【正文】 馬老師對于相關領域技術發(fā)展方向的把握，嚴謹求實的治學態(tài)度，使我受益匪淺。包括通行方案的設計，系統(tǒng)的硬件開發(fā)、軟件編程與仿真調(diào)試等。序流程的調(diào)試主要是查看程序運行的步驟是否正確，在某時刻程序運行所處的位置是否正確，是否能正確運行各個中斷服務程序。軟件調(diào)試主要分以下幾個步驟進行：◆功能子程序的調(diào)試。KEIL C51編譯器遵照ANSI C語言標準支持C語言的所有標準特性，另外還增加了幾個可以直接支持80C51結(jié)構的特性。用戶不需要搭建硬件電路就可以對程序進行驗證，特別適合于偏重算法的程序。INT0: SETB JB , $LCALL DELAYCLR RETI……根據(jù)紅綠燈時間調(diào)整原理，一個周期下來，R5，R6中分別存儲著南北，東西的車流量，接下來求單位時間車流量，此時南北向時間，東西向時間分別存儲在R0，R1中，則兩個方向的流量比例為（R5/R0）/（R6/R1）=(R5*R1)／(R6*R0),顯然該比例是1左右?guī)?shù)的值，然而單片機程序中只取整數(shù)，重要的數(shù)據(jù)信息就會丟失，所以本設計中首先將(R5*R1)乘以10，比例就變?yōu)?0左右的值。,。如，在一次循環(huán)過后，檢測到南北向車流量（設此時南北綠燈，東西紅燈時間為20s）為100輛，東西向車流量（設此時東西綠燈，南北紅燈時間為30s）為90輛，則單位時間車流量南北向和東西向的比例是：（100/20）/（90/30）=，顯然南北向交通嚴重，那么現(xiàn)在就可以把南北綠燈，東西紅燈時間調(diào)長。在優(yōu)先級的允許下，一旦有外部中斷信號產(chǎn)生，單片機CPU首先保護斷點，PC值進棧，然后執(zhí)行相應的中斷服務子程序，執(zhí)行完后，用RETI指令返回，此時CPU會從堆棧中取保存的斷點地址，送回PC，程序再正常執(zhí)行。我們設定一個初值為20的軟件計數(shù)器和使T0定時50毫秒。計算通式變?yōu)椋篢=（M－TC）T0模值和計數(shù)器工作方式有關。50ms已到則重新掃描。由于現(xiàn)在單片機內(nèi)部的flash容量都很大，因此基本都是從內(nèi)部的存儲器讀取程序，即不需要外接ROM來存儲程序，因此，EA腳必須接高電平。單片機的工作流程，就是在系統(tǒng)時鐘的作用下，一條一條地執(zhí)行存儲器中的程序。3)控制功能強。其二為車流量檢測信號輸入，若檢測到車輛經(jīng)過，進入相應的中斷子程序，將存儲車流量的寄存器加1，然后中斷結(jié)束返回。本系統(tǒng)以單片機為核心，組成一個集車流量采集、處理、自動控制為一身的閉環(huán)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)在此基礎上，加入了違規(guī)檢測電路和車流量檢測電路為單片機采集數(shù)據(jù)，單片機對此進行具體處理，及時調(diào)整控制指揮，為了超越視覺指揮的局限性，同時接上蜂鳴器，在聽覺上加強了指揮提醒作用。鍵盤是單片機系統(tǒng)中最常用的人機接口，一般情況下有獨立式和行列式兩種。 車流量檢測及調(diào)整隨著我國經(jīng)濟建設的蓬勃發(fā)展，城市人口和機動車擁有量在急劇增長，交通流量日益加大，交通擁擠堵塞現(xiàn)象日趨嚴重，交通事故時有發(fā)生?！裟媳狈较蚓G燈滅，同時黃燈亮，東西方向紅燈亮，倒計時2秒。其具體狀態(tài)如下圖所示。在車輛，道路和交通管理系統(tǒng)，城市交通信號控制系統(tǒng)，城市交通管制中應用人工智能技術，信息 采集和信息提供技術等方面都與發(fā)達國家有很大差距。1994年臥軌城市機動車保有量已接近500完輛。當前世界各國廣泛使用的最具代表性卻有實施的城市道路交通信號控制系統(tǒng)有英國的TRANSYT與SCOOTS交通控制系統(tǒng)和澳大利亞的SCATS系統(tǒng)。計算機技術的出現(xiàn)為交通控制技術的發(fā)展注入了新的活力，更是實現(xiàn)了以一個城市或者更大地域，而非簡單的一個路口的交通總體控制系統(tǒng)。早期的交通信號燈使用“固定配時”方式實行自動控制，這種方式對于早期交通流量不大的情況曾起過一定的作用。交通對于社會的工業(yè)經(jīng)濟和人們的生活生產(chǎn)中有著十分重要的意義。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。但這一技術在19世紀就已出現(xiàn)了。 錯誤!未定義書簽。8051單片機的交通燈控制系統(tǒng)由8051單片機、交通燈顯示、LED倒計時、車流量檢測及調(diào)整、違規(guī)檢測、緊急處理、時間模式手動設置等模塊組成。系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具有通行時間手動設置、可倒計時顯示、急車強行通過、車流量檢測及調(diào)整、交通異常狀況判別及處理等相關功能。 錯誤!未定義書簽。1858年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴音器來啟動紅綠燈，司機遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。黃燈是警告信號，面對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可以進入交叉路口。隨著單片機和傳感技術的迅速發(fā)展，自動檢測領域發(fā)生了巨大變化，交通自動監(jiān)測控制方面的研究有了明顯的進展，并且必將以其優(yōu)異的性能價格比，逐步取代傳統(tǒng)的交通控制措施。但隨著汽車工業(yè)的發(fā)展、交通流量增加、隨機變化增強，采用以往那種單一模式的“固定配時”方式已不能滿足客觀需要，于是一種多時段多方案的信號控制器開始出現(xiàn)并逐步取代了傳統(tǒng)的只有一種控制方案的控制器。1952年，美國科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計算機和交通檢測器實現(xiàn)了對交通信號機網(wǎng)的配時方案自動選擇式信號燈控制，而加拿大多倫多市于1964年完成了計算機控制信號燈的實用化，建立了一套由IBM650型計算機控制的交通信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，成為世界上第一個具有電子數(shù)字計算機城市交通控制系統(tǒng)的城市。在信號機的發(fā)展歷程中，自適應理論一直受到各研究機構的歡迎，比如上面所述的SCOOTS和SCATS系統(tǒng)。20世紀90年代以來，經(jīng)濟的發(fā)展加快，從1985年到1995年，機動車增長率達13%左右，近幾年更是增多。近幾年，雖然有部分城市研究和引進一些國外先進的交通信號管理系統(tǒng)，但是由于交通管理設施不足等原因，我國交通事故率居高不下。說明：黑色表示亮，白色表示滅。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。車輛檢測器作為智能交通系統(tǒng)的基本組成部分，在智能交通系統(tǒng)中占有重要的地位。前者軟件編寫簡單，但在按鍵數(shù)量較多時特別浪費I／0口資源，一般用于按鍵數(shù)量少的系統(tǒng)。 系統(tǒng)的總體框圖據(jù)此，本設計系統(tǒng)以單片機為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，由車流量檢測模塊，違規(guī)檢測模塊，和按鍵設置模塊等產(chǎn)生輸入，信號燈狀態(tài)模塊，LED倒計時模塊和蜂鳴器狀態(tài)模塊接受輸出。系統(tǒng)硬件電路由車流量檢測電路、單片機、違規(guī)檢測電路，狀態(tài)燈，LED顯示，按鍵，蜂鳴器組成。每滿一個狀態(tài)循環(huán)周期，若為自動模式，則須將檢測到的車流量數(shù)據(jù)處理一次，判斷兩個方向的交通輕重緩急狀況，再調(diào)整下次狀態(tài)循環(huán)的紅綠燈時間，以達到自動控制的目的。 AT89C52芯片的主要性能芯片AT89C52是ATMEL公司生產(chǎn)的帶2K字節(jié)快閃存儲器的8位單片機。單片機的時鐘電路由外接的一只晶振和兩只起振電容，以及單片機內(nèi)部的時鐘電路組成，晶振的頻率越高，單片機處理數(shù)據(jù)的速度越快，系統(tǒng)功耗也會相應增加，穩(wěn)定性也會下降。本設計中復位方式采用上電∕按鍵手動復位方式，時鐘采用內(nèi)部時鐘。掃描20次之后計時到達1s則時間數(shù)據(jù)減1，在顯示模塊中修改顯示緩沖區(qū)內(nèi)容。在方式0時M為8192；在方式1時M的值為65536；在方式2和3為256。這樣每當T0到50毫秒時CPU就響應它的溢出中斷請求，進入他的中斷服務子程序。車流量檢測傳感器可對單片機控制系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)，系統(tǒng)對所獲數(shù)據(jù)進行模糊處理。，究竟多少為多，多少為少，這就必須設定模糊規(guī)則，劃定幾個值域范圍，分別對應到具體的調(diào)整時間上，系統(tǒng)就調(diào)用具體的輸出值了。在用于顯示發(fā)光二極管時，直接由MOV指令將十六進制碼送入P2口。將該比例值放在A，然后進行時間調(diào)整。軟件仿真的缺點是無法完全仿真與硬件相關的部分，因此最終還要通過硬件仿真來完成最后的設計；硬件仿真使用附加的硬件來替代用戶系統(tǒng)的單片機并完成單片機全部或大部分的功能。KEIL A51宏匯編器支持80C51及其派生系列的所有指令集；◆ LIB51庫管理器。能子程序的調(diào)試包括運算、采樣、數(shù)字濾波以及PID運算等子程序的調(diào)試。在調(diào)試過程中，先將PID算法子程序屏蔽，輸出可控硅導通時間用一個固定的常數(shù)代替，在各個中斷服務子程序設置斷點，然后運行程序，查看程序是否能運行到所有的斷點，若所有斷點都能運行到，則程序流程基本正確。在論文完成過程中，主要做的工作有：（1）確定交通系統(tǒng)具體的通行方案，規(guī)定東西向和南北向車輛的行止狀態(tài)和時間分配，以及要求其他多功能的實現(xiàn)。值此論文完成之際，謹向馬老師表示衷心的感謝！衷心感謝我的同學，永城職業(yè)學院礦山機電102班的同學們。致謝首先，衷心感謝我的指導 馬紅雷老師。本文完成了基于單片機的交通燈控制系統(tǒng)的設計與模擬。其它子程序的調(diào)試同理；◆程序流程的調(diào)試。系統(tǒng)的軟件調(diào)試借助于TKS仿真器，在進行系統(tǒng)軟件的連續(xù)調(diào)試之前要先進行軟件的初調(diào)，就是要使各個子程序模塊運行正確，程序的運行流程正確。Vision2 IDE創(chuàng)建的源文件可以被C51編譯器或A51匯編器處理生成可重定位的object文件。軟件仿真這種方法主要是使用計算機軟件來模擬實際的單片機運行，因此仿真與硬件無關的系統(tǒng)具有一定的優(yōu)點。然后關閉蜂鳴返回。H_GREEN BIT H_YELLOW BIT L_RED BIT L_GREEN BIT L_YELLOW BIT 共有4鐘狀態(tài)：東西紅燈亮，南北綠燈亮（11011101/DDH）；東西紅燈亮，南北黃燈亮（10111101/BDH）；東西綠燈亮，南北紅燈亮（11101101/EDH）；東西黃燈亮，南北紅燈亮（11100111/E7H）。分別檢測兩個方向的車流量，車流量檢測不是最終目的，在每半個循環(huán)周期，系統(tǒng)會檢測到兩個方向的車流量數(shù)據(jù)，除以時間，那么就可以得到單位時間的車流量，然后比較兩個方向單位時間車流量多少，以確定下一次循環(huán)紅綠燈時間，達到調(diào)整的目的。IE中的EA為允許中斷的總控制位，為1開啟，EX0為外部中斷允許控制位，為1開啟。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時間，但同時由于單片機的運行速度很快其他的指令執(zhí)行時間可以忽略不計。計數(shù)值并不是目的，目的是時間值，設計1次的時間，即定時器計數(shù)脈沖的周期為T0，它是單片機系統(tǒng)主頻周期的12倍，設要求的時間值為T，則有C=T／T0。50ms掃描程序開始后，先刷新顯示模塊，若為自動模式則接下來要計數(shù)車流量，然后掃描緊停信號和違規(guī)信號，若捕獲則調(diào)用中斷，中斷服務子程序主要啟動蜂鳴器，直至恢復鍵按下。 (3) EA腳的功能及接法