【正文】 制調(diào)整，也可以通過鍵盤進行手動設置，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，可設置所有燈變?yōu)榧t燈。前者軟件編寫簡單，但在按鍵數(shù)量較多時特別浪費 I／ 0 口資源，一般用于按鍵數(shù)量少的系統(tǒng)。本系統(tǒng)要求的按鍵控制不多，且 I／ 0 口足夠，可直接采用獨立式。由此在交通控制中增設禁停按鍵，就可達到想此目的。本系統(tǒng)在此基礎上，加入了違規(guī)檢測電路和車流量檢測電路為單片機采集數(shù)據(jù)，單片機對此進行具體處理，及時調(diào)整控制指揮，為了超越視覺指揮的局限性，同時接上蜂鳴器，在 畢業(yè)設計用紙 共 20 頁 第 10 頁 聽覺上加強了指揮提醒作用。系統(tǒng)的總體框圖如上所示。在此過程中還要實時捕捉違規(guī)檢測和緊急按鍵信號，以達到對異常狀態(tài)進行實時控制的目的。 在模式選擇上，若為自動模式，將不斷調(diào)用車流量檢測模塊對車流量進行檢測統(tǒng)計，到達一定時間將修正通行時間一滿足不同路況的需要。 系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成 本系統(tǒng)以單片機為核心，組成一個集車流量采集、處理、自動控制為一身的閉環(huán)控制系統(tǒng)。其具體的硬件電路總圖如圖 所示。 系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)上電或手動復位之后，系統(tǒng)等待模式選擇設置鍵按下，模式分兩種：紅綠燈時間自動和紅綠燈時間設置。其實這個過程就是將存儲時間值的寄存器進行設置，以及標志是否要進行車流量檢測及調(diào)整。 時間到達一個狀態(tài)所要全部時間，則要進行下一狀態(tài)判斷及銜接，并裝入次狀態(tài)的相應狀態(tài)碼值以及時間值， 當然，還要開啟兩個外部中斷，其一為違規(guī)信號或禁停信號輸入，一旦信號有效，中斷開 始，進入中斷服務子程序，開啟蜂鳴器禁止全部通行，當按下 F 鍵，中斷結(jié)束返回。 每滿一個狀態(tài)循環(huán)周期，若為自動模式，則須將檢測到的車流量數(shù)據(jù)處理一次，判斷兩個方向的交通輕重緩急狀況，再調(diào)整下次狀態(tài)循環(huán)的紅綠燈時間，以達到自動控制的目的。 畢業(yè)設計用紙 共 20 頁 第 12 頁 圖 31 基于單片機的交通燈控制系統(tǒng)電路圖 車流量檢測電路及模擬 為了達到對紅綠燈的時間控制，需要對道路上的車流量進行檢 測。其工作原理是當車輛經(jīng)過傳感器時，引起其自感的變化，考慮到單片機系統(tǒng)的便利性，本次設計用一種手動的操作方式，即車流量的檢測電路用撥斷開關(guān)代替。另外，再單片機和坡度按開關(guān)之間加了光電隔離。 TLP550 是日本東芝公司生產(chǎn)的一款光耦，該光耦沒有和基極連接，適合與再噪聲比較大的環(huán)境中應用。這樣輸出端的基極相當 畢業(yè)設計用紙 共 20 頁 第 13 頁 于與 8 引腳連接，其電平為高，使得三極管導通，及 兩個引腳導通。再實際使用中， 引腳通常會連接一個電阻。相對于后面的連接電路來書，其為高電平。車流量檢測電路如下圖 （圖 32） 所示。如圖所示，當開關(guān)狀態(tài)如圖所示時， LED 點亮，同時低電平被單片機捕獲。 八段 LED 數(shù)碼管 LED 顯示屏作為大型顯示設備的一種，具有亮度高、價格低、壽命長、維護簡便等優(yōu)點。以八段共陽管為例，它有 8 個發(fā)光二極管 (比七段多一個發(fā)光二極管，用來顯示 sP，即點 )，每個發(fā)光二極管的陽極連在一起，如圖 （圖 33） 所示。為方便起見，本文主要討論共陽八段 LED 數(shù)碼顯示管，其他類形的顯示管與其類似。 表 31 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 相應在程序軟件上，可以通過調(diào)用程序給定的秒值經(jīng)過特定計算算出需要顯示的個位和十位，然后有 DPTR 調(diào)取 LEDMAP 的代碼。四個方位上總共用 8 個 LED接在單片機的 IO 口上。如圖 （圖 34） 所示，其中 A， B 分別是 P0， P1 的網(wǎng)絡 標號。每個方向上設置紅綠黃燈，總共 4 組。每個按鍵一端接地，另一端接上拉電阻。如下 圖（ 圖 37） 所示。 整個軟件程序方面主要分兩大部分：按鍵處理程序和 50ms 掃描程序。 圖 41 系統(tǒng)總的流程圖 畢業(yè)設計用紙 共 20 頁 第 17 頁 子程序模塊設計 按鍵掃描程序 首先程序不斷掃描模式設置鍵，分別記為： S 鍵， J 鍵， F 鍵對應ＩＯ端口的Ｐ ,低電平有效，按鍵順序是指定的，若直接按 F 鍵，則為自動調(diào)整模式，然后進入下一程序；若先按 S 鍵，再按 J 鍵， F 鍵則為設置時間模式，然后進入 下一程序。 在這個過程中， S， J 鍵的計數(shù)是循環(huán)的，從初值 20 開始，加到 40 則循環(huán)回到 20。定義 IO 端口如下，其中均是低電平有效。 括號中是 P2端口 8 個引腳值 ,碼。 剛才的 4 個狀態(tài)是依次變換的，這就要涉及到狀態(tài)的判斷和銜接了。程序如下： 畢業(yè)設計用紙 共 20 頁 第 18 頁 MOV A, P2 CJNZ A, 0DDH,D1 MOV P2, BDH D1: CJNZ A, BDH,D2 MOV P2, EDH D2: CJNZ A, EDH,D3 MOV P2, E7H D3: CJNZ A, E7H,Y MOV R2, DDH ?? LED 倒計時顯示 LED 計時每 1 秒都要刷新 1 次，那么計時滿 1 秒時就要將存儲時間的工作寄存器 R4 減1，然后送入 LED 顯示程序中顯示。具體程序如下： MOV A, R4 MOV B, 10 DIV A, B MOV DPTR, LEDMAP MOVC A, A+DPTR MOV P1, A MOV A, B MOVC A, A+DPTR MOV P3, A LEDMAP: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH …… 車流量檢測中斷服務子程序 車流量檢測是用外部中斷引腳 即 INT1 捕獲到一個低電平，則進入相應的中斷服務子程序，在子程序中， 用 R5 計南北向車流量，用 R6 計東西向車流量，設車向標志位為 01H，判斷車向，程序如下： JNB 01H, U INC R5 U: INC R6 …… 畢業(yè)設計用紙 共 20 頁 第 19 頁 緊停及違規(guī)中斷服務子程序 緊停按鍵和違規(guī)信號傳感器均連接到外部中斷引腳 ，即 INT0 捕獲到一個低電平，則進入該中斷，中斷程序中先把蜂鳴器 端口置 0，啟動蜂鳴。 INT0: SETB JB , $ LCALL DELAY CLR RETI ?? 紅綠燈時間調(diào)整程序 根據(jù)紅綠燈時間調(diào)整原理，一個周期下來， R5， R6 中分別存儲著南北，東西的車流量，接下來求單位時間車流量，此時南北向時間，東西向時間分別存儲在 R0， R1 中，則兩個方向的流量比例為（ R5/R0） /（ R6/R1） =(R5*R1)／ (R6*R0),顯然該比例是 1 左右?guī)?shù)的值，然而單片機程序中只取整數(shù)，重要的數(shù)據(jù)信息就會丟失，所以本設計中首先將 (R5*R1)乘以 10，比例就變?yōu)?10 左右的值。 由于受到多方面的限制，時間調(diào)整在此只劃定 3 個范圍。第一范圍顯然表明東西向交通嚴重，應將時間調(diào)長；第二范圍表明兩向相當，可設置一樣的時間，第三范圍表明南北向交通嚴重，應將該向時間調(diào)長。 章 老師對于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展方向的把握，嚴謹求實的治學態(tài)度，使我受益匪淺。 再次對幫助過我的老師和 朋友表示感謝！