【正文】 。 和 ，當(dāng)傳感器檢測到有人闖紅燈時蜂鳴器就以滴滴聲報警。 圖 6 LED連接圖 車流量檢測電路及模擬 為了達(dá)到對紅綠燈的時間控制，需要對道路上的車流量進(jìn)行檢測。雖然路口不一樣，但是顯示的時間在 泰山學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計 13 表 2 驅(qū)動代碼表 顯示數(shù)值 dp,g,f,e,d,c,b,a 驅(qū)動代碼 0 11010000 C0H 1 11111001 F9H 2 10100100 A4H 3 10110000 B0H 4 10011001 99H 5 10010010 92H 6 10000010 82H 7 11111000 F8H 8 10000000 80H 9 10010000 90H 數(shù)字上是一樣的，所以兩邊連接的 IO 口是對稱的。 LED8 段數(shù)碼管的設(shè)置為每個方位上的一對 2 為顯示器。 圖 8 LED數(shù)碼管 LED 燈的顯示原理 :通過同名管腳上所加電平的高低來控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮而顯示不同的字形，如 dp， g,f,e,d,c,b,a 全亮顯示為８，采用共陽極連接驅(qū)動代碼，代碼表如下表 2 所示。這樣，一個 LED 數(shù)碼管就有 I 根位選線和 8 根段選線，要想顯示一個數(shù)值，就要分別對它們的高低電平來加以控制。 LED 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)簡單，分為七段和八段兩種形式，也有共陽和共陰之分。如果東西紅燈亮，那南北方向就是綠燈亮，反之亦然，所以在硬件上連接圖上也是對稱分布的 ，如圖 7 所示 。 泰山學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計 11 圖 6 按鍵電路圖 發(fā)光二極管電 路 圖 7 信號燈的連接 泰山學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計 12 根據(jù)本設(shè)計的特點(diǎn)，紅綠燈的顯示不可少，紅綠燈的顯示采用普通的發(fā)光二 極管。 泰山學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計 10 圖 5 電路圖 局部電路圖 按鍵電路 89C52 的 RST 接按鍵復(fù)位電路，用于單片機(jī)的復(fù)位控制。其二為車流量檢測信號輸入，若檢測到車輛經(jīng)過，進(jìn)入相應(yīng)的中斷子程序，將存儲車流量的寄存器加 1，然后中斷結(jié)束返回。 接下來，系統(tǒng)必須先顯示狀態(tài)燈及 LED 數(shù)碼管，將狀態(tài)碼值送顯 P2 口，將要顯示的時間值的個位和十位分別送顯 P0 和 P1 口，在此同時以 50ms 為 周 期，用軟件方法計時 1 秒，到達(dá) 1s 就要將時間值減 1，刷新 LED 數(shù)碼管。若此時 F 鍵按下，則設(shè)置為自動模式，若此時按下的是 S 鍵，則設(shè)置為時間設(shè)置模式，依次按 S 若干次， J 鍵若干次可設(shè)置好兩個方向的紅綠燈時間，再按 F 鍵確認(rèn)。 圖 4 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)電源模塊 數(shù)碼管驅(qū)動電路（ NPN 三極管） 上電復(fù)位電路 8051 控制器系統(tǒng) 處理 光電傳感器 流量檢測模塊 A、 B 兩組 交通燈模塊 12M 時鐘 振蕩電路 蜂鳴器及高亮LED 報警模塊 4 位共陽數(shù)碼管顯示模塊 路口交通燈 模式切換檢測 違規(guī)現(xiàn)象 顯示控制 按鍵復(fù)位 檢 測 緊急情況 檢測 按鍵檢測模塊 泰山學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計 9 工作原理 實(shí)現(xiàn)本設(shè)計要求的具體功能，可以選用 AT89C52 單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng)， 12 個發(fā)光二極管分成 4 組紅綠黃三色燈構(gòu)成信號燈指示模塊， 8 個 LED東西南北各兩個構(gòu)成倒計時顯示模塊，車流量檢測傳感器采集流量數(shù)據(jù)，光敏傳感器捕獲違規(guī)信號，若干按鍵組成時間設(shè)置和模式選 擇按鈕和緊急按鈕等，以及用 1 個蜂鳴器進(jìn)行報警。 ? 進(jìn)行軟件系統(tǒng)的設(shè)計，對于本系統(tǒng)，本設(shè)計 采用單片機(jī)匯編語言編寫，對單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工 作 情況做了充足的研究，了解定時器，中斷以及延時原理，總體上完成 軟件的編寫。 ? 確定系統(tǒng)交通控制的總體設(shè)計，包括，十字路口具體的通行禁行方案設(shè)計以及系統(tǒng)應(yīng)擁有的各項功能 與相對應(yīng)硬件的連接搭配。 設(shè)計思路 ? 分析目前交通路口的基本控制技術(shù)以及各種通行方案，并以此為基礎(chǔ)提出自己的交通控制的初步方案。急停按鍵和違規(guī)檢測隨時調(diào)用中斷。 泰山學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計 6 圖 3 系統(tǒng)的總體框圖 鍵盤設(shè)置模塊對系統(tǒng)輸入模式選擇及具體通行時間設(shè)置的信號，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，同時將時間數(shù)據(jù)倒計時輸入到 LED 數(shù)碼管上實(shí)時顯示。如圖所示： 據(jù)此，本設(shè)計系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，由車流量檢測模塊，違規(guī)檢測模塊，和按鍵設(shè)置模塊等產(chǎn)生輸入，信號燈狀態(tài)模塊， LED 倒計時模塊和蜂鳴器狀態(tài)模塊接受輸出。 單片機(jī) 交通控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理 單片機(jī)設(shè)計交通燈控制系統(tǒng)，可用單片機(jī)直接控制信號燈的狀態(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時以提醒行使者，更具人性化。當(dāng)某個干道上是紅燈的時候，傳感器檢測到有車闖過去時，蜂鳴器智能報警、同時藍(lán)色警示燈示警。兩種模式的切換有兩種方式：第一種方式是手動切換，按下復(fù)位鍵，在這種情況下，按下切換鍵，可以進(jìn)行主從 /普通模式的切換；第二種方式是自動切換，即系統(tǒng)根據(jù)光電傳感器檢測結(jié)果自動做出模式切換。由此在交通控制中增設(shè)禁停按鍵，就可達(dá)到想此目的。本系統(tǒng)要求的按鍵控制不多，且 I／ 0 口足夠，可直接采用獨(dú)立式。前者軟件編寫簡單，但在按鍵數(shù)量較多時特別浪費(fèi) I／ 0 口資源，一般用于按鍵數(shù)量少的系統(tǒng)。 時間的設(shè)置 本設(shè)計中可通過鍵盤對時間進(jìn)行手動設(shè)置，增加了人為的可控性，避免自動故障和意外發(fā)生，并再緊急狀態(tài)下，可設(shè)置所有燈變?yōu)榧t燈。駕駛員和行人普遍都愿意選擇有倒計時顯示的信號控制方式，并且認(rèn)為有倒計時顯示的路口更安全。 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求 本設(shè)計能模擬基本的交通控制系統(tǒng)，用紅綠黃燈表示禁行，通行和等待的信號發(fā)生，還能進(jìn)行倒計時顯示，通行時間調(diào)整和緊急處理等功能。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表 1 所示。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。此狀態(tài)下，東西向禁止通行，南北向允許通行。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。此狀態(tài)下，東西向允許通行，南北向禁止通行。 泰山學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計 2 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)設(shè)計 交通燈的控制方式很多，本系統(tǒng)主要是以 89C52 為核心來設(shè)計交通控制系統(tǒng)，單片機(jī)外接六個發(fā)光二極管交 替發(fā)光來表示交通燈的紅綠燈的交換，另外用四個數(shù)碼管來倒計時各個發(fā)光二極管亮的時間，除此之外，本設(shè)計還采用個開關(guān)按鈕來實(shí)現(xiàn)一系列擴(kuò)展功能，如紅綠燈亮的時間的長短的切換，復(fù)位，緊急情況下的檢測，顯示車流量和闖紅燈的人數(shù)，為了合理的管理和調(diào)度，本設(shè)計增加了一個光電傳感器來檢測車流量，按照南北與東西方向車流量的大概比值確定車流量的相對大小，并對紅綠燈時間作出適當(dāng)?shù)男薷?，達(dá)到自動調(diào)節(jié)交通流量的目的。 從一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時間不合理、急車強(qiáng)通等問題。 近年來，隨著科技的飛速發(fā)展，電子器件也隨之廣泛應(yīng)用，其中單片機(jī)也不斷深入人民的生活當(dāng)中。部分交通路口的信號燈工作時間不合理，交通違章或肇事記錄不確切 并引發(fā)諸多問題，不能充分擔(dān)負(fù)起交通監(jiān)控指揮的功能 。信號燈的出現(xiàn) , 使交通得以有效管制 , 對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力減少交通事故有明顯效果。 而 第一盞名副其實(shí)的三色燈 (紅、黃、綠三種標(biāo)志 )于 1918 年誕生。后來在信號燈的中心裝上煤氣燈罩 ，它的前面有兩塊紅、綠玻璃交替遮擋。 1858 年 , 在英國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)械扳手式信號燈 , 用以指揮馬車通行 , 這是世界上最早的交通信號燈。s lives, with the single chip processor as the core product more and more, this marks the automatic control system became a member of the digital age. This design mainly from the MCU application up to achieve intelligent traffic lights at an intersection management, to control the vehicles normal operation. Microcontroller as the control system, make the red, green and yellow lights lit according to specified sequence according to different time cycle, and added a masterslave mode and normal mode sensor automatic detection and conversion, a buzzer for running a red light pedestrian automatic detection and warning of sound and light conversion time of additional features such as automatic countdown and LED display, traffic lights play a more humane, intelligent and automation for a smart, safe and efficient traffic order and service. Keywords: traffic light ,MSC51, SCM, automatic checking 目錄 目 錄 1 引言 ............................................................1 交通燈控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及發(fā)展前景 ............................1 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)設(shè)計 .......................................2 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求 ..................................4 倒計時顯示 ..................................................4 時間的設(shè)置 ..................................................4 緊急處理 ....................................................4 普通模式和主從模式的切換功能 ................................5 蜂鳴器報警 ..................................................5 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理 ............................5 設(shè)計思路 ......................................................6 2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 .............................................8 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成。s life level gradually improve, a variety of convenient automatic control system of people39。利用 單片機(jī)作為控制系統(tǒng)，使紅綠黃燈按指定時序按不同時間循環(huán)點(diǎn)亮，并增添了 主從道模式和普通模式的 傳感器 自動檢測與轉(zhuǎn)換， 蜂鳴器對闖紅燈行人的自動檢測與聲音警示，信號燈轉(zhuǎn)換時間的自動倒計時并進(jìn)行LED 顯示等附加功能，使交通燈發(fā)揮更加人性化、智能化與自動化的作用，為 建立智能、安全、高效的指揮交通秩序 而服務(wù) 。 泰 山 學(xué) 院 本科 畢業(yè)設(shè)計 基于單片機(jī)的 交通流量感應(yīng)式交通燈 所 在 學(xué) 院 機(jī)械與工程 學(xué)院 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 申請學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科 工科 年 級 二 ○○ 九 級 學(xué) 生 姓 名 、 學(xué) 號 尹彥柏 2021170113 指導(dǎo)教師姓 名、職稱 許 振 保 講 師