【正文】 交通燈規(guī)則方案本設(shè)計(jì)的交通燈以十字路口為模型，在實(shí)現(xiàn)基本的功能前提下增加了高低峰分時(shí)管理機(jī)制和人工干預(yù)機(jī)制。相位的定義如下：在單個(gè)十字路口，整個(gè)狀態(tài)周期每個(gè)綠燈亮起的時(shí)間為一個(gè)固定值。從總體上提升系統(tǒng)的效率。如圖2，交通道路系統(tǒng)是由常見的雙車道加人行道組成，由南向北行駛的車輛所看的交通燈是北路口的車行道交通燈，由北向南的車輛所看的交通燈是南路口的車行道交通燈，由西向東行駛的車輛所看的交通燈是東路口的車行道交通燈，由東向西行駛的車輛所看的交通燈是西路口的車行道交通燈。S1狀態(tài)如圖3所示。S2狀態(tài)如圖4所示。S3狀態(tài)如圖5所示。S4狀態(tài)如圖6所示。S5狀態(tài)如圖7所示。高低峰分時(shí)定義如下：高峰時(shí)段：8點(diǎn)到10點(diǎn)，一般為上班上學(xué)出行的高峰期，18點(diǎn)到20點(diǎn)，一般為下班放學(xué)出行高峰期，此時(shí)主干道車流量高于次干道的車流量；圖6 S4狀態(tài)示意圖圖7 S5狀態(tài)示意圖 低峰時(shí)段：除高峰時(shí)段的其他時(shí)段。在低峰時(shí)段，采取減少主干道綠燈通行時(shí)間，增加次干道綠燈通行時(shí)間以平衡通過車輛。表1 高低峰時(shí)段狀態(tài)表S1S2S3S4低峰時(shí)段高峰時(shí)段南北向車行道綠燈時(shí)長(zhǎng)20s南北向車行道綠燈時(shí)長(zhǎng)25s東西向車行道綠燈時(shí)長(zhǎng)15s東西向車行道綠燈時(shí)長(zhǎng)10s南左轉(zhuǎn)西，北轉(zhuǎn)東綠燈時(shí)長(zhǎng)10s南左轉(zhuǎn)西，北轉(zhuǎn)東綠燈時(shí)長(zhǎng)10s東左轉(zhuǎn)南，西左轉(zhuǎn)北綠燈時(shí)長(zhǎng)10s東左轉(zhuǎn)南，西左轉(zhuǎn)北綠燈時(shí)長(zhǎng)10s在高低峰兩個(gè)時(shí)段中，全部車行道綠燈的總和都為55秒，即相位都為55s。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。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。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。本設(shè)計(jì)在編程環(huán)境上也選擇了Keil μVision 。軟件仿真方面都有很強(qiáng)大的功能。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。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。整個(gè)系統(tǒng)的硬件架構(gòu)圖如圖11。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。圖12為單片機(jī)最小電路的電路圖。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)。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)。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬分之五十。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。 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。倒計(jì)時(shí)電路主要是由雙位共陰數(shù)碼管和74HC573N驅(qū)動(dòng)模塊組成，控制信號(hào)通過單片機(jī)的端口P1口進(jìn)行信號(hào)的傳輸。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。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。主電源主要是由變壓器、6A整流橋、2顆1000μF電容以及7805三端穩(wěn)壓管組成。備用電源主要是由4位的5號(hào)電池盒組成。該電源直接接到單片機(jī)的電源端。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。該切換電路的原理是根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦?。?dāng)主電源正常工作時(shí)，由于二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，由主電源供電，當(dāng)主電源突然斷開時(shí)，二極管導(dǎo)通，由電池組供電。當(dāng)主電源工作時(shí)電池組也提供電源，這會(huì)造成兩個(gè)不同電壓的電源并聯(lián)，造成干電池組給主電源充電。而當(dāng)主電源斷開時(shí)，此電壓能保證單片機(jī)正常工作。電路圖如圖17所示。經(jīng)檢測(cè)，未出現(xiàn)短路現(xiàn)象以及各個(gè)電平都正常。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。(b). 檢查系統(tǒng)時(shí)鐘是否正常工作，用萬用表直流電壓檔測(cè)量XTAL1與AXTAL2兩端間的電壓，則視為正常工作。(d). 檢查數(shù)碼管顯示和LED燈是否正常。(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。6結(jié)論本文探究了單片機(jī)在當(dāng)今智能交通方面的應(yīng)用。但是，單片機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在也有存儲(chǔ)空間較小、下游方案較少等局限性。從功能需求上來看，已經(jīng)能夠滿足實(shí)際需要。高低峰分時(shí)管理方案作為靈活的交通燈狀態(tài)方案，對(duì)提高交通運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率也有很大的幫助。但是作為成熟方案還是在很多領(lǐng)域能夠發(fā)揮作用。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我進(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)。這也讓我感受到“理論聯(lián)系實(shí)踐”這個(gè)硬道理，對(duì)于我未來的工作和人生都有很大的幫助。除此以外，XX同學(xué)在我設(shè)計(jì)電路和編程的時(shí)候也給予了我方方面面的指導(dǎo)，這跟他自身熱心助人和扎實(shí)過硬的專業(yè)知識(shí)是牢不可分的！因?yàn)樗约阂残枰瓿勺约旱漠厴I(yè)設(shè)計(jì)，所以他能夠在自己所剩不多的時(shí)間內(nèi)，抽出一部分來幫助我完成設(shè)計(jì)，這讓我非常的感激。參 考 文 獻(xiàn)（第三版）.北京：：彭冬明，： ：：溫欣玲，. 微計(jì)算機(jī)信息，23（10）：9091胡漢才. ：清華大學(xué)出版社.周美珍，9（20）：2021蔣汝根，6（6）：812康華光，（模擬部分）.北京：高等教育出版社康華光，（數(shù)字部分）.北京：高等教育出版社（第三版）.北京：張偉，王麗， ：Intelligence Traffic lights Control System Based on Single Chip Micyoco (College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)Abstract: The traffic light is an essential part of modern transportation. A reliable traffic light system plays a key role for improving urban transportation efficiency and lowering traffic accident odds.The system consists of SCM, duplicate power supply system, traffic light demonstration system and interruption system.Considering the universal property, it chooses single chip as the main control chip. Universal property means that circuit and programming language are easier and more mon which rely on the single chip than that of other control chip. It is simpler and more convenient to add more functions and maintain the system. Inexpensive means that the single chip costs less than other control chip. A STC89C52 costs less than 10RMB. it costs less than 100RMB even pulsing peripheral circuits. In this way it can control the developing cost and maintenance cost. So, this system chooses STC89C52 as control chip.This system adopts a dual power supply system, just as the main and backup power supply. Dual power supply scheme is mainly in response to a sudden powerdown or mains failure situation. It is significant for holding the system work continually. The principle is to use oneway diode switch conductive feature to achieve dual power switching instantaneously. Interrupt system is to achieve the function of a specific need in the case of special needs of the system. These states include all the red and high or low peak switch immediately.This system not only achieves the most basic features of a traffic light, but also implements high and low peak time sharing control scheme to deal with the different periods of different cities in traffic conditions. The traffic flow achieves its maximum in the morning and evening. So th