【導(dǎo)讀】速度，因此城市交通問題日益突出，經(jīng)常在十字路口等交通繁忙的地方發(fā)生堵塞情況，為了解決車和路的矛盾，常用的有兩種方法：一是控制需求，最直接的。辦法就是限制車輛的增加；二是增加供給，也就是修路。但是這兩個(gè)辦法都有其局限性。我國汽車工業(yè)正處在起步階段，限制車輛的增加不是解決問題的好方法。力，也將受到限制。污染和噪聲污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成為人們司空見慣而又不得不忍受的。點(diǎn)的智能信號燈控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前的主要任務(wù)。技術(shù)對交通燈進(jìn)行智能化管理，已成為目前廣泛采用的方法。交通系統(tǒng)正是解決這一矛盾的途徑之一。十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。進(jìn)行驗(yàn)證，并可以通過改變原件參數(shù)使整個(gè)電路優(yōu)化。2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。車放行，以免發(fā)生交通事故。少交通事故有明顯效果。常造成道路有效利用時(shí)間的浪費(fèi),出現(xiàn)空等現(xiàn)象,影響了道路的暢通,還行成擁堵現(xiàn)象。

　　

【正文】 Keil 和 Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級語言的源碼級仿真和調(diào)試； PCB 設(shè)計(jì)平臺 原理圖到 PCB 的快速通道： 原理圖設(shè)計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入 ARES 的 PCB 設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)； 先進(jìn)的自動布局 /布線功能：支持器件的自動 /人工布局；支持無 網(wǎng)格 自動布線或人工布線；支持引腳交換 /門交換功能使 PCB 設(shè)計(jì)更為合理； 完整的 PCB 設(shè)計(jì)功能：最多可設(shè)計(jì) 16 個(gè)銅箔層， 2 個(gè)絲印層， 4 個(gè)機(jī)械層（含板邊），靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動設(shè)計(jì)規(guī)則檢查， 3D 可視化預(yù)覽； 多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括 Gerber文件 的 導(dǎo)入或?qū)С?，便利與其它 PCB設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)（如 protel）和 PCB板的設(shè)計(jì)和加工。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 首先使用 Proteus軟件繪制出仿真所需的電路圖，如圖 。 圖 硬件電路圖 然后打開 Keil 軟件軟件界面如圖 所示 。 該軟件是預(yù)先安裝在電腦上的，運(yùn)用該軟件可以將預(yù)先寫好的源程序輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，并且具有編譯等強(qiáng)大的功能。 Keil 公司是一家業(yè)界領(lǐng)先的微控制器 （ MCU） 軟件開發(fā)工具的獨(dú)立供應(yīng)商。 Keil 公司制造和銷售種類廣泛的開發(fā) 工具，包括 ANSI C編譯器、宏匯編程序、調(diào)試器、連接器、庫管理器、固件和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)核心 (realtime kernel)。有超過 10 萬名微控制器開發(fā)人員在使用這種得到業(yè)界認(rèn)可的解決方案。其 Keil C51編譯器自 1988年引入市場以來成為事實(shí)上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并支持超過 500種 8051 變種。 Keil C51 是 美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件 開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境 （ uVision） 將這些部分組合在一起。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 圖 Keil 軟件界面 使用菜單 “File New”或者點(diǎn)擊工具欄的新建文件按鈕，即可在項(xiàng)目窗口的右側(cè)打開一個(gè)新的文本編輯窗口，在該窗口中輸入我們 的匯編語言源程序。如圖 所示。保存該文件，注意 必須加上擴(kuò)展名（匯編語言源程序一般使用 asm 或者 51 為擴(kuò)展名）。 文件保存為 。 圖 建立源文件 然后就可以建立工程文件了，在項(xiàng)目開發(fā)中，并不是僅有一個(gè)源程序就行了 ，還要為這個(gè)項(xiàng)目選擇 CPU（ Keil 支持?jǐn)?shù)百種 CPU，而這些 CPU 的特性不不是完全相同），本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 確定編譯、編繪、連接的參數(shù)，指定調(diào)試的的方式，將這些參數(shù)設(shè)置和所需的文件都加載一個(gè)工程中。點(diǎn)擊 “ProjectNew Project”菜單，出現(xiàn)一個(gè)對話框，要求給將 要機(jī)那里的工程起一個(gè)名字 jiaotongdeng，不需要擴(kuò)展名。點(diǎn)擊 “保存 ”按鈕，出現(xiàn)第二個(gè)對話框，如圖 所示 ，這個(gè)對話框要求選擇目標(biāo) CPU（即你所選的芯片型號）， Keil 支持的CPU 很多，我們選擇 Atmel 公司的 89C51 芯片。點(diǎn)擊 ATMEL 前面的 “+”號，展開該層，點(diǎn)擊其中的 89C51，然后再點(diǎn)擊 “確定 ”按鈕，回到主界面，此時(shí)，在工程文件窗口的文件頁中，出現(xiàn)了 “Target 1”，前面有個(gè) “+”號，點(diǎn)擊 +號展開，可以看到下一層的 “Source Groupl”，這是的工程文件還是一個(gè)空的文件，需要手動 把編寫好的源程序加入，點(diǎn)擊“Source Groupl”使其反白顯示，然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)郵件，出現(xiàn)一個(gè)下拉菜單，如圖 所示 。選中其中的 “Add file to Group Source Groupl”，出現(xiàn)一個(gè)對話框，要求尋找源文件，注意，該對話框下面的 “文件類型 ”默認(rèn)為 C source file（ *.c）也就是以 C 為擴(kuò)展名的文件，而我們的文件是以 asm 為擴(kuò)展名的文件，所以在列表中找不到 ，要將下列文件類型改掉，點(diǎn)擊對話框中的 “文件類型 ”下拉列表，找到并選中 “Asm Source File（ *.a51,*asm），這樣，在列表中就可以找到 文件了。 圖 選擇 CPU 工程建立好以后，還要對工程進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置，以滿足要求。 首先點(diǎn)擊左邊 Project 窗口的 Target 1，然后使用菜單 “ProjectOption for target ?target1?” 即出現(xiàn)對工程設(shè)置的對話框 。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 圖 加入文件 設(shè)置對話框中的 Target 頁面，如圖 所示， Xtal 后面的數(shù)值是晶振頻率值，默認(rèn)值是所選目標(biāo) CPU 的最高可用頻率值對于我們所選的 AT89C51 而言是 24M，該數(shù)值與最終產(chǎn)生的目標(biāo)代碼無關(guān)，僅用于軟件模擬調(diào)試時(shí)顯示程序執(zhí)行時(shí)間。 圖 對目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置 正確設(shè)置該數(shù)值可使顯示時(shí)間與實(shí)際所用時(shí)間一致，一般將其設(shè)置成與你的硬件所用晶振頻率相同，如果沒必要了解程序執(zhí)行的時(shí)間，也可以不設(shè)，這里設(shè)置為 24。 Memory Model 用于設(shè)置 RAM 使用情況有三個(gè)選擇項(xiàng)， Small 是所有變量都在單片機(jī)的內(nèi)部 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 RAM 中； Compact 是可以使用一頁外部擴(kuò)展 RAM，而 Larget 則是可以使用全部 外部的擴(kuò)展 RAM。 Code Model 用于設(shè)置 ROM 空間的使用，同樣也有三個(gè)選擇項(xiàng)，即 Small 模式，只用低于 2K 的程序空間； Compact 模式，單個(gè)函數(shù)的代碼量不能超過 2K，整個(gè)程序 可以使用 64K 程序空間； Larget 模式，可用全部 64K 空間。 Use onchip ROM 選擇項(xiàng)，確認(rèn)是否僅使用片內(nèi) ROM（注意：選中該項(xiàng)并不會影響最終生 成的目標(biāo)代碼量）； Operating 項(xiàng)是操作系統(tǒng)選擇， Keil 提供了兩種操作系統(tǒng)： Rtx tiny 和 Rtx full，關(guān)于操作系統(tǒng)是另外一個(gè) 很大的話題了，通常我們不使用任何操作系統(tǒng)，即使用該項(xiàng)的默認(rèn)值： None（不使用任何 操作系統(tǒng)）； Off Chip Code memory 用以確定系統(tǒng)擴(kuò)展 ROM 的地址范圍， Off Chip xData memory 組用于確定系統(tǒng)擴(kuò)展 RAM 的地址范圍，這些選擇項(xiàng)必須根據(jù)所用硬件來決定，由于該例是單片應(yīng)用，未進(jìn)行任何擴(kuò)展，所以均不重新選擇，按默認(rèn) 值設(shè)置。設(shè)置對話框中的 OutPut 頁面，如圖 所示。 圖 對輸出進(jìn)行控制 這里面也有多個(gè)選擇項(xiàng)，其中 Creat Hex file 用于生成可執(zhí)行代碼文件（可以用編程器寫入單片機(jī)芯片的 HEX 格式文件，文件的擴(kuò)展名 為 .HEX），默認(rèn)情況下該項(xiàng)未被選中，如果要寫片做硬件實(shí)驗(yàn)，就必須選中該項(xiàng)，選中 Debug information 將會產(chǎn)生調(diào)試信息， 這些信息用于調(diào)試，如果需要對程序進(jìn)行調(diào)試，應(yīng)當(dāng)選中該項(xiàng)。 Browse information 是產(chǎn)生瀏覽信息，該信息可以用菜單 viewBrowse 來查看，這里取默認(rèn)值。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 按鈕 “ Select Folder for objects ” 是用來選擇最終的目標(biāo)文件所在的文件夾，默認(rèn)是與工程文件在同一 個(gè)文件夾中。 Name of Executable 用于指定最終生成的目標(biāo)文件的名字，默認(rèn)與工程的名字相同，這兩項(xiàng)一般不需要更改。工程設(shè)置對話框中的其它各頁面與C51 編譯選項(xiàng)、 A51 的匯編選項(xiàng)、 BL51 連接器的連接選項(xiàng)等用法有關(guān)，這里均取默認(rèn)值，不作任何修改設(shè)置完成后按確認(rèn)返回主界面，工程文件建立、設(shè) 置完畢。 圖 對目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置 在設(shè)置好工程后，即可進(jìn)行編譯、連接。選擇菜單 ProjectBuild target，對當(dāng)前工程進(jìn)行連接，如果當(dāng)前文件已修改，軟件會先對該文件進(jìn)行編譯，然后再連接以產(chǎn)生目標(biāo)代碼； 如果選擇 Rebuild All target files 將會對當(dāng)前工程中的所有文件重新進(jìn)行編譯然后再連接，確保最終生產(chǎn)的目標(biāo) 代碼是最新的，而 Translate … . 項(xiàng)則僅 對該文件進(jìn)行編譯，不進(jìn)行連接。以上操作也可以通過工具欄按 鈕直接進(jìn)行。 圖 有關(guān)編譯、連接、項(xiàng)目設(shè)置的工具條 圖 是有關(guān)編譯、設(shè)置的工具欄按鈕，從左到右分別是：編譯、編譯連接、全部重建、停止編譯和對工程進(jìn) 行設(shè)置。編譯過程中的信息將出現(xiàn)在輸出窗 口中的 Build 頁中，如果源程序中有語法錯(cuò)。誤會有錯(cuò)誤報(bào)告出現(xiàn)，雙擊該行，可以定位到出錯(cuò)的位置，對源程序反復(fù)修改之后，最終會得到如圖 所示的結(jié)果。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 圖 正確編譯連接之后的結(jié)果 提示獲得了名為 的文件，該文件即可被編程器讀入并寫到芯片中，同時(shí)還產(chǎn)生了一些其它相關(guān)的文件，可被用于 Keil 的仿真與調(diào)試。 下一步在 Proteus 軟件中打開已經(jīng)畫好的電路圖，雙擊 AT89C51 芯片會出現(xiàn)如圖 所示的對話框。 將生成的 文件導(dǎo)入到芯片中。關(guān)閉對話框，這是我們就可以進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)了。 圖 導(dǎo)入生成的 hex 文件 點(diǎn)擊軟件左下角的播放鍵，我們就會看到仿真正在運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)果如圖 所示。完全達(dá)到了預(yù)期的效果。 這也同 時(shí)說明了我們所編寫的系統(tǒng)程序與硬件的連接是沒有問題的，然后我們開始按下模擬仿真圖中的各個(gè)按鈕，所出現(xiàn)的效果也是與預(yù)期的效果完全一致，系統(tǒng)所要求的功能也全部能夠?qū)崿F(xiàn)。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 圖 仿真運(yùn)行的結(jié)果 軟件設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)的重點(diǎn)，它直接影響到系統(tǒng)的整體性能。本章詳細(xì)講述了控制軟件的功能和設(shè)計(jì)。首先介紹軟件的功能，然后從總體上敘述軟件的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，接著較為詳細(xì)的描述了系統(tǒng)中幾個(gè)關(guān)鍵模塊如鍵盤及顯示模塊以及采樣模塊等的實(shí)現(xiàn)方案，并總結(jié)出相應(yīng)的子程序流程圖與程序 清單。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 結(jié) 論 交通燈控制在交通運(yùn)輸領(lǐng)域有著非常重要的作用。本文完成了基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模擬。包括通行方案的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的硬件開發(fā)、軟件編程與仿真調(diào)試等。在論文完成過程中，主要做的工作有： （ 1）確定交通系統(tǒng)具體的通行方案，規(guī)定東西向和南北向車輛的行止?fàn)顟B(tài)和時(shí)間分配，以及要求其他多功能的實(shí)現(xiàn)。 （ 2）以 ATMEL 公司的 AT89C51 單片機(jī)為核心進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，輸入量包括：車流量，按鍵狀態(tài)和違規(guī)檢測傳感信號；輸出控制交通信號燈亮滅狀態(tài)及時(shí)間，以及LED 數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示 。 （ 3） Proteus 的運(yùn)用，通過該軟件進(jìn)行器件的選擇，電路圖的繪制和最終模擬仿真。 Keil 的運(yùn)用，通過該軟件對程序進(jìn)行編寫、編譯的工作。 （ 4）該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于能較好地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，并且成本較低，操作方便。缺點(diǎn)是應(yīng)急性較差。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 參考文獻(xiàn) [1]趙德安等 .單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021. 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