【正文】 字量，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器后，作為燈的段選；8155 的 C 口輸出經(jīng)反向器后作為位選。（5） 74LS244 芯片介紹： 該芯片為單向八同相三態(tài)緩沖/線驅(qū)動(dòng)器。8155 共有 40 個(gè)引腳，采用雙列直插式封裝。當(dāng)問外部存儲(chǔ)器期間，將以1/12 振蕩頻率輸出。P2口：(~)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口(準(zhǔn)雙向并行I/O 口)，當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，它是高8 位地址。其相位方案見圖 33智能交通燈控制 13 第一相位 第二相位 第三相位 第四相位圖 33 十字路口四相位信號控制示意圖設(shè)有一個(gè)南北（SN）向和東西(WE) 向的十字路口，兩方向各有兩組相同交通控制信號燈，每組各有四盞信號燈，分別為直行信號燈（G ） 、左拐信號燈（L ） 、紅燈（R）和黃燈（Y） ，交通控制信號燈布置如圖 34 所示。這種控制方式既克服了感應(yīng)信號控制方式不能用數(shù)字顯示器顯示當(dāng)前燈色剩余時(shí)間的缺點(diǎn)和多段式定時(shí)控制方式最佳綠燈時(shí)間整定比較困難的缺點(diǎn), 又具有能適應(yīng)不同時(shí)段車流量的特點(diǎn)。 感應(yīng)控制感應(yīng)控制是在交叉口的進(jìn)口道上設(shè)置車輛檢測器, 信號燈配時(shí)方案可隨檢測器檢測到的車流信息而隨時(shí)改變的一種配時(shí)控制方式。由于相位少, 信號周期短, 故交通效率高。交通燈優(yōu)化控制問題，就是通過改變這些相的持續(xù)時(shí)間以及相鄰路口交通燈的相的周期，使目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。（1）點(diǎn)控 單點(diǎn)交叉口交通信號控制通常簡稱為“點(diǎn)控制” 。（5）自行車道僅供自行車使用。論述的重點(diǎn)是城市交通的信號控制方式。一般來說修建新的道路不會(huì)改變原來的擁擠，誘發(fā)的交通量將很快占據(jù)新增的道路設(shè)施，這部分潛在的交通量是由于以前受道路供給短缺的制約而未能得到實(shí)現(xiàn)的。（2）交通事故頻發(fā)，對人類生命安全構(gòu)成極大的威脅。在這些系統(tǒng)中，大部分都在路口附近裝有車輛檢測器，并由各路口的控制設(shè)備或工作人員將交通控制參數(shù)通過電話線、電纜、光纖或是無線網(wǎng)絡(luò)等方式輸入到微處理器，用小型計(jì)算機(jī)控制。城市交通作為支撐城市活動(dòng)的主要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市的樞紐和命脈，如不及早實(shí)施綜合治理，將嚴(yán)重的影響城市居民生活的提高和城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。城市交通一方面受城市結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)狀況、生產(chǎn)布局、人口分布等因素的制約；另一方面，它的有效性、安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性又影響著城市的工作效率、經(jīng)濟(jì)效益和居民生活水平。這些控制技術(shù)與現(xiàn)代控制理論、現(xiàn)代的管理方法相結(jié)合，使交通控制系統(tǒng)日趨完善。就西安來說，每年都有很多人死于車禍。經(jīng)過大量的探索和研究實(shí)踐，人們相信智能控制是解決城市交通問題的強(qiáng)有力的工具。事實(shí)證明，現(xiàn)代化的交通控制是緩解城市交通問題的重要措施之一。其構(gòu)成可分為以下五部分：（1） 信號燈：就是懸掛在道路上空或設(shè)置在路側(cè)燈柱上的發(fā)光裝置，內(nèi)裝彩色信號燈；（2） 車輛檢測器：車輛通過檢測器時(shí)，由感應(yīng)原理可以檢測交通參數(shù)的設(shè)施，是感應(yīng)式信號控制系統(tǒng)的必要設(shè)施；（3）無線遙控裝置：啟閉信號燈，控制緊急車輛通過時(shí)的紅燈；（5）單片機(jī)系統(tǒng)：整個(gè)信號燈控制的核心；（6）附屬設(shè)施：包括燈桿燈柱及其基礎(chǔ)，裝置信號控制機(jī)的底座與基礎(chǔ)，埋設(shè)或懸掛傳輸線路的管道、線桿等。（3）面控區(qū)域交通信號控制系統(tǒng)簡稱為“面控” ，它把整個(gè)區(qū)域中所有信號交叉口作為協(xié)調(diào)控制的對象。 圖 31 十字交叉路口示意圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)包括：改善控制區(qū)域的交通秩序；增加現(xiàn)有道路設(shè)施的通行能力；減少交通事故；減少交叉口停車次數(shù)和提高交叉口行駛速度（從而減少廢氣和噪音污智能交通燈控制 9染） ；創(chuàng)造更整潔文明的現(xiàn)代化交通環(huán)境。（3） 四相位信號配時(shí)這種配時(shí)方案只有在各個(gè)車道能分離的十字交叉口才能使用。當(dāng)綠燈開放一段時(shí)間到Gs時(shí), 開始檢測后邊有無后續(xù)車輛到達(dá)。二相位控制其安全性稍低, 但能在各種交叉口運(yùn)行, 且交通效率高。來選擇合適單片機(jī)，我國常用的單片機(jī)有 Intel 公司和 Alter 公司的 mcs51 系列和 AT51 系列單片機(jī)。P3口：(~)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口(準(zhǔn)雙向并行I/O 口)，它還提供特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋SEN：此為Program Store Enable的縮寫。IO/M：I/O 接口與存儲(chǔ)器選擇依賴線，高電平表示選擇 I/O 接口，低電平選擇存儲(chǔ)器。由于 AT89S51 單片機(jī)自單帶有 2 計(jì)數(shù)器，6 個(gè)中斷源，能滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。MC146818 與 89C51 的連接如圖 46： MC146818 的 D0～D7 是雙向數(shù)據(jù)/地址總線，用于訪問芯片內(nèi)部的各控制存儲(chǔ)器及靜態(tài) RAM。環(huán)形線圈車輛檢測器，靈敏度高，具備車型分類功能等優(yōu)勢。200。在軟件的設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)，即將系統(tǒng)分成不同的功能。程序框圖的三種基本邏輯結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu). 順序結(jié)構(gòu)是最簡單的結(jié)構(gòu)，也是最基本的結(jié)構(gòu)，循環(huán)結(jié)構(gòu)必然包含條件結(jié)構(gòu). 這三種基本邏輯結(jié)構(gòu)是相互支撐的，它們共同構(gòu)成了算法的基本結(jié)構(gòu)，無論怎樣復(fù)雜的邏輯結(jié)構(gòu)，都可以通過它們來表達(dá). 如下圖所示為系統(tǒng)的主程序流程框圖，系統(tǒng)主程序在上電復(fù)位后，首先將系統(tǒng)的智能交通燈控制 34狀態(tài)標(biāo)志位、秒計(jì)數(shù)清零，然后初始化設(shè)置，即設(shè)置堆棧指針，初始化 RAM 單元和地址等，接著四面啟動(dòng)黃燈閃爍，表明此時(shí)路口的交通燈處于不穩(wěn)定狀態(tài)，司機(jī)需要小心駕駛。智能交通燈控制 42圖66交通燈仿真界面智能交通燈控制 43致 謝通過幾個(gè)月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)已經(jīng)圓滿的完成了。智能交通燈控制 41圖64 AT89C51添加程序文件電路圖繪制完成后, 再添加AT89C51 的應(yīng)用程序。 （4）系統(tǒng)參數(shù)。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是成本低，控制準(zhǔn)確。智能交通燈控制 298550PNPR2R3R1330RVCCVSSD1D2T1_251:1U1LM339R4 1K R51KVSSC2VCCOUTAR61KVCC194。目前國際上常用的車輛檢測器主要有環(huán)形線圈車輛檢測器，視頻車輛檢測器和微波車輛檢測器，其中環(huán)形線圈車輛檢測器由于其高準(zhǔn)確率，低成本，和高可靠性而被大量使用。鍵盤用于設(shè)置交通路口各燈的延長時(shí)間。由于MC146818 采用高速 CMOS 工藝，對 晶振頻率，當(dāng) VDD 為 5V 時(shí)，消耗電流為50uA，因此可以采用后備電池方式，以確保主電源失電后，時(shí)鐘仍然正常工作。由于 8155 既有 RAM 又具有 I/O 口，因而是 89C51 單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的外圍接口芯片之一。在非訪問外部存儲(chǔ)器期間， ALE 引腳的輸出頻率是系統(tǒng)工作頻率的 1/16，因此可以用來驅(qū)動(dòng)其他外圍芯片的時(shí)鐘輸入。P0 口每一個(gè)引腳可以推動(dòng)8 個(gè)LSTTL 負(fù)載。而在這四個(gè)相位運(yùn)行中，右轉(zhuǎn)是不被禁止的，可以隨時(shí)通過的。同時(shí)繼續(xù)記錄和統(tǒng)計(jì)當(dāng)前實(shí)際綠燈時(shí)間,當(dāng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果超過給定的允許范圍時(shí), 又切換到另一種新的運(yùn)行方式或狀態(tài)。 一天按不同時(shí)段的交通量采用幾個(gè)配時(shí)方案的稱為多段式定時(shí)控制。其控制設(shè)備簡單, 造價(jià)低, 容易實(shí)現(xiàn)。路口的交通燈總在進(jìn)行著一系列的相變以控制車輛的運(yùn)動(dòng)，一系列的相就組成了周期，如附表所示。本文按控制的范圍將信號控制分為點(diǎn)控、線控和面控。（4）若經(jīng)轉(zhuǎn)盤左拐彎，進(jìn)入和拐彎知道離開轉(zhuǎn)盤都必須一直打左轉(zhuǎn)向燈。2 交通信號控制系統(tǒng)的研究本章對城市交通信號控制系統(tǒng)的組成、控制方式、控制的基本結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行詳細(xì)的介紹?？墒?，過不了多長的時(shí)間，道路又恢復(fù)到原來的擁擠狀態(tài)。目前世界上廣泛使用的交通控制系統(tǒng)均對路網(wǎng)和流量有一定的要求，對于適應(yīng)小汽車交通的效果不是很好。近年來，英國、美國等西方國家均在某些城市建立智能交通控制系統(tǒng)。城市交通作為城市基礎(chǔ)設(shè)施重要組成部分，如何改善、完善和發(fā)展城市交通，越來越被人們所重視。城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行狀況又可以從另一個(gè)側(cè)面反映出城市的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科學(xué)技術(shù)和城市管理水平。與國外相比，我國目前的交通控制很落后，目前中國城市的問題呈現(xiàn)如下些問題：管理不力，秩序混亂；沒有科學(xué)、合理、有效的城市交通監(jiān)控系統(tǒng)。（3）交通擁擠嚴(yán)重，導(dǎo)致出行時(shí)間增加，能源消耗增大。 論文研究的主要內(nèi)容隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車工業(yè)也在迅速發(fā)展，如果我們做不好城市規(guī)劃和城市交通控制，那么隨之而來的城市交通將會(huì)面臨嚴(yán)峻的形式。 交通規(guī)則介紹通行制是道路交通規(guī)則中的最基本原則，不然的話，人們在道路上隨意走動(dòng)，必然造成交通的無秩序，車輛和行人各行其道是交通秩序的重要表現(xiàn)。 交通信號控制系統(tǒng)信息傳輸系統(tǒng)簡介 信息傳輸系統(tǒng)，也叫通訊系統(tǒng)，就是把信息從一個(gè)地方傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地方?？刂茀^(qū)內(nèi)各受控交通信號都受中心控制室的中央控制機(jī)集中控制，從而可以提高道路通行能力，增加交通安全，節(jié)省能源和減少污染等等。 技術(shù)框架 采用成熟的和已經(jīng)市場化的先進(jìn)技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)來保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)以及領(lǐng)先的實(shí)用性能，同時(shí)有效控制成本。其控制設(shè)備較為簡單, 由于完全消除了沖突點(diǎn), 其安全性很高。若有, 則增加一個(gè)單位綠燈延長時(shí)間G；若無車輛則繼續(xù)檢測, 當(dāng)達(dá)到最大極限綠燈時(shí)間 Gmax時(shí), 即使后邊有來車, 也不再增加綠燈時(shí)間。因此, 為適應(yīng)不同的實(shí)際情況, 在系統(tǒng)中選用二相位和四相位控制兩種方式。在硬件電路設(shè)計(jì)中，還應(yīng)該設(shè)計(jì)出各外圍接口電路，存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路等。其特殊功能引腳分配如下： RXD 串行通信輸入 TXD 串行通信輸出 INT0 外部中斷0 輸入，低電平有效 INT1 外部中斷1 輸入，低電平有效 T0 計(jì)數(shù)器0 外部事件計(jì)數(shù)輸入端 T1 計(jì)數(shù)器1 外部事件計(jì)數(shù)輸入端 WR 外部隨機(jī)存儲(chǔ)器的寫選通，低電平有效 RD 外部隨機(jī)存儲(chǔ)器的讀選通，低電平有效VCC：AT89C51 電源正極輸入，接+5V 電壓GND：電源接地端智能交通燈控制 17XTAL1：接外部晶振的一個(gè)引腳。訪問外部程序存儲(chǔ)器選通信號，低電平有效。PA7～PA0：A 口輸入/輸出線PB7～PB0：B 口輸入/輸出線智能交通燈控制 19PC5～PC0：C 口輸入/輸出或控制信號線。用單片機(jī)設(shè)計(jì)不但設(shè)計(jì)簡單，而且成本低，用其設(shè)計(jì)的交通燈也滿足了要求，所以本文采用單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈，系統(tǒng)構(gòu)圖如圖 1 所示：智能交通燈控制 21圖 41 系統(tǒng)組成框圖 交通燈CPU主控和存儲(chǔ)部分系統(tǒng)原理框圖 圖 42 系統(tǒng)原理框圖 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)智能交通燈控制 22由于十字路口 SN(南北)和 WE(東西)方向路口各有相同的四盞燈，只需要四個(gè)功率開關(guān)，兩個(gè)方向只用八個(gè)功率開關(guān)，用 P1 口作為輸出口，輸出數(shù)字量來達(dá)到控制功率開關(guān)，從而來控制交通燈的目的。電源用兩部分電源，當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，+5V 的主要電源向 CPU 及MC146818 供電，同時(shí)向 可充電電源 B1 充電；當(dāng)系統(tǒng)斷電后，后備電池 B1 向MC146818 供電，保證實(shí)時(shí)時(shí)電路的不間斷工作。所以本系統(tǒng)采用地感環(huán)型線圈檢測車輛。166。每個(gè)模塊都是一個(gè)相對獨(dú)立特定子功能。隨后進(jìn)行各控制判斷，再進(jìn)入相應(yīng)的程序處理。我設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)為核心的交通燈控制系統(tǒng)的硬件電路、部分軟件的程序框圖和程序清單，在付濤老師的精心指導(dǎo)下和小組成員的共同努力與幫助下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以結(jié)束，在此我對他們表示衷心的感謝！讓我大聲的說聲：謝謝你們！通過本次設(shè)計(jì)，使我對以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一個(gè)系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，獲得了許多新的知識(shí)，以及對以前不理解或不懂的地方進(jìn)行了復(fù)習(xí)，讓我有了新的認(rèn)識(shí)和理解。圖63 創(chuàng)建源代碼對話框，即完成了文件的創(chuàng)建。采用串行通信。這樣控制可以把不斷增多的車輛一步一步消化，雖然最后由于每個(gè)路口的綠燈放行時(shí)間延長而使等候的時(shí)間變長，但比塞車等候的時(shí)間短得多。另外，一路環(huán)形地埋線圈對應(yīng)一個(gè)檢測通道，共有四路檢測通道，這里只畫出了其中一路。各檢測器檢測到的信號送入處理機(jī)，經(jīng)處理后形成數(shù)字信號，再通過或門電路接入單片機(jī)主控系統(tǒng)，再做相應(yīng)的處理。 圖 43 驅(qū)動(dòng)電路智能交通燈控制 23 鍵盤及顯示電路使用 89C51 的 P0 和 P2 口利用 8155 驅(qū)動(dòng) 6 個(gè) LED 數(shù)碼顯示器和十個(gè)鍵的鍵盤，LED 用于顯示交通燈的狀態(tài)及時(shí)間，各個(gè)路口的剩余時(shí)間顯示經(jīng)串行通信后到AT89C2051 輸出驅(qū)動(dòng) LED 顯示剩余時(shí)間。智能交通燈控制 20當(dāng) CKFS 接 VSS 時(shí)，CKOUT 引腳輸出頻率為晶振頻率的 1/4；CKOUT:時(shí)鐘輸出線SQW:方波輸出線AD0—AD7:雙向地址/數(shù)據(jù)總線AS/ALE:地址鎖存線DS/RD:讀寫信號R/WR:寫信號線CS:片選信號線IRQ:中斷請求線 INTRESET:復(fù)位信號線PS:電源檢測信號線，用來控制寄存器 D 的 VRT 位STBY:掉電檢測線,當(dāng)此線為低時(shí)，禁止訪問芯片，這有利于電池供電。8155 可直接與 8051 單片機(jī)連接不需要增加任何硬件邏輯。當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE 信號負(fù)跳變來觸發(fā)外部的 8 位鎖存器 (如74LS373)，將端口P0的地址總線(A0A7)鎖存進(jìn)入鎖存器中。外部不擴(kuò)展而單片應(yīng)用時(shí)，則作一般雙向I/O 口用。 本系統(tǒng)十字路口的相位及步伐設(shè)置為四相位：第一相位為東西向直行，禁止左轉(zhuǎn)及南北直行；第二相位為東西左轉(zhuǎn)，禁止直行及南北左轉(zhuǎn)；第三相位是南北直行，禁止左轉(zhuǎn)及東西直行；第四相位是南北左轉(zhuǎn)，禁