【正文】 當(dāng)連接到單片機(jī)上的引腳輸出為低電平，PNP 導(dǎo)通，蜂鳴器蜂鳴；當(dāng)連接到單片機(jī)上的引腳輸出高電平時(shí)，PNP 截止，蜂鳴器停止蜂鳴。每個(gè)方向上設(shè)置紅綠黃燈，總共 4 組。 1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgde dpAMBERCC圖 LED 數(shù)碼管LED 燈的顯示原理:通過(guò)同名管腳上所加電平的高低來(lái)控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮而顯示不同的字形，如 dp，g,f,e,d,c,b,a 全亮顯示為８。半導(dǎo)體晶片由三部分組成，一部分是 P 型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N 型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子，中間通常是 1 至 5 個(gè)周期的量子阱。但是除了使用光敏二極管，還需使用三極管，三極管的型號(hào)是 普通光敏二極管的開(kāi)關(guān)特性不太好，所以設(shè)計(jì)在電路中加入了三極管作為開(kāi)關(guān)。將該比例值放在 A，然后進(jìn)行時(shí)間調(diào)整。車流量檢測(cè)傳感器可對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)對(duì)所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊處理。 十字路口車輛通行順序十字路口車輛通行順序由于南往北, 北往南時(shí)間顯示相同, 所以只要一個(gè)方向多車, 下次時(shí)間就要加長(zhǎng)東往西,西往東也一樣。圖 本系統(tǒng)復(fù)位與時(shí)鐘方式 其它硬件介紹及連接 車流量檢測(cè)電路及模擬如何判斷兩路口車輛的狀況呢？我們要設(shè)計(jì)一套科學(xué)檢測(cè)車流量而自動(dòng)調(diào)整綠燈放行時(shí)間( 需設(shè)定上、下限) 的控制系統(tǒng),這樣無(wú)疑會(huì)大大提高車輛通過(guò)率, 有效緩解交通壓力。（2）復(fù)位電路系統(tǒng)剛上電時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部的程序還沒(méi)有開(kāi)始執(zhí)行，需要一段準(zhǔn)備時(shí)間，也就是復(fù)位時(shí)間。F1ash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程電壓 Vpp。對(duì) P3 口寫入“l(fā)”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。P2 口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／O 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對(duì)端口寫“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路的作用是產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘脈沖序列。AT89S51 共有 2 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(內(nèi)部 RAM)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存放變化的數(shù)據(jù)。2)集成度高、體積小、可靠性高。時(shí)間到達(dá)一個(gè)狀態(tài)所要全部時(shí)間，則要進(jìn)行下一狀態(tài)判斷及銜接，并裝入次狀態(tài)的相應(yīng)狀態(tài)碼值以及時(shí)間值，當(dāng)然，還要開(kāi)啟兩個(gè)外部中斷，其一為違規(guī)信號(hào)或禁停信號(hào)輸入，一旦信號(hào)有效，中斷開(kāi)始，進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，開(kāi)啟蜂鳴器禁止全部通行，當(dāng)按下F 鍵，中斷結(jié)束返回。 系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，組成一個(gè)集車流量采集、處理、自動(dòng)控制為一身的閉環(huán)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，加入了違規(guī)檢測(cè)電路和車流量檢測(cè)電路為單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)對(duì)此進(jìn)行具體處理，及時(shí)調(diào)整控制指揮，為了超越視覺(jué)指揮的局限性，同時(shí)接上蜂鳴器，在聽(tīng)覺(jué)上加強(qiáng)了指揮提醒作用。鍵盤是單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的人機(jī)接口，一般情況下有獨(dú)立式和行列式兩種。（2）車流量檢測(cè)及調(diào)整隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，城市人口和機(jī)動(dòng)車擁有量在急劇增長(zhǎng)，交通流量日益加大，交通擁擠堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，交通事故時(shí)有發(fā)生。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。說(shuō)明：黑色表示亮，白色表示滅。近幾年，雖然有部分城市研究和引進(jìn)一些國(guó)外先進(jìn)的交通信號(hào)管理系統(tǒng)，但是由于交通管理設(shè)施不足等原因，我國(guó)交通事故率居高不下。20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加快，從 1985 年到 1995 年，機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)率達(dá) 13%左右，近幾年更是增多。智能交通系統(tǒng)ITS是在較完善的道路設(shè)施基礎(chǔ)上，將先進(jìn)的電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)集成運(yùn)用于地面交通管理所建立的一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效、大范圍、全方位發(fā)揮作用的交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。對(duì)于傳統(tǒng)的交通控制系統(tǒng)而言，對(duì)紅綠燈一般采用定時(shí)控制，無(wú)法對(duì)實(shí)際的交通流進(jìn)行識(shí)別優(yōu)化，以至于不能適應(yīng)交通量的不確定性和隨機(jī)性的原因，往往造成交通資源的浪費(fèi)和道路的梗阻。到80年代初，全世界建有交通管制中心的城市有300多個(gè)，代表了未來(lái)交通控制的發(fā)展方向。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(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。1952 年，美國(guó)科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計(jì)算機(jī)和交通檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)交通信號(hào)機(jī)網(wǎng)的配時(shí)方案自動(dòng)選擇式信號(hào)燈控制，而加拿大多倫多市于 1964 年完成了計(jì)算機(jī)控制信號(hào)燈的實(shí)用化，建立了一套由 IBM650 型計(jì)算機(jī)控制的交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，成為世界上第一個(gè)具有電子數(shù)字計(jì)算機(jī)城市交通控制系統(tǒng)的城市。但隨著汽車工業(yè)的發(fā)展、交通流量增加、隨機(jī)變化增強(qiáng)，采用以往那種單一模式的“固定配時(shí)”方式已不能滿足客觀需要，于是一種多時(shí)段多方案的信號(hào)控制器開(kāi)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。隨著單片機(jī)和傳感技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，交通自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制方面的研究有了明顯的進(jìn)展，并且必將以其優(yōu)異的性能價(jià)格比，逐步取代傳統(tǒng)的交通控制措施。本設(shè)計(jì)主要做了如下幾方面的工作：一是確定系統(tǒng)交通控制的總體設(shè)計(jì)，包括，十字路口具體的通行禁行方案設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)應(yīng)擁有的各項(xiàng)功能，二是進(jìn)行傳感器的硬件電路、顯示電路等的設(shè)計(jì)和基本功能要求。要保證高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通規(guī)則，還必須通過(guò)一定的科技手段加以實(shí)現(xiàn)。交通控制系統(tǒng)是近現(xiàn)代社會(huì)隨著物流、出行等交通發(fā)展產(chǎn)生的一套獨(dú)特的公共管理系統(tǒng)。早在 1850 年，城市交叉口處不斷增長(zhǎng)的交通就引發(fā)了人們對(duì)安全和擁堵的關(guān)注。車輛感應(yīng)控制的這一特點(diǎn)刺激了車輛檢測(cè)器技術(shù)的發(fā)展。交通控制研究的發(fā)展，旨在解決人類交通因需求的增多而日益繁重帶來(lái)的問(wèn)題，局限于道路建設(shè)的暫時(shí)不足和交通工具的快速增長(zhǎng)，就要使更多的車輛安全高效的利用有限的道路資源，避免因無(wú)序和搶行等無(wú)控制原因造成的不必要阻塞甚至癱瘓，另外，針對(duì)整個(gè)交通線路車輛的多少實(shí)時(shí)調(diào)整和轉(zhuǎn)移多條線路的分流也十分必要。1868 年，英國(guó)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(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。這一國(guó)際性術(shù)語(yǔ)于1994年被正式認(rèn)定。1999年，我國(guó)成立了全國(guó)智能交通系統(tǒng)(ITS)協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組及辦公室，同年，又成立了全國(guó)智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)專家咨詢委員會(huì)，其中，同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)、北方交通大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、吉林工業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)等高校的有關(guān)專家為咨詢委員，并啟動(dòng)了國(guó)家“九五”科技攻關(guān)課題和國(guó)家“十五”科技攻關(guān)課題。20 世紀(jì) 90 年代，我國(guó)部分城市道路面積率，北京為 %，上海為 %，而國(guó)外東京為 %，巴黎為 25%，普遍高于我國(guó)。本設(shè)計(jì)主要做了如下幾方面的工作：一是確定系統(tǒng)交通控制的總體設(shè)計(jì)，包括，十字路口具體的通行禁行方案設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)應(yīng)擁有的各項(xiàng)功能，在這里，本設(shè)計(jì)除了有信號(hào)燈狀態(tài)控制能實(shí)現(xiàn)基本的交通功能，還增加了倒計(jì)時(shí)顯示提示，基于實(shí)際情況，又要求了對(duì)車流量檢測(cè)及自調(diào)整模擬功能，違規(guī)檢測(cè)及處理，緊急狀況處理和鍵盤可設(shè)置等強(qiáng)大功能?！魱|西方向綠燈滅，同時(shí)黃燈亮，南北方向紅燈亮，倒計(jì)時(shí) 2 秒。說(shuō)明：0 表示滅，1 表示亮。一般車流量檢測(cè)器采用傳感器+單片機(jī)+外圍器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)要求的按鍵控制不多，且 I／0 口足夠，可直接采用獨(dú)立式。鍵盤設(shè)置模塊對(duì)系統(tǒng)輸入模式選擇及具體通行時(shí)間設(shè)置的信號(hào)，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制，同時(shí)將時(shí)間數(shù)據(jù)倒計(jì)時(shí)輸入到 LED數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示。EA/VP31 X119X218 RESET9RD17 WR16INT012 INT113T014 T115P101 P12 P123P134 P145 P156P167 P178P0 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 3P07 32P20 21P21 2P2 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P 30TXD 1RXD 10805120v交 交 交 C51234D1Vin1 GND2Vout 3LM7805 +5v+GYRYGRRGYYGR1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgde dpAMBERC 1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgde dpAMBERC1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgde dpDS?AMBERC 1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgde dpDS?AMBERC1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgde dpDS?AMBERC 1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgde dpDS?AMBERC1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgde dpDS?AMBERC 1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgde dpDS?AMBERCvcvcA104 交交交交交交 vcvcJFS R2R3R4R5交交vcR81KVCR9A7 B1 C2D6 LT3BI/RBO4 RBI5a 13b 12c 1d 10e 9f 15g 14U?748vcA104 交交交交交交 vc p10p1p12p13p14p15p10p1p12p13 p14 p15p10p1p12p13 p14 p15vc vc vcvcvcvcvc vc vcP20P21P2P23P24P25P26P27P20 P21P2 P23P24 P25P26 P27vcR1 C3vcvc vcvc 圖 總體設(shè)計(jì)電路圖其中 P0，P2，用于送顯兩片 LED 數(shù)碼管，P1 用于控制紅綠黃發(fā)光二極管，XTAL1 和 XTAL2 接入晶振時(shí)鐘電路，RESET 引腳接上復(fù)位電路， 即 INT1 接違規(guī)檢測(cè)電路和 即 INT0 接緊停／東西時(shí)間設(shè)置鍵 J， 接車流量檢測(cè)電路， 接南北時(shí)間設(shè)置鍵 S， 接自動(dòng)模式選擇／返回鍵F， 接蜂鳴器。 AT89S51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 單片機(jī)的概述單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，又稱微控制器，嵌入式微控制器等，屬于第四代電子計(jì)算機(jī)。AT89S51 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k bytes 的可系統(tǒng)編程的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器,器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051 指令系統(tǒng)及引腳。程序存儲(chǔ)器(內(nèi)部 ROM)：程序存儲(chǔ)器用于存放程序和固定不變的常數(shù)等。每個(gè)口都由 1 個(gè)鎖存器和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器組成。圖 AT89S51 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 AT89S51 共有 5 個(gè)中斷源，其中有 2 個(gè)外部中斷源和 3 個(gè)內(nèi)部中斷源。P1 口：Pl 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／O 口，Pl 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVXRi 指令）時(shí)，P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中 P2 寄存器的內(nèi)容） ，在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。 AT89S51 芯片最小系統(tǒng)一個(gè)最簡(jiǎn)單的單片機(jī)系統(tǒng)包括晶振、復(fù)位、電源、系統(tǒng)的輸入控制、輸出顯示，以及其他外圍模塊(如通信、數(shù)據(jù)采集等)。復(fù)位電路有很多種，有上電復(fù)位，手動(dòng)復(fù)位等。綠燈下限時(shí)間為20秒, 上限值為40秒, 初始時(shí)間為20秒。在非磁材料的圓盤邊上粘貼一塊磁鋼，霍爾傳感器固定在圓盤外緣附近。第一范圍顯然表明東西向交通嚴(yán)重，應(yīng)將時(shí)間調(diào)長(zhǎng)；第二范圍表明兩向相當(dāng)，可設(shè)置一樣的時(shí)間，第三范圍表明南北向交通嚴(yán)重，應(yīng)將該向時(shí)間調(diào)長(zhǎng)。當(dāng)光敏二極管關(guān)閉時(shí)，三極管的基極為低電平，基極與發(fā)射基之間的電壓為零，三極管關(guān)斷，檢測(cè)口的電壓為高電平。 LED 顯示屏作為大型顯示設(shè)備的一種，具有亮度高、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。四個(gè)方位上總共用8 個(gè) LED 接在單片機(jī)的 IO 口上。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） 。（3）按鍵控制本設(shè)計(jì)設(shè)置了有 3 個(gè)鍵：S 鍵，J 鍵，F(xiàn) 鍵。該集成顯示譯碼器設(shè)有多個(gè)輔助控制端，以增強(qiáng)器件的功能,可將單片機(jī)輸出的四位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制數(shù)與七段數(shù)碼管顯示對(duì)應(yīng)，用于顯示0—9的數(shù)字。50ms 已到則重新掃描。計(jì)算通式變?yōu)椋篢=（M－TC）T0模值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。我們?cè)O(shè)定一個(gè)初值為 20 的軟件計(jì)數(shù)器和使 T0 定時(shí) 50 毫秒。在優(yōu)先級(jí)的允許下，一旦有外