【正文】 圖 41 proteus 仿真界面 將各個(gè)部件連接好之后，雙擊單片機(jī) C52 在 Program File 中選擇 keil 生成的 hex 文件，將其導(dǎo)入單片機(jī)即可仿真，如圖 42 所示： 圖 42 仿真時(shí)選中 keil 生成的 hex 文件 最后點(diǎn)擊 proteus 左下角的運(yùn)行按鍵即可進(jìn)入仿真界面，如圖 43所示： 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 43 點(diǎn)擊 Play 運(yùn)行仿真 結(jié)果分析 初始狀態(tài)南設(shè)定北通行 30s，初始狀態(tài)南北設(shè)定通行 30s，因?yàn)? 東西禁行時(shí)間 =南北通行時(shí)間 +黃燈閃爍時(shí)間 5s+南北左行時(shí)間 10s，所以東西禁行時(shí)間為 45s，在沒有其他 操作的情況下仿真效果圖就如圖 44所示： 圖 44 初始狀態(tài) /車流量較小顯示仿真效果圖 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 由于本次設(shè)計(jì)使用的是兩個(gè)鎖存器來實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描顯示，來顯示兩位數(shù)字的，而在仿真軟件中卻不能實(shí)時(shí)的體現(xiàn)出來，因此不能完全的顯示出兩位數(shù)字，若是做成實(shí)物再使得掃描的時(shí)間間隔短些，根據(jù)人類的視覺暫留即可看到兩位數(shù)的遞減顯示。是目前世界上唯一將 電路仿真 軟件、PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持 805HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430 等， 20xx年又增加了 Cortex 和 DSP 系 列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方法，不但易于編程和調(diào) 試，也可減小軟件故障率和鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 提高軟件的可靠性。 鎖存器 74HC573的 I/O分布 智能交通系統(tǒng)中 74HC573 鎖存器 U2， U3 的接口分配表如下所示： 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 表 32 74HC573 鎖存器 U2， U3 的接口分配表 D0（ U2， U3） D0 Q3(U2) d D1（ U2， U3） D1 Q4(U2) e D2（ U2， U3） D2 Q5(U2) f D3（ U2， U3） D3 Q6(U2) g D4（ U2， U3） D4 Q7(U2) h D5（ U2， U3） D5 Q0(U3) we1 D6（ U2， U3） D6 Q1(U3) we2 D7（ U2， U3） D7 Q4(U3) we3 Q0(U2) a Q5(U3) we4 Q1(U2) b LE(U2) dula Q2(U2) c LE(U3) wela 如表 42所示對(duì)于 74HC573 鎖存器 U2， U3 的 D0D7分別接到 C52 單片機(jī)的 引腳。 中斷程序設(shè)計(jì) 中斷是分優(yōu)先級(jí)的，本程序的緊急中斷和時(shí)間設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)是最高的，當(dāng)響應(yīng)這兩個(gè)中斷程序的時(shí)候 CPU 關(guān)閉全局中斷 EA=0，當(dāng)中斷程序執(zhí)行完畢時(shí)開啟全局中斷令 EA=1；而定時(shí)器中斷優(yōu)先級(jí)列在緊急中斷和時(shí)間設(shè)定中斷之后，所以在緊急中斷和時(shí)間設(shè)定中斷程序執(zhí)行時(shí)數(shù)碼管是不計(jì)時(shí) 的，中斷執(zhí)行過程如圖 32所示； 鍵盤掃描是實(shí)時(shí)刷新的，而且每個(gè)按鍵都寫有去抖動(dòng)程序以免產(chǎn)生不必要的仿真和實(shí)物演示結(jié)果紊亂。顯然，該方法只能獲取單一的車輛信息，且方法繁瑣 ，壽命短，已經(jīng)被磁感應(yīng)檢測(cè)等技術(shù)所取代。系統(tǒng)的總體框圖如圖 31 所示： S T C 8 9 C 5 2最 小 系 統(tǒng)外 圍 接 口 電 路按 鍵控 制 電 路L E D 數(shù) 碼 管 顯 示紅 黃 綠 信 號(hào) 燈 圖 31 系統(tǒng)的總體框圖 單片機(jī)上電后，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。而它們的公共端又可分為共陽極和共陰極，圖 27(b)為共陽極內(nèi)部原理圖，本次設(shè)計(jì)就是應(yīng)用的共陽極顯示數(shù)碼管。晶振結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的 運(yùn)行速度也就越快。 方案二：采用單片機(jī)控制模塊提供電源。使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。最為重要的是改變傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)單調(diào)、簡(jiǎn)單的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)指示燈通行和禁行顯示時(shí)間根據(jù)車流量的變化而變化，有效的解決傳統(tǒng)交通燈的車流不平衡的問題。到“十二五”期間，我國(guó)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在通過智能化和信息化手段；推動(dòng)綜鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 合交通運(yùn)輸、城市公共交通的高效發(fā)展；實(shí)現(xiàn)交通節(jié)能減排、車輛安全出行等方面。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。 電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成， 1914 年始安裝于紐約市 5號(hào)大街的一座高塔上。 keil。 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 20xx 屆 電氣工程及其自動(dòng)化 專業(yè) 971 班級(jí) 題 目 基于單片機(jī)控制的智能交通燈 姓 名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 二 О一 三 年 五 月 十五 日 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 交通燈是現(xiàn)代交通非常重要的一個(gè)組成部分，一套好的交通燈系統(tǒng)往往對(duì)提升城市交通運(yùn)輸效率，降低事故發(fā)生率有至關(guān)重要的影響。 intelligent traffic lights。 1869 年 1 月 2 日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。 1968 年，聯(lián)合國(guó)《道路交通和道路標(biāo)志信號(hào)協(xié)定》對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。從“十五”開始由國(guó)家科技部牽頭，聯(lián)合交通運(yùn)輸部、公安部、住建部等部門積極開展交通運(yùn)輸體系研究，加大在國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目計(jì)劃中的實(shí)施和示范城市的建設(shè)。 智能交通燈控制系統(tǒng)模型采用單片機(jī)作為主控制器，用于雙車道十字路口的車輛的交通管理，每個(gè)方向具有通行、等待、禁行三種通行指示燈計(jì)時(shí)牌顯示路口轉(zhuǎn)換剩余時(shí)間，在出現(xiàn)緊急情況時(shí)可由交警手動(dòng)實(shí)現(xiàn)全路口車輛禁行的狀態(tài)，并且可對(duì)通行時(shí)間做出調(diào)整，可隨時(shí)切換東西通行、南北通行兩種狀態(tài)。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。此方案的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點(diǎn)是各模塊都采用獨(dú)立電源，會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 12Y130pF30pFX1X2 圖 24 時(shí)鐘電路圖 通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。 數(shù)碼管 不管將幾個(gè)數(shù)碼管連在一起，數(shù)碼管的顯示原理都是一樣的，都是靠點(diǎn)亮內(nèi)部的發(fā)光二極管來發(fā)光的，從圖 27(a)中可看出，一個(gè)數(shù)碼管的引腳是 10 個(gè)，顯示一個(gè) 8字需要 7 小段，另外還有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，所以其內(nèi)部一共有 8 個(gè)小的發(fā)光二極管，最后還有一個(gè)公共端，生產(chǎn)商為了封 裝統(tǒng)一，單位數(shù)碼管都封裝 10個(gè)引腳，其中第 3和第 8引腳是連接在一起的。 據(jù)此，智能交通系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，由按鍵設(shè)置模塊產(chǎn)生輸入，信號(hào)燈狀態(tài)模塊， LED 倒計(jì)時(shí)模塊模塊接受輸出。 流量監(jiān)控體現(xiàn)了交通控制的智能性，使得交通燈的通行時(shí)間能根據(jù)車流的大小進(jìn)行自動(dòng)變換，其中流量監(jiān)測(cè)的方案有三： 方案一：空氣管道檢測(cè)技術(shù) 空氣管道檢測(cè)是接觸式的檢測(cè)方法，在高速公路主線的檢測(cè)點(diǎn)拉一條空心的塑料管道并作固定，一端封閉，另一端連接計(jì)數(shù)器，當(dāng)車輛經(jīng)過塑料管道時(shí)，車輪壓到空氣管道，管內(nèi)空氣被擠壓而觸動(dòng)計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)算車流量的方法。 通過監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施，可完成準(zhǔn)確及時(shí)采集高速公路車流的各種數(shù)據(jù)和信息；對(duì)高速公路車流實(shí)現(xiàn)全程、實(shí)時(shí)、不間斷的監(jiān)控；建立多種信息發(fā)布渠道，為駕駛員提供信息服務(wù)，以便調(diào)整行駛路線，進(jìn)而達(dá)到交通流動(dòng)態(tài)平衡；根據(jù)已掌握的車流量信息，迅 速做出有針對(duì)性的處理和優(yōu)化控制方案；對(duì)交通事故、突發(fā)狀況等能做出快速反應(yīng)，迅速排除事故根源，采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，提供救援服務(wù)；建立高速公路車流量數(shù)據(jù)庫(kù)，用以支持道路運(yùn)行狀況評(píng)價(jià)，為改善道路經(jīng)營(yíng)和交通管理的決策提供數(shù)據(jù)支持。 接 k8, 接 dula 控制鎖存器的段選， 接 wela 控制鎖存 器的位選， 分別接 k7， k6， k5， k4， k3， k2， k1， k0 來用于實(shí)現(xiàn)按鍵控制。因此，軟件是本系統(tǒng)的靈魂。 仿真軟件 本次設(shè)計(jì)使用的是 proteus 軟件， Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到 單片機(jī) 與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。配合 系統(tǒng)配置 的虛擬邏輯分析儀、示波器等， Proteus 建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。本次畢設(shè)使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng) 用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是 C語言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。借此機(jī)會(huì)我向?qū)熀褪谡n老師表示衷心的感謝！同時(shí)，我要感謝各位幫助我的同學(xué)，感謝他們給予我的幫助，他們?yōu)槲易珜懻撐奶峁┝瞬簧俳ㄗh和幫助。 char LSN=0,LWE=0,m=0,n=0。//監(jiān)測(cè)南北車流量 void flow2()。/*開關(guān) K4 接 P3^3 管腳 */ sbit K5=P3^2。 /*0x3C*/ 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 TL0=(6553650000)%256。/*允許外部中斷 0 中斷，即允許響應(yīng)端口 P3^2 中斷 */ EX1=1。 } } } /*計(jì)算下次交通燈亮的時(shí)間 */ void count1() { if(k==6) { if(SN1==SN_G) { if(LSN15) 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 { SN1=SN_G。 } else if(WE2==WE_G+10) { if(LWE25) WE2=WE_G,SN2=WE_G+15。 wela=1。 P0=0x02。 //東西方向數(shù)碼管顯示可通 行時(shí)間的十位 wela=0。 delay(1000)。/*延時(shí)，把抖動(dòng)的時(shí)間拋掉 */ if(K7==0) { while(!K7)//當(dāng)松開 K7 開關(guān)時(shí)，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序 { } count=0。/*跳出 */ } } } } /*中斷 1 緊急情況處理程序 */ void int1(void) interrupt 2 { P1=0xF6,P0=a[0]。 /*延時(shí) */ wela=1。 /*延時(shí) */ wela=1。/*CPU 開放總中斷 */ TR0=!TR0。/*南北方向顯示時(shí)間為南北方向綠燈通行時(shí)間，東西方向顯示時(shí)間為南北方向綠燈通行時(shí)間加黃燈閃亮?xí)r間 */ light()。/*南北方向顯示時(shí)間為東西方向綠燈通行時(shí)間加黃燈閃亮?xí)r間，東西方向顯示時(shí)間為東西方向綠燈通行時(shí)間 */ light()。/*清零 */ if(SN==0||WE==0)/*當(dāng) SN=0 或者 WE=0 時(shí)，執(zhí)行程序 */ { k++。 /*東西南北方向顯示時(shí)間均為黃燈閃亮?xí)r間 */ case 2:SN=10,WE=10。/*東西左行 */ } } } } /*延時(shí) t 毫秒時(shí)間 */ void delay(uchar t) { uchar i。amp。 wela=1。 P0=0x02。 /*顯示東西方向十位 */ wela=0。 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 delay(1000)。 /*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù) */ } }