【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】
11P﹡.5直行紅00000P﹡.4直行綠11111P﹡.3右拐紅01111P﹡.2右拐綠10000/1P﹡.1行人綠00000P﹡.0行人紅11111道口控制字55H99H59H59H59H/5DH通行規(guī)則如下:(1)南北方向的行車直行,各路右拐,南北向行人通行,設(shè)置南北向通行時(shí)間為1min,且各路右拐比直行滯后10s放行。(2)南北方向的行車向左拐,各路右拐,行人禁止通行。通行時(shí)間為1min。(3)東西方向的行車直行,各路右拐,東西方向的行人通行。東西方向通行時(shí)間為1min,且各路右拐比直行要滯后20s放行。(4)東西方向的行車向左拐,各路右拐,行人禁止通行。通行時(shí)間為1min。上述的4種交通規(guī)則是通過控制紅綠燈端口送控制碼的方式來實(shí)現(xiàn)。其原理是根據(jù)不同規(guī)則通行時(shí)各路口的紅綠燈亮滅情況轉(zhuǎn)換為單片機(jī)端口的控制碼。指示燈功能通過T0定時(shí)中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)。定時(shí)器T0定時(shí)溢出的中斷周期設(shè)為50ms,中斷累計(jì)20次時(shí)對(duì)120s倒計(jì)時(shí)單元進(jìn)行減1操作。本設(shè)計(jì)中將4種通行規(guī)則分成幾種不同的亮燈方式,通過查詢秒倒計(jì)時(shí)單元的數(shù)據(jù),以實(shí)現(xiàn)在不同的時(shí)間段給控制端口送不同的控制數(shù)據(jù)碼??刂拼a分為120s~110s、110s~70s、70s~60s、60s~10s、10s~0s這5個(gè)時(shí)間段。YYYYYNNNNNT0中斷程序現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)關(guān)中斷T0T0初值重裝東西或南北標(biāo)志位取反MOV SN,99HMOV EW,59HMOV SN,99HMOV EW,59HMOV SN,6AHMOV EW,59HMOV SN,6AHMOV EW,59HMOV SN,66HMOV EW,55HTIME110 ?TIME70 ?TIME60 ?TIME10 ?TIME=0 ?中斷返回 T0定時(shí)中斷服務(wù)程序流程圖 特種車輛自動(dòng)放行中斷服務(wù)程序當(dāng)有特種車輛經(jīng)過時(shí),車中就發(fā)射紅外線信號(hào),其信號(hào)將被道口控制板上的紅外信號(hào)接收器接收,并有一個(gè)低電平輸出觸發(fā)外中斷。N外中斷程序現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)關(guān)外中斷1開定時(shí)器1送全紅燈,數(shù)據(jù)緩存15s倒計(jì)時(shí)結(jié)束關(guān)定時(shí)器T1,開外中斷1現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù),中斷返回紅燈顯示Y 特種車輛自動(dòng)放行的中斷流程圖 車輛檢測(cè)中斷服務(wù)程序車輛檢測(cè)電路主要是測(cè)量由于紅燈而導(dǎo)致的滯留車隊(duì)的長(zhǎng)度,因此在紅燈結(jié)束時(shí)讀入的車隊(duì)長(zhǎng)度才是真正的滯留車隊(duì)長(zhǎng)度。本文選取紅燈還剩2s時(shí)讀入路況信息[14]。YN中斷響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)關(guān)外中斷東西方向紅燈還剩2s時(shí)讀入該方向的路況南北方向紅燈還剩2s時(shí)讀入該方向的路況關(guān)定時(shí)器,開外中斷開啟定時(shí)器相應(yīng)方向通行時(shí)間增加中斷返回東西方向車數(shù)量=南北方向車數(shù)量? 車輛檢測(cè)中斷流程圖 存儲(chǔ)器及I/O口接口地址本設(shè)計(jì)中,單片機(jī)的程序起始地址為0000H,定時(shí)器T0中斷程序入口地址為000BH定時(shí)器T1的中斷程序入口地址為001BH,命令/狀態(tài)寄存器地址為0080H,P1口地址為0090H,P2口地址為00A0H。 LED顯示電路有關(guān)編程LED顯示電路中最重要的是十六進(jìn)制數(shù)字形代碼表,: 十六進(jìn)制數(shù)字形代碼表字型共陽極代碼共陰極代碼字型共陽極代碼共陰極代碼0C0H3FH990H6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHB83H7CH3B0H4FHCC6H39H499H66HDA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHFBEH71H7F8H07H滅FFH00H880H7FH5 交通燈控制系統(tǒng)的調(diào)試 調(diào)試方法 以電子線路為基礎(chǔ)的各種電子產(chǎn)品在安裝完成后一般都要進(jìn)行調(diào)試,才能正常地進(jìn)行工作。在調(diào)試過程中常常會(huì)出現(xiàn)各種電路故障,經(jīng)過檢測(cè)、排查,才能準(zhǔn)確地排除故障。調(diào)試主要是包括調(diào)整和測(cè)試兩個(gè)部分。調(diào)整主要是對(duì)電路參數(shù)的調(diào)整。一般是對(duì)電路中可調(diào)元器件,例如電容、電感等部分進(jìn)行調(diào)整,使電路功能達(dá)到預(yù)期的效果。測(cè)試主要是對(duì)電路的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和功能進(jìn)行測(cè)試和檢查,并與設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)相比較,以確定電路是否能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。調(diào)試和調(diào)測(cè)試是相互依賴、互相補(bǔ)充的,統(tǒng)稱為調(diào)試。由于在實(shí)際工作中,二者是一項(xiàng)工作的兩個(gè)方面。經(jīng)測(cè)試、調(diào)整、再測(cè)試、再調(diào)整,直到實(shí)現(xiàn)電路要求的設(shè)計(jì)指標(biāo)為止。能夠采用適當(dāng)?shù)姆椒ú檎?、判斷和確定故障的具體部位及其原因,是故障檢測(cè)的關(guān)鍵。在應(yīng)用中,我們檢測(cè)電子線路故障經(jīng)常采用觀察法。觀察法又分為靜態(tài)觀察法和動(dòng)態(tài)觀察法。所謂靜態(tài)觀察法就是在電子線路通電前通過目視檢查找出某些故障。主要檢查焊點(diǎn)是否虛焊、導(dǎo)線接頭是否接好、接插件是否松脫、管腳是否插錯(cuò)方向或折彎等。當(dāng)靜態(tài)觀察沒有發(fā)現(xiàn)異常時(shí),可進(jìn)一步采用動(dòng)態(tài)觀察法。動(dòng)態(tài)觀察法又稱通電觀察法,即給電路通電后,通過觀察電路內(nèi)有無打火,冒煙現(xiàn)象,或是聞到電路內(nèi)有無燒焦、燒糊的異味;手觸摸一些器件有無發(fā)燙。發(fā)現(xiàn)異常立刻斷開電源。由通電觀察,可以確定故障原因,但大部分情況下并不能確認(rèn)故障的確切位置。例如集成電路的發(fā)熱,可能是周邊電路故障導(dǎo)致的,也可能是供電電壓有問題,或負(fù)載過重等問題。因此配合其他檢測(cè)方法,分析判斷,可更準(zhǔn)確找出故障所在。 調(diào)試及性能分析 紅綠燈控制程序不通過定時(shí)器T0,再觀察其邏輯狀態(tài)是否符合要求??梢苑磸?fù)多次進(jìn)行調(diào)試,直到邏輯關(guān)系正確,但要注意,東西方向、南北方向的指示燈要同時(shí)調(diào)試。 特殊車輛通行時(shí)紅外線檢測(cè)電路的調(diào)試可將示波器輸入端接在交通控制燈的紅外接收模塊的輸出引腳上,并在模擬小車中放一塊紅外線發(fā)射模塊,當(dāng)小車通過路口時(shí),可檢測(cè)紅外線是否被接收。如果該引腳輸出為低電平,則說明可以接收到信號(hào),電路正常。 車輛檢測(cè)電路的調(diào)試可在將示波器輸入端端接在交通控制燈的車輛檢測(cè)模塊的輸出引腳上,給CCD一個(gè)一定距離里的車隊(duì)信號(hào),可檢測(cè)車隊(duì)長(zhǎng)度是否能被檢測(cè)。如果該引腳輸出為低電平,則說明可以檢測(cè)車隊(duì)長(zhǎng)度,調(diào)整綠燈時(shí)間,電路正常。6 測(cè)量結(jié)果本系統(tǒng)是以AT89C51單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)的交通燈控制系統(tǒng)可用于十字路口的行車及行人的交通管理,采用3位7段LED數(shù)碼管,直觀地顯示紅綠燈的開放和關(guān)閉時(shí)間;設(shè)計(jì)中的兩種倒計(jì)時(shí):120s倒計(jì)時(shí)適用于車流量較大的城市,60s倒計(jì)時(shí)適用于車流量較小的中小型城市。本設(shè)計(jì)功能完整,不僅有普通的交通燈指示功能,還新增了特種車輛自動(dòng)放行、車流量檢測(cè)和盲人語音提示的功能。該系統(tǒng)的控制功能與效果同真實(shí)道口管理紅綠燈是完全一致的。7 結(jié)束語隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,交通燈控制在交通運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。本文主要論述了基于AT89C51單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng),雖然智能交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)取得不少成就,且道路相對(duì)好的地方,傳統(tǒng)的固定時(shí)間的交通燈控制還是有一定的作用。但隨著城市化日益完善,車的數(shù)量也在快速的增加。此時(shí),可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)的交通狀況實(shí)時(shí)改變通行時(shí)間的智能交通將可起到疏導(dǎo)交通,提高運(yùn)輸效率,改善城市交通環(huán)境,推動(dòng)城市化日益完善。本文完成過程中,要做的工作有:(1)確定交通控制系統(tǒng)的通行方案,規(guī)定各個(gè)方向行車的通行時(shí)間及分配。(2)以ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)為系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)核心,輸入量有:車流量、特種車輛自動(dòng)通行信號(hào)、定時(shí)中斷;輸出量控制交通燈信號(hào)燈亮滅狀態(tài)、時(shí)間、LED倒計(jì)時(shí)顯示及盲人語音提示。(3)車流量檢測(cè)采用模糊控制的方法,通過對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行清晰化、具體化,經(jīng)單機(jī)控制器的相關(guān)算法與處理確定紅綠燈的亮滅時(shí)間。(4)運(yùn)用匯編語言對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟件編程,為了便于編寫、調(diào)試、修改和增減,系統(tǒng)軟件的編寫采用模塊化的設(shè)計(jì)方法。參考文獻(xiàn)[1],2006(2):1618[2],1998,7(1):3541[3]查振業(yè),1997,25(2):6365[4],2008,(5):12341237[5],2008,(6):3033[6]吳黎明,:科學(xué)出版社,2005[7]董加禮,曹旭東,:北京工業(yè)大學(xué)出版社,1990[8],(2):2527[9]:清華大學(xué)出版社,2005[10],2008[11]馮冬青,:化學(xué)工業(yè)出版社,2000[12]樓然苗,李光飛. 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2009[13]溫欣玲,2007,23(102):9092[14]:機(jī)械工業(yè)出版社,2007The Design of Traffic Light Control System Based On AT89C51 MCUSu LiDepartment of Physics and Electronics No. 07418519Faculty Adviser: Zhou JiachaoAbstract This study is based on AT89C51 as the controller of the intelligent traffic light control system. The system can achieve the special viehicles (119,120ect) automatically release through the infared receiver to receive signal. Collecting traffic information by the vehicle detection circuit, treated by the MCU, assigning green time of each lane to achieve dynamic adjustment of traffic by the 74HC244 driving the passage of LED digital display the countdown. The traffic light of turn left, turn right, straight and pedestrian adopt with twocolor highbrightness lightemitting diodes, and the design is also added the circuit of vioce prompts, it’s convenient to blind man cross the sidewalk. The design is based on software and hardware bination to achieve. The paper gives a detailed circuit diagram of hardware and software flow chart and program soure code.Keywords: intelligent traffic light, AT89C51, vehicle detection, 74HC244, LED附錄A系統(tǒng)原理圖附錄B 源程序;***************************************************************;; 匯編程序 ;;***************************************************************; TIME EQU 50H ;秒計(jì)數(shù)用TIMESFR EQU 51H ;臨時(shí)寄存器CONR5 EQU 52H ;T11秒定時(shí)計(jì)數(shù)用TIMED0 EQU 55H ;單向最大定時(shí)時(shí)間,直行開始,人行開始120TIMED1 EQU 56H ;各路右轉(zhuǎn)開始時(shí)間 110TIMED2 EQU 57H ;前行結(jié)束提醒 70TIMED3 EQU 58H ;前行結(jié)束,人行結(jié)束,左轉(zhuǎn)開始 60TIMED4 EQU 59H ;左轉(zhuǎn)結(jié)束提醒TIMED5 EQU 5AH ;左轉(zhuǎn)結(jié)束TIMED6 EQU 5BH TIMED7 EQU 5CH SN EQU P1 ; 南北口EW EQU P2 ; 東西口SCAN EQU P3 ;掃描口LEDOUT EQU P0 ;段碼口SNEWFLAG BIT 09H ;東西口與南北口轉(zhuǎn)換標(biāo)志;按鍵在掃描口的最高位,按一下,全紅燈,再按一下,恢復(fù)原狀態(tài);定時(shí)器T0、T1溢出周期為50MS,T0為秒計(jì)數(shù)用; ************************************中斷入口程序************