【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(diǎn)可以組成數(shù)碼管、符號(hào)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?yàn)榧t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?yàn)榧t燈。 圖 1 系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)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(jī) ， 片 內(nèi) 含 128k字節(jié) 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 。通常 A口、 B口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。 線圈安裝時(shí)，應(yīng)該盡量避免焊接點(diǎn)，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(hào)轉(zhuǎn)換器端良好接地；使用雙絞線，防止兩個(gè)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(shù)規(guī)格由車道的大小和埋設(shè)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(hào)即可確定。 考慮到車輛檢測器，采用地感線圈傳感技術(shù)，則主干大和其他道路都得有 2個(gè)地感線圈傳感器，主干道有 4個(gè)地感線圈傳感器，其他三路口道路共需要 6個(gè)地感線圈傳感器，共 16個(gè)地感線圈。 與傳統(tǒng)交通燈比較 ， 智能交通燈作以下兩點(diǎn)的改進(jìn)措施 ： 1） 根據(jù)各道路路口車流量的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)通行時(shí)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(gè)領(lǐng)域都取得了巨大的成就，各種先進(jìn)技術(shù)也取得了突破性的進(jìn)展?，F(xiàn)指令速度最高者已達(dá) 100MIPS（ Million Instruction Per Seconds，即兆指令每秒），并加強(qiáng)了位處理功能、中斷和定時(shí)控制功能。 CHMOS 和 HMOS 工藝的結(jié)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(dān)了部重點(diǎn)科研項(xiàng)目”智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究”。 比利時(shí) TRAFICON 路暢通公司在 1982 年就開始著手有關(guān)研究，到現(xiàn)在為止已經(jīng)有超過 l0000 個(gè) TRAFICON 系統(tǒng)在世界各地被安裝使用。因此控制交通信號(hào)燈的交通信號(hào)控制機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。而這一切，都是在基本上沒有進(jìn)行道路建設(shè)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(chǔ)，得到各支路 車流量，經(jīng)過轉(zhuǎn)換傳輸給單片機(jī)對(duì)交通信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的控制。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)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(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。傳統(tǒng)固定信號(hào)配時(shí)控制方案已不能適應(yīng)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(hào)配時(shí)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(shí)踐證明采用先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)等高新技術(shù)開發(fā)的智能交通系統(tǒng)可以大幅度提高交通網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率，是解決交通擁擠問題的最經(jīng)濟(jì)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(shí)代的來臨將是無法避免的，這是城市進(jìn)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(shè)計(jì)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(shí)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(yùn)輸界的科學(xué)家和工程技術(shù)人員開始跟蹤 ITS 技術(shù)，并取得了長足進(jìn)步。 ① 完善的外部總線。 CMOS 電路的特點(diǎn)是低功耗、高密度、低速度、低價(jià)格。目前，單片機(jī)內(nèi) ROM 最大可達(dá) 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(shí) ， 兩車道應(yīng)采取的措施 ， 臂如 ， 消防車或急救車執(zhí)行緊急任務(wù)通過時(shí) ， 兩車道的車都應(yīng)停止 ， 讓緊急車通過 。 按以上系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì) ， 由于 ATmega128單片機(jī)自單帶有 3計(jì)數(shù)器 ， 多個(gè) 中斷源 ， 端口很好的滿足要求 。通過鎖存芯片實(shí)現(xiàn)單片機(jī)口的分時(shí)復(fù)用，簡單易行，且編程簡單，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交換以及單片機(jī)的資源的充分利用。前一個(gè)緊挨停車線，檢測駛離該車道的車量數(shù)；后一個(gè)埋設(shè)在距停車線 5lOcm處，一般考慮埋設(shè)在預(yù)計(jì)可正常停車數(shù)量所占位置的 l2倍處，檢測駛?cè)朐撥嚨赖能嚵繑?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(chǔ)器 ： AVR 結(jié)構(gòu)兩個(gè)主存儲(chǔ)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(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。只有 A口具備雙向總線方式， 8位外設(shè)線用作輸入或輸出，此時(shí) C 口的 5條線用作通訊聯(lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。 表 1 顯示時(shí)間選 擇 時(shí)間顯示電路 在交通信號(hào)燈的正上方安裝一個(gè)可以顯示綠燈通行時(shí)間 ，紅燈等待時(shí)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(shí)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(hào)輸出口， PB0PB5 為片選輸入口， PB0PB5 與 74LS138產(chǎn)生出譯碼，當(dāng) 74LS138 譯碼器的輸出信號(hào)為低電平時(shí)，說明選中相應(yīng)的CD4511，選中后 CD4511 接受并譯碼送 TLG342 數(shù)碼顯示管顯示。可實(shí)現(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(jí)，通常用以驅(qū)動(dòng) LED。 PD02與譯碼器連接，控制譯碼，對(duì)交通燈進(jìn)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(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是 C 口按位置位／復(fù)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(shí)，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(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)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(dǎo)線的材質(zhì)。 本文給出了硬件電路的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)軟件架構(gòu)的搭建，并闡述了一種簡單合理的設(shè)計(jì)方法。 智能交通燈的設(shè)計(jì)要求 1） 設(shè)計(jì)一個(gè)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(yùn)行 。從先進(jìn)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(duì)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(jìn)的地方。 （ 6）小容量、低價(jià)格化：與上述相反，以 4位、 8位機(jī)為中心的小容量、低價(jià)格化也是發(fā)展動(dòng)向之一。 （ 2）低功耗化：單片機(jī)的功耗已從 Ma 級(jí)，甚至 1uA 以下；使用電壓在 3~6V之間，完全適應(yīng)電池工作。 Intel 公司推出的 MCS – 96 系列單片機(jī)，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機(jī)的微控制器特征。這將為我國順利實(shí)施 ITS 打下良好的基礎(chǔ)。 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(diǎn)對(duì)點(diǎn)的銅線通訊，無法使用現(xiàn)代的通訊方式 (光纖、無線網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星 )。這就是因?yàn)楫?dāng)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(shí)表現(xiàn)，所以就要求紅綠燈能根據(jù)時(shí)間及流量做出相應(yīng)的判斷來進(jìn)行人性化的服務(wù)疏導(dǎo)交通。 國內(nèi)城市尤其是大城市引進(jìn)的交通控制系統(tǒng)大部分為進(jìn)口的 SCOOT 和 SCATS 系統(tǒng)。 本文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以為解決城市十字路口交通信號(hào)控制問題提供一個(gè)合理而有效的 方法，具有一定的實(shí)用價(jià)值。 作者簽名： 日 期： 學(xué)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(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評(píng)閱書 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)： 一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)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(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)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(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評(píng)閱教師評(píng)閱書 評(píng)閱教師評(píng)價(jià)： 一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)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(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對(duì)答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)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(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)