【正文】 ed Circuit)及 SPI(Serial Peripheral Interface)等串行總線方式，進一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu)。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微機。(3)控制功能強。單片機把各功能部件集成在一塊芯 片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性 與抗干擾能力。單片機主要有如下特點：(1)有優(yōu)異的性能價格比。綜上所述，交通燈控制系統(tǒng)的總體方案已經(jīng)確定，下面進行硬件設計。該方案設計精簡，但提供的I/O口數(shù)量有限。該方案使用靈活，可提供較多I/O口，但操作復雜。(4)鍵盤設置模塊：在交通道路突發(fā)情況時，可通過按鍵手動設置通行時間和暫緩通行時間，通過單片機控制進行時間設置。該方案實現(xiàn)復雜，須完成大量的軟件工作，但功能強大，可方便的顯示各種英文字符、漢字和圖形。該方案實現(xiàn)簡單，但只能顯示有限的符號和數(shù)碼字符。(3)倒計時顯示模塊：此模塊有兩種方案。本系統(tǒng)中，8051單片機的P0口控制南北方向的時間顯示；P1口控制信號燈的點亮；P2口控制東西方向的時間顯示；P3口接入鍵盤開關(guān)，可設置適應當前狀況的通行時間和暫緩通行時間。 信號燈指示方案狀態(tài)信號燈顯示S1東西方向綠燈 南北方向紅燈S2東西方向黃燈 南北方向紅燈S3東西方向紅燈 南北方向綠燈S4東西方向紅燈 南北方向黃燈 系統(tǒng)設計總體方案根據(jù)交通系統(tǒng)管理方案和本課題任務的要求，該系統(tǒng)應具有交通燈的顯示功能、倒計時功能和通行時間設置功能，所以把系統(tǒng)分為四個模塊，包括單片機控制、信號燈顯示、倒計時顯示和鍵盤設置。東西、南北兩干道交于一個十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，以指揮車輛的安全通行。此外，還需要充分考慮系統(tǒng)的可操作性，使控制系統(tǒng)具備與突發(fā)狀況相適應的可調(diào)節(jié)能力。 完美DOC格式整理 專業(yè)資料分享 系統(tǒng)設計的總體方案 系統(tǒng)設計目標隨著人們?nèi)粘Ｉ钏降奶岣?，機動車輛不斷增加，簡單的交通控制系統(tǒng)已不能滿足當前交通道路管理的需要。綜上所述，交通燈的發(fā)展帶動了整個交通運輸?shù)陌l(fā)展。在每個方向都要求有倒計時顯示，提示通行時間和暫緩通行時間。此系統(tǒng)中除了具有基本的交通燈功能之外，還具有倒計時、時間設置、根據(jù)情況手動控制等功能。為此，設計一個關(guān)于交通燈控制系統(tǒng)，該設計以AT89C51單片機作為核心，功耗小可以方便以后研究。加拿大多倫多市于1964年完成了計算機控制信號燈的實用化，建立了一套由IBM650型計算機控制的交通信號協(xié)調(diào)系統(tǒng)，成為世界上第一個具有電子數(shù)字計算機城市交通控制系統(tǒng)的城市。但隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,交通流量增加,隨機變化增強，采用以往那種單一模式的“固定配時”方式已不能滿足客觀需要，于是一種多時段多方案的信號控制器開始出現(xiàn)并逐步取代了傳統(tǒng)的只有一種控制方案的控制器。這一技術(shù)在19世紀就已出現(xiàn)了。在軟件設計部分，運用Proteus和Keil軟件對交通控制系統(tǒng)編程與仿真，使交通燈控制系統(tǒng)功能達到任務要求。本文首先介紹了交通燈的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，闡述了本課題的任務要求，并在交通管理系統(tǒng)知識的基礎上，根據(jù)設計要求和實際應用情況，進行總體方案論述。因此，我國的城市交通問題的研究重點是交通燈控制系統(tǒng)的研究。 專業(yè)資料分享 基于AT89C51的交通燈控制系統(tǒng)的設計摘 要交通燈控制系統(tǒng)是近現(xiàn)代社會隨著物流、出行等交通發(fā)展產(chǎn)生的一套獨特的公共管理系統(tǒng)。隨著我國城市現(xiàn)代化進程的不斷推進，交通是影響我國社會經(jīng)濟發(fā)展的嚴重問題，而城市交通問題的核心就是對十字路口交通信號的控制。本課題是根據(jù)單片機相關(guān)知識對簡單交通燈控制系統(tǒng)的設計。接著，對單片機進行了簡單介紹，然后通過對交通燈控制系統(tǒng)需完成的功能確定了控制系統(tǒng)中需要設計的模塊，最后對每個模塊進行硬件的選擇與設計，完成了對交通燈控制系統(tǒng)的硬件設計。關(guān)鍵詞：信號燈 AT89C51 倒計時 控制引言：在今天，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導交通車輛最常見和最有效的手段。早期的交通信號燈使用“固定配時”方式實行自動控制，這種方式對于早起交通流量不大的情況曾起過一定的作用。計算機的出現(xiàn)為交通控制技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。這是道路交通控制技術(shù)發(fā)展的里程碑。根據(jù)上述交通燈控制系統(tǒng)的研究意義，本課題設計了適應當前交通管理的交通燈控制系統(tǒng)。(1)在一般情況下，交通燈控制系統(tǒng)要求正常顯示信號燈以及倒計時的時間變化：當東西方向為綠燈時，南北方向為紅燈；當東西方向綠燈變?yōu)辄S燈，提示此方向即將禁止通行；當東西方向變?yōu)榧t燈，南北方向變?yōu)榫G燈；當南北方向變?yōu)辄S燈時，提示此方向即將禁止通行。(2)在特殊情況下，某一方向的車流量過多，按鍵設置通行時間和暫緩通行時間。本章主要介紹了交通燈的發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義，提出了本課題的任務要求。為了最大程度的滿足交通管理的需要，為車輛提供準確的通行時間，本課題應結(jié)合先進的研究技術(shù)設計出功能完善的交通燈控制系統(tǒng)。 交通道路管理方案在設計交通燈控制系統(tǒng)之前，應明確交通道路中交通燈的管理方案。紅燈亮禁止通行；綠燈亮允許通行；黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮時間為東西、南北兩干道的公共停車時間。初 始 參數(shù) 設 置AT89C51單片機控制模塊倒計時顯示模塊信號燈顯示模塊鍵盤設置74LS245驅(qū)動 系統(tǒng)硬件設計結(jié)構(gòu)下面分別簡單介紹這四個模塊：(1)單片機控制模塊：單片機將計算機的基本部件微型化并集成到一塊芯片上，具有優(yōu)異的性能價格比，控制功能強，這將使各模塊功能的實現(xiàn)變得簡單方便。(2)信號燈顯示模塊：利用發(fā)光二極管代替交通信號燈，通過單片機控制使其按要求點亮。第一種是采用數(shù)碼管顯示。第二種是采用點陣式LED顯示。由于本控制系統(tǒng)只需顯示倒計時時間，利用數(shù)碼管即可完成此功能，因此本控制系統(tǒng)中利用2位一體的共陰數(shù)碼管顯示道路兩個方向的通行時間和暫緩通行時間，通過單片機控制進行倒計時顯示。此模塊有兩種方案：第一種是采用8255擴展I/O口及鍵盤、信號燈顯示等。另一種是直接在I/O口線上接上按鍵開關(guān)。由于本控制系統(tǒng)對于交通燈及數(shù)碼管的控制只用單片機本身的I/O口就可實現(xiàn)，故選擇第二種方案。 專業(yè)資料分享 2交通燈控制系統(tǒng)硬件設計 單片機簡介8051系列單片機是在美國Intel公司于20世紀80年代推出的MCS51系列高性能8位單片機的基礎上發(fā)展而來的，它在單一芯片內(nèi)集成了并行I/O口、異步串行口、16位定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、片內(nèi)RAM和片內(nèi)ROM，以及其他一些功能部件[5]。(2)集成度高、體積小、有很高的可靠性。另外，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣的環(huán)境下工作。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O 口的邏輯操作以及位處理功能。(4)低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。(6)單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模應用系統(tǒng)[6]。8051單片機內(nèi)部有一個高增益反向放大器，用于構(gòu)成振蕩器，反向放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，分別是8051的第19和18腳。 系統(tǒng)時鐘電路 信號燈顯示電路在信號燈顯示電路中，本控制系統(tǒng)選用了發(fā)光二極管代替信號燈。發(fā)光二極管是一種特殊的二極管，導通時會發(fā)光（）[8]。 一般發(fā)光二極管與I/O端口之間都會再連接一個電阻，其作用在于限制通過二極管的電流，從而達到減少功耗或者滿足端口對最大電流的限制[9]?？刂葡到y(tǒng)中。電阻分得的電壓為5V－=,，約為15mA,此時發(fā)光二極管正常點亮。點陣式LED雖然功能強大，但是需要完成大量的軟件工作，系統(tǒng)設計的復雜度會增加，因此本控制系統(tǒng)選擇采用數(shù)碼管來實現(xiàn)交通燈倒計時功能的顯示。其中，DP為小數(shù)點。8段LED數(shù)碼管，就是在一定形狀的絕緣材料上，利用不同形狀點劃的發(fā)光二極管組合，排列成“8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點亮相應的點劃來顯示0~9的數(shù)字[14]。 這4個數(shù)碼管分別與控制兩干道倒計時顯示的端口相連接，即可顯示出信號燈的倒計時功能。此數(shù)碼管顯示的數(shù)值從綠燈的設置時間最大值一直減，每秒鐘減1，然后又從黃燈的設置時間一直減，再從紅燈的設置時間一直減，接下來又顯示綠燈時間，如此循環(huán)。獨立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路，其特點是每個按鍵單獨占用一根I/O口線，每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)[14]。根據(jù)以上特點，本控制系統(tǒng)單片機的I/O口數(shù)可以滿足該鍵盤，并且可以完成課題中所要求的手動設定時間的控制功能，所以本控制系統(tǒng)中應采用獨立式鍵盤。8051單片機有4個并行I/O口P0、PP2和P3，每個口都有8個引腳，共有32根I/O引腳，它們都是雙向通道，每一條I/O引腳都能獨立地用做輸入和輸出。另外，在P0口控制南北方向的時間顯示中，利用74LS245芯片驅(qū)動數(shù)碼管