【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的電路模塊。此模塊主要是由ST188紅外線發(fā)送接收和一個(gè)比較器LM393以及一個(gè)非門74LS04組成。 ST188的引腳圖實(shí)物如下圖35所示，其中AK為紅外發(fā)射管，C_E為紅外接收管。圖35 ST188的引腳圖實(shí)物 ST188的工作原理是：當(dāng)沒有物體反射紅外線時(shí)，ce之間截止，無(wú)電流流過(guò)，輸出電壓為電源電壓，高電平。當(dāng)有物體反射紅外線時(shí)，be飽和導(dǎo)通ce也就導(dǎo)通了，輸出端就相當(dāng)于接地。輸出電壓為低電平。LM393是由兩個(gè)獨(dú)立的，高精度電壓比較器組成的集成電路，失調(diào)電壓低，最大為2mv。她專為獲取寬電壓范圍、單電源供電而設(shè)計(jì)，也可以雙電源供電，而且不論電壓大小，電源的電流都很低，他有一個(gè)特性：即使是單電源供電，比較器的共模輸入電壓范圍接近地電平。LM393主要特點(diǎn)如下： （1）工作電源電壓范圍寬，單電源、雙電源均可工作，單電源。 （2）消耗電流小，Icc=。 （3）輸入失調(diào)電壓小，VIO=177。2mV。 （4）共模輸入電壓范圍寬，Vic=0～。 （5）輸出與TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容。 （6）輸出可以用開路集電極連接“或”門。 所以結(jié)合ST188與LM393一起來(lái)應(yīng)用的流量監(jiān)控總原理圖如下36所示 圖36流量監(jiān)控模塊原理圖 其中D1是一個(gè)發(fā)光二極管，當(dāng)有電平變化的時(shí)候D1會(huì)亮滅，當(dāng)沒有電平變化的時(shí)候D1會(huì)一直亮著，電阻R3是限流作用保護(hù)發(fā)光二極管，R1的電阻取值100，R2電阻取值為10k，R4為一個(gè)可調(diào)電阻，可調(diào)電阻輸出的電壓為基準(zhǔn)電壓，通過(guò)控制此電壓可以調(diào)節(jié)ST188紅外線的靈敏度，從而可以達(dá)到輸出高低電平控制，進(jìn)而可以達(dá)到檢測(cè)是否有車流量通此處路段。 數(shù)碼管顯示電路，通過(guò)P0口和P2口的控制輸出，其中P0口要加多上拉電阻才能使用，由于其內(nèi)部無(wú)上拉電阻，作為I/O用時(shí)候要加上拉電阻。P0口作為顯示倒計(jì)時(shí)的輸出端口控制2個(gè)2位的數(shù)碼管，。J2是東西顯示數(shù)碼管，J5是南北顯示數(shù)碼管，REDCC是流量顯示數(shù)碼管，P2口接流量顯示數(shù)據(jù)。電路接線圖如下37所示： 圖37 數(shù)碼管顯示部分電路紅綠燈電路設(shè)計(jì)主要是由12盞燈進(jìn)行控制，東西6轉(zhuǎn)盞燈，南北6盞燈，分別由單片機(jī)的6個(gè)I/O進(jìn)行控制。電路圖如38所示：圖38紅綠燈部分電路圖全部控制程序?qū)嶋H上分為若干模塊：按鍵設(shè)置處理程序，狀態(tài)燈控制程序，LED顯示程序緊停程序，中斷服務(wù)子程序，紅綠燈時(shí)間調(diào)整程序等。整個(gè)軟件程序方面主要分兩大部分：主程序部分和中斷處理程序。流程圖如圖39所示。圖39程序流程圖該智能交通燈控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用的是順序執(zhí)行并反復(fù)循環(huán)的方法。智能交通燈控制系統(tǒng)在正常工作的情況下，每20s（時(shí)間可以自行設(shè)定）循環(huán)變化一次。每個(gè)循環(huán)周期在還剩5s時(shí)，正在通行路口的黃燈同時(shí)點(diǎn)亮并開始閃爍，以提醒路人上的行人及車輛，交通燈即將發(fā)生變化。在此期間若中斷按鍵按下則轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)子程序進(jìn)行相關(guān)操作。4 系統(tǒng)測(cè)試 萬(wàn)用表，5v電源，杜邦線，電烙鐵，數(shù)據(jù)下載串口，仿真軟件，keli軟件。 經(jīng)過(guò)仿真測(cè)試，此系統(tǒng)的交通燈能夠進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)，仿真電路圖如下41所示：圖41仿真軟件系統(tǒng)圖通過(guò)仿真軟件測(cè)試，最后加載程序進(jìn)去，各項(xiàng)指標(biāo)均到達(dá)了預(yù)期的效果，各項(xiàng)功能都是可以實(shí)現(xiàn)的，可以對(duì)流量進(jìn)行監(jiān)控，在此次仿真用按鍵代替流量。通過(guò)仿真軟件調(diào)試成功之后，我開始做硬件電路出來(lái)調(diào)試，硬件電路，剛剛開始做出來(lái)的時(shí)候，我用萬(wàn)用表對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè)，是否有段路現(xiàn)象，檢測(cè)完畢后，我開始用杜邦線對(duì)電路進(jìn)行連接，通過(guò)下載數(shù)據(jù)串口把程序下載在單片機(jī)中。測(cè)試過(guò)程中，與仿真軟件里面有些差別，就是數(shù)據(jù)的變得太快了，最終我分析程序，終于解決了問題，程序重新下載進(jìn)去后，交通燈系統(tǒng)能過(guò)正常運(yùn)行。 測(cè)試過(guò)程是個(gè)艱難的過(guò)程，硬件電路布是什么問題，問題是程序的編寫部分，一開始問題是很多的。剛剛開始的時(shí)候，下載程序到單片機(jī)中的時(shí)候，交通燈是無(wú)法正常運(yùn)行的，倒計(jì)時(shí)和紅綠燈的不能協(xié)調(diào)工作的，要么是時(shí)間不對(duì)應(yīng)，要么就是紅綠燈出錯(cuò)。這次測(cè)試過(guò)程中我遇到比較麻煩的問題就是流量監(jiān)控部分地方。我在編寫程序的時(shí)候是通過(guò)外部中斷1來(lái)控制的，在這里我先是用按鍵代替，有低電平是，流量監(jiān)控?cái)?shù)碼管計(jì)數(shù)器加1，該過(guò)程中必須要與定時(shí)器同步，如果不同步的話，當(dāng)流量計(jì)算時(shí)候，倒計(jì)時(shí)的時(shí)間將會(huì)出現(xiàn)閃動(dòng)。如何能過(guò)達(dá)到同步效果，我是通過(guò)在定時(shí)器中加多一個(gè)變量aa，aa的取值也是關(guān)鍵的，aa太小將會(huì)出現(xiàn)對(duì)按鍵抖動(dòng)，流量監(jiān)控將不會(huì)準(zhǔn)確，比如說(shuō)，當(dāng)只有一個(gè)人通過(guò)時(shí)候，卻把數(shù)計(jì)成2個(gè)，這就是aa這個(gè)變量參數(shù)作用。下面對(duì)aa，當(dāng)有一次電平變化時(shí)候?qū)?yīng)計(jì)數(shù)值與aa的關(guān)系，（aa數(shù)值1表示延遲50ms）這個(gè)調(diào)試的分析數(shù)據(jù)如下表41所示：表41參數(shù)變量與流量計(jì)數(shù)值的關(guān)系參數(shù)變量（aa）481215車流量計(jì)數(shù)值5321所以最終調(diào)試選取aa的值為15的時(shí)候是比較合適的，此時(shí)計(jì)數(shù)是比較準(zhǔn)確的。 調(diào)試過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)，剛剛開始的時(shí)候我把程序?qū)戇M(jìn)去的時(shí)候并不是倒計(jì)時(shí)而是亂的時(shí)間出現(xiàn)，后來(lái)我認(rèn)真查看了數(shù)碼顯示表，應(yīng)該把原來(lái)的0到9的數(shù)碼表順序做相應(yīng)的調(diào)整才能夠達(dá)到倒計(jì)時(shí)，或者我把程序做相應(yīng)修改就可以正常工作了。 在增加附件功能的時(shí)候，要達(dá)到設(shè)置暫停的效果，就必須在進(jìn)入中斷后馬上關(guān)總中斷，才能過(guò)把定時(shí)器關(guān)掉去實(shí)行中斷中的程序。5總結(jié)此次課程設(shè)計(jì)我一共花了差不多兩周的時(shí)間，其中差不多有一周時(shí)間里面我是在重新學(xué)習(xí)關(guān)于單片機(jī)的知識(shí)的。此次課程設(shè)計(jì)難的地方就是對(duì)程序的編寫難，很多地方都不怎么懂，所以我是看了蠻多的視頻之后才開始編寫程序的。在編寫的過(guò)程中運(yùn)用到了蠻多老師以前講的知識(shí)，中斷，定時(shí)器，延遲程序，函數(shù)聲明，位聲明等，很的新東西。同時(shí)經(jīng)過(guò)兩周的學(xué)習(xí)我也學(xué)會(huì)了不少東西。在焊接過(guò)程中，我學(xué)會(huì)應(yīng)先合理的布局，并認(rèn)真檢查每個(gè)元器件，確保無(wú)誤后再焊接。還有，不能急于求成，要焊接一個(gè)模塊，檢查一個(gè)模塊，免得整個(gè)版子焊完后再在一大堆線中檢查，這樣不僅效率低且耗時(shí)。自然，我也學(xué)會(huì)如何去發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的一些方法。在做流量監(jiān)控模塊的時(shí)候我做了好幾塊板都不成功剛剛開始，后來(lái)我慢慢查找相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)的st188是無(wú)法輸出可以驅(qū)動(dòng)單片機(jī)的I/O電平變化的，需要加多一個(gè)比較器才可以，終于我經(jīng)過(guò)改進(jìn)電路圖，最后終于實(shí)現(xiàn)了功能，到達(dá)了老師的要求。至于軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試，我覺得它主要考驗(yàn)?zāi)愕乃季S邏輯能力及你對(duì)指令的熟悉程度?？梢哉f(shuō)再整個(gè)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，我不僅學(xué)會(huì)了延時(shí)的兩種方法，即軟件延時(shí)和硬件延時(shí)，還掌握數(shù)碼管的兩種顯示方式（即動(dòng)態(tài)顯示與靜態(tài)顯示）及其如何選擇。當(dāng)然，通過(guò)幾次反復(fù)調(diào)試過(guò)程，使得我對(duì)C程序指令有了更深刻的理解。此次課程設(shè)計(jì)過(guò)程我還掌握了一下幾點(diǎn)： （1）掌握了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程，熟悉了各種硬件電路以及軟件編程方法。 （2）理解了最單片機(jī)的各部分組成及特性。 （3）。這次課程設(shè)計(jì)，我經(jīng)過(guò)自己的努力和通過(guò)老師指導(dǎo)和同學(xué)的指點(diǎn)，最后終于把它完成了，我同時(shí)也學(xué)會(huì)了更多，比如中斷，數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，計(jì)數(shù)器等。在不懂的地方我們要虛心向別人請(qǐng)教，只有這樣