【正文】 B1=A1=A2=1。A2=1。A1=0。 sbit LED_G_A=P1^2。 uchar flag。他在設(shè)計(jì)中悉心指導(dǎo)，提出了許多寶貴的意見和建議，幫助我解決了許多難題，對(duì)我的設(shè)計(jì)起到了至關(guān)重要的作用，充分顯示了一位經(jīng)驗(yàn)豐富的教師精神之高尚、學(xué)識(shí)之淵博。 本次設(shè)計(jì)在原有基礎(chǔ)上，增加了緊急通行按鍵、轉(zhuǎn)換夜間模式按鍵（使在行車較少的夜晚節(jié)約能源）。以下是 當(dāng)中出現(xiàn)的問題 : （ 1） 制作 PCB 板時(shí)邊界處由于沒有注意到設(shè)置成了具有電氣性的，后經(jīng)老師檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)。 仿真結(jié)果 在 PROTUES 中畫好仿真電路之后，待寫好程序就可 以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真了。 本論文中采用的中斷方式為脈沖方式。 AT89S52 單片機(jī)中有 6 個(gè)中斷源，通 過對(duì) IE 的某些位置 1 或清 0，允許或禁止某個(gè)中斷。 外部中斷請(qǐng)求有兩種信 號(hào)方式，即脈沖方式和電平方式。 倒計(jì)時(shí)顯示的理論分析 利用定時(shí)中斷，設(shè)置 TH0=TL0＝ 156，即每 100us 中斷一次。定時(shí)器的計(jì)數(shù)脈沖來源于單片機(jī)內(nèi)部，是對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘經(jīng) 12 分頻后的脈沖計(jì)數(shù)。 緊急狀態(tài)子程序 否 是 是 圖 緊急狀態(tài)子程序 在正常情況下，首先要進(jìn)行判斷緊急模式控制按鍵是否按下，要是按下則進(jìn)入緊急模式（所有紅燈亮），否則狀態(tài)正常運(yùn)行，當(dāng)進(jìn)入緊急模式后，再次判斷緊急模式按鍵是否按下，只有再次按下時(shí)才能轉(zhuǎn)為正常狀態(tài)，否則，仍處于緊急模式（所有紅燈亮）狀態(tài)。 （ 5）元器件手動(dòng)布局。原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括原理圖設(shè)計(jì)（ *.schdoc）原理圖原件庫的設(shè)計(jì)（ *.schlib），印刷電路板的設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括印刷電路板圖的設(shè)計(jì)（ *.pcbdoc）和原件封裝庫的設(shè)計(jì) (*.pcblib) 19 電路板設(shè)計(jì) 利用 PROTEL 設(shè)計(jì) PCB 電路板大體一共分為六步 （ 1）制作原理圖符號(hào)庫 。紅燈表示禁止通行。 其引腳 如圖 ： 圖 AT89S52 單片機(jī)引腳圖 17 顯示元件 在交通信號(hào)燈的正上方安裝一個(gè)可以顯示綠燈通行時(shí)間，紅燈等待時(shí)間的顯示電路，采用數(shù)碼管顯示電路是一種很好的方法。 系統(tǒng)整體電路 圖 交通燈設(shè)計(jì)基本 框圖 （ 1） AT89S52 單片機(jī)作為系統(tǒng)核心器件，通過各個(gè) I/O 口控制和驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)； （ 2） P0 口的第一到第四引腳 控制數(shù)碼管的位選 ，然后經(jīng)過 三極管 輸出 高 電平傳輸?shù)诫p位共 陽 數(shù)碼管進(jìn)行 選通 ， P2 口的第 一 到第 七 引腳用于控制數(shù)碼管的片選。缺點(diǎn)是顯示器亮度不如靜態(tài)顯示方式，軟件不斷掃描顯示器要占用單片機(jī)較多的時(shí)間。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，顯示穩(wěn)定，單片機(jī)花在顯示上的時(shí)間少 ；缺點(diǎn)是占用 I/O 端口多，擴(kuò)展顯示用 I/O 口會(huì)使硬件成本增加。 11 圖 共陰極 LED 數(shù)碼管 本設(shè)計(jì)選用的數(shù)碼管為 寸兩位動(dòng)態(tài)高亮紅色 SMG 型號(hào)的雙位共陽極數(shù)碼管，其內(nèi)部電路引腳圖如圖 所示。 共陽極數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極 接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管。它既可以工作在恒定電流狀態(tài)，又可以工作在脈沖電流狀態(tài)。 系統(tǒng)采用上電復(fù)位與手動(dòng)復(fù)位方式進(jìn)行復(fù)位。 圖 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 RESET 為復(fù)位端（正脈沖有效，寬度） 10ms）， RST 引腳持續(xù) 2 個(gè)周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。時(shí)鐘電路就是振蕩電路，向單片機(jī)提供一個(gè)正弦波信號(hào)作為基準(zhǔn)，決定單片機(jī)的執(zhí)行速度：晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行速度也就快。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。 單片機(jī)經(jīng)過三代的發(fā)展，目前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，引腳在多功 能化，而且低電壓低功耗。 (1) 把設(shè)計(jì)任務(wù)細(xì)化為四個(gè)狀態(tài)，其對(duì)應(yīng)狀態(tài)如表 ： 表 通行狀態(tài)表 東西干道 南北干道 30 秒紅燈 27 秒綠燈 3 秒黃燈 27 秒綠燈 30 秒紅燈 3 秒 黃 燈 6 (2) 可以設(shè)置通行時(shí)間，用以調(diào)節(jié)車流量大小時(shí)的通行時(shí)間。 由于該系統(tǒng)對(duì)于交通燈及數(shù)碼管的控制，只用單片機(jī)本身的 I/O 口就可實(shí)現(xiàn)，且本身的計(jì)數(shù)器及 RAM 已經(jīng)夠用，故選擇方案二。 方案比較：方案一和方案二都不符合設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，而方案三采用數(shù)碼管與LED 燈相結(jié)合的方法 ,因?yàn)樵O(shè)計(jì)既要求倒計(jì)時(shí)數(shù)字輸出，又要求有狀態(tài)燈輸出等，為方便觀 5 看并考慮到現(xiàn)實(shí)情況，用數(shù)碼管與 LED 燈分別顯示時(shí)間與提示信息。 方案比較：采用方案一來實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈控制系統(tǒng)非常方便，電路結(jié)構(gòu)簡單，控制單一，但整個(gè)系統(tǒng)性能不是很高，倒計(jì)時(shí)不是非常精確，如果要求系統(tǒng)能設(shè)置不同工作時(shí)間不容易，因而對(duì)于完成題目較困難，而方案二完全能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，容易掌握，利用編程，易控制， I/O 接口很多，易于擴(kuò)展外圍電路，價(jià)格便宜，故選擇方案二。實(shí)現(xiàn)智能交通燈的整體控制功能。道路擁擠、阻塞現(xiàn) 3 象及交通事故常有發(fā)生。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。 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(huì)大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。而采取增加供給，即大量修筑道路基礎(chǔ)設(shè)施的 2 方法，在資源、環(huán)境矛盾越來越突出的今天，面對(duì)越來越擁擠的交通，有限的 資 源和財(cái)力以及環(huán)境的壓力，也將受到限制。因此，研究基于智能集成的城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)膶W(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。城市道路增長的有限與車輛增加的無限這一對(duì)矛盾事故 是 導(dǎo)致城市 交通擁擠的根本原因。系統(tǒng)整體電路包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、 交通信號(hào)燈模塊和顯示電路模塊，將以上模塊綜合連接起來，以實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)功能。 經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展使車輛越來越普遍，因此，人、車的通行秩序的維持，就要依靠交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。 lighting the redlight and greenlight by turn and lighting the yellowlight to warm while 2 seconds left(outputting the traffic light signal by P1,outputting the time by P2 and showing the time on doubledigits nixie tube).In addition, the emergency mode and night mode can be achieved through the buttons to achieve intelligent and energy saving effect. The whole circuits include the smallest single chip systems, traffic lights module and display module. Integrate circuit module above in order to achieve the overall system function. In this design, software part uses the LEIL C language programming, and uses interrupt and time function to facilitate the imagine function convenient. Short of the design cycle, high reliability, practical, simple operation, easy maintenance, the expansion of powerful is this system. Key words: SCM。在少數(shù)幾個(gè)例子中，一些新的控制策略確實(shí)能得以實(shí)現(xiàn)，但他們卻沒能對(duì)早期的控制策略進(jìn)行改進(jìn)。為了解決車和路的矛盾，常用的有兩種方法：一是控制需求，最直接的辦法就是限制車輛的增加；二是增加供給，也就是修路。合理進(jìn)行交通控制可以對(duì)交通流進(jìn)行有效的引導(dǎo)和調(diào)度，使交通保持在一個(gè)平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)，從而避免或緩和交通擁擠狀況，大 大提高交通運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行效率，還可以減少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，節(jié)省能源消耗，本文就是通過對(duì)交叉路口交通信號(hào)的智能控制，達(dá)到優(yōu)化路口交通流的目的。 1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。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。綠燈是通行信號(hào)，黃燈是警告型號(hào)，面對(duì)黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時(shí)可以通行。 方案二：采用 AT 公司的單片機(jī) AT89s52 作為控制器。 方案二：完全采用點(diǎn)陣式 LED 顯示。若用該方案，可提供較多 I/O 口 ,但操作起來稍顯復(fù)雜。 設(shè)計(jì)要求 東西、南北兩干道交于一個(gè)十字路口，各干道有一組紅綠黃指示燈，指揮車輛和行人安全通行。在我國，單片機(jī)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于智能儀器儀表、自動(dòng)檢查、家用電器和數(shù)據(jù)處理等各個(gè)方面。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。連接方式為 VCC(40 腳）：接電源 +5V 端 GND(20 腳）：接電源地端。時(shí)鐘電 路連接方式如 。在充電過程中，隨著電容電壓逐步趨近于 VCC， RST 腳上的電壓最終接近于 0，過度過程的長短取決于電阻電容的大小。 本設(shè)計(jì)用 AT89S52 單片機(jī)，片內(nèi)有 8K 字節(jié)程序存儲(chǔ)器 ROM，所以 EA 引腳必須接高電平。 工作原理 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 (1) 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng) 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。 LED 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路如圖 所示。 通行 方向指示采用紅、綠、黃 LED 發(fā)光管，用三種顏色指示車輛放行、暫停、禁止，形象直觀。通過外部中斷 1 實(shí)現(xiàn)， 用于 16 檢測(cè)其信號(hào)。 圖 ATMEL 指定的 ISP_10PIN 標(biāo)準(zhǔn)接口及其接線方式 LED 模擬燈組 采用紅、綠、黃發(fā)光二極管實(shí)時(shí)模擬控制的路口交通燈，如圖 所示。 PROTEL DXP 是一款基于 windowsXP/NT/20xx 的全 32 位的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)與印制電路板設(shè)計(jì)之間的一座橋梁，它是電路板自動(dòng)的靈魂。 另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理 解。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出時(shí)，置位相應(yīng)的標(biāo)志位，作為向 CPU 申請(qǐng)中斷請(qǐng)求的標(biāo)志。在中斷服務(wù)子程序中， CPU 先使軟件計(jì)數(shù)器加 1，然后判斷它是否為2500，為 2500 表示已經(jīng)計(jì)時(shí) ，以 flag 作為標(biāo)志，當(dāng) flag 為 4 時(shí)計(jì)數(shù) 1s。這樣的過程，稱為中斷。而脈沖方式則是脈沖的下降沿有效。 IT0（ IT1） =1 為脈沖方式（下降沿有效 ）； IT0（ IT1） =0 為電平方式（低電平有效）。從元器件的選取到連線，直到電路的調(diào)試、分析和軟件的編譯，都是在計(jì)算機(jī)中完成，所有的工作在虛擬環(huán)境下進(jìn)行。仿真結(jié)果如圖 所示。 以下是成品及其顯示結(jié)果，最終生產(chǎn)出的交通燈實(shí)物圖及運(yùn)行結(jié)果效果如圖 所示。更學(xué)到了許多在課堂上接觸不到的實(shí)用知識(shí)，這使我開闊了視野，了解到更廣更深的知識(shí)，并通過實(shí)際的操作，對(duì)用 protel 制作電路原理圖和 pcb 板有了深入的了解，使我的綜合應(yīng)用能力有了很大的提高和進(jìn)步。 感謝測(cè)控專業(yè)這四年來所有給過我?guī)椭耐瑢W(xué)，和我同一組做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，他們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中提供了不少指導(dǎo)性的建 議與幫助，幫助我克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)能順利完成是與他們的幫助和支持分不開的。 sbit B2=P0^1。 sbit Key2=P3^3。A2=0。B1=1。 //第四位數(shù)碼管顯示 } void init() { //AUXR = 0x00。B2=A1=A2=1。A1=1。 sbit LED_G_B=P1^5。 sbit A2=P0^3。 感謝測(cè)控教研室四年來教導(dǎo)和幫助過我的老師，如 王欣欣 老師和 申杰 老師 等 。雖然在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)了許多這樣那樣的問題，但正是由于這些問題的存在，我在檢查并修改的過程中，對(duì)所使 用的單片機(jī)的應(yīng)用及其外圍電路有了更加深入的認(rèn)識(shí)，知道了在使用單片機(jī)時(shí)所需注意的問題，例如，如果單片機(jī)有內(nèi)部存儲(chǔ)器，則應(yīng)使其 EA 引腳接高電平。 （ 4） 在用 Proteus 軟件 進(jìn)行 電路仿真時(shí)不能正常仿真出來，后經(jīng)查閱資料和在同學(xué)的幫助下發(fā)現(xiàn)： Proteus 軟件 中的電路和實(shí)際中的電路有一定差距，有時(shí)一個(gè)電阻的缺失就可能出現(xiàn)不能進(jìn)行高低電平的切換。所以在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中仿真過程是不可或缺的。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。當(dāng) CPU 采樣到 INT0 端出現(xiàn)有效的中斷請(qǐng)求時(shí)，此位由硬件置 ，再由硬件自動(dòng)清零。電平方式是低電平有效。于是， CPU 暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)而處理所發(fā)生的事件。 不同工作方式