某次可能不準(zhǔn)確，但下次肯定能彌補(bǔ) 回來，累積計算是很準(zhǔn)確的，這就是人們常說的“模糊控制”。十字路口車輛通行順序如圖 42 所示： 圖 42 十字路口車輛通行順序 由于南往北，北往南時間顯示相同，所以只要一個方向多車，下次時間就要加長東往西，西往東也一樣，顯示時間選擇如表 3。綠燈的最短時間為 20 秒，最長時間為 40 秒，紅紅最短時間為 25秒，最長時間為 45秒，黃燈時間為 5秒。 計數(shù)器硬件延時 .a計數(shù)器初值計算 定時器工作時必須給計數(shù)器送計數(shù)器初值，這個值是送到 TH和 TL 中的。在中斷服務(wù)子程序中， CPU 先使 軟件計數(shù)器減１，然后判斷它是否為零。 令 T0 為定 時器方式１ MOV TH0, 3CH 。軟件計數(shù)器賦初值 LOOP: SJMP $ ；等待中斷 （２）中斷服務(wù)子程序 ORG 00BH AJMP BRT0 ORG 00BH BRT0： DJNZ R0， NEXT AJMP TIME 。 MOV IE, 82H RET1 END 軟件延時 MCS51 的工作頻率為 212MHZ，我們選用的 8031 單片機(jī)的工作頻率為 6MHZ。 DELAY R4 設(shè)置的初值為 8 主延時程序循環(huán) 8次，所以 125us*8= 1 秒由于單片機(jī)的運(yùn)行速度很快其他的指 令執(zhí)行時間可以忽略不計。用于存放東西十位數(shù) D_BIT EQU 23H 。用于存放第三第四南北 狀態(tài)要顯示的時間 TEMP4 EQU 27H 。外部中斷 1入口 LJMP INT1 。清除先前狀態(tài) MOV P2,0FFH CLR CLR 。中斷返回 INT1:MOV A,P1 。東西通行，南北禁止通行 CLR JNB ,$
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