【文章內(nèi)容簡介】 四相位控制具有很高的安全性, 但只能在各種車道分離的交叉口使用, 且在輕交通流的情況下交通效率較低。二相位控制其安全性稍低, 但能在各種交叉口運行, 且交通效率高。因此, 為適應不同的實際情況, 在系統(tǒng)中選用二相位和四相位控制兩種方式。 第一相位 第二相位 第三相位 第四相位圖2 十字路口四相位信號控制示意圖交叉路口交通信號控制中，由于交叉路口車道窄，車流量較小，一般只采用兩個相位，即兩相制，如東西向放行，顯綠燈，則南北向禁止，顯紅燈，這是第一相。第二相時，南北放行，顯綠燈，東西向禁止通行，顯紅燈。幾何特性一定的條件下，交叉路口的信號配時是提高交叉路口通行能力、減少車輛在交叉路口的排隊延誤和停車次數(shù)最為重要的決定因素。交叉路口的信號配時包括三個方面的內(nèi)容：信號周期、綠信比和信號周期的起始時間。交通路口的交叉路口控制中，由于車道加寬，車流量也比以前大大增加了，這時為了保障交通安全，及車流的順利暢通，就需要再增加相位的設置，例如可增加適當?shù)淖筠D(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)相位，使每一方向的車流都可在通過交叉路口時不受其它方向車輛的干擾，提高了交叉路口的交通安全和通行率。但是相位又不能設置太多，如果太多，就會使單方向的車輛等待通過時間加長，造成交通堵塞。因此，根據(jù)交叉路口的車流量信息，相理設置也是至關重要的環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)十字路口的相位及步伐設置為四相位：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)，禁止直行及東西左轉(zhuǎn)。而在這四個相位運行中，右轉(zhuǎn)是不被禁止的，可以隨時通過的。其相位方案見圖2圖3 十字路口交通控制信號燈布置示意圖設有一個南北（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3所示?！≡矸治?交通燈顯示時序的理論分析 圖4 狀態(tài)周期示意圖共四種狀態(tài)，分別設定為SSSS4，交通燈以這四種狀態(tài)為一個周期，循環(huán)執(zhí)行如下圖所示：依據(jù)上述車輛行駛的狀態(tài)圖，可以列出各個路口燈的邏輯表如下表所示(其中邏輯值“1”代表直行通行，邏輯值“0”代表禁止通行，邏輯值“L”代表左拐通行)：表1狀態(tài)1圖S1的狀態(tài)ESWN邏輯值0101顯示時間正常模式下為40S表2狀態(tài)2圖S2的狀態(tài)ESWN邏輯值0L0L顯示時間正常模式下為20S表3狀態(tài)3圖S3的狀態(tài)ESWN邏輯值1010顯示時間正常模式下為40S表1狀態(tài)4圖S4的狀態(tài)ESWN邏輯值L0L0顯示時間正常模式下為20S程序就是在上述四種狀態(tài)下循環(huán)轉(zhuǎn)化的。一個周期四個狀態(tài)，在正常模式下共花費2分鐘。 交通燈顯示的理論分析（1） 倒計時顯示的理論分析 利用定時器中斷，設置 TH0=TH1＝(6553650000)/256。每到第20次中斷即過了20*＝1秒時，使時間的計數(shù)值減1，便實現(xiàn)了倒計時的功能。[9]（2） 狀態(tài)燈顯示的理論分析 黃燈閃爍同樣可以利用定時器中斷。每到第10次中斷即過了10*＝，使黃燈標志位反置，即可讓黃燈1秒閃爍一次。[10]三、系統(tǒng)硬件電路 AT89C52簡介AT89C52是51系列單片機的一個型號，它是ATMEL公司生產(chǎn)的。AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含8kbytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），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MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可為您提供許多較復雜系統(tǒng)控制應用場合。[1]AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程,但不可以在線編程(S系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。　 兼容MCS51指令系統(tǒng)8k可反復擦寫(1000次）FlashROM　　32個雙向I/O口256x8bit內(nèi)部RAM　　3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷時鐘頻率024MHz　　2個串行中斷可編程UART串行通道　　2個外部中斷源共6個中斷源　　2個讀寫中斷口線3級加密位　　低功耗空閑和掉電模式軟件設置睡眠和喚醒功能AT89C52的P為40腳雙列直插封裝的8位通用微處理器，采用工業(yè)標準的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主IC內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd（9腳）為復位輸入端口，外接電阻電容組成的復位電路。VCC（40腳）和VSS（20腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負端。P0~P3為可編程通用I/O腳，其功能用途由軟件定義，在本設計中，P0端口（32~39腳）被定義為N1功能控制端口，分別與N1的相應功能管腳相連接，13腳定義為IR輸入端，10腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12腳、27腳及28腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU的相應功能端，用于當前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進入的控制功能。 AT89C52單片機的特點（1）性價比高，開發(fā)周期短，易于產(chǎn)品化，（2）集成度高，可靠性好，抗干擾性強，（3）功能完善，接口多樣，（4）低功耗、低電壓一般電源供電電壓在5～3V范圍內(nèi)單片機都能正常工作，供電的下限可達1～2V。（5）總線多樣，易于擴展單片機外部的典型三總線結(jié)構(gòu),方便系統(tǒng)構(gòu)擴展,構(gòu)成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)。外部總線增加了I2C及SPI等串行總線方式, 可根據(jù)需要進行并行或者串行擴展。 譯碼器74LS13874LS138 為3 線－8 線譯碼器共有 74LS138和 74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式。[8]①當一個選通端（E1）為高電平，另兩個選通端（(/E2))和/(E3)）為低電平時，可將地址端（A0、AA2）的二進制編碼在Y0至Y7對應的輸出端以低電平譯出。比如：A2A1A0=110時，則Y6輸出端輸出低電平信號。②利用 EE2和E3可級聯(lián)擴展成 24 線譯碼器；若外接一個反相器還可級聯(lián)擴展成 32 線譯碼器。③若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。④可用在8086的譯碼電路中，擴展內(nèi)存。[8]A0~A2：地址輸入端STA（E1）：選通端/STB（/E2）、/STC（/E3）：選通端（低電平有效）/Y0~/Y7：輸出端（低電平有效）VCC：電源正GND：地74LS245是我們常用的芯片，用來驅(qū)動led或者其他的設備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。當8051單片機的P0口總線負載達到或超過P0最大負載能力時，必須接入74LS245等總線驅(qū)動器。當片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收）DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。由于P2口始終輸出地址的高8位，接口時74LS245的三態(tài)控制端1G和2G接地，P2口與驅(qū)動器輸入線對應相連。P0口與74LS245輸入端相連,E端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。8051的/