一種智能交通控制系統(tǒng)論文終稿

1、<p>　　JIU JIANG UNIVERSITY</p><p>　　畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）</p><p>　　題 目 一種智能交通控制系統(tǒng) </p><p>　　英文題目 A intelligent traffic control system </p><p>　　院 系 電子

2、工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 通信工程 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　年 級 A1111 </p><p>　　指導(dǎo)教師

3、 </p><p><b>　　二零一五年五月 </b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　現(xiàn)代社會中，交通控制系統(tǒng)是伴隨著城市化速度加快，機(jī)動車的增加，物流的增漲、出行游玩等所有交通發(fā)展所產(chǎn)生的一套獨(dú)特的公共控制管理系統(tǒng)。交通發(fā)展帶來益處的同時也產(chǎn)生了一堆堆的交通困

4、擾問題，如車輛多，道路少；道路設(shè)置不合理；交通紅黃綠燈時間設(shè)置不符合實(shí)際通行，道路交通阻塞等等。要保證安全高效的交通環(huán)境，除了要制定一系列的交通規(guī)章制度之外，還需要添加一定的科技手段來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　下文是在對目前交通控制系統(tǒng)進(jìn)行了解的基礎(chǔ)上，嘗試了一些改進(jìn)的方法。在中國，雖然各個城市里道路口的交通紅綠燈也是自動的，但細(xì)心點(diǎn)便會發(fā)現(xiàn)這些紅黃綠燈轉(zhuǎn)換的等待時間是固定的，是定時的，這種方式并不滿足實(shí)際交通

5、的要求。</p><p>　　因而，下文試采用單片機(jī)作為中心控制器，附帶外圍電路，并根據(jù)實(shí)時車流量來改變紅綠燈的時間長短進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能控制。以此來提高城市交通路口的車輛運(yùn)行效率，用以來減輕交通負(fù)擔(dān)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：交通控制；智能；單片機(jī)；車流量控制</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><

6、p>　　In modern society, the traffic control system is accompanied by the city to speed up the speed, motor vehicles increase, rising, increasing the traffic to travel to play all the development of a unique set of publ

7、ic logistics management system. Traffic convenience also produced a series of traffic problems, such as vehicles, road less; unreasonable road; traffic light time is unreasonable and so on road traffic jams. To ensure sa

8、fe and efficient traffic environment, in addition to the developmen</p><p>　　下文是在對目前交通控制系統(tǒng)進(jìn)行了解的基礎(chǔ)上，嘗試了一些改進(jìn)的方法。雖然我國各個城市里道路口的交通燈是自動的，但細(xì)心點(diǎn)便會發(fā)現(xiàn)這些紅綠燈轉(zhuǎn)換的交替時間是固定的，是定時的，這種方式并不符合實(shí)際交通的要求。</p><p>　　The fol

9、lowing is based on the understanding of the current traffic control system on, try some improvement methods Although the road traffic lights in every city of our country is automatic, but careful will find the conversion

10、 of traffic lights alternating time is fixed, is timing, this way is not consistent with the actual traffic demand.</p><p>　　因而，下文試采用單片機(jī)作為中心控制器，附帶外圍電路，并根據(jù)實(shí)時車流量來改變紅綠燈的時間長短進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能控制。以此來提高交通路口的通行效率，來減輕交通負(fù)擔(dān)。</

11、p><p>　　Therefore, the following test using the microcontroller as the central controller, with peripheral circuit, and according to the real-time traffic flow to change the length of time the traffic lights an

12、d then realize the intelligent control In order to improve the efficiency of traffic, to reduce traffic burden</p><p>　　Key Words: Traffic Control; Intelligent; Single Chip Microcomputer; Traffic Monitoring&

13、lt;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p>　　ABSTRACTIII</p><p>　　第一章 概 述1</p><p>　　1.1 交通控制系統(tǒng)選題背景1</p><p>

14、　　1.2 交通控制系統(tǒng)的選題意義1</p><p>　　1.3 國外交通控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.4 我國交通控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀2</p><p>　　第二章 交通系統(tǒng)總設(shè)計3</p><p>　　2.1 總體設(shè)計與組成3</p><p>　　2.2 交通控制系統(tǒng)的通行方案4</p&g

15、t;<p>　　第三章 交通系統(tǒng)硬件部分6</p><p>　　3.1 主控制系統(tǒng)介紹6</p><p>　　3.2 單片機(jī)說明6</p><p>　　3.3 硬件部分電路原理圖及部分模塊說明8</p><p>　　第四章 軟件構(gòu)成設(shè)計10</p><p>　　4.1 系統(tǒng)簡單流程圖10&

16、lt;/p><p>　　4.2 軟件部分程序流程11</p><p>　　第五章智能交通燈設(shè)計的仿真12</p><p><b>　　結(jié) 論16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　附 錄18</b&g

17、t;</p><p><b>　　致 謝26</b></p><p><b>　　第一章 概 述</b></p><p>　　1.1 交通控制系統(tǒng)選題背景</p><p>　　隨著城市發(fā)展的加快，人口、車輛的的急劇增多，而道路資源的局限，交通系統(tǒng)控制問題隨之而來。在我們的生活、學(xué)習(xí)、工作等環(huán)境里

18、，交通控制系統(tǒng)無時無刻都在與我們打著交道。</p><p>　　交通道路控制系統(tǒng)是現(xiàn)代社會中伴隨著出行、物流量的增多而產(chǎn)生的一種獨(dú)特的公共管理的系統(tǒng)。而只有保證城市道路交通系統(tǒng)的高效以及安全的性能才能真正的保證我們的生活水平。 實(shí)際生活里，擁堵主要發(fā)生在城市交叉口，道路交叉口是整個交通運(yùn)輸中重要的樞紐，是各種交通事故頻繁發(fā)生的地段。交叉口有多種類型，有十字型的，有Y型的，有T型的，還有X型的等等，幾條道路相互交叉

19、而成，交通流量大故由此造成的各種問題也雨后的春筍不斷冒尖。每年僅僅是交通事故方面的問題所帶來的國家經(jīng)濟(jì)方面的損失都特別大。我們應(yīng)該及時采取一些有效的預(yù)防和施行措施來加以管理、控制。城市交通控制系統(tǒng)的有效管理也會給我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及城市功能的正常發(fā)揮帶來顯著影響。解決交通問題的最直接有效的方法是修建更多的道路，這樣能提高道路網(wǎng)的通行能力，但修建道路由于受到城市空間的限制，以及資金的要求，導(dǎo)致這種方法的實(shí)際效用不高，于是提高交通控制系統(tǒng)的管理

20、控制能力，合理建設(shè)使用道路交通設(shè)施便成為有效解決問題的方法之一。</p><p>　　1.2 交通控制系統(tǒng)的選題意義</p><p>　　每個城市中的道路交通控制系統(tǒng)都是以交通控制技術(shù)為起始，和汽車方面的各種技術(shù)發(fā)展工業(yè)并行前進(jìn)，在歷史中每一個技術(shù)發(fā)展時期，交通控制中也出現(xiàn)了多種多樣矛盾，實(shí)踐者們則是竭盡所能的把每一個歷史時期最新的科學(xué)技術(shù)添加到城市道路交通自動控制系統(tǒng)里來，以此來增進(jìn)了交

21、通道路自動控制系統(tǒng)部分技術(shù)的成長。</p><p>　　早期的道路中交通信號燈使用的是固定時長的方式來實(shí)現(xiàn)控制，這種方法在早期時候還有比較大的作用，但隨著車流量的增大其缺點(diǎn)也日益顯著，單單使用這種單獨(dú)試的控制方式已經(jīng)不能充分適應(yīng)現(xiàn)代社會的需要，因而各種不同時段的信號控制器和多種方案式的信號自動控制器便開始出現(xiàn)，并且有逐步代替老式的城市交通控制系統(tǒng)的趨勢。</p><p>　　1.3 國外交

22、通控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀</p><p>　　在歷史記錄上最早期，美國便著手使用以車輛感應(yīng)式的道路交通信號燈，緊接著是英國，投入應(yīng)用的感應(yīng)式交通燈是將橡皮管監(jiān)測器添加到道路交通燈中，該橡皮監(jiān)測器是氣動的。這些感應(yīng)器檢測器共同的特點(diǎn)是它們都能根據(jù)道路實(shí)時監(jiān)測的道路車流量的多少來調(diào)節(jié)紅綠燈亮的時間長短，使綠燈亮的時間能得到充分的利用，大大減少車輛在各個交叉路口停留的時間，增大交叉路口的通行效率，由此可見相對于固定時段的道路交

23、通燈控制模式具有更多的靈活性。這種對實(shí)時車輛監(jiān)測控制的特點(diǎn)大大的刺激了車流輛檢測技術(shù)的迅猛發(fā)展。在氣動橡皮管式檢測之后各種新型的檢測方式也相繼問世，如雷達(dá)檢測器、超聲波檢測器、地磁檢測器、電磁檢測器、光電檢測器、紅外檢測器及線圈時的檢測器。在現(xiàn)如今的城市道路系統(tǒng)，自動控制、城市交通檢測以及交通數(shù)據(jù)的采集這些系統(tǒng)中，運(yùn)用最廣泛的是環(huán)形線圈構(gòu)成的實(shí)時檢測器。</p><p>　　計算機(jī)的出現(xiàn)給道路交通控制系統(tǒng)的發(fā)展增

24、加的新的元素，而且還實(shí)現(xiàn)了城市或者一個更大區(qū)域的互聯(lián)，而不是一個簡單的單個路口的道路交通控制系統(tǒng)。在歷史記錄中，最先開始將模擬計算機(jī)添加進(jìn)道路交通控制檢測器用以來實(shí)現(xiàn)對交通信號實(shí)時控制的網(wǎng)絡(luò)配時方案的是位于美國科羅拉多州的單佛市。位于加拿大的多倫市繼美國之后第二個成功的將計算機(jī)實(shí)時空制的具有實(shí)時性自動調(diào)整的信號燈投入使用，建立了一整個以IBM650型計算機(jī)為整個城市交通系統(tǒng)核心的電子計算機(jī)實(shí)時控制的交通信號燈城市道路控制系統(tǒng)，成為世界上

25、首個擁有以計算機(jī)來實(shí)時控制城市道路交通紅黃綠燈的城市。這種技術(shù)的逐步發(fā)展是交通控制系統(tǒng)在其技術(shù)成長過程上的重要里程。</p><p>　　1.4 我國交通控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀</p><p>　　在我國，目前城市交通道路中的交叉路口紅綠燈大部分是自動的，但也是采用固定時長的方式來控制的，既每次紅黃綠燈之間轉(zhuǎn)換的時間間隔都是相同的。像上面所說，它并不符合實(shí)際要求。就像，當(dāng)東西和南北兩個方向的車流量

26、相差很大時，比如上班，下班的時間段，此時兩個方向上的車流量相差較大，若交通燈還是固定的均等分配通行時間，將會導(dǎo)致車流量多的那個方向通行時間短缺，而車流量少的方向通行時間過多，造成道路資源的浪費(fèi)，若利用人工來進(jìn)行實(shí)時控制雖然簡單，但勞動強(qiáng)度大，故我們應(yīng)該充分的發(fā)揮計算機(jī)的作用。</p><p>　　道路交通控制系統(tǒng)的發(fā)展里程里，從最開始的手動控制到現(xiàn)在的自動控制，從等間距配時再到靈活可控的自動配時，從單點(diǎn)的交通控制

27、到道路干線交通控制、從無感應(yīng)式的道路交通控制到有感應(yīng)式的道路交通控制、從區(qū)域式的控制到網(wǎng)絡(luò)控制交通式的長遠(yuǎn)過程，道路交通控制研究的目的在于解決人類交通系統(tǒng)中由于發(fā)展迅速而帶來的各種交通問題，使得能夠高效的利用道路資源，盡量避免由于秩序混亂的原因造成的道路阻塞或交通癱瘓等問題。若要展現(xiàn)一個城市的工業(yè)發(fā)展水平，交通網(wǎng)絡(luò)便是它的代表之一，保證安全高效的交通運(yùn)行環(huán)境才能保證出行順利，物流及時，有時候甚至還可能維護(hù)到生命的延續(xù)。</p>

28、;<p>　　第二章 交通系統(tǒng)總設(shè)計</p><p>　　2.1 總體設(shè)計與組成</p><p>　　交通燈系統(tǒng)由這幾部分組成：有紅黃綠三色構(gòu)成的信號燈模塊，有倒計時的顯示模塊，還有實(shí)時監(jiān)控車量檢測模塊。簡單結(jié)構(gòu)如圖2.1。</p><p>　　圖 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　下面簡單介紹下各個模塊：</p&

29、gt;<p>　　單片機(jī)由89C52構(gòu)成的最小系統(tǒng)用來負(fù)責(zé)控制基本的交叉路口的紅綠信號燈以及控制倒計時顯示模塊按要求正常顯示。將所得到的各種信號輸入到單片機(jī)，利用單片機(jī)來進(jìn)行控制。</p><p>　　倒計時顯示模塊是由8個共陰極的數(shù)碼管組成，用來顯示前進(jìn)或者等待的剩余時間。它可以提醒車輛隨信號燈來做出合適的選擇，可以提醒車主紅綠燈即將改變的時間，以便在停止和通行中做出正確的判斷。在實(shí)際中需要采用高

30、電壓來控制交通信號燈，本設(shè)計只是模擬。</p><p>　　紅綠燈模塊是由紅黃綠三種顏色的發(fā)光二極管來組成，每3個一組，每個方向一組，與道路上交通燈相似。亮綠燈的時候允許通行，亮紅燈的時候禁止通行，若違反了這個規(guī)則，該車主的駕車行為已經(jīng)違犯了交通規(guī)則，屬于違法行為。</p><p>　　車流量檢測模塊是通過對道路上車輛進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，當(dāng)?shù)缆飞宪嚵髁枯^大時通過單片機(jī)來增加綠燈亮的時間來保證道路

31、的通行高效率。隨我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通量也逐漸增大，堵車塞車的景象日益增多，故實(shí)時車流量檢測器作為智能交通控制中的基本組成成員之一，其重要性可想而知。</p><p>　　2.2 交通控制系統(tǒng)的通行方案</p><p>　　假設(shè)為一個十字型的交叉路口，分別有東西南北四個方向，在任意一個時間段都只有相對的兩個方向才能通行，如東西向，南北向，維持通行一段時間后，經(jīng)過黃燈的短暫等待，將允許通行和不

32、允許車輛行駛的兩個方向相互對調(diào)。對換模式如圖2.2（圖中黑色表示亮燈，白色表示滅燈）周期循環(huán)。</p><p>　　圖 2.2 交通狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖</p><p>　　當(dāng)正常情況時通行狀態(tài)如下</p><p>　　1、東西兩個方向同時亮起綠燈，南北兩個方向同時亮起紅燈，倒計時開始。此時東西方向準(zhǔn)許車輛行駛，南北方向禁止車輛行駛。</p><p>

33、　　2、東西方向的綠色燈滅，然后同時亮起黃燈，倒計時等待4s。此時在等待線以外的所有車輛都禁行。</p><p>　　3、東西兩個方向紅色燈亮，同一刻南北兩個方向的綠燈亮起。此時東西方向禁止通行，南北方向準(zhǔn)許車輛通行，等待倒計時結(jié)束。</p><p>　　4、南、北兩個方向上的綠燈同時滅的黃燈同時亮，黃燈倒計時4s開始。此時在等待線以外的車輛都禁行。</p><p>

34、;　　如此反復(fù)循環(huán)。其正常通行模式及亮燈狀態(tài)如表2.1。</p><p>　　表 2.1 正常通行下的紅綠燈及倒計時時長</p><p>　　本設(shè)計能實(shí)時對應(yīng)基本的道路交通燈系統(tǒng)，利用紅黃綠燈來控制道路上車輛的通行，能顯示剩余的倒計時時間，以及通過實(shí)時車流量來及時的進(jìn)行調(diào)整道路通行時間，以此來實(shí)現(xiàn)智能控制。</p><p>　　第三章 交通系統(tǒng)硬件部分</

35、p><p>　　3.1 主控制系統(tǒng)介紹</p><p>　　交通控制系統(tǒng)的主控器采用的是AT89C52，這是ATMEL公司產(chǎn)出的一種高能穩(wěn)定的有8位的單片機(jī)。AT89C52包含一個8KB的可反復(fù)擦寫的FLASH ROM，256×8bit的內(nèi)部RAM，還擁有3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷等等。</p><p>　　系統(tǒng)的硬件電路組成如圖3.1：</p&g

36、t;<p>　　圖3.1 系統(tǒng)的硬件電路圖</p><p><b>　　主要器件：</b></p><p>　　89C52構(gòu)成的單片機(jī)最小系統(tǒng)。</p><p>　　74HC573，用來作為數(shù)碼管驅(qū)動。</p><p>　　紅黃綠三種色的LED燈，二極管，用來做路口信號指示。</p><

37、p>　　74LS04，用來驅(qū)動發(fā)光二極管。</p><p><b>　　3.2 單片機(jī)說明</b></p><p>　　單片機(jī)是屬于微型計算機(jī)下屬的某個重要的分枝，也是非常具有生命力的機(jī)型，它功能強(qiáng)大體積小，它非常適合用來做控制方面的內(nèi)容，故又名為微控制器。單片機(jī)一般是由一塊集成的電路芯片組成，其內(nèi)部包括計算機(jī)中基本功能所需的部件，單片機(jī)是在微機(jī)中央處理器的基礎(chǔ)

38、之上，再將輸入輸出接口電路、時鐘電路和一定容量的存儲器等部分全集成在同一芯片上，外部在添加一些必要的外圍器件邊構(gòu)成了一個比較完整的計算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)芯片，它是整個控制系統(tǒng)中非常重要的一個部分；除了具備通用類型微機(jī)的數(shù)值計算功能之外，還必須具備強(qiáng)大又靈活的控制功能，以便其能進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的輸入量，增加控制系統(tǒng)的輸入量，從而能使整個系統(tǒng)具有自動控制的功能。本設(shè)計采用的單片機(jī)類型是AT89C52。</p><p>　

39、　單片機(jī)的主要特點(diǎn)有：</p><p>　?。?）單片機(jī)具有優(yōu)異的性能價格比</p><p>　　（2）單片機(jī)的集成成度比較高、所構(gòu)成體積面積比較小、系統(tǒng)可靠性比較高</p><p>　?。?）單片機(jī)控制功能強(qiáng)</p><p>　　（4）單片機(jī)是工作在低電壓的狀態(tài)下，而且更有低功耗的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　單片機(jī)的

40、部分管腳說明：</p><p>　　1） P0口：當(dāng)單片機(jī)的P0口當(dāng)成I/O端口引腳來用時，它是用來當(dāng)成漏極開路的雙向口，當(dāng)往鎖存器中鎖存入1的時候，I/O引腳會懸空，此時可以作為高阻抗輸入端來使用。在讀寫外部存儲器的時候，P0口可做低8位地址總線以及數(shù)據(jù)總線，在需要訪問的時候只要激活其內(nèi)部的上拉電阻即可。</p><p>　　2） P1口：P1口是帶有上拉電阻的8位雙向I/O端口，當(dāng)把它

41、用來當(dāng)做輸入引腳用的時候，要先在單片機(jī)的P1口中寫入1，讓單片機(jī)P1口引腳上拉至高電平，只有這個時候其才可當(dāng)成輸入口來使用。在P1.0～P1.7中，P1.0和P1.1這兩個引腳除了可以作為一般I/O端口引腳外，還具備第二輸入輸出的功能。</p><p>　　T2（P1.0）又可以作為定時器T2的計數(shù)輸入端以及做為定時器T2的時鐘輸入端</p><p>　　T2EX（P1.1）又可以作為定時

42、器T2的整個外部觸發(fā)器的輸入端</p><p>　　3） P2口：與P1口相類似，在當(dāng)輸入引腳使用的時候需先向P2口寫入1，使得P2口引腳也上拉至高電平，然后才可以作為輸入口使用。當(dāng)用作輸入口時，由于系統(tǒng)內(nèi)部存在著上拉電阻，故當(dāng)端口的某個引腳被外部的信號拉低時單片機(jī)就會輸出一個電流脈沖簡寫為（IIL）。</p><p>　　4）P3口：P3口的部分的使用方式也與P1口相似，把它當(dāng)成輸入引腳

43、來利用之前也得最先向P3口寫入1，使得該端口的引腳上拉至高電平，此時便能用成該輸入口。P3口中的一些引腳不僅僅可以作為一般的I/O端口的引腳使用之外，還具有某些其他功能。如下：</p><p>　　RXD(P3.0) 一 串行數(shù)據(jù)的接收或輸入端</p><p>　　TXD(P3.1) 一 串行數(shù)據(jù)的發(fā)送或輸出端</p><p>　　/ INT0(P3.2) 一 外中

44、斷0的輸入端</p><p>　　/ INT1(P3.3) 一 外中斷1的輸入端</p><p>　　T0(P3.4) 一 作為一種定時器或者計數(shù)器T0部分的外部輸入端</p><p>　　T1(P3.5) 一 作為一種定時器或者計數(shù)器T1部分的外部輸入端</p><p>　　/ WR(P3.6) 一 作為外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信，僅低電平有效

45、</p><p>　　/ RD(P3.7) 一 作為外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信，僅低電平有效</p><p>　　3.3 硬件部分電路原理圖及部分模塊說明</p><p><b>　　1、倒計時模塊</b></p><p>　　倒計時顯示模塊如圖3.1。8個數(shù)碼管中將2個分為一組，在每個方向上設(shè)置2組如圖3.1中所示排布。簡

46、單結(jié)構(gòu)如圖3.3。</p><p>　　圖 3.2 倒計時顯示的模塊</p><p>　　其中，其中DS1-DS4號數(shù)碼管用于南北方向的交通燈倒計時顯示，wei1，wei2接單片機(jī)的P2.0，P2.1口；DS5-DS8號數(shù)碼管用于南北方向的交通燈倒計時顯示wei3，wei4接單片機(jī)的P2.2，P2.3口。</p><p><b>　　2、信號燈模塊<

47、/b></p><p>　　交通信號燈模塊是由紅、綠、黃三種顏色LED燈來組成，每個顏色的二極管4個，一共12個LED燈。然后三種相異顏色構(gòu)成的LED燈組成一組，東南西北，每個方向一組。由于同一個通行方向上的信號燈顯示是一致的，因而將同一個方向上相同顏色的信號燈的連線接在一起。三種顏色的LED二極管都以74LS04作為驅(qū)動，當(dāng)且僅當(dāng)單片機(jī)輸出低電平的時候，三種顏色的LED才會亮。</p>&l

48、t;p><b>　　如圖3.3。</b></p><p>　　圖 3.3 信號燈模塊</p><p><b>　　3、車流量檢測模塊</b></p><p>　　如何來判斷兩路口的車輛情況是實(shí)現(xiàn)智能的關(guān)鍵，我們要設(shè)計出科學(xué)的車流量檢測系統(tǒng)用來自動調(diào)節(jié)綠燈的放行時間，這樣無疑會讓車輛通過率大大提高，有效緩解交通運(yùn)行的壓

49、力。在東西南北四個方向每個方向離紅綠燈稍遠(yuǎn)出設(shè)置車流量監(jiān)測器，以此來檢測車流量的多少，通過單片機(jī)控制，當(dāng)車流量超過一定限度時，延長該方向的綠燈亮的時間，使車輛能順利通行，不會造成各道路交叉路口的阻塞，提高交通路口的交通運(yùn)行效率。</p><p>　　第四章 軟件構(gòu)成設(shè)計</p><p>　　4.1 系統(tǒng)簡單流程圖</p><p>　　圖 4.1 簡單流程圖<

50、/p><p>　　主程序是基本的主要功能的實(shí)現(xiàn)，通過車流量檢測來控制交通燈的時間，正常通行時時的狀況，從交通系統(tǒng)的工作原理可知，交通燈工作的時候，本質(zhì)上是按十字路口的通行的交通規(guī)則來運(yùn)行，將紅綠燈從一種模式轉(zhuǎn)變到另一種模式，并且這些狀態(tài)都可以事先設(shè)定好。另外在正常模式下添加進(jìn)車流量監(jiān)測系統(tǒng),以此給整個交通控制系統(tǒng)賦予智能，讓其能智能的進(jìn)行交通控制。</p><p>　　在正常通行的模式下，一個

51、時鐘周期為68s，有四個狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，從東西綠燈、南北紅燈到東西黃燈、南北紅燈，在到東西紅燈、南北綠燈，最后是南北黃燈、東西紅燈，如此循環(huán)。綠燈亮30s，紅燈4s。</p><p>　　4.2 軟件部分程序流程</p><p><b>　　(1) 延時子程序</b></p><p>　　void delayms(uint xms)</p&g

52、t;<p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i,j;</b></p><p>　　for(i=xms;i>0;i--)</p><p>　　for(j=110;j>0;j--);</p><p><b>　　}</b>&l

53、t;/p><p>　　(2) 定時器的初始化程序</p><p>　　確定定時器的初值，單片機(jī)外部的晶振頻率是12MHZ，而單片機(jī)的機(jī)器周期是1us。故可以將定時器初值設(shè)為：</p><p>　　TH0==(65536-50000)/256，TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　{</b>

54、</p><p>　　TMOD=0x01; //設(shè)置定時器0的工作方式為方式1</p><p>　　TH0=(65536-50000)/256; //高8位賦值</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256; //低8位賦值</p><p>　　TR0=1;

55、 //開始啟動計數(shù)器</p><p>　　ET0=1; //開計數(shù)器的中斷</p><p>　　EA=1; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　智能交通燈設(shè)計的仿真</p><p>　　

56、這里我采用的是PROTUES軟件來實(shí)現(xiàn)的仿真，他可以和KEIL，WAVE6000等便以軟件結(jié)合使用，比較方便使用，在這里我采用的是KEIL軟件編寫的C語言與PROTUES仿真軟件相結(jié)合起來，用以實(shí)現(xiàn)交通燈的功能。</p><p>　　首先在PROTUES中建立好完整的硬件電路圖，如上述圖3.1。</p><p><b>　　其中部分結(jié)構(gòu)如下。</b></p>

57、;<p>　?。?） 單片機(jī)組成的部分，包含89C52單片機(jī)及部分連線。</p><p>　　圖 5.1 單片機(jī)部分</p><p>　?。?） 信號燈組成的部分，包含紅黃綠三種顏色LED二極管。排布成東南西北四個方向。</p><p>　　圖5.2 交通燈模塊</p><p>　　然后雙擊電路圖中的89C52單片機(jī)，在Prog

58、ram File中添加由KEIL中生成的HEX文件然后點(diǎn)擊OK，如下圖。</p><p>　　圖 5.3 單片機(jī)中添加程序文件</p><p>　　仿真運(yùn)行結(jié)果如下圖。</p><p>　　圖 5.4 仿真結(jié)果，正常運(yùn)行</p><p>　　圖 5.5 仿真結(jié)果，黃燈等待</p><p>　　圖 5.6 仿真結(jié)果，車流

59、量多時延長綠燈</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　在整個畢業(yè)設(shè)計的過程中，我深刻的體會到了實(shí)踐是檢驗理論知識程度最好的工具。這個畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)的知識的以此綜合性檢測與考驗，在實(shí)際操作，動手能力以及在知識點(diǎn)的運(yùn)用等各個方面都要求很高，經(jīng)過這次學(xué)習(xí)對我的能力的提升有了很大的幫助。</p><p>　　經(jīng)過一

60、系列的總結(jié)和分析，我發(fā)現(xiàn)在設(shè)計課題之前，對這個設(shè)計所需要的接觸到的知識點(diǎn)，你都要現(xiàn)有一個知識框架，對整個大體部分有深入了解，對我此次的設(shè)計來說，單片機(jī)的知識點(diǎn)，結(jié)構(gòu)，等一些資源，都必須把握透徹，要有一條清晰的思路，沿著這條思路開始發(fā)散，設(shè)計好完整的流程圖，仔細(xì)修改，反復(fù)改進(jìn)，多接觸最新的一些信息給我?guī)砹撕芏嗪锰帯Ｏ襁@次我的題目一種智能交通控制系統(tǒng)，首先我就要有一個大的框架，智能交通控制系統(tǒng)，要有交通控制作用，這就是基本，然后慢慢的在此

61、基礎(chǔ)上網(wǎng)上加，加上顯示功能，加上倒計時功能，在加上智能。這就完成了畢設(shè)的整個過程。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 姜志海，陳松，趙艷東等.單片機(jī)的C語言程序的設(shè)計與應(yīng)用.北京.電子工業(yè)出版社.2011</p><p>　　[2] 潘永雄.新編單片機(jī)原理及應(yīng)用.西安.西安電子科技大學(xué)出版社.2007&l

62、t;/p><p>　　[3] 劉波.51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)實(shí)例.電子工業(yè)出版社.2014</p><p>　　[4] 華成英，童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).北京.高等教育出版社.2006</p><p>　　[5] 何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編.北京.北京航空航天大學(xué)出版社.2004.</p><p>　　[6] 謝子美.電子線路設(shè)計實(shí)驗測試.武漢.華中理

63、工大學(xué)出版社.2014</p><p>　　[7] 查振亞，葉向陽.智能交通燈控制系統(tǒng).華中理工大學(xué)學(xué)報.1997，25（2）</p><p>　　[8] 鄭建光，李永.基于AT89C51單片機(jī)的交通燈系統(tǒng)設(shè)計.自動化與儀器儀表.2006（6）</p><p>　　[9] 楊劍禮.基于單片機(jī)交通燈智能控制系統(tǒng)研究.煤炭技術(shù). 2010（10）</p>

64、<p>　　[10] 孫宇尖.基于MSC-51單片機(jī)交通燈控制系統(tǒng)的研究.科技信息. 2009（15）</p><p>　　[11] 郭強(qiáng)，劉志峰，張愛平等.基于STC89C52單片機(jī)智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計.機(jī)電一體化. 2008（11）</p><p>　　[12] 溫欣玲，張玉葉.基于單片機(jī)交通燈智能控制系統(tǒng)研究.微計算機(jī)信息.2007（29）</p><

65、p>　　[13] 曹純子，李業(yè)德.基于單片機(jī)的智能交通燈控制器設(shè)計.山東理工大學(xué)學(xué)報.2011(3)</p><p>　　[14] 赫文延.基于AT89S52的交通燈綜合實(shí)驗設(shè)計.電子科技.2013（6）</p><p>　　[15] 歷彥剛.淺議單片機(jī)和數(shù)字集成電路在交通信號燈控制中的應(yīng)用.中國科技博覽. 2011(27)</p><p>　　[16] 陸添

66、超，康凱.交通燈指揮系統(tǒng)的研究與設(shè)計.信息通信.2009(5)</p><p>　　[17] 郭循釗，鄺帆，邵平. 基于單片機(jī)的多功能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真實(shí)現(xiàn).公路交通技術(shù).2010(1)</p><p>　　[18] 賀廉云.用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)交通燈的控制.電腦學(xué)習(xí).2008(1)</p><p>　　[19] 邱燁，葛亦斌，羅維等.基于AT89C51的交通燈設(shè)計研

67、究.科技傳播.2009(3)</p><p>　　[20] R D.Middlebrook. Small-Signal Modeling of Pulse-Width Modulated Switched-Mode Power Converters. Proceedings of the IEEE. 1988</p><p>　　[21] F.DongTan,R D.Middlebrook

68、,A Unified Model for Current-Programmed Converters,IEEE Trans.on Power Electronics,1995</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　程序代碼如下：</b></p><p>　　#include<re

69、g52.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　sbit nanbei_r=P1^0;</p><p>　　sbit nanbei_y=P1^1;</p><p>　　sbit

70、nanbei_g=P1^2;</p><p>　　sbit dongxi_r=P1^3;</p><p>　　sbit dongxi_y=P1^4;</p><p>　　sbit dongxi_g=P1^5;</p><p>　　sbit wei1=P2^0;</p><p>　　sbit wei2=P2^1;<

71、/p><p>　　sbit wei3=P2^2;</p><p>　　sbit wei4=P2^3;</p><p>　　sbit cz1=P2^4;</p><p>　　sbit cz2=P2^5;</p><p>　　sbit cz3=P2^6;</p><p>　　uchar code seg

72、7[]={</p><p>　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,</p><p>　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,</p><p>　　0x39,0x5e,0x79,0x71</p><p>　　};

73、 //共陰極數(shù)碼管顯示編碼</p><p>　　uchar dxtime=30,count,nbtime,flag,runmode,sec;//定義了東西方向顯示時間 </p><p>　　//定義了南北方向顯示時間，定時中斷次數(shù)，運(yùn)行模式全局變量</p><p>　　uchar num[8]; </p><p>　　void dela

74、yms(uint xms)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i,j;</b></p><p>　　for(i=xms;i>0;i--)</p><p>　　for(j=110;j>0;j--);</p><p><

75、;b>　　}</b></p><p>　　void display(uchar nbtime,uchar dxtime) //數(shù)碼管顯示函數(shù)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　uchar shi,ge;</p><p>　　shi=nbtime/10; </p&g

76、t;<p>　　ge=nbtime%10;</p><p>　　P0=seg7[shi]; //段選數(shù)據(jù) </p><p>　　wei1=0; //位選數(shù)據(jù)</p><p>　　delayms(10);</p><p><b>　　wei1=1;</b></p><p&g

77、t;　　P0=seg7[ge]; </p><p><b>　　wei2=0;</b></p><p>　　delayms(10);</p><p><b>　　wei2=1;</b></p><p>　　shi=dxtime/10; </p><p>　　ge=dxti

78、me%10; </p><p>　　P0=seg7[shi]; </p><p><b>　　wei3=0;</b></p><p>　　delayms(10);</p><p><b>　　wei3=1;</b></p><p>　　P0=seg7[ge]; &

79、lt;/p><p><b>　　wei4=0;</b></p><p>　　delayms(10);</p><p><b>　　wei4=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void regu_run1()//模

80、式 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//南北綠燈亮30s</p><p>　　uchar sum;</p><p><b>　　flag=0;</b></p><p>　　nbtime=34; </p><p>　　

81、dxtime=30;</p><p>　　dongxi_r=1;</p><p>　　dongxi_g=0;</p><p>　　nanbei_y=1;</p><p>　　nanbei_r=0;</p><p>　　while(dxtime)</p><p><b>　　{</

82、b></p><p>　　display(nbtime,dxtime);</p><p>　　if(dxtime<5)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(flag==1)</p><p>　　dongxi_g=1;</p><p>

83、;<b>　　else</b></p><p>　　dongxi_g=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　sum=0;</b></p><p><b

84、>　　dxtime=4;</b></p><p>　　dongxi_g=1;</p><p>　　dongxi_y=0;</p><p>　　while(dxtime)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　display(nbtime,dxtime);&l

85、t;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　sum=0;</b></p><p>　　dongxi_y=1;</p><p>　　dongxi_r=0;</p><p>　　nanbei_r=1;</p><p>　　nanbei

86、_g=0;</p><p>　　dxtime=34;</p><p>　　nbtime=30;</p><p>　　while(nbtime)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　display(nbtime,dxtime);</p><p>　　i

87、f(nbtime<5)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(flag==1)</p><p>　　nanbei_g=1;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　nanbei_g=0;</p><

88、;p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　sum=0;</b></p><p>　　nanbei_g=1;</p><p>　　nanbei_y=0;</p><p><b>　　n

89、btime=4;</b></p><p>　　while(nbtime)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　display(nbtime,dxtime);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}&

90、lt;/b></p><p>　　void regu_run2() //模式 2</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//南北綠燈亮30s</p><p>　　uint n1=34,n2=30;</p><p>　　uchar sum;

91、</p><p><b>　　flag=0;</b></p><p>　　// nbtime=34; </p><p>　　// dxtime=30;</p><p>　　dongxi_r=1;</p><p>　　dongxi_g=0;</p><p>　　nanbe

92、i_y=1;</p><p>　　nanbei_r=0;</p><p>　　nbtime=n1;</p><p>　　dxtime=n2;</p><p>　　while(dxtime)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　display(nbti

93、me,dxtime);</p><p>　　if(dxtime<5)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(flag==1)</p><p>　　dongxi_g=1;</p><p><b>　　else</b></p>&l

94、t;p>　　dongxi_g=0;</p><p>　　if(cz3==0) //添加開關(guān)3當(dāng)做檢測器</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(1000);</p><p>　　if(cz3==0) //長按，表示車流量大<

95、;/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　n1=44;</b></p><p><b>　　n2=40;</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</

96、b></p><p>　　if(cz3==1) //短按，表示車流量小</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(1000);</p><p>　　if(cz3==1)</p><p><b>　　{</b></p&g

97、t;<p>　　n1=34; //更改n1，n2 的值，延長綠燈時間</p><p><b>　　n2=30;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</

98、b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　sum=0;</b></p><p><b>　　dxtime=4;</b></p><p>　　dongxi_g=1;</p><p>　　dongxi_y=0;</

99、p><p>　　while(dxtime)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　display(nbtime,dxtime);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　sum=0;</b></p>

100、;<p>　　dongxi_y=1;</p><p>　　dongxi_r=0;</p><p>　　nanbei_r=1;</p><p>　　nanbei_g=0;</p><p>　　dxtime=n1;</p><p>　　nbtime=n2;</p><p>　　whil

101、e(nbtime)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　display(nbtime,dxtime);</p><p>　　if(nbtime<5)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(flag==1)</p&

102、gt;<p>　　nanbei_g=1;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　nanbei_g=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b&

103、gt;　　sum=0;</b></p><p>　　nanbei_g=1;</p><p>　　nanbei_y=0;</p><p><b>　　nbtime=4;</b></p><p>　　while(nbtime)</p><p><b>　　{</b>&

104、lt;/p><p>　　display(nbtime,dxtime);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void keyscan() //開關(guān)函數(shù)</p><p><b>　　{<

105、/b></p><p>　　uint cout;</p><p>　　if(cz1==0) //開關(guān)1按下，正常通行</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(2);</p><p>　　if(cz1==0)</p><p

106、><b>　　{</b></p><p>　　runmode=1;</p><p>　　dxtime=30;</p><p>　　nbtime=34;</p><p><b>　　sec=0;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b>

107、;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(cz2==0) //開關(guān)2按下，添加了開關(guān)來進(jìn)行車流量檢測</p><p><b>　　{</b></p><p&g

108、t;　　delayms(2);</p><p>　　if(cz2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　runmode=2;</p><p>　　// dxtime=30;</p><p>　　// nbtime=34;</p><p><

109、;b>　　sec=0;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p&g

110、t;　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p><b>　　P2=0xFF;</b></p><p>　　TMOD=0x01; //定時器0工作方式在方

111、式1</p><p>　　TH0=(65536-50000)/256; //定時器的初始化</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1; </b></p><

112、p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　keyscan();</p><p>　　if(runmode==1) </p><p>

113、;　　regu_run1();</p><p>　　if(runmode==2) </p><p>　　regu_run2();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void timer0_int() i

114、nterrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-50000)/256; //裝載50ms定時初值</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　count++;</b><

115、;/p><p>　　if(count==10)</p><p><b>　　flag=1;</b></p><p>　　if(count==20) //定時1s</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　

116、　nbtime--;</b></p><p><b>　　dxtime--;</b></p><p><b>　　flag=0;</b></p><p><b>　　count=0;</b></p><p><b>　　}</b></p&

117、gt;<p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本論文是在張老師的精心指導(dǎo)下完成的，從最開始的論文選題時一直到做畢業(yè)設(shè)計中遇到各種難點(diǎn)、問題的解決，張老師都給予了我非常大的幫助，正確

118、的引導(dǎo)了我的方向，在做論文的過程中張老師還給我提供了不少建議和想法，開闊了我的思維，豐富了我的想法。另外張老師的治學(xué)態(tài)度，敬業(yè)精神和和藹可親的態(tài)度都深深的影響了我。正是張老師的無私幫助才讓我完成了此次設(shè)計。在此，我首先向張老師表示衷心的感謝！</p><p>　　在課題完成的過程中我深刻的認(rèn)識到大學(xué)所學(xué)的內(nèi)容與實(shí)際相結(jié)合的重要性，理論與實(shí)踐相結(jié)合在此次畢業(yè)設(shè)計的過程中展現(xiàn)的淋漓盡致，感謝學(xué)校給我們安排了這樣一個理