【導(dǎo)讀】車(chē)輛闖紅燈報(bào)警；綠燈時(shí)間可檢測(cè)車(chē)流量并可通過(guò)雙位數(shù)碼管顯示。20xx年12月初一一一20xx年1月底，整理資料。20xx年5月初一一一20xx年6月底，論文定稿。人們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)了重要地位，隨著人們社會(huì)活動(dòng)日益增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，汽車(chē)數(shù)量急劇增加，道路導(dǎo)通能力，較少交通事故有顯著的效果。本模擬交通燈系統(tǒng)利用單片機(jī)AT89C51作為核心元件，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)信號(hào)燈對(duì)路面狀況的。只能控制，從一定程度上解決交通路口堵塞、車(chē)輛停車(chē)等待時(shí)間不合理、急車(chē)強(qiáng)通等問(wèn)題。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、成本低、實(shí)時(shí)性好、安裝維護(hù)方便等有點(diǎn)，有廣泛的應(yīng)用前景。

　　

【正文】 較用。 圖 42 獨(dú)立式按鍵電路 非編碼鍵盤(pán)只簡(jiǎn)單地提供行和列的矩陣，其他工作均由軟件完成。由于其經(jīng)濟(jì)實(shí)用，較多得應(yīng)用單片機(jī)系統(tǒng)中。 獨(dú)立式按鍵是直接用 I/O 口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占有一根 I/O 口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它 I/O 口線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵的典型應(yīng)用如圖所示 圖 43 按鍵觸點(diǎn)的機(jī)械抖動(dòng) 獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根 I/O 口線，因此，在按鍵較多時(shí)， I/O 口線浪費(fèi)較大，不宜 使用。 圖中按鍵輸入均采用低電平有效，此外，上拉電阻保證了按鍵斷開(kāi)時(shí)， I/O 口線確定的高電平。當(dāng) I/O 口線內(nèi)部有上拉電阻時(shí)，外電路可不接上拉電阻。不過(guò)，設(shè)計(jì)鍵盤(pán)的時(shí)候，因?yàn)椴捎玫氖菣C(jī)械式按鍵，要考慮鍵盤(pán)去抖問(wèn)題。 安恢復(fù)鍵對(duì)上兩者進(jìn)行恢復(fù)到正常狀態(tài)。鍵盤(pán)的按鍵由機(jī)械觸點(diǎn)構(gòu)成的。當(dāng)開(kāi)關(guān) K 未被按下時(shí)， P1 口輸入為低電平， K 閉合后，與之對(duì)應(yīng)的 P1 口輸入為高電平。由于按鍵是機(jī)械觸點(diǎn)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開(kāi)、閉合時(shí)，會(huì)有抖動(dòng)， P1 口輸入端的波形會(huì)有尖峰脈沖出現(xiàn)。如上圖所示。 為了使 CPU 能正確地讀出 P1 口的狀態(tài)，對(duì)每一次按鍵 只作一次回應(yīng)，就必須考慮如何去除抖動(dòng)，常用的去抖動(dòng)的方法有兩種：硬體方法和軟體方法。單片機(jī)中常用軟體法，因此，對(duì)于硬體方法這里不采用。軟體方法是在單片機(jī)獲得 口為高的信息后，不是立即認(rèn)定鍵盤(pán) K 已被按下，而是延時(shí) 10 毫秒或更長(zhǎng)一些時(shí)間后再次檢測(cè) P1 鍵盤(pán)接口，如果仍未高，說(shuō)明 K 的確按下了，這實(shí)際上是避開(kāi)了按鍵按下時(shí)的抖動(dòng)時(shí)間。而在檢測(cè)到按鍵釋放后 ( 位低 )再延時(shí) 510 個(gè)毫秒，消除后沿的抖動(dòng)，然后再對(duì)鍵值處理。不過(guò)一般情況下，我們通常不對(duì)按鍵釋放的后沿進(jìn)行處理，實(shí)踐證明，也能滿足一定的要求，當(dāng)然，實(shí) 際應(yīng)用中，對(duì)按鍵的要求也是千差萬(wàn)別，要根據(jù)不同的需求編制處理程序，以上是消除鍵抖動(dòng)的原則。具體消抖見(jiàn)軟件設(shè)計(jì)。 鍵盤(pán)采用獨(dú)立式鍵盤(pán)，單片機(jī)的 I/O 口數(shù)可以滿足該鍵盤(pán)，并且可以完成題目中的所要求的設(shè)定時(shí)間、緊急情況控制功能。 交通燈顯示 采用信號(hào)燈拼成箭頭狀作為入行提示 /左右轉(zhuǎn)提示，清晰明了。 VT為雙向晶閘管，當(dāng)門(mén)極為高電平晶閘管導(dǎo)通，該支路指示燈亮；當(dāng)門(mén)極為低電平是晶閘管關(guān)斷，該支路指示燈滅。用 220V交流電驅(qū)動(dòng)交通燈，這樣就滿足了在陽(yáng)光下或者在霧天也可以看清楚交通燈信號(hào)。 系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行保 障系統(tǒng) 由于單片機(jī)自身的抗干擾能力比較差，尤其在一些條件比較惡劣、噪音大的場(chǎng)合，常會(huì)出現(xiàn)單片機(jī)因?yàn)槭芡饨绺蓴_而導(dǎo)致死機(jī)的現(xiàn)象，造成系統(tǒng)不能正常工作，為了使系統(tǒng)在噪音大的路口可以比較穩(wěn)定的運(yùn)行，在系統(tǒng)中設(shè)定了看門(mén)狗電路，用以保證系統(tǒng)在受到外界干擾死機(jī)或者不能正常工作時(shí)，可以自動(dòng)重置。 本系統(tǒng)采用專(zhuān)業(yè)芯片 MAX692 作為外部看門(mén)狗電路。 理論分析與計(jì)算 交通燈顯示時(shí)序的理論分析與計(jì)算 對(duì)于一個(gè)交通路口來(lái)說(shuō)，能在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大的車(chē)流量，就算達(dá)到了最佳的性能，我們稱(chēng)在單位時(shí)間內(nèi)多能達(dá)到的最大車(chē) 流為車(chē)流量，用公式：車(chē)流量 =車(chē)流 /時(shí)間 來(lái)表示。 如下圖所示為一種紅綠燈規(guī)則狀態(tài)圖，分別設(shè)定為 S S S S4，交通燈以這四的狀態(tài)為一個(gè)周期，循環(huán)執(zhí)行 圖 45a車(chē)輛行駛狀態(tài) S1 圖 45 b 車(chē)輛行駛狀態(tài) S2 圖 45c 車(chē)輛行駛狀態(tài) S3 圖 45d 車(chē)輛行駛狀態(tài) S4 請(qǐng)注意圖 b 和圖 d，的，它們?cè)谝粋€(gè)時(shí)間段中四個(gè)方向都可以通車(chē)，這種狀態(tài)能在一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較大的車(chē)流量，效率特別高。 依據(jù)上述的車(chē)輛行駛的狀態(tài)圖，可以列出各個(gè)路口等的邏輯表；根據(jù)圖上可以看出，相鄰路口的燈它們的狀態(tài)在相位上相差 180176。因此最終只需寫(xiě)出一組 S S S S4 的邏輯狀態(tài)表。如下表所示 圖 46 外圈是北方為前進(jìn)方向的狀態(tài)循環(huán)，內(nèi)圈是東方為前進(jìn)方向的狀態(tài)循環(huán) 圖 47 交通燈的狀態(tài)循環(huán) 表中“ ”表示是紅燈亮（也代表邏輯上的 0），“√”是代表綠燈亮（也代表邏輯上的 1），依上表，就可以向?qū)?yīng)的端口送邏輯值。 交通燈顯示時(shí)間的理論分析與計(jì)算 東西和南北方向的放行時(shí)間的長(zhǎng)短是依據(jù)路口的各個(gè)方向 平時(shí)的車(chē)流量來(lái)設(shè)定，并且 S SS S4 各個(gè)狀態(tài)保持的時(shí)間之有嚴(yán)格的對(duì)于關(guān)系，其公式如下所示： TS1+TS2=TS3 TS2=TS4 TS1=TS3 我們可以依據(jù)上述的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)改變車(chē)輛的旅行時(shí)間。按照一般的規(guī)則，一個(gè)十字路口可分為主干道和次干道，主干道的旅行時(shí)間大于次干道的旅行時(shí)間，我們?cè)O(shè)定值時(shí)也應(yīng)以此為參考。 電路圖及設(shè)計(jì)文件 （ 1） 等控制電路設(shè)計(jì) 由于 32 個(gè) LED 來(lái)實(shí)現(xiàn)紅綠燈狀態(tài)，若直接接在單片機(jī)的口線，路口倒計(jì)時(shí)的顯示就不能實(shí)現(xiàn)，所以本次設(shè)計(jì)中采用一種新 型的電路如下圖所示。 圖 48 LED 燈控制電路 圖中 74LS04 的作用是倒想和驅(qū)動(dòng)，它輸出的電流大約 48mA，實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)足以滿足要求，而且發(fā)光二極管也能達(dá)到足夠的亮度。 觀察圖可以看出：兩組發(fā)光管（一組紅，一組綠）由于反相器的作用，其邏輯狀態(tài)恰恰相反。圖中的電阻串聯(lián)的二極管的作用是為了分壓，防止因上下兩組發(fā)光管分壓不同導(dǎo)致邏輯的錯(cuò)誤。共四組和上述相同的電路分別代表東西南北四個(gè)方向的紅綠燈，使用兩篇 74LS04 作為驅(qū)動(dòng)。 （ 2） 倒計(jì)時(shí)顯示電路設(shè)計(jì) 前面已經(jīng)分析過(guò)相同的 燈的狀態(tài)和倒計(jì)時(shí)都是相同的，所以為了節(jié)省，采用兩組四個(gè)數(shù)碼管作為倒計(jì)時(shí)的顯示；同時(shí)為了節(jié)省口資源，采用串口顯示的方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。如下圖所示 圖 49 數(shù)碼管顯示 第四章 總結(jié) 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了紅綠燈燃亮?xí)r間的功能，紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩 5 秒時(shí)黃燈閃爍警示。車(chē)輛闖紅燈報(bào)警；綠燈時(shí)間可檢測(cè)車(chē)流量并可通過(guò)雙位數(shù)碼管顯示。系統(tǒng)不足之處不能控制車(chē)的左、右轉(zhuǎn)，以及自動(dòng)根據(jù)車(chē)流改變紅綠燈時(shí)間等，這是由于本身地理位置以及車(chē)流量情況所定，如果有需要可以設(shè)計(jì)擴(kuò)充原系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 通過(guò)此次課題的研究，讓我更加深入的了解了單片機(jī)的一些功能，對(duì)于單片機(jī)在日常生活中的運(yùn)用有了更深層次的了解。在研究時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自身對(duì)于單片機(jī)的不理解之處，并查看相關(guān)書(shū)籍等資料解決了不懂得問(wèn)題。結(jié)合實(shí)際工作中的實(shí)踐和這次的畢業(yè)論文撰寫(xiě)，了解了很多也學(xué)到了很多。同時(shí)，對(duì)以前所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，有了進(jìn)一步的加深和鞏固。 參考文獻(xiàn) [1]張國(guó)鋒 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [J].高等教育研究， [2]張毅坤 .單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社， 1998 [3]胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M].北京：清華大學(xué)出版社， [4]胡乾斌 .單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M].華中科技大學(xué)出版社 .20xx [5]張毅剛 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1990 [6]雷麗文 .微機(jī)原理及接口技術(shù) .北京：電子工業(yè)出版社， [7]余錫存 曹?chē)?guó)華 .單片機(jī)原理及接口技術(shù)，陜西：西安電子科技大學(xué)出版社， 20xx