【正文】 圖 2實物模擬圖 2 第六章 、設計 總 結(jié) 本 畢業(yè)設計 探究 了 單片機在當 前 智能交通 中 的應用。 第五章、實物模擬與實現(xiàn) 德飛萊單片機開發(fā)板簡介 本畢業(yè)設計的實物的實現(xiàn)使用的是德飛萊單片機開發(fā)板，此開發(fā)板使用獨立模塊結(jié)構(gòu)，開發(fā)板上的 大多數(shù) 模塊都是 相互 分開 的，僅電源 端 相互 連接， 信號接口 沒有使用的時候 部分認定 為是 懸空 狀態(tài)，需 用到該 模塊 時，用杜邦線 與 對應的單片機端口 相連接 ，不 使用 時懸空即可，這種 各模塊集于一塊板子而又相互獨立的 方式大大的提高了 使用的 自由度，模塊 之間相互 獨立， 端口 可 隨意 配置， 裝配 相應 單片機的最小系統(tǒng)就可以 構(gòu)成 相應的開發(fā) 電路 板 子 。 用 IT0 舉 例， 當 IT0=0 時 ， 中斷請求為電平觸發(fā)方式；當 IT0=1 時 ， 中斷請求 為 下降 沿觸發(fā)方式。計算通式變?yōu)?公式（ 2） ： T = (F－ Z)? t 公式（ 2） 單片機定時器設定的 預定值 與其內(nèi)部的 計數(shù)器 的 工作方式 相關 。(s==1)) {flag=0。(s==2)) {flag=0。代碼 中 delay 后面的 “ uint z”，這就是這個函數(shù) 中 的一個參數(shù)， z是一個 unsigned int 性 的 變量， 又 叫 做這個函數(shù)的形參，對于 這種 形 參函數(shù) 的使用 ， 本畢設中如果 要調(diào)用一個延時越 z 毫秒延時的函數(shù)就可以寫為“ delay（ z）”。就這樣循環(huán)，直到黃燈的時長結(jié)束。amp。 //顯示綠燈的個位 dula = 0。 //鎖住段碼 P0 = 0xff。 //開定時器 0中斷 TR0 = 1。 //設 定 外部中斷 1 在 低電平觸發(fā) IT0 = 0。 count1=0。 本設計的 主程序的 運作 流程圖如 圖 13 所示： 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 12 開 始初 始 化狀 態(tài) s 1 :南 北 通 行 ，東 西 禁 行F l a g = 1 ？東 西 車 流 量 檢 測南 北 黃 燈 結(jié)束 ？狀 態(tài) s 2 :東 西 通 行 ，南 北 禁 行南 北 車 流 量 檢 測南 北 黃 燈 結(jié)束 ？F l a g = 1 ？否是否是否是是否 圖 1主程序流程圖 數(shù)碼管 顯示子程序流程圖 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 13 本文對于數(shù)碼管顯示的程序，其主要思路是，在初始化中已經(jīng)定義好倒計時的起始時間，根據(jù)單片機內(nèi)部時鐘計時，當一秒 已到時 ，紅綠燈顯示時長就減一秒，沒到 時 仍然顯示此時的時長時間，數(shù)碼管顯示的時候又分為十位和個位，其 運作 流程圖如圖 14 所示： 開 始1 s 到 ？1 s 到 就 減 1秒 十 位 顯 示秒 各 位 顯 示是否返 回 圖 1數(shù)碼管顯示子程序 按鍵檢測流程圖 我們都知道，按鍵在按下 與 釋放的瞬間都會 出現(xiàn) 抖動 的情況 ，抖動的時長 取決于 按鍵的機械特性， 通常 在 5 到 10毫秒 之間 。 南北綠燈亮 南北紅燈亮 南北黃燈亮 東西綠燈亮 東西紅燈亮 東西黃燈亮 二進制碼 1111 1110 1111 1101 1111 1011 1111 0111 1110 1111 1101 1111 十六進制碼 0xfe 0xfd 0xfb 0xf7 0xef 0xdf 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 10 總體電路的設計 圖 1總體電路圖 由上面的總體電路圖可以清楚的看出，本 畢業(yè)設計 以 STC89C52 為控制核心，外部連接電源模塊，時間顯示模塊，和紅綠燈顯示模塊 ， 車流量檢測模塊 ， 其各模塊的 結(jié)構(gòu) 關系如圖 11所示： 時 間 顯 示 模 塊紅 綠 燈 顯 示 模 塊電 源 模 塊車 流 量 檢 測 模 塊單片機 圖 1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 11 第四章 軟件設計 C51 軟件簡介 Keil C51 是美國 KEIL SOFTWARE 公司出品的 51系列兼容單片機 C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，其 具有 豐富的庫函數(shù)、功能強大的繼承開發(fā)調(diào)試工具、全 windows 界面，在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)出高級語言 C 語言 的優(yōu)勢 。特別適用于緩沖寄存器， I/O 通道，雙向總線驅(qū)動器和工作寄存器。 實物連線時 ， 由 STC89C52 的 P0口送入初值， 即是送入段碼值 ,P3 口 送入位碼值 。手動按鈕復位的電路如 圖 5 所示。 ? XTAL2： 晶振 的 出口 。 ? 共 3個 16位定時 /計數(shù)器，分別為 T0， T1， T2. STC89C52RC 主要引腳功能 STC89C52RC 引腳圖如圖 3所示，芯片 的各引腳 功能 下文將 給出解釋 。單片機最小系統(tǒng)一般 來說是 由 四個部分構(gòu)成的，分別是 單片機、程序存儲器、時鐘電路和復位電路。 本 文 中 取生活中最常見的十字路口的交通 信號 燈為研究對象。缺點是功能 單一。 按鍵方案的選擇 方案一 ：采用矩陣鍵盤， 使用 矩陣按鍵可以 為 單片機 節(jié)省很多的 I/O 口， 此時， 余下 的I/O 口可以連接 其它的器件 ，但是編程比較復雜。 設計 要求：所完成的系統(tǒng) （ 1） 能完成傳統(tǒng)的交通燈系統(tǒng)的一般工作，即紅綠燈指示；（ 2）倒計時 由數(shù)碼管顯示 ；（ 3） 按按鍵次數(shù)模擬 道路 通過的 車 輛數(shù)目 ；（ 4）根據(jù)車流量的大小適當改變 交通燈 的 顯示時長。 國內(nèi)外交通燈現(xiàn)狀 目 前 Australia 的 scats 系統(tǒng) 與 UK的 transyt 系統(tǒng) 與 scoots 系統(tǒng) 是 世界 上 廣泛使用的比較典型 的城市道路交通 燈 控制系統(tǒng)。 承諾人（簽名）： ______________ 日期： 年 月 日 摘 要 由于 交通 路口不同時刻車流量 的大小 是不確定的 ,而 交通燈系統(tǒng) 采用 的是 固定時間的控制方法 ,所以 經(jīng)常 會 造成道路有效利用 時間 的浪費 ,出現(xiàn)空等 、道路擁堵等 現(xiàn)象 ,影響了道路的暢通 ,因此改善交通燈控制系統(tǒng)，使其適應目前的交通狀況，成為當前交通事業(yè)的熱點。 如若出現(xiàn)任何侵犯他人知識產(chǎn)權(quán)等問題，本人愿意承擔相關法律責任。這一些列的特殊功能，改善了道路交通情況，提高了道路的利用率，也給人們帶來了很大的便利。 設計 任務 及目的 ： 通過 本 次畢業(yè)設計 ， 熟悉和 掌握 單片機的 C 語言 的編寫 ， 學習和了解一些單片機的知識，最后 理論聯(lián)系實踐，提高 自己 的 實踐 能力； 另外， 通過 智能 交通信號燈控制系統(tǒng)的設計，掌握 單片機的 定時 /計數(shù)器的使用， 會編寫單片機的簡單程序 ，充分發(fā)揮個 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 2 人能力， 最終設計出一套帶有特殊功能的交通燈控制系統(tǒng)，并用實物模擬出來。 根據(jù) 上 面的 兩種方 案的 比較 ， 本設計中交通燈的時間的顯示器件采用方案一的數(shù)碼管。 方案二： 由于本設計中的輸入量不是很多，所以可以讓 單片機 的 I/O 口 直接 和獨立按鍵連接 ，這樣不僅 編程簡潔，使用 方便 ， 而 且成本 也 低。 總體設計方案 首先需要 清楚地知道 交通 信號燈實際轉(zhuǎn)變 時 的情況和規(guī)律。 第三章 硬件設計 單片機最小系統(tǒng) 所謂單片機最小系統(tǒng)是指 使單片機能夠?qū)崿F(xiàn)簡單運行的最少的原件的組合 ，是保證單片正常 運作的 電路， 不可缺少 。 設計 時 要注意這點 細節(jié) 。 ? EA—— /VPP：外部訪問允許 ? XTAL1： 晶振 的 入口 。一般在RST 端和 電源 之間 串接一個 按 鍵， 按鍵一端接高電平，一端接復位端， 當 按鍵 接通 時， +5V電 壓 就會 立即 輸入 復位 端 子 。 其電路 接線圖 如圖 7所示。 這種電路可以驅(qū)動大 電容 或低阻抗負載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動總線，而不需要外接口。 圖 紅綠燈電路圖 這些發(fā)光二極管由于是共陽極的，所以只有在單片機 P1口為低電平的時候才會亮，根據(jù)交通燈的亮滅規(guī)律， P1 口各端子的狀態(tài)可以總結(jié)為表 4： 表 紅綠燈顯示編碼 由于該設計只用到了 P1 口 05 號六個端子，剩下的 7 號端子就為高電平。 在東西 向 紅燈亮的這段時間里 ， 東西 的車流量檢測程序一直執(zhí)行，直到 南北黃燈閃爍結(jié)束 ； 南北 向 黃燈結(jié)束后，程序進入 狀態(tài) s2： 東西 向 綠燈亮，南北 向 紅燈亮，一段時間后，東西 向 黃 燈 閃爍，南北 向 紅燈依舊，在南北 向 紅燈亮的這一段時間里，南北 向車流量檢測程序一直執(zhí)行，直到東西 向 黃燈閃爍結(jié)束，東西 向 黃燈結(jié)束以后程序再次跳入 到初始狀態(tài) s1 即東西 向 紅燈亮，南北 向 綠燈亮， 以上為 交通燈運行的 一個周期 ， 在這個周期中東西向和南北向的車流量的大小已經(jīng)被單片機所記錄， 根據(jù)記錄的車流量的大小，在下一個狀態(tài) 程序運行時，交通燈的顯示時長會根據(jù)單片機上周期所記錄的車流量的大小來改變。 //交通燈狀態(tài)選擇標志 t = 0。//黃燈標志位置零 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 15 IT1 = 0。 //開總中斷 ET0 = 1。 //存入段碼 值 ，顯示綠燈 的 十位 dula = 0。 P0 = table[(sec Ytime)%10]。 對于本設計中數(shù)碼 管和二極管點亮的程序， 以上 面 這 段程序為例，這是在主程序中的一小段程序，其表示的是南北綠燈點亮 以及南北綠燈 顯示時長的程序，首先判斷此時是什么狀態(tài)，這里有條件 :s==1amp。 //車道黃燈開 } //前面實現(xiàn)黃燈閃爍 ???? 以上是南北黃燈閃爍的程序，其主要設計思路是 南北黃燈開始時，讓它點亮一秒，一秒后黃燈便熄滅，熄滅一秒后再點亮 。 } 上面的這段代碼 的毫秒延時是不精確的，只能提供延時的效果，不能精確做到延時到所需的時間。amp。amp。 我們清楚的知道， 計數(shù)值不是 我們的最終 目標 ， 我們的 要求是時間值， 所以 設 定 一 次的時間 為 t，即定時器 記一次脈沖的時間 為 t，它是 12 倍的 單片機系統(tǒng)主頻周期， 若 設 需 求時間為 T，則有 X=T／ t。對于 51 單片機來說，用戶可以通過設置 TCON 中 IT0 位 和 IT1 位的狀態(tài)來實現(xiàn)是 以電平方式 還是以 下降 沿 的 方式 來 輸入中斷請求。要求初值： TC=MT*T0=21650ms/1us=15536=3CBOH，于是將 15536/256=60 裝入 TH0 中，把 15536%256=176 裝入 TL0 中。由圖 16 可以看出 此時表示 東西 向 紅燈 亮 ，南北 向 綠燈 亮的 狀態(tài)；由圖 17 可以看出此時表示 南北 向 紅燈 亮 ，東西 向 綠燈 亮的 狀態(tài)。 其次， 在本次畢業(yè)設計中請允許我談一談我自己的感受，此次設計，我進一步的 溫習和鞏固了模擬電路、數(shù)字電路、 C語言程序設計等 課程 ，與此同時，我 還學到 了單片機 ， proteus，keil 相關軟硬件的知識，除此之外，我自身的專業(yè)知識、動手能力和 文檔 撰寫能力也得到了很大程度的提升， 這 一切 讓我 切身體會到了 “理論聯(lián)系實踐”這個道理，對我 以后 的工作和人生 都有很大的啟發(fā) 。//東西車流量檢測模擬 sbit key2=P2^1。y0。//南北向車流量 count2=0。 //設置外部中斷 0 為低電平觸發(fā) EX0 = 1。 //啟動定時器 0 } //======================================================== // 主函數(shù) //======================================================== void main() { init()。 //消影 wela = 1。 P0 = 0xff。 //顯示紅燈的十位 dula = 0。 P0 = table[sec%10]。 dula = 1。 delay(4)。 P0 = 0。 dula = 0。 P0 = table[sec%10]。 dula = 1。 delay(4)。 P0 = 0。 P0 = 0xff。 //顯示綠燈的個位 dula = 0