【正文】 play()。 //給計(jì)時(shí)顯示賦值 djs_SN=SN。//SN 人行道通行 bz_EW_Yellow=1。//函數(shù)初始化 while(1) { /*******S1狀態(tài)： SN通行， EW禁止， EW人行道禁止 ,SN人行道通行 **********/ EW_ManGreen=1。 附錄 程序清單 附 錄 21 主函數(shù) /******************************************************/ /* 多功能交通燈控制系統(tǒng) C 程序 */ /*****************************************************/ include include include include /****************標(biāo)志位位證明 *******************/ define uchar unsigned char //宏定義 define uint unsigned int uchar code S[6]={0Xd7,0Xb7,0Xe7,0X7d,0X7b,0X7e}。這也讓我 們 感受到“理論聯(lián)系實(shí)踐”這個(gè)硬道理，對(duì)于我 們 未來的工作和人生都有很大的幫助。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我 們 進(jìn)一步的鞏固了如下所學(xué)知識(shí)：模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)、 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。再次，感謝 moumoumou 三 位同學(xué)。嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的 湯 老師、理論扎實(shí)的 胡 老師、盡職盡責(zé)的 張 老師、幽默風(fēng)趣的 樂 老師、平易近人的 黃 老 師??。為我們營(yíng)造了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍，建設(shè)一流的教學(xué)設(shè)施，使我們身心愉快的投入到學(xué)習(xí)中。 福建信息 20 致 謝 首先，要感謝偉大的國(guó)家，如果沒有國(guó)家的穩(wěn)定，我 們 也沒有機(jī)會(huì)在大學(xué) 三 年安然度過。 單片機(jī)作為已經(jīng)發(fā)展了 30 年的成熟產(chǎn)品，很多優(yōu)勢(shì)正在逐漸失去，讓位于更加先進(jìn)的芯片解決方案。供電方案也采用了現(xiàn)在熱門的雙電源供電，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，從一定程度上解決了實(shí)際中可能出現(xiàn)的由于電源引發(fā)的問題。 本設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的時(shí)候主要是考慮到現(xiàn)有的條件，采用成熟度高的12C5A60S52 作為 CPU 的解決方案，同時(shí)用雙位數(shù)碼管作為顯示模塊，軟件則使用了移植性好的 C語(yǔ)言。相對(duì)于其他解決方案來說，單片機(jī)具有成本低廉，通用性高，維護(hù)簡(jiǎn)單，軟件靈活，成熟度高等優(yōu)勢(shì)。陳佳威同學(xué)將最終的結(jié)果通過畢業(yè)設(shè)計(jì)論文和畢業(yè)論文 PPT 展示交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)。 程小龍同學(xué) 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真并檢驗(yàn)其工作的可靠性， 陳佳威同學(xué) 根據(jù)仿真的結(jié)果制作硬件電路模型。接下去就依照方案一起去選購(gòu)需要的器件 和工具。 8 組織分工 前期：程小龍同學(xué)負(fù)責(zé)收集查閱相關(guān)資料，確定交通燈控制方案和需要完成的功能。功能實(shí)現(xiàn)后，我們對(duì)照著仿真圖開始一個(gè)個(gè)模塊進(jìn)行改造，每一條線都用膠布標(biāo)注，然后分區(qū)走線包裝，然后匯總到出口端接上單片機(jī)。利用單片機(jī)控制給 LED 燈低電平，提高 了 LED 燈的亮度，顯示清晰。 3. 復(fù)位按鈕不起作用 ， 由于輕觸式開關(guān)并不容易測(cè)量其是否壞掉，故最終解決辦法是換掉了開關(guān)，但最終并不理想，檢查線路并沒有問題，所以應(yīng)該是電容問題， 當(dāng)檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)電容損壞，更換了一個(gè)電容之后，復(fù)位按鈕正常工作。主要出現(xiàn)了以下幾點(diǎn)問題： 在連接完畢后，數(shù)碼管個(gè)位的 E 段碼一直顯示，經(jīng)檢查由于 E 段碼和其它引腳短接，之后重新焊接后正常。通過程序的修改，最終得以解決這一問題。 經(jīng)過分析，該問題出現(xiàn)的原因在于，中斷之前就把數(shù)據(jù)送去緩存，導(dǎo)致緊急中斷過后人行道的綠燈顯示不正常。在實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的時(shí)候，出現(xiàn)了一個(gè)問題，就是當(dāng)切換到緊急狀態(tài)時(shí)，該狀態(tài)結(jié)束后，人行道顯示出現(xiàn)錯(cuò)誤。根據(jù)輸入信號(hào)又可以分為 7 段碼的和 BCD碼，因此，根據(jù)不同的數(shù)碼管軟件編程也要發(fā)生相應(yīng)變化，通 過軟件編程，仿真看效果，再來修改程序，改變數(shù)碼管類型，所以，這次數(shù)碼管顯示是這次的難點(diǎn) 。 數(shù)碼管顯示是交通燈要完成的一個(gè)很重要的功能，而數(shù)碼管又可以分為一位，兩位，和多位數(shù)碼管。 6 仿真調(diào)試問題與解決方案 本設(shè)計(jì)的目的是用 12C5A60S52 單片機(jī)來模擬一個(gè)十字路口的交通燈，除 了 完成一般交通燈的功能，如紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí) 5S 黃燈亮；還增加了一些拓展功能如全部禁行、南北方向通行、東西方向通行、高峰控制、各方向各時(shí)段通行時(shí)間自定義、手動(dòng)復(fù)位等。 (b). 按高低峰切換按鍵，系統(tǒng)即時(shí)切換到高峰時(shí)段方案，再按下高低峰切換按鍵，系統(tǒng)即時(shí)切換到低峰時(shí)段方案，最后按下高低峰按鍵，系統(tǒng)重新進(jìn)入預(yù)定流程。 (d). 檢查數(shù)碼管顯示和 LED 燈是否正常。福建信息 16 (b). 檢查系統(tǒng)時(shí)鐘是否正常工作，用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量 XTAL1 與 AXTAL2 兩端間的電壓，檢測(cè)到電壓若為 左右，則視為正常工作。經(jīng)檢查分析為穩(wěn)壓芯片 7805 輸入端電容沒有接入，輸入電壓變化太大，造成 7805 無法穩(wěn)壓。經(jīng)檢測(cè)，未出現(xiàn)短路現(xiàn)象以及各個(gè)電平都正常。電路圖如圖 16所示。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，備用電源可以根據(jù)需要設(shè)置一個(gè)合適的容量，本設(shè)計(jì)出于演示的需要就只提供了 4 顆 5號(hào)電 池為載體的備用電源。該電源直接接到單片機(jī)的電源端。備用電源主要是由 4 位的 5 號(hào)電池盒組成。主電源是由變壓器 、 2A 整流橋、 1000uf、100uf、 104 2 電容以及 7805 三端穩(wěn)壓管組成。紅綠燈電路負(fù)責(zé)的是各個(gè)車行道和人行道通行狀態(tài)的顯示。當(dāng)綠燈或者紅燈持續(xù)顯示時(shí)，數(shù)碼管顯示該狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，在黃燈閃爍顯示時(shí)，起到倒計(jì)時(shí)秒數(shù)的作用。 倒計(jì)時(shí)電路主要是由雙位共陰數(shù)碼管和 74ls04 反相器 組成，控 制信號(hào)通過單片機(jī)的端口 P0 口進(jìn)行信號(hào)的傳輸。 交通燈演示系統(tǒng) 根據(jù)功能，交通燈的演示系統(tǒng)從功能上則分為：倒計(jì)時(shí)電路、紅綠燈功能電路。 第四章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 圖 14 時(shí)鐘電路圖 通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。高級(jí)的 精度更高。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。單片機(jī)復(fù)位電路原理是在單片機(jī)的復(fù)位引腳 rst 上外接電阻和電容 ,實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，而復(fù)位時(shí)間是 (時(shí)鐘周期 =12振蕩周期 ,振蕩周期=1/f)，這個(gè)時(shí)間只能大不能小，具體數(shù)值可以由 rc 電路計(jì)算出時(shí)間常數(shù)。圖 12為單片機(jī)最小電路的電路圖。 單片機(jī)的最小系統(tǒng)是指能夠驅(qū)動(dòng)單片機(jī)工作的最小電路。整個(gè)系統(tǒng)的硬件架構(gòu)圖如圖 11。 開始 S1 S2 S4 S3 S5 中斷前執(zhí)行的狀態(tài) 緊 急 事 件 常規(guī) 完 成 福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 圖 9 預(yù)定程序執(zhí)行方案流程圖 根據(jù)本設(shè) 計(jì)交通燈的模型和實(shí)現(xiàn)的功能，程序流程圖如圖 10 所示。 在沒有突發(fā)事件按鈕和高低峰切換按鈕都沒有按下時(shí)交通燈的執(zhí)行預(yù)定方案。軟件仿真方面都有很強(qiáng)大的功能。 本設(shè)計(jì)在編程環(huán)境上也選擇了 Keil μ Vision 。對(duì)于開發(fā)周期來說，中大型的軟件編寫用 C 語(yǔ)言的開發(fā)周期通常要小于匯編語(yǔ)言很多。 圖 8 狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖 軟件設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中，采用了 C語(yǔ)言作為程序編程的語(yǔ)言。這種狀態(tài)主要適用于例如救護(hù)車，軍車執(zhí)行任務(wù)時(shí)候使用。高峰時(shí)段 車行道綠燈的總和為 110 秒，即相位都為 110s。 高低峰時(shí)段狀態(tài)如表 1所示。 在高峰時(shí)段， 減少通行時(shí)間。 圖 7 S5 狀態(tài)示意圖 福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 高低峰分時(shí)管理機(jī)制 本設(shè)計(jì)為提升交通燈系統(tǒng)效率，設(shè)置了高低峰分時(shí)管理機(jī)制。 圖 6 S4 狀態(tài)示意圖 S5：全紅燈，緊急事件狀態(tài)。 圖 5 S3 狀態(tài)示意圖 第四章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 S4：西左轉(zhuǎn)北、東左轉(zhuǎn)南車輛通行，南北方向、東西方向、南左轉(zhuǎn)西、北左轉(zhuǎn)東車輛禁行，南北方向、東西方向人行道禁行。 圖 4 S2 狀態(tài)示意圖 S3：東西方向車輛通行，南北方向、南左轉(zhuǎn)到西、北左轉(zhuǎn)到東、西左轉(zhuǎn)北、東左轉(zhuǎn)南禁行，南北方向人行道通行、東西方向人行道禁行。 圖 3 S1 狀態(tài)示意圖 福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 S2：南左轉(zhuǎn)西、北左轉(zhuǎn)東車輛通行，南北方向、東西方向、西左轉(zhuǎn)北、東左轉(zhuǎn)南車輛禁行，南北方向、東西方向人行道禁行 。 圖 2 交通燈示意圖 現(xiàn)規(guī)定如下狀態(tài)： S1：南北方向車輛通行，東西方向、南左轉(zhuǎn)到西、北左轉(zhuǎn)到東、西左轉(zhuǎn)北、東左轉(zhuǎn)南禁行，東西方向人行道通行、南北方向人行道禁行。第四章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 交通燈狀態(tài) 為方便說明交通燈狀態(tài)，交通燈系統(tǒng)的示意圖如圖 2 所示。 相位的意義在于在一個(gè)循環(huán)狀態(tài)周期內(nèi)，根據(jù)每個(gè)路口車流量大小可以分配適時(shí)適當(dāng)?shù)木G燈時(shí)間以保證時(shí)間的充分利用，保證車流大的干道可以通過足夠多的車輛，車流小的干道不用浪費(fèi)時(shí)間。 相位的概念 為保證交通系統(tǒng)的嚴(yán)謹(jǐn)性和公平性，本設(shè)計(jì) 規(guī)定“相位”概念。 綜合考慮本設(shè)計(jì)的實(shí)際需要，在使用輸入的時(shí)候不需要過于復(fù)雜的功能，故采用方案 一 。 方案 二 ：采用 無 線控制模塊 24L01 代替按鍵開關(guān)。該方案優(yōu)點(diǎn)是：編程更加簡(jiǎn)潔，使用更加簡(jiǎn)單，且成本更低。液晶極其省電，但是使用有溫度范圍限制，且因是反光式的，在外界光線很明亮的情況下很容易看不清楚。這種方案 可以 顯示 基本 的符號(hào)和數(shù)碼字符，數(shù)碼管顯示更加清晰， 電路簡(jiǎn)潔 。這種方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強(qiáng)大，可 方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。 福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文