【正文】 （三）選用共陰極數(shù)碼管 TLG342 與 CD4511 的基本連接方式如圖 5 所示。由這些發(fā)光段或發(fā)光點可以組成數(shù)碼管、符號管、米字管、矩陣管、電平顯示器管等等。 即如果南北方向有特殊車輛要求通過 ， 南北方向轉(zhuǎn)換為綠燈，東西方向為紅燈；如果東西方向有特殊車輛要求通過，東西方向轉(zhuǎn)換為綠燈，南北方向為紅燈。 圖 1 系統(tǒng)控制結構圖 主控制系 統(tǒng) 主 控 制 器 采 用 ATmega128 ， 是 美 國 ATMEL 公 司 生 產(chǎn)的 低 功 耗 ， 高性 能 的 8位單 片 機 ， 片 內(nèi) 含 128k字節(jié) 的可系統(tǒng)編程 的 Flash 只讀程序存 儲 器 , 器 件 采 用 ATMEL 公 司 的 高 密 度 、 非 易 失 性存儲技術生產(chǎn) ， 兼容標 準 8051 指令系統(tǒng)及引腳 。通常 A口、 B口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。 線圈安裝時，應該盡量避免焊接點，萬不得已則必須良好接觸井敞好絕緣；為避免電磁干擾，饋線使用屏蔽電纜，屏蔽電纜的屏蔽線在信號轉(zhuǎn)換器端良好接地；使用雙絞線，防止兩個相鄰線圈的饋線或與電源 220v之間的相互干擾。地感線圈的技術規(guī)格由車道的大小和埋設的深度決定，地感線圈主要由內(nèi)徑，外徑，線徑和匝數(shù)四大因素組成，一旦這四大因素確定，線圈的規(guī)格型號即可確定。 考慮到車輛檢測器，采用地感線圈傳感技術，則主干大和其他道路都得有 2個地感線圈傳感器，主干道有 4個地感線圈傳感器，其他三路口道路共需要 6個地感線圈傳感器，共 16個地感線圈。 與傳統(tǒng)交通燈比較 ， 智能交通燈作以下兩點的改進措施 ： 1） 根據(jù)各道路路口車流量的大小自動調(diào)節(jié)通行時間 。 本文研究的主要內(nèi)容 經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，智能交通系統(tǒng)在各個領域都取得了巨大的成就，各種先進技術也取得了突破性的進展。現(xiàn)指令速度最高者已達 100MIPS（ Million Instruction Per Seconds，即兆指令每秒），并加強了位處理功能、中斷和定時控制功能。 CHMOS 和 HMOS 工藝的結合。 ③ 體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。在交通部的組織下，該中心承擔了部重點科研項目”智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究”。 比利時 TRAFICON 路暢通公司在 1982 年就開始著手有關研究，到現(xiàn)在為止已經(jīng)有超過 l0000 個 TRAFICON 系統(tǒng)在世界各地被安裝使用。因此控制交通信號燈的交通信號控制機應運而生。而這一切，都是在基本上沒有進行道路建設和引入新的高速車道的情況下取得的。此模型以多路口各方向車流量為基礎，得到各支路 車流量，經(jīng)過轉(zhuǎn)換傳輸給單片機對交通信號進行相應的控制。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或?qū)W歷而使用過的材料。傳統(tǒng)固定信號配時控制方案已不能適應交通情況頻繁變化的需求，因此迫切需要一種高效、靈活且智能的交通信號配時控制方案來保障車流在城市單交叉路口處的順暢通行。近年來，理論和實踐證明采用先進的信息技術、通信技術和控制技術等高新技術開發(fā)的智能交通系統(tǒng)可以大幅度提高交通網(wǎng)絡的運行效率，是解決交通擁擠問題的最經(jīng)濟最有效的 辦法。相信這些方法都能從一定程度上緩解交通壓力，但我們不得不看到的是，汽車時代的來臨將是無法避免的，這是城市進化一種狀態(tài)。 Vantage 視頻交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，是專門為解決交通數(shù)據(jù)采集工作設計的。 1． 2． 2 國內(nèi)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀 我國的 ITS 研究和實施起步較晚， 90 年代中期以來，在交通部的組織下，我國交通運輸界的科學家和工程技術人員開始跟蹤 ITS 技術，并取得了長足進步。 ① 完善的外部總線。 CMOS 電路的特點是低功耗、高密度、低速度、低價格。目前，單片機內(nèi) ROM 最大可達 64KB， RAM 最大為 2KB。這樣， 80C51 就變成有眾多制造廠商支持的、發(fā)展出上百品種的大家族，現(xiàn)統(tǒng)稱為 80C51 系列。 2） 沒有考慮緊急車通過時 ， 兩車道應采取的措施 ， 臂如 ， 消防車或急救車執(zhí)行緊急任務通過時 ， 兩車道的車都應停止 ， 讓緊急車通過 。 按以上系統(tǒng)構架設計 ， 由于 ATmega128單片機自單帶有 3計數(shù)器 ， 多個 中斷源 ， 端口很好的滿足要求 。通過鎖存芯片實現(xiàn)單片機口的分時復用，簡單易行，且編程簡單，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交換以及單片機的資源的充分利用。前一個緊挨停車線，檢測駛離該車道的車量數(shù)；后一個埋設在距停車線 5lOcm處，一般考慮埋設在預計可正常停車數(shù)量所占位置的 l2倍處，檢測駛入該車道的車量數(shù)；二者之差，既是該車道還存在的車輛數(shù)，也是等待通行的車輛數(shù)，此數(shù)據(jù)也是控制該路口交通燈狀態(tài)的依據(jù)。 AVR ATmega128 存儲器 ： AVR 結構兩個主存儲器空間：數(shù)據(jù)寄存器和程序寄存器。 中斷系統(tǒng) ： ATmeg128 具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時 /計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級的優(yōu)先級別選擇。只有 A口具備雙向總線方式， 8位外設線用作輸入或輸出，此時 C 口的 5條線用作通訊聯(lián)絡信號和中斷請求信號。 表 1 顯示時間選 擇 時間顯示電路 在交通信號燈的正上方安裝一個可以顯示綠燈通行時間 ，紅燈等待時間的顯示電路 ,采用數(shù)碼管顯示電路是一種很好的方 法。 CD4511 的內(nèi)部有上拉電阻，在輸入端與數(shù)碼管端接上限流電阻就可工作。同時由于選用的 CD4511 配接 共陰極數(shù)碼顯示管，因此選用紅色、共陰極 LED。 ATmega128 的 PA0PA7 為數(shù)字信號輸出口， PB0PB5 為片選輸入口， PB0PB5 與 74LS138產(chǎn)生出譯碼，當 74LS138 譯碼器的輸出信號為低電平時，說明選中相應的CD4511，選中后 CD4511 接受并譯碼送 TLG342 數(shù)碼顯示管顯示?？蓪崿F(xiàn) 0～ 9 的顯示。 （二） CD4511 管腳及功能 CD4511 具有鎖存、譯碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級，通常用以驅(qū)動 LED。 PD02與譯碼器連接，控制譯碼，對交通燈進行控制， PC0和 PC 1作為主干道 方向 和支干道 方向車流量檢測輸入口并記錄車流數(shù)量。 8255 可編程并行接口芯片方式控制字格式說明 : 8255 有兩種控制命令字；一個是方式選擇控制字；另一個是 C 口按位置位／復位控制字。 并行輸入輸出 (I/O)口 ： 作為通用數(shù)字 I/O 使用時，所有的 AVR I/O 端口 都具有真正的讀 修改 寫的功能。 通常，單片機由單塊集成電路芯片構成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器和 I/O 接口電路等。 在理想狀況下 (不考慮一 切環(huán)境因素的影響 )，地感線圈只考慮面積的大小(或周長 )和匝數(shù)，可以不考慮導線的材質(zhì)。 本文給出了硬件電路的設計以及系統(tǒng)軟件架構的搭建，并闡述了一種簡單合理的設計方法。 智能交通燈的設計要求 1） 設計一個具有主干道的三路口的交通燈控制系統(tǒng) ， 要求主干道和其他支干道道路交叉路口的車輛交替運行 。從先進的交通管理系統(tǒng)以及交通管理部門的最終想法來考慮， 對于我們現(xiàn)有的智能交通系統(tǒng)就還有很多值得我們考慮并改進的地方。 （ 6）小容量、低價格化：與上述相反，以 4位、 8位機為中心的小容量、低價格化也是發(fā)展動向之一。 （ 2）低功耗化：單片機的功耗已從 Ma 級，甚至 1uA 以下；使用電壓在 3~6V之間，完全適應電池工作。 Intel 公司推出的 MCS – 96 系列單片機，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機的微控制器特征。這將為我國順利實施 ITS 打下良好的基礎。 但是該系統(tǒng)也存在了很多缺陷： (1) SCATS 系統(tǒng)的通訊方式 SCATS 系統(tǒng)目前使用的通訊方式是 BELL 1． 03是 70 年代使用的通訊規(guī)約，只能做點對點的銅線通訊，無法使用現(xiàn)代的通訊方式 (光纖、無線網(wǎng)絡、衛(wèi)星 )。這就是因為當前的紅綠燈控制系統(tǒng)的發(fā)展滯后于交通發(fā)展的現(xiàn)實表現(xiàn)，所以就要求紅綠燈能根據(jù)時間及流量做出相應的判斷來進行人性化的服務疏導交通。 國內(nèi)城市尤其是大城市引進的交通控制系統(tǒng)大部分為進口的 SCOOT 和 SCATS 系統(tǒng)。 本文所設計系統(tǒng)的實驗結果可以為解決城市十字路口交通信號控制問題提供一個合理而有效的 方法，具有一定的實用價值。 作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 指導教師評閱書 指導教師評價： 一、撰寫（設計）過程 學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學性；技術線路的可行性；設計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）質(zhì)量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設計）質(zhì)量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應、理解、表達情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）質(zhì)量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計