【正文】 注：以上電路圖為我們所設(shè)計的交通燈控制系統(tǒng)的具體電路圖，在東南西北四個方向的LED指示燈，代表四個方位的交通信號燈，電路圖的下方是單片機控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)交通燈控制規(guī)則如下：(1)每個街口有左拐、右拐、直行及行人四種指示燈。自行車與汽車共用左拐、右拐和直行燈。南北向通行時間為1分鐘，各路右拐比直行滯后10秒鐘開放。通行時間為1分鐘。東西向通行時間為1分鐘，各路右拐比直行滯后10秒鐘開放。行人禁行。(3)在通行結(jié)束前10秒鐘，綠燈閃爍直至結(jié)束。若交道口出現(xiàn)緊急情況，交警可手動控制：全路口車輛禁行、行人通行。第2部分 系統(tǒng)硬件設(shè)計2．1交通燈四種通行模式及行車方向指示按交通燈控制規(guī)則，每個街口有左拐、右拐、直行及行人四種指示燈。交道口模型如圖2－1所示：圖2－1 交道口模型圖4組LED數(shù)碼管按照設(shè)置的通行時間（各路口默認的通行時間均為1分鐘）進行倒計時，并各自進行紅、綠燈顯示，共有四種通行方式，分別為： 圖22 通行方式一示意圖 圖23 通行方式二示意圖圖24 通行方式三示意圖 圖25 通行方式四示意圖通行方式一：倒計時時間為60s（通行時間），紅綠燈狀態(tài)為：南北直行：綠；東西直行：紅；各路右拐：綠；左拐：紅；人行道：南北綠，東西紅；各路右拐比直行滯后10秒鐘開放。通行方式二：倒計時時間為60s（通行時間），紅綠燈狀態(tài)為：南北左拐：綠，各路右拐：綠，所有人行道：紅。通行方式三：倒計時時間為60s（通行時間），紅綠燈狀態(tài)為：東西直行：綠，南北直行：紅，各路右拐：綠，左拐：紅，人行道：東西綠，南北紅，各路右拐比直行滯后10秒鐘開放。通行方式四：倒計時時間為60s（通行時間），紅綠燈狀態(tài)為：東西左拐：綠，各路右拐：綠，所有人行道：紅。通行默認時間為1分鐘，系統(tǒng)設(shè)置了任意更改功能，一般主干道通行時間要比次干道要長一些，可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整，以提高車輛通過率，緩減交通壓力。本設(shè)計選用LED發(fā)光二極管的紅綠燈狀態(tài)用來指示左右拐、直行等交通指示信息。中間綠色燈亮，表示直行，兩邊紅色燈亮，表示禁止通行；左邊綠色燈亮，表示左拐彎；其他紅色燈亮則表示禁止通行和右拐彎。2．2各功能模塊硬件設(shè)計及實現(xiàn)2．2．1行人通行指示及其實現(xiàn)人行道的通行采用紅綠兩種顏色的發(fā)光二極管來指示，其中多加了一個黃燈作為提示紅綠轉(zhuǎn)換的提示標志。所以，在該時刻南北直行的指示燈和東西路口人行道上的指示燈的點亮情況應(yīng)該是一致的。但是在我們這個設(shè)計中，我們認為直接再加一個黃色信號燈來提示紅綠狀態(tài)的轉(zhuǎn)換效果會更加明了?！?黃色信號燈的發(fā)明者是我國的胡汝鼎，他懷著“科學救國”的抱負到美國深造，在大發(fā)明家愛迪生為董事長的美國通用電器公司任職員。回到宿舍，他反復琢磨，終于想到在紅、綠燈中間再加上一個黃色信號燈，提醒人們注意危險。于是紅、黃、綠三色信號燈即以一個完整的指揮信號家族，遍及全世界陸、海、空交通領(lǐng)域了。桿狀細胞對黃色的光特別敏感，三種錐狀細胞則分別對紅光、綠光及藍光最敏感。雖然黃色與藍色也容易分辨，但因為眼球，對藍光敏感的感光細胞較少，所以分辨顏色，還是以紅、綠色為佳?！　?．2．2 各路口交通狀態(tài)顯示及其實現(xiàn)在完成倒計時、狀態(tài)信息等的顯示功能上，我們考慮了以下三種方案：方案一：完全采用數(shù)碼管顯示。方案二：完全采用點陣式LED 顯示。方案三：采用發(fā)光二極管、數(shù)碼管相結(jié)合的方法。綜上所述，方案三既滿足了系統(tǒng)功能要求，又符合人性化設(shè)計標準。 2．2．3主次干道獨立控制功能當主干道方向的車輛過多發(fā)生堵塞, 而次干道方向車輛卻很稀少時，正常的信號燈時序?qū)菇煌顩r更加惡化。2．2．4緊急情況處理功能及其實現(xiàn)在十字交通路口常出現(xiàn)的緊急情況，若不及時處理將形成不良隱患。2．2．5倒計時計數(shù)功能及其實現(xiàn)本系統(tǒng)使用數(shù)碼管完成倒計時顯示功能。然后又從紅燈的設(shè)置時間最大值往下減，一直減到0。系統(tǒng)共有4 個二位的LED 數(shù)碼管，分別放置在模擬交通燈控制板上的四個路口。也就是說各個方向的數(shù)碼管個位（把數(shù)碼管第二位定義為個位，第一位定義為十位）用一根信號線控制，十位用另一根信號線控制?？紤]到單片機的P1口驅(qū)動數(shù)碼管七位段碼的能力，我們利用一片74LS245芯片來作為數(shù)碼管的位驅(qū)動芯片。第3部分 系統(tǒng)軟件設(shè)計硬件平臺結(jié)構(gòu)一旦確定，大的功能框架即形成。系統(tǒng)功能是由軟硬件共同實現(xiàn)的，由于軟件的可伸縮性，最終實現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強可弱，差別可能很大。軟件采用模塊化設(shè)計方法，不僅易于編程和調(diào)試，也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。3．1 軟件總體流程圖軟件總體設(shè)計及流程圖見圖31，主要完成各部分的軟件控制和協(xié)調(diào)。其流程圖如圖31所示。3．2 軟件主要子程序流程3．2．1 緊急狀態(tài)子程序現(xiàn)今社會經(jīng)濟發(fā)展狀況下，我們身邊的交通狀況顯得越來越擁擠。本設(shè)計在緊急狀態(tài)下，可以通過緊急狀態(tài)手動控制按鍵使所有的LED 都被置為紅燈，車輛禁行、行人通行。狀態(tài)轉(zhuǎn)為正常運行開始按鍵是否按下返回所有LED置為紅色是否圖32 緊急狀態(tài)子程序3．2．2 顯示狀態(tài)子程序AT89C51初始化四個路口的燈全部點亮按設(shè)定的交通方案顯示各路口LED燈的狀態(tài)開始倒計時顯示延時返回是否出現(xiàn)緊急狀況所有路口LED置紅色圖32 顯示狀態(tài)子程序本設(shè)計各路口燈比較多，各通行狀態(tài)前文已有描述在此不一一贅述。在人為手動復位和初始化的情況下，各路口所有交通燈均點亮。若有緊急中斷信號出現(xiàn)，顯示子程序優(yōu)先處理中斷程序，將所有路口的信號燈置為紅色禁止通行。第4部分 系統(tǒng)調(diào)試分析及結(jié)果因本設(shè)計本身要求有穩(wěn)定性高、免維護、抗干擾能力強等功能，系統(tǒng)調(diào)試除了驗證數(shù)據(jù)處理的精度，確保判斷的準確性外，同時必須確認各項功能的正常運行。用同一芯片單片機的P1口和P3口的高四位，來控制數(shù)碼管的顯示點亮。在硬件的布局中，各位LED燈和數(shù)碼管的布局比較固定化，集中分布在所控制的四個路口。但是，現(xiàn)實水平中做雙面板會出現(xiàn)一些焊點接觸不良而導致電路調(diào)試過程不易實現(xiàn)。單片面板的布線需要犧牲本設(shè)計電路板一部分實際電路的美觀。印刷電路板的設(shè)計主要指版圖設(shè)計，需要考慮外部連接的布局、內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、電磁保護、熱耗散等各種因素。簡單的版圖設(shè)計可以用手工實現(xiàn)，復雜的版圖設(shè)計需要借助計算機輔助設(shè)計（CAD）實現(xiàn)。●制作過程：我們的印刷電路板制作過程總制板工藝程序：修整板周邊尺寸復制鉆孔定位貼膠腐蝕清洗去膠細砂紙擦光亮涂松香水。 、定位口，再進行貼膠（或上油漆）。必要時還可用吹風筒加熱，可使用權(quán)貼膠粘度加強，由于所用的貼膠具很好的粘性，而且膠紙又薄，故采用這種貼膠進行制板，效果較好，一般是不須再作加熱處理。 ，應(yīng)用自來水沖洗干凈，并將膠紙去掉，把印刷板抹干。（涂松香水時應(yīng)將印刷電路板傾斜放軒再涂以松香水，以免松香水經(jīng)鉆孔流至背面）。 (2)三氯化鐵溶液對人體皮膚不會有不良影響，但三氯化若搞到衣服上或地面上，尋是難以洗掉的，所以使用時我們是特別小心的。因此導致焊盤脫落，原件燙傷等原因?qū)е聢髲U了好幾塊板子。但為了不出現(xiàn)虛焊，卻花了很長時間去焊，有些焊點并不是很美觀。所以，此次做板積累了一些經(jīng)驗，主要是，再次做板的時候一定要注意PCB的引線之間的距離不能設(shè)置太近。我們擁有了這些寶貴的經(jīng)驗，相信今后制板，一定會完美保證電路的實現(xiàn)！4．2 系統(tǒng)硬件調(diào)試在設(shè)計過程中，我們使用了proteus硬件仿真軟件對該設(shè)計的硬件電路進行了實物功能仿真，仿真效果良好。 4．3 系統(tǒng)軟件調(diào)試本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)很大，選用一般的偉福仿真器對程序進行編寫和調(diào)試。采取的是自下到上的調(diào)試方法，即單獨調(diào)試好每一個模塊，然后再連接成一個完整的系統(tǒng)，最后完成一個完整的系統(tǒng)調(diào)試。主要任務(wù)是檢驗實現(xiàn)的功能及其效果并校正誤