【導(dǎo)讀】根據(jù)學(xué)生所提供的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料和指導(dǎo)教師意見(jiàn)以及在答辯過(guò)程中學(xué)生回答問(wèn)題的情況，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)（小組）作出如下決議：。交通控制系統(tǒng)是近現(xiàn)代社會(huì)隨著物流、出行等交通發(fā)展產(chǎn)生的一套獨(dú)特的公共管理系統(tǒng)。要保證高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通規(guī)則，還必須通過(guò)一定的科技手段加以實(shí)現(xiàn)。8051單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)由8051單片機(jī)、交通燈顯示、LED倒計(jì)時(shí)、車(chē)流量檢測(cè)及調(diào)整、違規(guī)檢測(cè)、緊急處理、時(shí)間模式手動(dòng)設(shè)置等模塊組成。1858年，在英國(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車(chē)通行。1868年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。1969年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車(chē)放行，以免發(fā)生交通事故。交通對(duì)于社會(huì)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和人們的生活生產(chǎn)中有著十分重要的意義。

　　

【正文】 A, P2CJNZ A, 0DDH,D1MOV P2, BDHMOV R4, 5D1: CJNZ A, BDH,D2MOV P2, EDHMOV R4, R1CLR 01HD2: CJNZ A, EDH,D3MOV P2, E7HMOV R4, 5JNB 00H, D3LCALL DATAD3: CJNZ A, E7H,YMOV R2, DDHMOV R4, R0SETB 01HY: MOV A, R4 ；LED倒計(jì)時(shí)顯示MOV B, 10DIV A, BMOB DPTR, LEDMAPMOVC A, @A+DPTRMOV P1, AMOV A, BMOVC A, @A+DPTRMOV P0, ALEDMAP: DB C0H,F9H,A4H,B0H,99H,92H,82H,F8H,80H,90HJNB 00H, WAIT ；判斷是否要計(jì)數(shù)車(chē)流量JB , WAIT ；判斷是否有車(chē)經(jīng)過(guò)WAIT: JNB TF0, WAIT ；50ms一次掃描完畢SJMP STARTINT1: JNB 01H, U ；判斷車(chē)向INC R5U: INC R6RETIINT0: SETB ；中斷服務(wù)子程序，闖紅燈或緊停按鍵JB , $LCALL DELAYCLR RETIDATA: MOV A, R6 ；車(chē)流量數(shù)據(jù)處理及紅綠燈時(shí)間調(diào)整MOV B, R0MUL A, BMOV R6, AMOV A , R5MOV B, R1MUL A, BMOV B, 10MUL A, BMOV B, R6DIV A, BCJNZ A, 7 M1M2: MOV R2, 20MOV R1, 40SJMP OUTM1: JB C, M2CJNZ A, 15 N1N2: MOV R0, 30MOV R1, 30SJMP OUTN1: JB C, N2MOV R0, 40MOV R1, 20OUT: CLR R5CLR R6RETDELAY: MOV R2, 14H ；延時(shí)程序，用于按鍵消抖動(dòng)A1: MOV R7, 0FFHDJNZ R2, $DJNZ R7, A1RETEND程序中部分端口說(shuō)明：P2 狀態(tài)燈P0 LED個(gè)位P1 LED十位 F鍵 自動(dòng)調(diào)整模式/ 時(shí)間設(shè)置模式確認(rèn) S鍵 設(shè)置南北向通行時(shí)間 J鍵 設(shè)置東西向通行時(shí)間/ 緊停 車(chē)流量檢測(cè) 紅外對(duì)管 蜂鳴器R3 存20用于乘以50ms計(jì)時(shí)1sR4 暫存狀態(tài)燈持續(xù)時(shí)間R0 存南北向通行時(shí)間R1 存東西向通行時(shí)間R5 計(jì)南北向車(chē)流量R6 計(jì)東西向車(chē)流量R2,R7 用于軟件延時(shí)00H 自控標(biāo)志位01H 車(chē)向標(biāo)志位 TKS仿真器仿真的概念其實(shí)使用非常廣，最終的含義就是使用可控的手段來(lái)模仿真實(shí)的情況。單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的仿真包括軟件仿真和硬件仿真。軟件仿真這種方法主要是使用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬實(shí)際的單片機(jī)運(yùn)行，因此仿真與硬件無(wú)關(guān)的系統(tǒng)具有一定的優(yōu)點(diǎn)。用戶(hù)不需要搭建硬件電路就可以對(duì)程序進(jìn)行驗(yàn)證，特別適合于偏重算法的程序。軟件仿真的缺點(diǎn)是無(wú)法完全仿真與硬件相關(guān)的部分，因此最終還要通過(guò)硬件仿真來(lái)完成最后的設(shè)計(jì)；硬件仿真使用附加的硬件來(lái)替代用戶(hù)系統(tǒng)的單片機(jī)并完成單片機(jī)全部或大部分的功能。使用了附加硬件后用戶(hù)就可以對(duì)程序的運(yùn)行進(jìn)行控制，例如單步、全速、查看資源斷點(diǎn)等。KEIL IDE Vision2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境主要由以下部分組成：◆ u Vision2 IDE。ision2 IDE包括：一個(gè)工程管理器，一個(gè)功能豐富并有交互式錯(cuò)誤提示的編輯器選項(xiàng)設(shè)置生成工具，以及在線(xiàn)幫助。使用vision2創(chuàng)建源文件并組成應(yīng)用工程加以管理。vision2可以自動(dòng)完成編譯匯編鏈接程序的操作；◆ C51編譯器和A51匯編器。Vision2 IDE創(chuàng)建的源文件可以被C51編譯器或A51匯編器處理生成可重定位的object文件。KEIL C51編譯器遵照ANSI C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)支持C語(yǔ)言的所有標(biāo)準(zhǔn)特性，另外還增加了幾個(gè)可以直接支持80C51結(jié)構(gòu)的特性。KEIL A51宏匯編器支持80C51及其派生系列的所有指令集；◆ LIB51庫(kù)管理器。B51庫(kù)管理器可以從由匯編器和編譯器創(chuàng)建的目標(biāo)文件建立目標(biāo)庫(kù)，這些庫(kù)是按規(guī)定格式排列的目標(biāo)模塊，可在以后被鏈接器所使用當(dāng)鏈接器處理一個(gè)庫(kù)時(shí)僅僅使用了庫(kù)中程序使用了的目標(biāo)模塊而不是全部加以引用；◆BL51鏈接器定位器。L51鏈接器使用從庫(kù)中提取出來(lái)的目標(biāo)模塊和由編譯器匯編器生成的目標(biāo)模塊創(chuàng)建一個(gè)絕對(duì)地址目標(biāo)模塊，絕對(duì)地址目標(biāo)文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)所有的代碼和數(shù)據(jù)都被固定在具體的存儲(chǔ)器單元中。利用KEIL開(kāi)發(fā)和調(diào)試系統(tǒng)軟件流程大致如下：◆啟動(dòng)Vision2，進(jìn)入KEIL軟件的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境；◆利用KEIL內(nèi)置的文本編輯器進(jìn)行程序源文件的編輯，因?yàn)镵EIL集成的文本編輯器對(duì)中文支持不是很好，可以選擇其他的編輯器(本文使用的文本編輯器是Ultraedit—32)，Vision2能夠自動(dòng)識(shí)別外部改變了的源文件；◆建立工程，指定針對(duì)哪種單片機(jī)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，指定對(duì)源程序的編譯、鏈接參數(shù)，指定調(diào)試方式(本文采用外部硬件仿真器仿真調(diào)試的方式，即使TKS仿真器仿真)，然后對(duì)工程進(jìn)行相關(guān)設(shè)置；◆設(shè)置好工程后即可進(jìn)行編譯、鏈接。連接仿真器對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試。也可以生成下載到單片機(jī)存儲(chǔ)器上的HEX文件。系統(tǒng)的軟件調(diào)試借助于TKS仿真器，在進(jìn)行系統(tǒng)軟件的連續(xù)調(diào)試之前要先進(jìn)行軟件的初調(diào)，就是要使各個(gè)子程序模塊運(yùn)行正確，程序的運(yùn)行流程正確。軟件調(diào)試主要分以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：◆功能子程序的調(diào)試。能子程序的調(diào)試包括運(yùn)算、采樣、數(shù)字濾波以及PID運(yùn)算等子程序的調(diào)試。在調(diào)試功能子程序時(shí)，許多參數(shù)都是未知的，要根據(jù)其所需的條件，給出假定的數(shù)據(jù)，使其運(yùn)行，如果能完成預(yù)定的處理功能或與手工計(jì)算的結(jié)果相符，就說(shuō)明該子程序己調(diào)試通過(guò)。調(diào)試時(shí)由小到大，由里到外。例如，調(diào)試PID算法子程序時(shí)，先調(diào)通其包含的各個(gè)運(yùn)算子程序和參數(shù)處理子程序，然后將它們連起來(lái)進(jìn)行通調(diào)。通調(diào)時(shí)，也是假定一些數(shù)據(jù)、參數(shù)和初始條件，然后運(yùn)行程序。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果與手工計(jì)算的結(jié)果相同時(shí)，該算法子程序則調(diào)試完成，反之，就要進(jìn)行相應(yīng)的修改。其它子程序的調(diào)試同理；◆程序流程的調(diào)試。序流程的調(diào)試主要是查看程序運(yùn)行的步驟是否正確，在某時(shí)刻程序運(yùn)行所處的位置是否正確，是否能正確運(yùn)行各個(gè)中斷服務(wù)程序。在調(diào)試過(guò)程中，先將PID算法子程序屏蔽，輸出可控硅導(dǎo)通時(shí)間用一個(gè)固定的常數(shù)代替，在各個(gè)中斷服務(wù)子程序設(shè)置斷點(diǎn)，然后運(yùn)行程序，查看程序是否能運(yùn)行到所有的斷點(diǎn)，若所有斷點(diǎn)都能運(yùn)行到，則程序流程基本正確。去掉所有斷點(diǎn)，再一次運(yùn)行程序，查看可控硅狀態(tài)，從而判斷程序流程正確，反之，若程序流程不正確，做相應(yīng)的修改后，重新調(diào)試；◆功能程序與算法程序的通調(diào)。完成整個(gè)程序流程的調(diào)試后，將PID等算法子程序加入，在算法子程序前或后設(shè)置斷點(diǎn)，運(yùn)行整個(gè)程序。當(dāng)程序在斷點(diǎn)處暫停時(shí)，查看PID計(jì)算的控制量與手工計(jì)算的值是否相同。多運(yùn)行幾次，若每次的結(jié)果都正確，則說(shuō)明程序各個(gè)部分互相沒(méi)有矛盾，反之，則說(shuō)明算法子程序和其它子程序之間有影響，需要做相應(yīng)的修改后重新調(diào)。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(kāi)發(fā)、軟件編程與仿真調(diào)試等。在論文完成過(guò)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(chē)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(chē)流量，按鍵狀態(tài)和違規(guī)檢測(cè)傳感信號(hào)；輸出控制交通信號(hào)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）在車(chē)流量檢測(cè)系統(tǒng)中采用模糊控制方法，這需要知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行清晰化，具體化。因此，必須實(shí)施調(diào)查確定車(chē)流量少，中，多所要求的具體數(shù)量，然后經(jīng)過(guò)單片機(jī)控制器的相關(guān)算法及處理確定紅綠燈亮滅時(shí)間。（4）采用匯編對(duì)系統(tǒng)的軟件編程，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可使用了TKS仿真器，這些都大大縮短了軟件的開(kāi)發(fā)周期。為了便于編寫(xiě)、調(diào)試、修改和增刪，系統(tǒng)軟件的編制采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法。致謝首先，衷心感謝我的指導(dǎo) 馬紅雷老師。馬老師對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展方向的把握，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，使我受益匪淺。值此論文完成之際，謹(jǐn)向馬老師表示衷心的感謝！衷心感謝我的同學(xué)，永城職業(yè)學(xué)院礦山機(jī)電102班的同學(xué)們。他們?yōu)槲业难芯抗ぷ魈峁┝酥T多便利條件，幫助我把握相關(guān)領(lǐng)域最新技術(shù)的發(fā)展方向，開(kāi)闊了視野，拓寬了思路，這在我的課題研究過(guò)程中發(fā)揮了相當(dāng)大的作用。在此對(duì)他們致以真誠(chéng)的感謝!衷心感謝所有給予我支持、幫助和關(guān)心的領(lǐng)導(dǎo)、老師、親友和同學(xué)們！參考文獻(xiàn)[l]邊海龍，孫永奎. 單片機(jī)開(kāi)發(fā)與典型工程項(xiàng)目實(shí)例詳解[J].電子工業(yè)出版社，2008，(10)：143160.[2]王為青，邱文勛. 51單片機(jī)開(kāi)發(fā)案例精選[J].人民郵電出版社，2001，(5)：4547.[3]張?chǎng)?，華臻，陳書(shū)謙. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[J].電子工業(yè)出版社，2008(5).[4]張洪潤(rùn)，[J]. 清華大學(xué)出版社，2005，(4).[5][J]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2007，(6)[6]蔣輝平，周?chē)?guó)雄. 基于Proteus的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009.[7]張毅坤. 單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，[M]西安電子科技大學(xué)出版社 1998 [8]余錫存 [M].陜西:西安電子科技大學(xué)出版社,[9]雷麗文 [M].北京：電子工業(yè)出版社，1997