【正文】 C52單片機(jī)為核心，程序是有C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，用keil軟件進(jìn)行編譯，可大大加快調(diào)試進(jìn)度。 系統(tǒng)仿真按照硬件要求將仿真軟件的界面中的各個(gè)器件進(jìn)行連接，如圖41所示：圖41 proteus仿真界面將各個(gè)部件連接好之后，雙擊單片機(jī)C52在Program File中選擇keil生成的hex文件，將其導(dǎo)入單片機(jī)即可仿真，如圖42所示：圖42 仿真時(shí)選中keil生成的hex文件最后點(diǎn)擊proteus左下角的運(yùn)行按鍵即可進(jìn)入仿真界面，如圖43所示：圖43 點(diǎn)擊Play運(yùn)行仿真 結(jié)果分析初始狀態(tài)南設(shè)定北通行30s，初始狀態(tài)南北設(shè)定通行30s，因?yàn)?東西禁行時(shí)間=南北通行時(shí)間+黃燈閃爍時(shí)間5s+南北左行時(shí)間10s，所以東西禁行時(shí)間為45s，在沒(méi)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(shè)計(jì)使用的是兩個(gè)鎖存器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描顯示，來(lái)顯示兩位數(shù)字的，而在仿真軟件中卻不能實(shí)時(shí)的體現(xiàn)出來(lái)，因此不能完全的顯示出兩位數(shù)字，若是做成實(shí)物再使得掃描的時(shí)間間隔短些，根據(jù)人類的視覺(jué)暫留即可看到兩位數(shù)的遞減顯示。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(yùn)行后輸入輸出的效果。革命性的特點(diǎn)：1．互動(dòng)的電路仿真用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。Proteus軟件具有其它EDA工具軟件的功能。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，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。第4章 系統(tǒng)的仿真了解虛擬物理原型的功能，在目標(biāo)板沒(méi)有制作或投產(chǎn)前，就可以對(duì)硬件系統(tǒng)的功能、合理性和性能指標(biāo)進(jìn)行充分調(diào)整，并可以在沒(méi)有硬件的情況下，進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)和調(diào)試，也可由仿真電路圖直接導(dǎo)出繪制成印制電路板（PCB）。點(diǎn)擊新建保存按鈕，：，如圖37所示：圖37 建立C文件最后點(diǎn)擊Target1文件樹，再點(diǎn)擊Source group1右鍵單擊鼠標(biāo)，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(jī)89C52運(yùn)行很多的庫(kù)程序，方面快捷。運(yùn)用keil軟件來(lái)進(jìn)行編程，但由于匯編比較繁瑣，在這次設(shè)計(jì)中我采用了常用的C語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，更易于編寫與調(diào)試。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)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。系統(tǒng)功能是由軟硬件共同實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)檐浖目缮炜s性，最終實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強(qiáng)可弱，差別可能很大。 編程軟件硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)一旦確定，大的功能框架基本形成。U2的Q0Q7分別接到數(shù)碼管的a,b,c,d,e,f,g,h引腳，來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的數(shù)字顯示，最后U3中的Q0,Q1分別接we1，we2。 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(duì)于74HC573鎖存器U2。 ，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。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(cè)及倒計(jì)時(shí)的顯示，程序包含了外部中斷、定時(shí)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(cè)計(jì)數(shù)使用的是計(jì)數(shù)器T1按鍵模擬，而東西車流量使用的是普通按鍵模擬。這樣檢測(cè)，某次可能不準(zhǔn)確，但下次肯定能補(bǔ)回來(lái)，累積計(jì)算是很準(zhǔn)確的。 中斷程序設(shè)計(jì)中斷是分優(yōu)先級(jí)的，本程序的緊急中斷和時(shí)間設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)是最高的，當(dāng)響應(yīng)這兩個(gè)中斷程序的時(shí)候CPU關(guān)閉全局中斷EA=0，當(dāng)中斷程序執(zhí)行完畢時(shí)開啟全局中斷令EA=1；而定時(shí)器中斷優(yōu)先級(jí)列在緊急中斷和時(shí)間設(shè)定中斷之后，所以在緊急中斷和時(shí)間設(shè)定中斷程序執(zhí)行時(shí)數(shù)碼管是不計(jì)時(shí)的，中斷執(zhí)行過(guò)程如圖32所示； 鍵盤掃描是實(shí)時(shí)刷新的，而且每個(gè)按鍵都寫有去抖動(dòng)程序以免產(chǎn)生不必要的仿真和實(shí)物演示結(jié)果紊亂。顯然，方案一有方法繁瑣、壽命短的缺點(diǎn)；方案二由于信號(hào)衰減，以及馬路噪聲源較多的緣故穩(wěn)定性和抗干擾性不好；方案三最好，因?yàn)榉桨溉槐匕惭b多余的車輛檢測(cè)硬件，從而減少開支，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，而且當(dāng)前技術(shù)已經(jīng)非常成熟，因此本設(shè)計(jì)采用方案三。反射式檢測(cè)探頭由一個(gè)紅外發(fā)光管和一個(gè)紅外接收管組成。由超聲波發(fā)生器發(fā)射一束超聲波，再接收從車輛或地面的反射波，根據(jù)反射波返回時(shí)間的差別，來(lái)判斷有無(wú)車輛通過(guò)。顯然，該方法只能獲取單一的車輛信息，且方法繁瑣，壽命短，已經(jīng)被磁感應(yīng)檢測(cè)等技術(shù)所取代。 車流量監(jiān)控高速公路車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化的高速公路車流量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，在改善交通環(huán)境，保證高速公路交通安全和道路暢通、提升服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)水平等方面將起到重要的作用。當(dāng)時(shí)間調(diào)節(jié)完畢時(shí)可按返回鍵（）開啟全局中斷并跳出時(shí)間設(shè)定。 設(shè)計(jì)方案智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)了時(shí)間設(shè)定、緊急狀態(tài)、南北通行與東西通行選擇三種特殊功能和流量監(jiān)控等重要?jiǎng)?chuàng)意功能。系統(tǒng)的總體框圖如圖31所示：圖31系統(tǒng)的總體框圖單片機(jī)上電后，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制，同時(shí)將時(shí)間數(shù)據(jù)倒計(jì)時(shí)輸入到LED數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示。共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示P0口賦值如表21：表21共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示P0口賦值數(shù)字0123456789P0值0xc00xf90xa40xb00x990x920x820xf80x800x90第3章 軟件設(shè)計(jì) 基本原理由于本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)STC89C52設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)，用單片機(jī)直接控制信號(hào)燈的狀態(tài)變化，基本上可以指揮交通的具體通行，當(dāng)然，接入LED數(shù)碼管就可以顯示倒計(jì)時(shí)以提醒行使者，更具人性化。而鎖存器U2，U3都上接單片機(jī)的P0端口，當(dāng)P0=0x01時(shí)，數(shù)碼管的十位點(diǎn)亮，鎖存器U2選通，由于本次設(shè)計(jì)是連接的共陽(yáng)極的數(shù)碼管，所以再令P0=0xc0時(shí)，段選成功，數(shù)碼管十位顯示出“0”。由于單片機(jī)的I/O口送不出如此大的電流，所以數(shù)碼管與單片機(jī)連接時(shí)需要加驅(qū)動(dòng)電路，可以用上拉電阻的方法或使用專門的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片，然而這里使用的上拉電阻與75HC573鎖存器的聯(lián)合運(yùn)用，其輸出電流較大，電路接口簡(jiǎn)單，可以借鑒使用。而它們的公共端又可分為共陽(yáng)極和共陰極，圖27(b)為共陽(yáng)極內(nèi)部原理圖，本次設(shè)計(jì)就是應(yīng)用的共陽(yáng)極顯示數(shù)碼管。目的是實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的位選通任務(wù)。U3鎖存器的右端口Q0，Q1分別接we1與we2端口，Q4，Q5分別接we3，we4端口，而we1，we2端口上接南北路方向數(shù)碼管的1和2引腳，we3，we4端口上接?xùn)|北路方向數(shù)碼管的1和2引腳，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向顯示不同數(shù)字。D1，D2，D3，D4，D5，D6,D7標(biāo)號(hào)，如圖26所示： 圖26 單片機(jī)與上拉電阻的連接然后分別連接到兩個(gè)鎖存器的D0D7端口。晶振結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬(wàn)分之五十，高級(jí)的精度更高。 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路如圖24所示：時(shí)鐘電路中最為重要的就是晶振，晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)?？紤]到實(shí)際情況和電路的簡(jiǎn)潔，本設(shè)計(jì)采用了第二套方案，同時(shí)在考慮到突發(fā)斷電的情況，還增加了一個(gè)后備電源，在打開后備電源的時(shí)候，如果主電源斷電，后備電源瞬間接通繼續(xù)供電，這里會(huì)利用到二極管的單向?qū)щ娦?。方案二：采用單片機(jī)控制模塊提供電源。本設(shè)計(jì)考慮了兩種電源方案：方案一：采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。該系統(tǒng)具有電路簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)方便，顯示亮度高，可靠性高等特點(diǎn)。 電源端口為USB，可連接至穩(wěn)定的電源，方便快捷，適用范圍廣。使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。本次智能交通系統(tǒng)選用了市面上較為常見(jiàn)的STC89C52單片機(jī)，STC89C52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。最為重要的是改變傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)單調(diào)、簡(jiǎn)單的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)指示燈通行和禁行顯示時(shí)間根據(jù)車流量的變化而變化，有效的解決傳統(tǒng)交通燈的車流不平衡的問(wèn)題。 設(shè)計(jì)要求由于現(xiàn)今階段交通問(wèn)題已經(jīng)成為城市的重要問(wèn)題，傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)僵化簡(jiǎn)單已不適用于今天城市的發(fā)展，所以一種帶有車流量監(jiān)控和多種特殊中斷的智能交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作尤其重要。智能化交通管理控制與服務(wù)，交通運(yùn)行智能化監(jiān)測(cè)分析及車路協(xié)同