【正文】 34567abcdefgDS?DPY_7SEGP2 7 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 a， b， c， d， e， f， g全亮，則數(shù)碼管顯示為 8。這種新穎的光電開(kāi)關(guān)是一種采用脈沖調(diào)制的主動(dòng)式光電探測(cè)系統(tǒng)型電子開(kāi)關(guān)，它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍(lán)色光等，可非接觸、無(wú)損傷地檢測(cè)和控制各種固體。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和，這個(gè)時(shí)候 10K 電阻兩端的電壓為 ，甚至更大，所以 RST 引腳又接收到高電平。 XTAL1：片內(nèi)反相放大器輸入端。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。對(duì)端口寫(xiě)“ 1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可 作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ IIL）。正是由于這一原因，國(guó)際上逐漸采用微控制器 (MCU)代替單片微型計(jì)算機(jī) (SCM)這一名稱。因?yàn)殛P(guān)系到哪個(gè)方向通行時(shí)間長(zhǎng)，哪個(gè)方向通行時(shí)間短。當(dāng)有車輛通過(guò)光電開(kāi)關(guān)之間時(shí)，輸出端將輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，送入單片機(jī)，單片機(jī)執(zhí)行相應(yīng)程序自動(dòng)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而完成對(duì)車流量的統(tǒng)計(jì)。前方正向模式，用一臺(tái) RTMS實(shí) 時(shí)檢測(cè)一條單一車道的交通情況。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，加入了車流量檢測(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。 下面用圖表表示燈狀態(tài)和行止?fàn)顟B(tài)的關(guān)系如下： 表 21 交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài) 狀態(tài) 1 狀態(tài) 2 狀態(tài) 3 狀態(tài) 4 南北向 通行 等待變換 禁行 等待變換 東西向 禁行 等待變換 通行 等待變換 南北紅燈 0 0 1 1 南北綠燈 1 0 0 0 南北黃燈 0 1 0 0 東西紅燈 1 1 0 0 東西綠燈 0 0 1 0 東西黃燈 0 0 0 1 東西南北四個(gè)路口均有紅綠黃 3燈和數(shù)碼顯示管 2個(gè)，在任一個(gè)路口，遇紅燈禁止通行，轉(zhuǎn)綠燈允 許通行，之后黃燈亮警告行止?fàn)顟B(tài)將變換。 在一、二章的基礎(chǔ)上，第三章完成了硬件的選型以及硬件電路的設(shè)計(jì)。但還不成熟，控制效果也不是非常好，沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。在城鄉(xiāng)街道的十字交叉路口，為了保證交通秩序和行人安全，一般在每條道路上各有一組紅、綠、黃交通信號(hào)燈。 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。 Sensing detection 目錄 IV 目 錄 摘 要 ............................................................. II Abstract.......................................................... III 第 1 章 緒論 ......................................................... 1 課題背景 .................................................... 1 課題研究的意義 .............................................. 2 智能交通燈的研究背景 ........................................ 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................. 3 我國(guó)交通燈現(xiàn)狀 .............................................. 3 論文結(jié)構(gòu) .................................................... 4 第 2 章 智能 交 通燈控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ................................... 5 智能交通燈控制系統(tǒng)的通行方案設(shè)計(jì) ............................ 5 智能交通燈控制系統(tǒng)的功能要求 ................................ 6 智能交通燈控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理 .......................... 7 本章小結(jié) .................................................... 7 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ........................................... 8 主要硬件的選型 .............................................. 8 單片機(jī)的選型 .......................................... 8 車流量檢測(cè)傳感器的選型 ................................ 8 電源電路的選型 ....................................... 10 系統(tǒng)硬件總 電路構(gòu)成及原理 ................................... 10 系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成 ..................................... 10 系統(tǒng)工作原理 ......................................... 11 AT89S51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 .......................................... 12 單片機(jī)的概述 ......................................... 12 AT89S51 主要引腳功能 ................................. 12 AT89S51 芯片最小系統(tǒng) ................................. 15 車流量檢測(cè)模塊介紹 ......................................... 16 光電開(kāi)關(guān)的工作原理 ................................... 17 光電開(kāi)關(guān)的分類 ...................................... 17 光電開(kāi)關(guān)的應(yīng)用 ....................................... 18 其它硬件介紹 ............................................... 19 發(fā)光二極管 ........................................... 19 七段 LED 數(shù)碼管 ...................................... 19 電源電路設(shè)計(jì) ......................................... 20 蜂鳴器 ............................................... 21 本章小結(jié) ................................................... 21 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) .................................................... 23 主程序設(shè)計(jì) ................................................. 23 車流量采樣程序設(shè)計(jì) ......................................... 23 顯示程序設(shè)計(jì) ............................................... 27 理論基礎(chǔ)知識(shí) ............................................... 27 定時(shí)器原理 ........................................... 27 目 錄 V 軟件延時(shí)原理 .......................................... 28 本章小結(jié) ................................................... 28 第 5 章 智能交通燈的仿真 ............................................ 29 Proteus 軟件介紹 ............................................ 29 仿真過(guò)程介紹 ............................................... 29 用 PROTEUS 繪制原理圖 .................................. 29 PROTEUS 對(duì)單片機(jī)內(nèi)核的仿真 ............................ 30 仿真結(jié)果與分析 ........................................ 31 本章小結(jié) ................................................... 37 結(jié)束語(yǔ) ............................................................. 38 參考文獻(xiàn) ........................................................... 39 謝 辭 ............................................................. 40 附 錄 ............................................................. 41 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒論 課題背景 隨著人口快速的增多，交通工具的爆炸性的發(fā)展，以及道路資源的有限性，交通控制就應(yīng)運(yùn)而 生。 本設(shè)計(jì)以 AT89S51單片機(jī)為核心，外接外圍電路構(gòu)成基本電路 ，使硬件電路能適應(yīng)所完成的控制功能。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。 交 通對(duì)于社會(huì)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和人們的生活生產(chǎn)中有著十分重要的意義。交通關(guān)系著人 們對(duì)于財(cái)產(chǎn)，安全和時(shí)間相關(guān)的利益。我國(guó)城市普遍存在道路密度、道路面積率偏低的問(wèn)題。 第 2 章 智能交通燈控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 5 第 2 章 智能 交 通燈控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 智能交通燈控制系統(tǒng)的通行方案設(shè)計(jì) 設(shè)在十字路口，分為東西向和南北向，在任一時(shí)刻只有一個(gè)方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時(shí)間，經(jīng)過(guò)短暫的過(guò)渡時(shí)間，將 通行禁行方向?qū)Q。駕駛員和行人普遍都愿意選擇有倒計(jì)時(shí)顯示的信號(hào)控制方式，并且認(rèn)為有倒計(jì)時(shí)顯示的路口更安全。 單片機(jī)的選型 采用 AT89S51單片機(jī)作為主控制器。原理方框圖如下： 圖 磁檢測(cè)器方框圖 該方案測(cè)量精度較好，且性能穩(wěn)定。 三端穩(wěn)壓器的通用產(chǎn)品有 78 系列（ 正 電源）和 79 系列（負(fù)電源），輸出電壓由具體型號(hào)中的后面兩個(gè)數(shù)字代表， 有 5V， 6V， 8V， 9V， 12V， 15V， 18V，24V 等檔次。若二者相等則按一定時(shí)間間隔交替導(dǎo)通。 （ 4） 低電壓，低功耗。 P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（ 吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL邏輯門電路。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。單片機(jī)的工作流程，就是在系統(tǒng)時(shí)鐘的作用下，一條一條地執(zhí)行存儲(chǔ)器中的程序。該傳感器工作電壓為直流 1030V，檢測(cè)距離為 10m，響應(yīng)時(shí)間小于 3ms,能在 25℃ ～55℃ 的溫 度條件下正常工作。當(dāng)被檢測(cè)物體的 表面光亮或其反光率極高時(shí)，漫反射式的光電開(kāi)關(guān)是首選的檢測(cè)模式。如果東西紅燈亮，那南北方向就是綠燈亮，反之亦然，所以在硬件上連接圖上也是對(duì)稱分布的，如圖 。圖中 C5用于抵消輸入線較長(zhǎng)時(shí)的電感效應(yīng)，以防止電路產(chǎn)生自激震蕩，其容量較小，本設(shè)計(jì)選擇的為 。 （ 2）南北黃燈閃爍 5s，東西保持紅燈亮。時(shí)間設(shè)置以 40s為基準(zhǔn)，當(dāng)比例為 ，南北綠燈時(shí)間增加 10s，東西綠燈時(shí)間減少 10s。這就是為什么掃描周期為 50ms的原因， 若使用軟件則會(huì)耽擱程序流程，顯然不可行。目前支持的單片機(jī)類型有： 6800系列、8051系列、 AVR系列、 PIC14系列、 PIC16系列、 PIC18系列、 Z80系列、 HC11系列以及各種外圍芯片。電路圖繪制完成后，再添加 AT89S52的應(yīng)用程序。連線方法很簡(jiǎn)單，將鼠標(biāo)移至元器件引腳后出現(xiàn)一個(gè)小十字，再次單擊左鍵就完成了一次連線。主要包括了三個(gè)方面的軟件設(shè)計(jì)思路及原理：交通燈主程序的設(shè)計(jì)， 車流量采樣 程序的設(shè)計(jì)以及數(shù)碼管顯示程序的設(shè)計(jì)。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值，即所要求的計(jì)數(shù)值設(shè)定為 C，把計(jì)數(shù)初值設(shè)定為 TC 可得到如下計(jì)算通式： 開(kāi)始 段選個(gè)位數(shù)顯示數(shù)碼管 輸出顯示數(shù)據(jù) 段選十位數(shù)顯示數(shù)