【正文】 的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。 十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。如何改善交通燈控制系統(tǒng),使其適應(yīng)現(xiàn)在的交通狀況,成為研究的課題。然而,實(shí)際上車輛流量的變化往往是不確定的,有的路口在不同的時(shí)段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。這種流量變化的偶然性是無(wú)法建立準(zhǔn)確模型的,統(tǒng)計(jì)的方法已不能適應(yīng)迅猛發(fā)展的交通現(xiàn)狀,更為現(xiàn)實(shí)的需要是能有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應(yīng)控制的交通燈。系統(tǒng)除基本交通燈功能外,還具有倒計(jì)時(shí)、時(shí)間設(shè)置、緊急情況處理、分時(shí)段調(diào)整信號(hào)燈的點(diǎn)亮?xí)r間、違規(guī)車輛檢測(cè)等功能。以8051單片機(jī)為控制芯片，采用“Proteus+Wave6000”對(duì)交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。自18世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái)，工業(yè)發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，從而催生了單獨(dú)的交通控制學(xué)問與管理機(jī)構(gòu)。 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)?，F(xiàn)代人類科學(xué)技術(shù)，特別是電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和成熟能比較好的解決系統(tǒng)建立中硬軟件方面要求的技術(shù)難題。隨著單片機(jī)和傳感技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，交通自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制方面的研究有了明顯的進(jìn)展，并且必將以其優(yōu)異的性能價(jià)格比，逐步取代傳統(tǒng)的交通控制措施。在其各個(gè)發(fā)展階段，由于交通的各種矛盾不斷出現(xiàn)，人們總是盡可能地把各個(gè)歷史階段當(dāng)時(shí)的最新科技成果應(yīng)用到交通自動(dòng)控制中來(lái)，從而促進(jìn)了交通自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展。世界上第一臺(tái)交通自動(dòng)信號(hào)燈的誕生，拉開了城市交通控制的序幕，1868年，英國(guó)工程師納伊特在倫敦威斯特敏斯特街口安裝了一臺(tái)紅綠兩色的煤氣照明燈，用來(lái)控制交叉路口馬車的通行，但一次煤氣爆炸事故致使這種交通信號(hào)燈幾乎銷聲匿跡了近半個(gè)世紀(jì)。1926年英國(guó)人第一次安裝和使用自動(dòng)化的控制器來(lái)控制交通信號(hào)燈，這是城市交通自動(dòng)控制的起點(diǎn)。車輛感應(yīng)控制器的特點(diǎn)是它能根據(jù)檢測(cè)器測(cè)量的交通流量來(lái)調(diào)整綠燈時(shí)間的長(zhǎng)短，使綠燈時(shí)間更有效地被利用，減少車輛在交叉口的時(shí)間延誤，比定時(shí)控制方式有更大的靈活性。繼氣動(dòng)橡皮管式檢測(cè)器之后，雷達(dá)、超聲波、光電、地磁、電磁、微波、紅外以及環(huán)形線圈等檢測(cè)器相繼問世。超聲波檢測(cè)器主要在日本等少數(shù)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。1952年，美國(guó)科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計(jì)算機(jī)和交通檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)交通信號(hào)機(jī)網(wǎng)的配時(shí)方案自動(dòng)選擇式信號(hào)燈控制，而加拿大多倫多市于1964年完成了計(jì)算機(jī)控制信號(hào)燈的實(shí)用化，建立了一套由IBM650型計(jì)算機(jī)控制的交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，成為世界上第一個(gè)具有電子數(shù)字計(jì)算機(jī)城市交通控制系統(tǒng)的城市。 交通控制研究的發(fā)展，旨在解決人類交通因需求的增多而日益繁重帶來(lái)的問題，局限于道路建設(shè)的暫時(shí)不足和交通工具的快速增長(zhǎng)，就要使更多的車輛安全高效的利用有限的道路資源，避免因無(wú)序和搶行等無(wú)控制原因造成的不必要阻塞甚至癱瘓，另外，針對(duì)整個(gè)交通線路車輛的多少實(shí)時(shí)調(diào)整和轉(zhuǎn)移多條線路的分流也十分必要。交通關(guān)系著人們對(duì)于財(cái)產(chǎn)，安全和時(shí)間相關(guān)的利益。圖11 交通燈實(shí)物圖第二章 MCS51單片機(jī)簡(jiǎn)介 概述單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，又稱微控制器，嵌入式微控制器等，屬于第四代電子計(jì)算機(jī)。正是由于這一原因，國(guó)際上逐漸采用微控制器(MCU)代替單片微型計(jì)算機(jī)(SCM)這一名稱。 在HMOS技術(shù)大發(fā)展的背景下，Intel公司在MCS48系列的基礎(chǔ)上，于1980年推出了8位MCS51系列單片機(jī)。 作為主流的單片機(jī)品種，MCS51系列單片機(jī)市場(chǎng)份額占有量巨大，PHILIPS公司、ATMEL公司等紛紛開發(fā)了以8051為內(nèi)核的單片機(jī)產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都?xì)w屬于MCS51單片機(jī)系列。通常采用DIP或PLLD封裝，其內(nèi)核是8051CPU，CPU的內(nèi)部集成有運(yùn)算器和控制器，運(yùn)算器完成運(yùn)算操作（包括數(shù)據(jù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等），控制器完成取指令、對(duì)指令譯碼以及執(zhí)行指令。 （2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)： 8051內(nèi)部有128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）和21個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器有專門的用途，通常用于存放控制指令數(shù)據(jù)，不能用作用戶數(shù)據(jù)的存放，用戶能使用的RAM只有128個(gè)字節(jié)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。（4）定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)： 8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)，當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器產(chǎn)生溢出時(shí)，可用中斷方式控制程序轉(zhuǎn)向。（6）全雙工串行口： 8051內(nèi)置一個(gè)全雙工異步串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。（8）時(shí)鐘電路：8051內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的時(shí)序脈沖，但接晶體振蕩器和振蕩電容。 Q0～Q7為8個(gè)輸出端。在MCS51單片機(jī)系統(tǒng)中，常采用74LS373作為地址鎖存器使用 。輸出允許端OE接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。具有3個(gè)通道3種工作方式的可編程并行接口芯片（40引腳）。8255可作為單片機(jī)與多種外設(shè)連接時(shí)的中間接口電路。同時(shí)必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）與CPU連接部分　 8255能并行傳送8位數(shù)據(jù)，所以其數(shù)據(jù)線為8根D0～D7。此外CPU要對(duì)8255進(jìn)行讀、寫與片選操作，所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫信號(hào)?！　? ② 地址總線AB：編號(hào)為A0～A1，用于選擇A、B、C口與控制寄存器。當(dāng)CPU要對(duì)8255進(jìn)行讀、寫操作時(shí)，必須先向8255發(fā)片選信號(hào)選中8255芯片，然后發(fā)讀信號(hào)或?qū)懶盘?hào)對(duì)8255進(jìn)行讀或?qū)憯?shù)據(jù)的操作。各通道的引腳編號(hào)如下：　　 A口：編號(hào)為PA0～PA7，用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行數(shù)據(jù)?！　? C口：編號(hào)為PC0～PC7，用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行數(shù)據(jù)，當(dāng)8255工作于應(yīng)答I/O方式時(shí)，C口用于應(yīng)答信號(hào)的通信。相應(yīng)的控制器也分為A組控制器與B組控制器，各組控制器的作用如下：A組控制器：控制A口與上C口的輸入與輸出。 特性 (1) 一個(gè)并行輸入/輸出的LSI芯片,多功能I/O器件,可作為CPU總線與外圍接口。B組只能設(shè)置為基本I/O或閃控式I/O兩種模式,而這些操作模式完全由控制寄存器的控制字決定?！　S:芯片選擇信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí),即/CS=0時(shí),表示芯片被選中，允許8255與CPU進(jìn)行通訊?！　R:寫入信號(hào)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低跳變沿時(shí),即/WR產(chǎn)生一個(gè)低脈沖且/CS=0時(shí),允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255?！　?255具有3個(gè)相互獨(dú)立的輸入/輸出通道端口，用+5V單電源供電，能在以下三種方式下工作：　方式0————基本輸入輸出方式；方式1————選通輸入/出方式；方式2————雙向選通輸入/輸出方式。 工作于三種方式中的任何一種；　PB0～PB7:端口B輸入輸出線，一個(gè)8位的I/O鎖存器， 一個(gè)8位的輸入輸出緩沖器。端口C可以通過工作方式設(shè)定而分成2個(gè)4位的端口，每個(gè)4位的端口包含一個(gè)4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入端口，不能工作于方式一或二?！　‘?dāng)A1=0,A0=0時(shí),PA口被選擇；　　當(dāng)A1=0,A0=1時(shí),PB口被選擇；　　當(dāng)A1=1,A0=0時(shí),PC口被選擇；　　 2. 4 交通燈簡(jiǎn)介 交通燈是指由紅、黃、綠三種顏色燈組成用來(lái)指揮交通的信號(hào)燈，最早出現(xiàn)在19世紀(jì)初在英國(guó)中部的約克城的一個(gè)典故中，當(dāng)時(shí)交通燈只有兩種顏色紅綠，隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要，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。 9世紀(jì)初，在英國(guó)中部的約克城，紅、綠裝分別代表女性的不同身份。后來(lái)，英國(guó)倫敦議會(huì)大前經(jīng)常發(fā)生馬車軋人的事故，于是人們受到紅綠裝啟發(fā)，1868年12月10日，信號(hào)燈家族的第一個(gè)成員就在倫敦議會(huì)大廈的廣場(chǎng)上誕生了，由當(dāng)時(shí)英國(guó)機(jī)械師德在燈的腳下，一名手持長(zhǎng)桿的警察隨心所欲地牽動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏色。不幸的是只面世23天的煤氣燈突然爆炸自滅，使一位正在值勤的警察也因此斷送了性命。直到1914年，在美國(guó)的克利夫蘭市才率恢