智能交通燈控制系統(tǒng)——軟件部分

1、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 2012 屆 電子信息工程 專(zhuān)業(yè) * 班級(jí)題 目 智能交通燈控制系統(tǒng)軟件部分姓 名 * 學(xué)號(hào) * 指導(dǎo)教師 * 職稱(chēng) 教授 二一 二 年 五 月 二十一 日內(nèi)容摘要交通燈在現(xiàn)代社會(huì)交通管理的作用毋庸置疑，但某些所需的功能仍然不具備，本文設(shè)計(jì)的交通燈不但實(shí)現(xiàn)了基本的倒計(jì)數(shù)功能，還創(chuàng)新的添加了流量控制、可調(diào)節(jié)時(shí)間、緊急情況處理和隨時(shí)東西、南北通行切換的功能，并對(duì)車(chē)流量檢測(cè)和判斷做出了多個(gè)方案對(duì)比，最終確定使用闖紅燈警戒線(xiàn)作為車(chē)流量檢測(cè)的方法。設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為核心，外接外圍電路構(gòu)成基本電路，編寫(xiě)C語(yǔ)言程序，用keil編譯調(diào)試，在PROTEU

2、S軟件中仿真，用來(lái)實(shí)現(xiàn)了交通微控制器的模擬。智能交通燈控制系統(tǒng)通常要實(shí)現(xiàn)車(chē)流量自動(dòng)控制和在緊急情況下能夠手動(dòng)切換信號(hào)燈讓特殊車(chē)輛優(yōu)先通行。該文主要論述了智能交通燈控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)，還對(duì)STC89C52單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要引腳功能進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。最后利用PROTEUS軟件對(duì)交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。關(guān)鍵詞單片機(jī)；STC89C52；車(chē)流量；智能交通燈 Intelligent Traffic Light Control SystemThe software section*AbstractThe traffic lights in the modern soc

3、iety traffic management role, but some no doubt the functionality needed to still do not have, this paper introduces the design of traffic light not only realize the basic pour count function, still added the function of traffic control, adjustable time, emergency situation and direction switching ,

4、 and to finalize the use of red light running cordon as the methods of traffic detection.we compared a number of options of the traffic detection and the judgment. SCM; STC89C52；Traffic volume；Intelligent traffic light目錄1 引言11.1交通燈的由來(lái)與發(fā)展11.2交通燈的功能與作用22總體設(shè)計(jì)方案22.1課題要求22.2硬件及軟件方案32.2.1硬件方案32.2.2軟件方案52.

5、3基本原理73系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)83.1程序設(shè)計(jì)的工具83.2整體系統(tǒng)分析93.3總程序流程圖113.4中斷程序設(shè)計(jì)134、軟件仿真結(jié)果分析及總結(jié)134.1仿真結(jié)果分析134.2仿真總結(jié)17總結(jié)18致謝19附錄120附錄228智能交通燈控制系統(tǒng)軟件部分0813084 * 指導(dǎo)教師: * 教授1 引言1.1交通燈的由來(lái)與發(fā)展1858年，在英國(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車(chē)通行。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止

6、”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，1914年始安裝于紐約市5號(hào)大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線(xiàn)紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測(cè)器安在地下，車(chē)輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來(lái)啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線(xiàn)紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺(jué)到有人要過(guò)馬路。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車(chē)放行，以免發(fā)生交通事故。1.2交通燈的功能與作用 信號(hào)燈的出現(xiàn)，

7、使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。1968年，聯(lián)合國(guó)道路交通和道路標(biāo)志信號(hào)協(xié)定對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車(chē)輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。左右轉(zhuǎn)彎車(chē)輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車(chē)輛和過(guò)人行橫道的行人優(yōu)先通行。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車(chē)輛必須在交叉路口的停車(chē)線(xiàn)后停車(chē)。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車(chē)輛不能越過(guò)停車(chē)線(xiàn)，但車(chē)輛已十分接近停車(chē)線(xiàn)而不能安全停車(chē)時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。由于右轉(zhuǎn)不需要跨路轉(zhuǎn)彎，所以本設(shè)計(jì)的交通燈只設(shè)置左轉(zhuǎn)通行燈，即在非緊急狀態(tài)下所有車(chē)輛右行都不受限制。2總體設(shè)計(jì)方案2.1課題要

8、求 由于現(xiàn)今階段交通問(wèn)題已經(jīng)成為城市的重要問(wèn)題，傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)僵化簡(jiǎn)單已不適用于今天城市的發(fā)展，所以一種帶有車(chē)流量控制和多種特殊中斷的智能交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作尤其重要。智能交通燈控制系統(tǒng)模型采用單片機(jī)作為主控制器，用于雙車(chē)道十字路口的車(chē)輛的交通管理，每個(gè)方向具有通行、等待禁行三種通行指示燈計(jì)時(shí)牌顯示路口轉(zhuǎn)換剩余時(shí)間，在出現(xiàn)緊急情況時(shí)可由交警手動(dòng)實(shí)現(xiàn)全路口車(chē)輛禁行的狀態(tài)，并且可對(duì)通行時(shí)間做出調(diào)整，可隨時(shí)切換東西通行、南北通行兩種狀態(tài)。最為重要的是改變傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)單調(diào)、簡(jiǎn)單的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)指示燈通行和禁行顯示時(shí)間根據(jù)車(chē)流量的變化而變化，有效的解決傳統(tǒng)交通燈的車(chē)流不平衡的問(wèn)題。2.2硬

9、件及軟件方案硬件方案本設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)STC89C52單片機(jī)作為控制器；通行和禁行倒計(jì)時(shí)顯示采用4位LED數(shù)碼管，仿真時(shí)為了更形象地觀(guān)察通行和禁行時(shí)間采用了4個(gè)2位LED數(shù)碼管，其中南北兩個(gè)并聯(lián)，東西兩個(gè)并聯(lián)；信號(hào)指示燈采用單色發(fā)光二極管；LED顯示采用動(dòng)態(tài)掃描，以節(jié)省端口數(shù);特殊中斷（緊急情況中斷、時(shí)間設(shè)定中斷）和南北通行狀態(tài)、東西通行狀態(tài)互換手動(dòng)完成; 電源端口為USB，可連接至穩(wěn)定的電源，方便快捷，適用范圍廣。按以上系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)，單片機(jī)端口資源剛好滿(mǎn)足要求。該系統(tǒng)具有電路簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)方便，顯示亮度高，可靠性高等特點(diǎn)。整個(gè)電路組成框圖如圖1所示。上電復(fù)位 P1 P2AT89C52P0P3程序下載

10、車(chē)流量監(jiān)測(cè)自動(dòng)手動(dòng)鍵盤(pán)南北左轉(zhuǎn)通行燈2組數(shù)碼管選擇4位LED數(shù)碼管列掃描驅(qū)動(dòng)圖1采用LED動(dòng)態(tài)掃描的交通燈控制系統(tǒng)STC89C52的引腳圖圖2單片機(jī)引腳圖軟件方案本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了時(shí)間設(shè)定、緊急狀態(tài)、南北通行與東西通行選擇三種特殊功能和南北車(chē)流量監(jiān)測(cè)和東西車(chē)流量監(jiān)測(cè)兩種重要?jiǎng)?chuàng)意功能。1、 時(shí)間設(shè)定功能 時(shí)間設(shè)定功能是為自由設(shè)定通行時(shí)間設(shè)計(jì)的，使用外部中斷0實(shí)現(xiàn)，當(dāng)INT0(P3.2)端口輸入低電平時(shí)中斷程序執(zhí)行，進(jìn)入中斷后，先關(guān)閉全局中斷，此時(shí)可根據(jù)P3.6和P3.7調(diào)整綠燈通行時(shí)間，其中P3.6可以增加?xùn)|西綠燈發(fā)亮?xí)r間，P3.7 可以增加南北綠燈發(fā)亮?xí)r間。當(dāng)時(shí)間調(diào)節(jié)完畢時(shí)可按返回鍵（P3.0）開(kāi)啟

11、全局中斷并跳出時(shí)間設(shè)定。2、 緊急狀態(tài)功能 緊急狀態(tài)功能是為交通路口出現(xiàn)緊急狀況時(shí)能及時(shí)停止交通運(yùn)行，讓特殊車(chē)輛通過(guò)設(shè)計(jì)的，由外部中斷1控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)INT1(P3.3)端口輸入低電平時(shí)中斷程序執(zhí)行，進(jìn)入中斷后，各路禁止通行，通行時(shí)間顯示為0并關(guān)閉全局中斷，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，按下返回鍵時(shí)，開(kāi)啟全局中斷并返回到斷點(diǎn)。 3、 南北通行與東西通行選擇功能此功能為能自由切換南北與東西通行設(shè)計(jì)的，由按鍵掃描程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)P3.7口為低電平時(shí)從南北通行開(kāi)始循環(huán)，當(dāng)P3.6口為低電平時(shí)從東西通行開(kāi)始循環(huán)。4、 南北車(chē)流量監(jiān)測(cè)和東西車(chē)流量監(jiān)測(cè)功能此功能是本設(shè)計(jì)最為重要的功能，體現(xiàn)了交通控制的智能性，使得交通燈的

12、通行時(shí)間能根據(jù)車(chē)流的大小進(jìn)行自動(dòng)變換，方案有三：方案一：空氣管道檢測(cè)技術(shù)空氣管道檢測(cè)是接觸式的檢測(cè)方法，在高速公路主線(xiàn)的檢測(cè)點(diǎn)拉一條空心的塑料管道并作固定，一端封閉，另一端連接計(jì)數(shù)器，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)塑料管道時(shí)，車(chē)輪壓到空氣管道，管內(nèi)空氣被擠壓而觸動(dòng)計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)算車(chē)流量的方法。顯然，該方法只能獲取單一的車(chē)輛信息，且方法繁瑣，壽命短，已經(jīng)被磁感應(yīng)檢測(cè)等技術(shù)所取代方案二：超聲波檢測(cè)技術(shù) 超聲波檢測(cè)器是基于聲波的傳播和反射原理，通過(guò)對(duì)發(fā)射波和反射波的時(shí)差測(cè)量實(shí)現(xiàn)位移測(cè)量的設(shè)備。由超聲波發(fā)生器發(fā)射一束超聲波，再接收從車(chē)輛或地面的反射波，根據(jù)反射波返回時(shí)間的差別，來(lái)判斷有無(wú)車(chē)輛通過(guò)。方案三：紅外檢測(cè)技術(shù)紅外檢

13、測(cè)器是頂置式或路側(cè)式的交通流檢測(cè)器，一般采用反射式檢測(cè)技術(shù)。反射式檢測(cè)探頭由一個(gè)紅外發(fā)光管和一個(gè)紅外接收管組成。由調(diào)制脈沖發(fā)生器產(chǎn)生調(diào)制脈沖，經(jīng)紅外探頭向道路上輻射，當(dāng)有車(chē)輛通過(guò)時(shí)，紅外脈沖從車(chē)體反射回來(lái)，被接收管接收后經(jīng)過(guò)解調(diào)、放大、整流濾波后輸出一個(gè)檢測(cè)信號(hào)送入單片機(jī)。方案四：設(shè)法直接使用闖紅燈的紅色警戒線(xiàn)顯然，方案一有方法繁瑣、壽命短的缺點(diǎn)；方案二和方案三由于信號(hào)衰減，以及馬路噪聲源較多的緣故穩(wěn)定性和抗干擾性不好；方案四最好，因?yàn)榉桨杆牟槐匕惭b多余的車(chē)輛檢測(cè)硬件，從而減少開(kāi)支，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，而且當(dāng)前技術(shù)已經(jīng)非常成熟，因此本設(shè)計(jì)采用方案四。2.3基本原理由于本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)STC89C52設(shè)計(jì)

14、交通燈控制系統(tǒng)，用單片機(jī)直接控制信號(hào)燈的狀態(tài)變化，基本上可以指揮交通的具體通行，當(dāng)然，接入LED數(shù)碼管就可以顯示倒計(jì)時(shí)以提醒行使者，更具人性化。據(jù)此，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，由按鍵設(shè)置模塊產(chǎn)生輸入，信號(hào)燈狀態(tài)模塊，LED倒計(jì)時(shí)模塊模塊接受輸出。系統(tǒng)的總體框圖如圖3所示。單片機(jī)STC89C52最小系統(tǒng)外圍接口電路LED數(shù)碼管顯示紅黃綠信號(hào)燈按鍵控制電路圖3系統(tǒng)的總體框圖單片機(jī)上電后，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制，同時(shí)將時(shí)間數(shù)據(jù)倒計(jì)時(shí)輸入到LED數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示。在此過(guò)程中隨時(shí)調(diào)用急停按鍵和時(shí)間調(diào)節(jié)中斷。車(chē)流量大小的判斷方法為： 本次設(shè)計(jì)設(shè)定30秒內(nèi)南往北通過(guò)

15、車(chē)輛達(dá)不到15量時(shí)，判斷該方向?yàn)樯佘?chē)，設(shè)定通行為30秒，當(dāng)30秒時(shí)間內(nèi)南往北或者北往南任意一個(gè)方向通過(guò)的車(chē)輛達(dá)到15輛及以上時(shí)證明該狀態(tài)車(chē)輛較多，下一次該方向綠燈方形時(shí)間延長(zhǎng)10秒，改為40秒，當(dāng)40秒內(nèi)通過(guò)車(chē)輛達(dá)到25輛時(shí)判斷為擁擠，下一次綠燈放行時(shí)間仍為40秒，當(dāng)40秒內(nèi)通過(guò)車(chē)輛達(dá)不到25輛時(shí)判斷為少車(chē)，下次綠燈放行時(shí)間改為30秒，依次類(lèi)推。這樣檢測(cè)，某次可能不準(zhǔn)確，但下次肯定能補(bǔ)回來(lái)，累積計(jì)算是很準(zhǔn)確的。由于南往北、北往南顯示時(shí)間相同，所以只要一個(gè)方向多車(chē)，下次時(shí)間就要加長(zhǎng)。東往西、西往東也一樣，如圖4所示。若上次T=30s下次T=40sYN下次T=30s車(chē)流量L>=15?若上次T

16、=40s下次T=40sYN下次T=30s車(chē)流量L>=25?圖4 車(chē)流量大小判斷規(guī)則3系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)3.1程序設(shè)計(jì)的工具硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)一旦確定，大的功能框架基本形成。軟件在硬件平臺(tái)上構(gòu)筑，完1、編寫(xiě)及調(diào)試軟件用keil軟件環(huán)境編寫(xiě)和修改程序，keil里面帶有單片機(jī)89C52運(yùn)行大多的庫(kù)程序，方面快捷，通過(guò)編譯可以生成后綴名為.hex的文件，此文件用于仿真和實(shí)物程序下載。2、仿真軟件用proteus 做模擬仿真，該軟件是多功能的EDA軟件，真正實(shí)現(xiàn)了虛擬物理原型的功能，在目標(biāo)板沒(méi)有制作或投產(chǎn)前，就可以對(duì)硬件系統(tǒng)的功能、合理性和性能指標(biāo)進(jìn)行充分調(diào)整，并可以在沒(méi)有硬件的情況下，進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)和

17、調(diào)試，也可由仿真電路圖直接導(dǎo)出繪制成印制電路板（PCB）。在本程序仿真的過(guò)程中使用的就是keil生成的.hex文件，將其導(dǎo)入單片機(jī)即可仿真。3硬件電路程序下載軟件 本設(shè)計(jì)使用的是 STC-ISP-V4.80(串口)下載的程序（此處指的是上述.Hex文件），下載到硬件上后就可以演示軟件控制下的硬件功能。3.2整體系統(tǒng)分析1、信號(hào)指示燈的真值表 交通信號(hào)燈的狀態(tài)的變換是P1口賦值的不同表現(xiàn)出來(lái)的，指示燈不同狀態(tài)的真值如表1所示。表1 信號(hào)指示燈真值表 燈類(lèi)別狀態(tài)SN-RSN-YSN-GWE-RWE-YWE-GLSNLWESN直行11001111SN黃燈閃爍10110111SN左行01101101W

18、E直行01101111WE黃燈閃爍01110111WE左行011011102、共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示P0口賦值表2共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示P0口賦值數(shù)字0123456789P1值0xC00xF90xA40xB00x990x920x820xF80x800x902、交通燈基本功能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換： 由于交通燈包含直行、左拐和黃燈閃爍，所以基本狀態(tài)可以分為六種S1S6，狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換及條件如圖5所示，其中車(chē)流量大小判斷條件見(jiàn)工作原理。南北通行、各路右行數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)南北黃燈亮、各路禁行倒計(jì)時(shí)期間，車(chē)流量統(tǒng)計(jì)是否改變通行時(shí)間南北左拐、各路右拐東西通行、各路右行數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)東西黃燈亮、各路禁行倒計(jì)時(shí)期間，車(chē)流量統(tǒng)計(jì)是否改變通

19、行時(shí)間南北左拐、各路右拐S61S51S41圖5 基本功能狀態(tài)轉(zhuǎn)換S11S21S313.3總程序流程圖 智能交通燈控制系統(tǒng)要求車(chē)流量檢測(cè)及倒計(jì)時(shí)的顯示，程序包含了外部中斷、定時(shí)器中斷、按鍵掃描、車(chē)流量按鍵模擬等部分，在程序編寫(xiě)中中南北車(chē)流量檢測(cè)計(jì)數(shù)使用的是計(jì)數(shù)器T1按鍵模擬，而東西車(chē)流量使用的是普通按鍵模擬。筆者把主狀態(tài)繪成流程圖以便理解，流程圖如圖6所示。顯示時(shí)間=0？顯示時(shí)間=0？顯示時(shí)間=0？顯示時(shí)間=0？顯示時(shí)間=0？顯示時(shí)間=0？YN顯示時(shí)間減1顯示時(shí)間=0？YN顯示時(shí)間減1顯示時(shí)間=0？判斷程序判斷程序YN顯示時(shí)間減1第六狀態(tài)，顯示第六狀態(tài)時(shí)間YN顯示時(shí)間減1第五狀態(tài)，顯示第五狀態(tài)時(shí)

20、間YN顯示時(shí)間減1停止車(chē)流檢測(cè)輸出檢測(cè)量L4NY車(chē)流檢測(cè)，顯示時(shí)間減1第四狀態(tài)，顯示第四狀態(tài)時(shí)間T4第三狀態(tài)，顯示第三狀態(tài)時(shí)間停止車(chē)流檢測(cè)輸出檢測(cè)量L1NY車(chē)流檢測(cè)，顯示時(shí)間減1Y第二狀態(tài)，顯示第二狀態(tài)時(shí)間N顯示時(shí)間減1第一狀態(tài)，第一狀態(tài)顯示時(shí)間T1圖6 總程序流程圖3.4中斷程序設(shè)計(jì) 中斷是分優(yōu)先級(jí)的，本程序的緊急中斷和時(shí)間設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)是最高的，當(dāng)響應(yīng)這兩個(gè)中斷程序的時(shí)候CPU關(guān)閉全局中斷EA=0，當(dāng)中斷程序執(zhí)行完畢時(shí)開(kāi)啟全局中斷令EA=1；而定時(shí)器中斷優(yōu)先級(jí)列在緊急中斷和時(shí)間設(shè)定中斷之后，所以在緊急中斷和時(shí)間設(shè)定中斷程序執(zhí)行時(shí)數(shù)碼管是不計(jì)時(shí)的，中斷執(zhí)行過(guò)程如圖7所示； 鍵盤(pán)掃描是實(shí)時(shí)刷新

21、的，而且每個(gè)按鍵都寫(xiě)有去抖動(dòng)程序以免產(chǎn)生不必要的仿真和實(shí)物演示結(jié)果紊亂。中斷開(kāi)啟執(zhí)行中斷程序返回鍵按下？返回到中斷點(diǎn)是否圖7 中斷執(zhí)行過(guò)程4、軟件仿真結(jié)果分析及總結(jié)4.1仿真結(jié)果分析1、初始狀態(tài)南設(shè)定北通行30s，初始狀態(tài)南北設(shè)定通行30s，因?yàn)?東西禁行時(shí)間=南北通行時(shí)間+黃燈閃爍時(shí)間5s+南北左行時(shí)間10s所以東西禁行時(shí)間為45s，在沒(méi)有其他操作的情況下仿真效果圖就如圖8所示.圖8 初始狀態(tài)/車(chē)流量較小顯示仿真效果圖2、 在沒(méi)有任何操作的情況下，南北綠燈通行時(shí)間顯示完畢后南北黃燈閃爍五秒，東西禁行時(shí)間=南北左行時(shí)間10s+黃燈閃爍時(shí)間5s，所以東西禁行的時(shí)間為15s，仿真效果圖就如圖9所示

22、.圖9 黃燈閃爍效果圖3、 在沒(méi)有其他操作的情況下南北黃燈閃爍后南北左轉(zhuǎn)綠燈亮且通行時(shí)間為10s，東西禁行時(shí)間和南北左行時(shí)間相同，仿真圖如圖10所示。圖10 南北左行10s4、當(dāng)南北左行結(jié)束后，程序就進(jìn)入了東西直行的狀態(tài)，然后是東西黃燈閃爍5s，再者是東西左行10s,最后又轉(zhuǎn)到了南北直行，這種情況與南北狀況類(lèi)似此處不再贅述。5、 如果在前一次南北綠燈通行時(shí)間為30s或者前一次通行時(shí)間為40s，則如果在前一次南北綠燈通行時(shí)間為30s或者前一次通行時(shí)間為40s，則圖11車(chē)流量較大仿真效果圖6、 當(dāng)系統(tǒng)處在東西通行的狀態(tài)時(shí)仿真結(jié)果與南北仿真結(jié)果類(lèi)似，此處不再贅述。4.2仿真總結(jié) 這次仿真很好的實(shí)現(xiàn)了

23、課題任務(wù)的要求，通過(guò)這次仿真發(fā)現(xiàn)和解決了很多問(wèn)題，例如，在調(diào)試過(guò)程中還是遇到了硬件電路圖布局不合理，按鍵抖動(dòng)的現(xiàn)象，不過(guò)通過(guò)調(diào)整布局電路圖趨于規(guī)范合理，通過(guò)增加去抖動(dòng)函數(shù)顯示也穩(wěn)定了很多?？偨Y(jié)本系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為核心，程序是有C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，用keil軟件進(jìn)行編譯，可大大加快調(diào)試進(jìn)度。設(shè)計(jì)的交通燈可用于十字路口的車(chē)流量控制車(chē)輛的交通管理，顯示采用8數(shù)碼管，可以直觀(guān)的顯示紅綠燈的開(kāi)放和關(guān)閉的時(shí)間；交通燈的通行時(shí)間可根據(jù)大中小城市進(jìn)行更改。南北通行時(shí)間相同，東西通行時(shí)間相同，不能單獨(dú)控制。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原

24、理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是C語(yǔ)言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅將理論很好地應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會(huì)了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新可以是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使之功能不斷完善，成為真己的東西。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力，更重要的是，我在學(xué)會(huì)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，同時(shí)還懂得合作精神的重要性，學(xué)會(huì)了與他人合作。我在老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，獲得了豐富的理論知識(shí)，極大地提高了實(shí)踐能力，單片機(jī)領(lǐng)域這對(duì)我今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)有極大的幫助。在

25、此，忠心感謝老師以及許多同學(xué)的指導(dǎo)和支持。我會(huì)繼續(xù)努力的學(xué)習(xí)，大膽創(chuàng)新，使自己得到更大的提升。致謝四年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧這四年來(lái)的學(xué)習(xí)生活，感受頗深，最重要的是收獲豐厚。在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，有很多困難，無(wú)論是在開(kāi)始的理論學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題、資料查詢(xún)、開(kāi)題、研究和撰寫(xiě)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都沒(méi)有離開(kāi)過(guò)老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助。借此機(jī)會(huì)我向?qū)熀褪谡n老師表示衷心的感謝！同時(shí)，我要感謝各位幫助我的同學(xué)，感謝他們給予我的幫助，他們?yōu)槲易珜?xiě)論文提供了不少建議和幫助。再次感謝我的指導(dǎo)老師，謝謝您的教誨，我將終生不忘。 四年的大學(xué)生活，也感謝我的家人和那些永遠(yuǎn)也不能忘記的朋友，他們的支持與情感，是我永遠(yuǎn)

26、的財(cái)富。參考文獻(xiàn)1、 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 梅麗鳳、王艷秋等著 清華大學(xué)出版社、北京交通大學(xué)出版社2、 8051單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與實(shí)例解析 劉海濤等著 清華大學(xué)出版社3、 C51單片機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 徐煜明著 電子工業(yè)出版社4、 單片機(jī)語(yǔ)言C51典型應(yīng)用設(shè)計(jì) 劉文濤著 人民郵電出版社5、 C程序設(shè)計(jì) 譚浩強(qiáng) 著 清華大學(xué)出版社6、 基于Proteus單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真 侯玉寶等著 電子工業(yè)出版社附錄1交通控制系統(tǒng)的程序如下：#include<REG52.H> #define uchar unsigned char /*定義字符串類(lèi)型為無(wú)符號(hào)型*/uchar code a10=

27、0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;/*數(shù)碼管顯示單位*/uchar code b4=0xF4,0xF8,0xF1,0xF2; /*P2口,低有效，數(shù)碼管選通*/uchar code c6=0xF3,0xF5,0xB6,0xDE,0xEE,0x76; /*P1口,低有效*/char SN2=45,WE2=30,SN=30,WE=45,SN1=30,WE1=45 ; /定義變量 char SN_G=30,WE_G=30,Y=5;char LSN=0,LWE=0,m=0,n=0; uchar i,k=0,count=0; void d

28、elay(uchar t);/*定義延時(shí)函數(shù)*/void light();/*定義交通燈閃爍函數(shù)*/void led(); /*定義數(shù)碼管顯示函數(shù)*/void count1();/計(jì)算下次南北車(chē)流量void count2();/計(jì)算下次東西車(chē)流量void flow1();/監(jiān)測(cè)南北車(chē)流量void flow2();/監(jiān)測(cè)東西車(chē)流量/定義按鍵sbit K0=P37;/*開(kāi)關(guān)K0接P37管腳*/sbit K1=P36;/*開(kāi)關(guān)K1接P36管腳*/sbit K2=P33;/*開(kāi)關(guān)K2接P33管腳*/sbit K3=P35;/*開(kāi)關(guān)K3接P35管腳*/sbit K4=P32;/*開(kāi)關(guān)K4接P32管腳*/

29、sbit K5=P34;/*開(kāi)關(guān)K5接P34管腳*sbit K6=P31;/*開(kāi)關(guān)K5接P31管腳*/sbit K7=P30;/*開(kāi)關(guān)K5接P31管腳*/sbit K8=P27;/*開(kāi)關(guān)K5接P27管腳*/*程序初始化*/void init(void) /*12MHz */ TMOD=0x51; /*計(jì)數(shù)器T1用模式1，為16位計(jì)數(shù)器，定時(shí)器用模式1/ TH1=0; /計(jì)數(shù)清零 TL1=0; /計(jì)數(shù)清零 TH0=(65536-50000)/256; /*0x3C*/ TL0=(65536-50000)%256; /*0xB0，1機(jī)器周期1us，計(jì)50000個(gè)數(shù)，用時(shí)50ms*/ IT0=1;/

30、*外部中斷0為邊沿觸發(fā)方式*/ ET0=1;/*允許T0中斷*/ ET1=1;/*允許T1中斷*/ TR0=1;/*啟動(dòng)計(jì)數(shù)器*/ TR1=1;/*啟動(dòng)計(jì)數(shù)器*/ EA=1;/*CPU開(kāi)放總中斷*/ EX0=1;/*允許外部中斷0中斷，即允許響應(yīng)端口P32中斷*/ EX1=1;/*允許外部中斷1中斷，即允許響應(yīng)端口P33中斷*/監(jiān)測(cè)南北車(chē)流量void flow1()n=TH1*256+TL1;LSN=n;/監(jiān)測(cè)東西車(chē)流量void flow2() if(K8=0) /*P27=0*/ delay(10);/*延時(shí)，把抖動(dòng)的時(shí)間拋掉*/ if(K8=0) while(!K8)/*當(dāng)松開(kāi)K1開(kāi)關(guān)時(shí)，

31、跳出空循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/ light(); led(); m+; LWE=m; /*計(jì)算下次交通燈亮的時(shí)間*/void count1()if(k=6)if(SN1=SN_G)if(LSN<15)SN1=SN_G;WE1=SN_G+15;Else SN1=SN_G+10,WE1=SN_G+25;elseif(SN1=SN_G+10)if(LSN<25)SN1=SN_G,WE1=SN_G+15;else SN1=SN_G+10,WE1=SN_G+20;void count2()/計(jì)算東西if(k=3)if(WE2=WE_G)if(LWE<15WE2=WE_G;SN2=WE_

32、G+15;else WE2=WE_G+10,SN2=WE_G+25;elseif(WE2=WE_G+10)if(LWE<25)WE2=WE_G,SN2=WE_G+15;else SN2=WE_G+25,WE2=WE_G+10;/*中斷0時(shí)間設(shè)定處理程序*/void int0(void) interrupt 0 EA=0;/*CPU禁止響應(yīng)一切中斷*/ P1=0xF6,P0=a0;/東西南北方向均紅燈亮，P0口輸出0 for(;)/*無(wú)條件循環(huán)*/P2=b0,P0=a(SN_G)%10;/*南北方向數(shù)碼管顯示可通行時(shí)間的個(gè)位*/delay(5); /*延時(shí)*/ P2=b1,P0=a(SN_

33、G)/10;/南北方向數(shù)碼管顯示可通行時(shí)間的十位delay(5); /*延時(shí)*/ P2=b2,P0=a(WE_G)%10;/東西方向數(shù)碼管顯示可通行時(shí)間的個(gè)位delay(5); /*延時(shí)*/P2=b3,P0=a(WE_G)/10;/東西方向數(shù)碼管顯示可通行時(shí)間的十位 delay(5); /*延時(shí)*/ /*設(shè)置南北方向通行時(shí)間*/ if(K0=0) /*P37=0*/ delay(10);/*延時(shí)，把抖動(dòng)的時(shí)間拋掉*/ if(K0=0) while(!K0)/*當(dāng)松開(kāi)K0開(kāi)關(guān)時(shí)，跳出空循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/ SN_G+;/*南北方向綠燈時(shí)間+1*/ if(SN_G=100) SN_G=0;/*

34、由于使用的是兩位數(shù)碼管，當(dāng)南北方向綠燈時(shí)間加到100后清零*/ /*設(shè)置東西方向通行時(shí)間*/ if(K1=0) /*P36=0*/ delay(10);/*延時(shí)，把抖動(dòng)的時(shí)間拋掉*/ if(K1=0) while(!K1)/*當(dāng)松開(kāi)K1開(kāi)關(guān)時(shí)，跳出空循環(huán)，執(zhí)行后面的程序*/ WE_G+;/*東西方向綠燈時(shí)間+1*/ if(WE_G=100) WE_G=0;/*由于使用的是兩位數(shù)碼管，當(dāng)東西方向綠燈時(shí)間加到100后清零*/ /*返回*/ if(K7=0) /*P37=0*/ delay(10);/*延時(shí)，把抖動(dòng)的時(shí)間拋掉*/ if(K7=0) while(!K7)/當(dāng)松開(kāi)K7開(kāi)關(guān)時(shí)，跳出循環(huán)，執(zhí)

35、行后面的程序 count=0;/*清零*/ k=0;/南北方向通車(chē)，東西方向不通車(chē) SN1=SN_G,WE1=SN_G+Y+10;/*南北方向顯示時(shí)間為南北方向綠燈通行時(shí)間，東西方向顯示時(shí)間為南北方向綠燈通行時(shí)間加黃燈閃亮?xí)r間*/ SN2=WE_G+Y+10,WE2=WE_G; light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/ led(); /*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/ EA=1; /*CPU開(kāi)放總中斷*/ break;/*跳出*/ /*中斷1緊急情況處理程序*/void int1(void) interrupt 2 P1=0xF6,P0=a0;/*東西南北方向均紅燈亮，P0口輸出0*/ EA=0;/*CPU

36、禁止響應(yīng)一切中斷*/TR0=!TR0;/*計(jì)數(shù)器停止工作*/ for(;)/*無(wú)條件循環(huán)*/ /*數(shù)碼管掃描程序，*/ P2=b0;/*顯示南北方向個(gè)位*/ delay(5);/*延時(shí)*/ P2=b1;/*顯示南北方向十位*/ delay(5);/*延時(shí)*/ P2=b2;/*顯示東西方向個(gè)位*/ delay(5);/*延時(shí)*/ P2=b3;/*顯示東西方向十位*/ delay(5);/*延時(shí)*/ /*返回*/ if(K7=0) /*P37=0*/ delay(10);/*延時(shí)，把抖動(dòng)的時(shí)間拋掉*/ if(K7=0) while(!K7)/當(dāng)松開(kāi)K7開(kāi)關(guān)時(shí)，跳出空循環(huán)，執(zhí)行后面的序light()

37、;led(); EA=1;/*CPU開(kāi)放總中斷*/ TR0=!TR0;/*啟動(dòng)計(jì)數(shù)器*/ break;/*跳出*/ /*東西南北交通燈選亮鍵盤(pán)程序*/void key()/*南北有車(chē)而東西無(wú)車(chē)*/ if(K0=0) /*K0=0*/ delay(10);/*延時(shí)，把抖動(dòng)的時(shí)間拋掉*/ if(K0=0) while(!K0)/當(dāng)松開(kāi)K0開(kāi)關(guān)時(shí)，跳出循環(huán)，執(zhí)行后面的程序 light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/ led(); /*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/ count=0;/*清零*/ k=0;/*南北方向通車(chē)，東西方向不通車(chē)*/ SN=SN_G,WE=SN_G+Y+10;/*南北方向顯示時(shí)間為南北方向綠燈

38、通行時(shí)間，東西方向顯示時(shí)間為南北方向綠燈通行時(shí)間加黃燈閃亮?xí)r間*/ light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/ led(); /*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/ /*南北無(wú)車(chē)而東西有車(chē)*/ if(K1=0) /*K1=0*/ delay(10);/*延時(shí)，把抖動(dòng)的時(shí)間拋掉*/ if(K1=0) while(!K1)/當(dāng)松開(kāi)K1開(kāi)關(guān)時(shí)，跳出循環(huán)，執(zhí)行后的程序 light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/led(); /*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/ count=0;/*清零*/ k=3;/*南北方向不通車(chē)，東西方向通車(chē)*/ SN=WE_G+Y+10,WE=WE_G;/*南北方向顯示時(shí)間為東西方向綠燈通行時(shí)間加黃燈閃亮?xí)r間，東西方向顯示時(shí)間為東西方向綠燈通行時(shí)間*/ light();/*調(diào)用交通燈函數(shù)*/ led(); /*調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)*/ /*中斷，定時(shí)函數(shù)*/void