【文章內(nèi)容簡介】 圖33 各狀態(tài)基本功能其中車流量大小的判斷方法為：本次設計設定30秒內(nèi)南往北通過車輛達不到15輛時，判斷該方向為少車，設定通行為30秒，當30秒時間內(nèi)南往北或者北往南任意一個方向通過的車輛達到15輛及以上時證明該狀態(tài)車輛較多，下一次該方向綠燈方形時間延長10秒，改為40秒，當40秒內(nèi)通過車輛達到25輛時判斷為擁擠，下一次綠燈放行時間仍為40秒，當40秒內(nèi)通過車輛達不到25輛時判斷為少車，下次綠燈放行時間改為30秒，依次類推。這樣檢測，某次可能不準確，但下次肯定能補回來，累積計算是很準確的。由于南往北、北往南顯示時間相同，所以只要一個方向多車，下次時間就要加長。東往西、西往東也一樣，如圖34所示：圖34 車流量大小判斷規(guī)則 總程序流程圖 智能交通燈控制系統(tǒng)要求車流量檢測及倒計時的顯示，程序包含了外部中斷、定時器中斷、按鍵掃描、車流量按鍵模擬等部分，在程序編寫中南北車流量檢測計數(shù)使用的是計數(shù)器T1按鍵模擬，而東西車流量使用的是普通按鍵模擬。其中車流量大小判斷條件已經(jīng)給出，流程圖如圖35所示：圖35 總程序流程圖 單片機的I/O分布智能交通燈中STC89C52單片機的I/O分配表如下所示：表31 C52單片機控制系統(tǒng)的I/O分配表D0GREEN_BD1K8D2dulaD3welaD4K7D5K6D6K5D7K4RED_AK3YELLOW_AK2GREEN_AK1RED_BK0YELLOW_B ，最上端的引腳接高電平。 ，RED_A（南北向紅燈）,YELLOW_A（南北向黃燈）,GREEN_A（南北向綠燈）,RED_B（東西向紅燈）,YELLOW_B（東西向黃燈）,GREEN_B（東西向綠燈）,分別控制其路燈的亮滅。, ， ，k6，k5，k4，k3，k2，k1，k0來用于實現(xiàn)按鍵控制。 鎖存器74HC573的I/O分布智能交通系統(tǒng)中74HC573鎖存器U2，U3的接口分配表如下所示：表32 74HC573鎖存器U2，U3的接口分配表D0（U2，U3）D0Q3(U2)dD1（U2，U3）D1Q4(U2)eD2（U2，U3）D2Q5(U2)fD3（U2，U3）D3Q6(U2)gD4（U2，U3）D4Q7(U2)hD5（U2，U3）D5Q0(U3)we1D6（U2，U3）D6Q1(U3)we2D7（U2，U3）D7Q4(U3)we3Q0(U2)aQ5(U3)we4Q1(U2)bLE(U2)dulaQ2(U2)cLE(U3)wela如表42所示對于74HC573鎖存器U2。，也就是dula端口，來實現(xiàn)鎖存器的段選功能，也就是wela端口來實現(xiàn)鎖存器的位選功能。U2的Q0Q7分別接到數(shù)碼管的a,b,c,d,e,f,g,h引腳，來實現(xiàn)數(shù)碼管的數(shù)字顯示，最后U3中的Q0,Q1分別接we1，we2。Q4,Q5分別接we3，we4來選擇某一位的數(shù)碼管顯示。 編程軟件硬件平臺結(jié)構(gòu)一旦確定，大的功能框架基本形成。軟件在硬件平臺上構(gòu)筑，完成各部分硬件的控制和協(xié)調(diào)。系統(tǒng)功能是由軟硬件共同實現(xiàn)的，因為軟件的可伸縮性，最終實現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強可弱，差別可能很大。因此，軟件是本系統(tǒng)的靈魂。軟件采用模塊化設計方法，不但易于編程和調(diào)試，也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。同時，對軟件進行全面測試也是檢驗錯誤排除故障的重要手段。運用keil軟件來進行編程，但由于匯編比較繁瑣，在這次設計中我采用了常用的C語言編程來實現(xiàn)，更易于編寫與調(diào)試。 keil軟件的使用首先是啟動keil4，建立一個工程，設置工程存儲路徑，并為自己建立的工程起一個名字“智能交通燈”如圖36所示：圖36 工程起名其次是選擇選用單片機的型號：STC89C52 ,這一步是建立工程中的C文件，稍后要在這里面編寫程序。點擊新建保存按鈕，：，如圖37所示：圖37 建立C文件最后點擊Target1文件樹，再點擊Source group1右鍵單擊鼠標，顯示如下，選中Add File to ‘source group 1’,將保存的C文件添加到文件樹中：圖38 將C文件添加到工程中 編譯用keil軟件環(huán)境編寫和修改程序，keil里面帶有單片機89C52運行很多的庫程序，方面快捷。當程序編寫完畢編譯無錯誤時，點擊左上角的按鈕，點擊Output項，并且在“Create HEX File”前面打上對勾，此文件用于仿真和實物程序下載所用，如圖39所示：圖39 keil軟件中生成hex文件方法點擊左上角的按鍵，進行編譯，查看所編的C語言程序是否存在語句方面錯誤，如圖310所示：圖39 編譯顯示結(jié)果是否錯誤在此操作的同時就已經(jīng)在所保存的文件夾里生成了hex文件，該操作對后續(xù)的proteus軟件進行仿真有著直接的關系。第4章 系統(tǒng)的仿真了解虛擬物理原型的功能，在目標板沒有制作或投產(chǎn)前，就可以對硬件系統(tǒng)的功能、合理性和性能指標進行充分調(diào)整，并可以在沒有硬件的情況下，進行相應的程序設計和調(diào)試，也可由仿真電路圖直接導出繪制成印制電路板（PCB）。 仿真軟件本次設計使用的是proteus軟件，Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。Proteus軟件具有其它EDA工具軟件的功能。這些功能是：1．原理布圖2．PCB自動或人工布線3．SPICE電路仿真。革命性的特點：1．互動的電路仿真用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。2．仿真處理器及其外圍電路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設計開發(fā)環(huán)境。 系統(tǒng)仿真按照硬件要求將仿真軟件的界面中的各個器件進行連接，如圖41所示：圖41 proteus仿真界面將各個部件連接好之后，雙擊單片機C52在Program File中選擇keil生成的hex文件，將其導入單片機即可仿真，如圖42所示：圖42 仿真時選中keil生成的hex文件最后點擊proteus左下角的運行按鍵即可進入仿真界面，如圖43所示：圖43 點擊Play運行仿真 結(jié)果分析初始狀態(tài)南設定北通行30s，初始狀態(tài)南北設定通行30s，因為 東西禁行時間=南北通行時間+黃燈閃爍時間5s+南北左行時間10s，所以東西禁行時間為45s，在沒有其他操作的情況下仿真效果圖就如圖44所示：圖44 初始狀態(tài)/車流量較小顯示仿真效果圖由于本次設計使用的是兩個鎖存器來實現(xiàn)數(shù)碼管的動態(tài)掃描顯示，來顯示兩位數(shù)字的，而在仿真軟件中卻不能實時的體現(xiàn)出來，因此不能完全的顯示出兩位數(shù)字，若是做成實物再使得掃描的時間間隔短些，根據(jù)人類的視覺暫留即可看到兩位數(shù)的遞減顯示。 在沒有任何操作的情況下，南北綠燈通行時間顯示完畢后南北黃燈閃爍五秒，東西禁行時間=南北左行時間10s+黃燈閃爍時間5s，所以東西禁行的時間為15s，仿真效果圖就如圖45所示：圖45 黃燈閃爍效果圖這次仿真實現(xiàn)了課題任務的要求，通過這次仿真發(fā)現(xiàn)和解決了很多問題，例如，在調(diào)試過程中還是遇到了硬件電路圖布局不合理，按鍵抖動的現(xiàn)象，不過通過調(diào)整布局電路圖趨于規(guī)范合理，通過增加去抖動函數(shù)顯示也穩(wěn)定了很多。第5章 總結(jié)本次設計以STC89C52單片機為核心，程序是有C語言實現(xiàn)，用keil軟件進行編譯，可大大加快調(diào)試進度。設計的交通燈可用于十字路口的車流量控制車輛的交通管理，顯示采用兩位的數(shù)碼管，可以直觀的顯示紅綠燈的開放和關閉的時間，當遇到緊急狀況時可以啟動緊急模式；交通燈的通行時間可根據(jù)大中小城市進行更改。南北通行時間相同，東西通行時間相同，不能單獨控制。當然設計中還是存在了一些問題未能解決掉，比如南北通行狀態(tài)、東西通行狀態(tài)互換是由手動完成的，并沒有完全的實現(xiàn)全自動的控制；數(shù)碼管的顯示在仿真軟件界面的顯示未能直觀的看到具體的兩位數(shù)字，數(shù)字是跳動的，沒能夠截出一個完整的數(shù)字，而在實際的十字路口數(shù)碼管的動態(tài)掃描還是可以運用的。通過這次畢業(yè)設計，我不僅將理論很好地應用到實際當中去，而且我還學會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。本次畢設使我在單片機的基本原理、單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設計思路技巧（特別是C語言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應用型人才打下良好的基礎。創(chuàng)新可以是在原有的基礎上進行改進，使之功能不斷完善，成為真己的東西。在整個畢業(yè)設計過程中，我花費了大量的時間和精力，更重要的是，我在學會創(chuàng)新的基礎上，同時還懂得合作精神的重要性，學會了與他人合作。我在老師的精心指導和嚴格要求下，獲得了豐富的理論知識，極大地提高了實踐能力，單片機領域這對我今