交通信號(hào)燈的智能控制系統(tǒng)研究畢業(yè)論文

1、<p>　　湖 南 涉 外 經(jīng) 濟(jì) 學(xué) 院</p><p>　　本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</p><p>　　二〇一三 年 五 月 十五 日</p><p>　題目交通信號(hào)燈的智能控制系統(tǒng)研究</p><p>　作者</p><p>　學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院</p><p>　專業(yè)電子信息

2、工程</p><p>　學(xué)號(hào)</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p><b>　　湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院</b></p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書</p><p>　　學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)班級(jí)：

3、 </p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 交通信號(hào)燈的智能控制系統(tǒng)研究 </p><p>　　題目類型： 工程技術(shù)研究 </p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）時(shí)間: 自 2012 年 12 月 1 日開始至 2013 年 5 月 15 日止<

4、/p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）內(nèi)容要求：</p><p>　　[1]題目類型：(1)理論研究(2)實(shí)驗(yàn)研究(3)工程設(shè)計(jì)(4)工程技術(shù)研究(5)軟件開發(fā)</p><p><b>　　2.主要參考資料</b></p><p>　　3.畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排</p><p>　　指導(dǎo)教師（簽章）：

5、 日期： </p><p>　　系(教研室)主任(簽章) ：____________ 日期：__________________</p><p>　　二級(jí)學(xué)院院長(簽章) ：____________ 日期：__________________</p>&l

6、t;p><b>　　湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院</b></p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師評(píng)語</p><p><b>　　湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院</b></p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱教師評(píng)語</p><p><b>　　湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院</b></p>

7、<p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯記錄</p><p>　　日期： </p><p>　　學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　題目：

8、 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展，更多的機(jī)動(dòng)車進(jìn)入人們的生活中，交通安全對(duì)人們的重要性也更加深入人心。傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)能在一定程度上滿足指揮路口交通的需要，但隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，原有的交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)表現(xiàn)出明顯的缺點(diǎn)，紅綠燈時(shí)間相對(duì)固定，長

9、期按照固定的時(shí)間變化，不能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的交通情況改變而調(diào)整紅綠燈的顯示時(shí)間。</p><p>　　設(shè)計(jì)以中、小城市區(qū)域交通控制為研究對(duì)象，結(jié)合當(dāng)前的單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)，對(duì)智能交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和研究。文章論述了基于AT89C51單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)，STC12C5A60S2作為單片機(jī)系統(tǒng)芯片，設(shè)計(jì)一款交通信號(hào)燈的智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能根據(jù)路口車流量變化而改變交通燈閃亮?xí)r間，達(dá)到智能控制交通的目的。</p&g

10、t;<p>　　論文對(duì)設(shè)計(jì)的研究的背景進(jìn)行了研究，并且對(duì)系統(tǒng)的原理和對(duì)各模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析。經(jīng)測(cè)試，該系統(tǒng)具有實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、擴(kuò)展性好等特點(diǎn)，能夠達(dá)到根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)交通情況，對(duì)紅綠燈的時(shí)間進(jìn)行延長和縮短，能更好的對(duì)交通情況進(jìn)行人性化的處理。</p><p>　　關(guān)鍵詞：交通燈；智能控制；交通安全</p><p><b>　　ABSTRACT</b><

11、;/p><p>　　With the development of society, more and more motor vehicle into people's life, the importance of traffic safety of the people is more important. Traditional traffic light control system can meet

12、 the need of directing traffic in a certain extent, but with the continuous expansion of city size, traffic lights, the original control system has shown obvious shortcomings: red and green light time is relatively fixed

13、, long-term fixed in accordance with the change of time, display time can not adjust</p><p>　　In this paper, a small city in the regional traffic control as the research object, combined with the current SCM

14、 application technology, analyses and studies the intelligent traffic light control system. This paper discusses the traffic light control system based on AT89C51 microcontroller, STC12C5A60S2 as a single chip system chi

15、p, intelligent control system design of a traffic signal lamp, the system can change the traffic lights shining time according to the intersection traffic flow changes</p><p>　　Thesis on the subject of the b

16、ackground of the study, and the principle of the system and carry out a detailed analysis of each module. The system has been tested and practical, simple operation, and good scalability can be achieved based on live tra

17、ffic conditions, extend and shorten the time of the traffic lights, better traffic conditions humane treatment.</p><p>　　Keywords: Traffic lights; Intelligent control; Traffic safe</p><p><b&

18、gt;　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第一章 緒 論1</p><p>　　1.1研究的背景1</p><p>　　1.1.1 交通燈的發(fā)展1</p><

19、;p>　　1.1.2國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)1</p><p><b>　　1.2研究內(nèi)容2</b></p><p>　　1.3研究的意義2</p><p>　　第二章 總體設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　2.1單片機(jī)概述4</p><p>　　2.2主控制器選擇5</p>

20、;<p>　　2.3顯示方案選擇5</p><p>　　2.4車流量檢測(cè)6</p><p>　　2.4.1環(huán)形線圈檢測(cè)6</p><p>　　2.4.2 檢測(cè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)7</p><p>　　2.4.3工作原理7</p><p>　　第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)9</p><p>

21、;<b>　　3.1硬件設(shè)計(jì)9</b></p><p>　　3.1.1復(fù)位電路9</p><p>　　3.1.2時(shí)鐘電路9</p><p>　　3.1.3系統(tǒng)原理圖10</p><p>　　3.1.4模塊說明10</p><p>　　3.2 軟件設(shè)計(jì)12</p><

22、p>　　3.2.1流程圖13</p><p>　　3.2.2程序設(shè)計(jì)14</p><p>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果16</p><p>　　4.1硬件的連接16</p><p>　　4.2硬件調(diào)試16</p><p>　　4.3軟件調(diào)試17</p><p>　　4.3.1 靜

23、態(tài)調(diào)試17</p><p>　　4.3.2 動(dòng)態(tài)調(diào)試17</p><p>　　4.4中間遇到的問題和解決方法19</p><p><b>　　結(jié) 論20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　致 謝22

24、</b></p><p>　　附錄A：系統(tǒng)原理圖23</p><p>　　附錄B：元器件清單24</p><p>　　附錄C：實(shí)物圖25</p><p><b>　　附錄D：代碼26</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></

25、p><p><b>　　1.1研究的背景</b></p><p>　　交通燈通常指由紅、黃、綠三種顏色燈組成用來指揮交通的信號(hào)燈[1]。綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛通行，黃燈亮?xí)r，已越過停止線的車輛可以繼續(xù)通行；紅燈亮?xí)r，禁止車輛進(jìn)行通行。</p><p>　　1.1.1 交通燈的發(fā)展</p><p>　　1858年，在英國倫敦主要街

26、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，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868年，英國機(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。由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。</p><p>　　黃燈的發(fā)明家是我國的胡汝鼎，他以“科學(xué)救國”的志向去美國學(xué)習(xí)，任職于托馬斯愛迪生為董事長的通用電氣公司。有一天，他在十字路

27、口等綠燈，紅燈剛過去時(shí)，一兩轉(zhuǎn)彎的車輛從邊上呼嘯而過，給了他一身冷汗。回到家里，他反復(fù)思考，終于想出在紅燈和綠燈中間加一個(gè)黃燈，提醒人們注意危險(xiǎn)。他的這個(gè)建議立即得到有關(guān)部門的肯定。紅，黃，綠三種顏色的信號(hào)，是指揮信號(hào)的一個(gè)完整的家庭不可缺少的一部分，涵括世界各地的陸，海，空交通領(lǐng)域。</p><p>　　1914年，電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，裝在紐約5號(hào)大街的一座高塔上

28、。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。</p><p>　　隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要，第一盞名副其實(shí)的三色燈(紅、黃、綠三種標(biāo)志)于1918年誕生。它是三色圓形四面投影器，被安裝在紐約市五號(hào)街的一座高塔上，由于它的誕生，使城市交通大為改善。</p><p>　　從最早的手牽皮帶到20世紀(jì)50年代的電氣控制，從采用計(jì)算機(jī)控制到現(xiàn)代化的電子定時(shí)監(jiān)控，交通信號(hào)燈在科學(xué)化、自動(dòng)化

29、上不斷地更新、發(fā)展和完善。</p><p>　　非裔美國人加萊特摩根1923年發(fā)明了交通信號(hào)燈。</p><p>　　交通燈的出現(xiàn)，使交通出行變得有秩序，有管理，利于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事，這是對(duì)出行人生命財(cái)產(chǎn)的一種不可缺少的保護(hù)。</p><p>　　1.1.2國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)</p><p>　　隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)交通

30、運(yùn)輸?shù)娜遮呉蕾?，交通燈成為了人們生活中不可或缺的一部分。傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)雖然在一定程度上可以滿足指揮路口交通的需要，但隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，原有的交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)表現(xiàn)出明顯的缺點(diǎn)：紅綠燈時(shí)間相對(duì)固定，不能伴隨現(xiàn)場(chǎng)交通情況的改變而調(diào)整紅綠燈的顯示時(shí)間。</p><p>　　目前，國內(nèi)大部分中小城市仍采用傳統(tǒng)的交通燈控制模式，但隨著城市的不斷發(fā)展，基于車流量的智能交通燈控制系統(tǒng)必將受到廣大人民的青睞。傳統(tǒng)的交

31、通信號(hào)燈，通常采用定時(shí)分配方式控制，主要存在三方面的缺陷：（1）車道放行車輛時(shí)，十字路口經(jīng)常出現(xiàn)不同相位上車輛放行時(shí)問相同，車輛多的一方容易出現(xiàn)車輛堆積，造成下一路口的交通阻塞；（2）當(dāng)某相位上無車時(shí)，恰好是該相位上的車輛通行時(shí)間，則在這段時(shí)間內(nèi)，就出現(xiàn)了交通指揮盲點(diǎn)；（3）當(dāng)一路口車流量很大時(shí)，不能夠自動(dòng)延長口的綠燈時(shí)間，導(dǎo)致在一個(gè)周期內(nèi)此路口的車輛不能完全通過。</p><p>　　近年來，國內(nèi)外許多專家致力

32、于開發(fā)新的交通信號(hào)控制方法，人工智能是新的研究方向之一，這是因?yàn)槿斯ぶ悄茉趶?fù)雜系統(tǒng)的定性建模和控制上卓有成效。利用模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制技術(shù)進(jìn)行交叉口信號(hào)燈控制能取得比定時(shí)控制與感應(yīng)控制更好的效果，是今后單個(gè)交叉口信號(hào)燈控制的主要研究方向。將模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和遺傳算法這三者結(jié)合起來用于交叉口信號(hào)燈的控制將有可能是今后交叉口信號(hào)控制研究的重點(diǎn)。</p><p><b>　　1.2研究內(nèi)容&

33、lt;/b></p><p>　　目前的交通燈一般都是按照一個(gè)固定的參數(shù)設(shè)定紅綠燈的時(shí)間，這樣就使得交通燈不能人性化的根據(jù)道路上的實(shí)時(shí)情況改變，我們會(huì)經(jīng)?？吹胶苌佘嚮蛘邲]有車的通向綠燈保持了很長時(shí)間，而車流量很大的一個(gè)通向卻堵滿了車，這是對(duì)出行人時(shí)間的一種浪費(fèi)，顯然這十分不合理。</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)基于交通信號(hào)燈來實(shí)時(shí)地根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況自動(dòng)地調(diào)整紅綠燈狀態(tài)的的智能控制系統(tǒng)系統(tǒng)。

34、目的要實(shí)時(shí)地根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況控制交通信號(hào)燈,以使交通信號(hào)燈因地制宜,更好地控制、疏導(dǎo)交通,達(dá)到智能化。</p><p>　　為了更好的解決上述問題，本系統(tǒng)利用傳感器檢測(cè)車流量狀態(tài)，用單片機(jī)AT89C51對(duì)路口車流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，來實(shí)現(xiàn)智能交通燈控制系統(tǒng)，達(dá)到了根據(jù)車流量大小實(shí)時(shí)控制路口的通行情況。該交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低、實(shí)時(shí)性好、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。<

35、;/p><p><b>　　1.3研究的意義</b></p><p>　　設(shè)計(jì)的交通信號(hào)控制系統(tǒng)既可以用在單個(gè)路口實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的智能交通控制功能，也可以多個(gè)單路口系統(tǒng)組建網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)一個(gè)區(qū)域或者一個(gè)城市的交通協(xié)調(diào)。本系統(tǒng)組網(wǎng)時(shí)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小，便于組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)距離信息傳輸。所組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，運(yùn)行穩(wěn)定。對(duì)基于車流量的智能交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)目的在于對(duì)所學(xué)知識(shí)

36、的綜合運(yùn)用，將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。基于車流量的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)意義重大，特別在人口密度集中的中國，它起著更重要的作用。最直接的作用是改善車輛的堵塞狀況，減少車輛的等待時(shí)間，增加單位時(shí)間內(nèi)的通行量，從而解決交通擁擠的問題。另外的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益是：減少交通事故的發(fā)生率、人員的死亡率；推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， 增加就業(yè)崗位，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展；減少能源消耗量，降低環(huán)境污染程度。此設(shè)計(jì)尤其適合中、小城市的十字路口交通控制，具有安裝簡單

37、，使用方便，價(jià)格實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)，毫無疑問具有廣泛的應(yīng)用前景。</p><p>　　第二章 總體設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　2.1單片機(jī)概述</b></p><p><b>　?。?）單片機(jī)</b></p><p>　　單片微型計(jì)算機(jī)又簡稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontrol

38、ler Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。通常，單片機(jī)由是單塊的集成電路芯片構(gòu)成，包含計(jì)算機(jī)的的基本功能部件：存儲(chǔ)器、中央處理器和I/O接口電路等。所以，單片機(jī)只需要適當(dāng)?shù)能浖屯獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)簡單的單片機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了初級(jí)單片機(jī)、單片機(jī)完善、8位單片機(jī)鞏固和16位單片機(jī)發(fā)展三大階段。單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)

39、的一個(gè)重要分支，應(yīng)用面很廣，發(fā)展很快。自單片機(jī)誕生至今，已發(fā)展為上百種系列的近千個(gè)機(jī)種。目前，單片機(jī)正朝著高性能與多品種方向發(fā)展，趨勢(shì)將是進(jìn)一步朝向CMOS化、低功耗、高性能、低價(jià)格、小體積、大容量和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方向發(fā)展。</p><p>　　（2）51單片機(jī)簡介</p><p>　　MCS-51系列單片機(jī)是Intel公司在總結(jié)MCS-48系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上于20世紀(jì)80年代初推出

40、的高檔8位單片機(jī)。MCS-51系列的制成及發(fā)展與HMOS工藝的發(fā)展密切相關(guān) ，HMOS是高性能的NMOS工藝。而CMOS與HMOS工藝的結(jié)合則產(chǎn)生了C-HMOS工藝的產(chǎn)品，例如80C51、80C31等。這類產(chǎn)品既保持了HMOS高速和高封裝密度的特點(diǎn)，又具有CMOS低功耗的優(yōu)點(diǎn)。C-HMOS工藝的單片機(jī)具有掉電保護(hù)和凍結(jié)運(yùn)行兩種獨(dú)特的處理方式。</p><p><b>　　如圖2.1所示 </b&g

41、t;</p><p>　　圖2.1 51單片機(jī)</p><p>　　VCC：接正極電源+5v </p><p><b>　　GND：接地</b></p><p>　　RST：復(fù)位信號(hào)輸入引腳 </p><p>　　XTAL1，XTAL2

42、：接外部晶振引腳， P0，P1，P2，P3：不擴(kuò)展功能作雙向I/O口用，訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，P2，P0分別做地址總線高低8位地址。 </p><p>　　51單片機(jī)包含程序存儲(chǔ)器(ROM)、串行接口和中斷系統(tǒng)、中央處理器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、并行接口等幾大單元，控制總線、數(shù)據(jù)總線和地址總線等三大總線。</p><p>　?。?）STC12C5A60S2單片機(jī)簡介&

43、lt;/p><p>　　STC12C5A60S2系列單片機(jī)是由宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘，機(jī)器周期為1T的單片機(jī)，是高速，低功耗，超強(qiáng)抗干擾的最新的8051系列單片機(jī)，指令代碼能夠完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機(jī),但運(yùn)行速度快8-12倍，針對(duì)電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場(chǎng)合。</p><p>　　STC12C5A60S2系列單片機(jī)是一種增強(qiáng)型8051CPU，工作電壓為3.6V - 2.2V，工作頻率范圍0 到35M

44、Hz，36個(gè)通用I/O，工作溫度范圍-40到+85℃(工業(yè)級(jí)) ；0 到75℃(商業(yè)級(jí))，封裝：PDIP-40,LQFP-44,LQFP-48 I/O 口不夠時(shí)，可用2到3根普通I/O口線外接，74HC164/165/595均可級(jí)聯(lián)來擴(kuò)展I/O 口, 還可用A/D 做按鍵掃描來節(jié)省I/O口或用雙CPU,三線通信，還多了串口。</p><p><b>　　2.2主控制器選擇</b></p

45、><p>　　采用數(shù)字電路設(shè)計(jì)，通過譯碼器，計(jì)數(shù)器，以及555定時(shí)器等組成一個(gè)交通燈控制系統(tǒng)，雖然易于實(shí)現(xiàn)，但由于涉及的集成數(shù)字芯片較多，且不便于實(shí)現(xiàn)車流量檢測(cè)信號(hào)的輸入，故很難完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　采用AT89C51單片機(jī)作為主控制器。AT89C51具有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，5個(gè)中斷源，便于對(duì)車流量進(jìn)行定時(shí)中斷檢測(cè)。32根I/O線，使其具有足夠的I/O口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管及交通

46、燈。外部存貯器尋址范圍ROM、RAM64K，便于系統(tǒng)擴(kuò)展。其T0，T1口可以對(duì)外部脈沖進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)操作，故可以方便實(shí)現(xiàn)車流量檢測(cè)信號(hào)的輸入8]。</p><p>　　最后選擇AT89C51單片機(jī)作為主控制器。</p><p><b>　　2.3顯示方案選擇</b></p><p>　　查閱了各種資料，在顯示方案的選擇上面有三種方案可以選擇：&l

47、t;/p><p>　?、?完全采用數(shù)碼管顯示。這種方案只顯示有限的符號(hào)和數(shù)碼字符，無法勝任題目要求。</p><p>　?、?完全采用點(diǎn)陣式LED顯示。這種方案功能強(qiáng)大，可以顯示各種英文字符，漢字，圖形等，但是軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)。</p><p>　?、?采用數(shù)碼管與點(diǎn)陣LED相結(jié)合的方法，倒計(jì)時(shí)可以用數(shù)字輸出，而且有狀態(tài)燈輸出等，方便觀看并考慮到實(shí)時(shí)狀況，用數(shù)碼管

48、與LED燈分別顯示時(shí)間及狀態(tài)信息。</p><p>　　綜合以上考慮，最終選擇了第三種方案。</p><p>　　在顯示模塊上面，本設(shè)計(jì)中主要采用液晶顯示屏，液晶顯示有著體積小、微功耗、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧以及顯示內(nèi)容豐富的優(yōu)點(diǎn),目前主要廣泛應(yīng)用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.4車流量檢測(cè)</b></p&

49、gt;<p>　　車輛檢測(cè)器，更標(biāo)準(zhǔn)的稱謂應(yīng)該是：交通信息檢測(cè)器。</p><p>　　車輛檢測(cè)器是用來實(shí)時(shí)采集通過檢測(cè)點(diǎn)的車輛有關(guān)交通信息的設(shè)備，主要是通過數(shù)據(jù)采集和設(shè)備監(jiān)視等方式，向監(jiān)控系統(tǒng)中的信息處理和信息發(fā)布單元提供各種交通參數(shù)，是監(jiān)控中心分析、判斷、發(fā)出信息和提出控制方案的主要依據(jù)。</p><p>　　按檢測(cè)技術(shù)方法分為感應(yīng)線圈檢測(cè)、視頻檢測(cè)、微波檢測(cè)、氣壓管檢測(cè)

50、、超聲波檢測(cè)、磁映像檢測(cè)、紅外檢測(cè)、激光檢測(cè)等；</p><p>　　在國內(nèi)大中型城市，智能交通系統(tǒng)都需要一種運(yùn)行穩(wěn)定的交通信息檢測(cè)器。目前一般采用線圈檢測(cè)器或者是視頻檢測(cè)器。</p><p>　　1．線圈檢測(cè)器使用目前存在以下兩個(gè)問題：</p><p>　　1）施工稍復(fù)雜，需要封路埋設(shè)線圈；</p><p>　　2）維護(hù)量一般，線圈不易損壞

51、，關(guān)鍵在于線圈施工選材；</p><p>　　2．視頻檢測(cè)器使用目前也存在以下兩個(gè)問題：</p><p>　　1）投資成本較高，檢測(cè)精度不高；</p><p>　　2）大雨、大霧、夜晚檢測(cè)精度大幅下降；</p><p>　　結(jié)合目前檢測(cè)技術(shù)的成熟程度，論文中選擇的是線圈檢測(cè)方式。</p><p>　　2.4.1環(huán)形線圈

52、檢測(cè)</p><p>　　環(huán)形地埋感應(yīng)線圈是基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測(cè)器，是一個(gè)埋在路面下，通有一定工作電流的環(huán)形線圈，一般為2米1.5米。當(dāng)車輛通過環(huán)形地埋線圈或停在環(huán)形地埋線圈上，車輛自身鐵質(zhì)切割磁通線，引起線圈回路電感量的變化，檢測(cè)器通過檢測(cè)該電感變化量就可以檢測(cè)出車輛的存在。</p><p>　　環(huán)形線圈檢測(cè)車流量在可行性上得到了充分的肯定。</p><p>

53、;　　1．環(huán)形線圈檢測(cè)方式是目前應(yīng)用最廣泛、準(zhǔn)確率最高的檢測(cè)方式。</p><p>　　2．環(huán)形線圈檢測(cè)是基于電磁感應(yīng)的原理的檢測(cè)方式，受環(huán)境影響小。</p><p>　　3．由自身安裝條件、維護(hù)要求決定，感應(yīng)線圈檢測(cè)器適用于高速公路、橋梁、隧道等的交通檢測(cè)。</p><p>　　作為傳統(tǒng)的固定式交通信息檢測(cè)設(shè)備，目前感應(yīng)線圈檢測(cè)器已廣泛應(yīng)用于交通信息采集系統(tǒng)，如I

54、TS系統(tǒng)的交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、道口收費(fèi)系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理、車輛計(jì)數(shù)等。</p><p>　　感應(yīng)線圈檢測(cè)以其高可靠性、高性價(jià)比、使用方便的優(yōu)點(diǎn)在未來較長時(shí)期會(huì)繼續(xù)使用。隨著科技的進(jìn)步，感應(yīng)線圈檢測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域一定會(huì)更廣泛。</p><p>　　2.4.2 檢測(cè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　1．檢測(cè)方式的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　①測(cè)速精度

55、和交通量計(jì)數(shù)精度較高；</p><p>　?、诜€(wěn)定性好，可在一定時(shí)期保持較高的檢測(cè)精度，故障率低；</p><p>　?、鄄皇軞庀蠛徒煌ōh(huán)境變化的影響，抗干擾能力強(qiáng)；</p><p>　　④成本低、安裝方便。</p><p>　　2．檢測(cè)方式的缺點(diǎn)：</p><p>　?、倜織l車道下面都必須埋設(shè)線圈，對(duì)路面有一定的破壞

56、作用，影響路面壽命；</p><p>　?、陂L期使用后線圈易受損損壞，維護(hù)時(shí)要封閉交通、挖開路面馬路，這直接影響交通狀況，導(dǎo)致成本升高，維護(hù)的工作量也很大；</p><p>　?、勐访孢M(jìn)行維修時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)挖斷檢測(cè)棒的情況，對(duì)道路的維修造成了很大的影響。</p><p>　?、苡捎谑抢酶袘?yīng)線圈來檢測(cè)車流量，當(dāng)車流量很大、車量之間的間距很小時(shí)，檢測(cè)的精確度會(huì)大幅度降低；

57、</p><p><b>　　2.4.3工作原理</b></p><p>　　環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器的工作原理是：埋設(shè)在道路下面的環(huán)形線圈電感元件與檢測(cè)器內(nèi)的電容及附加電路組成電容三點(diǎn)式振蕩電路。車輛通過時(shí)對(duì)檢測(cè)器最直接的作用的是引起整個(gè)回路的總電感變化，其中包括兩個(gè)部分，一部分是環(huán)形線圈的自感，另一部分是環(huán)形線圈與車輛金屬底盤之間的互感。具體地說是當(dāng)車輛經(jīng)過埋有環(huán)形線圈

58、的道路上方時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理和楞次定理，車體的金屬底盤產(chǎn)生自成閉合回路的感應(yīng)渦流，這個(gè)渦流又產(chǎn)生了與原閉合回路中磁場(chǎng)相反的新磁場(chǎng)，導(dǎo)致線圈的總電感量減小，但是，車輛底盤作為金屬導(dǎo)體通過擁有環(huán)形線圈的道路上方時(shí)能夠增加線圈周圍空間的導(dǎo)磁率，是環(huán)形線圈的電感量又有增加的趨勢(shì)。所以，在車輛通過環(huán)形線圈時(shí)，對(duì)環(huán)形線圈電感量同時(shí)具有增大和減小的作用。一輛車，無論它的形狀有多么復(fù)雜，當(dāng)它通過環(huán)形線圈時(shí)，在底盤中引起渦流是必然的，渦流對(duì)環(huán)興地埋線圈

59、的影響也是必然的[10]。</p><p>　　具體流程大概如下圖所示：</p><p>　　圖2.2 車流量檢測(cè)流程圖</p><p>　　感應(yīng)線圈感應(yīng)到車輛切割磁通線引起線圈回路電感量的變化，判斷出車輛的存在，產(chǎn)生正弦波振蕩，數(shù)據(jù)放大器是數(shù)據(jù)采集、精密測(cè)量以及工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要組成部分，其主要要求是高增益、高輸入阻抗和高共模抑制比。整形電路采用過零比較器對(duì)

60、輸入正弦波整形，可得到上升沿和下降沿都比較理想的矩形波信號(hào)。對(duì)電路輸出矩形波的頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)采用的是51單片機(jī)。</p><p><b>　　第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系統(tǒng)的硬件由電源模塊，按鍵模塊，交通燈模塊，顯示模塊和主控制器等組成。</p&g

61、t;<p>　　3.1.1復(fù)位電路 </p><p>　　復(fù)位電路是用來確保單片機(jī)系統(tǒng)中電路工作的穩(wěn)定和可靠，是不可缺少的一部分，它的首要功能是上電復(fù)位。普通的單片機(jī)電路正常工作需要的電源為5V±5%，即4.75～5.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC超過4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開始

62、正常工作。</p><p>　　目前為止，一般，單片機(jī)的復(fù)位電路有四種類型：1.看門狗型復(fù)位電路；2.比較器型復(fù)位電路；3.積分型復(fù)位電路；4.微分型復(fù)位電路。</p><p>　　該設(shè)計(jì)中，在第9腳引出一個(gè)10uF的電容和一個(gè)1KΩ的電阻接+5V的電源組成一個(gè)復(fù)位電路。</p><p><b>　　圖3.1 復(fù)位電路</b></p>

63、;<p><b>　　3.1.2時(shí)鐘電路</b></p><p>　　時(shí)鐘電路可以簡單定義如下：</p><p>　　1.就是產(chǎn)生象時(shí)鐘一樣準(zhǔn)確的振蕩電路。</p><p>　　2.任何工作都按時(shí)間順序，用于產(chǎn)生這個(gè)時(shí)間的電路就是時(shí)鐘電路。</p><p>　　時(shí)鐘電路一般由12M的晶體振蕩器、晶震控制芯片

64、和30PF電容組成。 時(shí)鐘電路應(yīng)用十分廣泛，如電腦的時(shí)鐘電路、電子表的時(shí)鐘電路以及MP3MP4的時(shí)鐘電路。</p><p>　　該設(shè)計(jì)中，+5V電源由39腳引入，第19腳接地，第17腳和第18腳間由12MHz的晶振及兩個(gè)20pF的無極性電路組成一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路。</p><p><b>　　圖3.2 時(shí)鐘電路</b></p><p>　　3.1

65、.3系統(tǒng)原理圖</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合各單元電路，得到的系統(tǒng)原理圖見附錄A。</p><p><b>　　3.1.4模塊說明</b></p><p><b>　　1.電源模塊</b></p><p>　　電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器，其特點(diǎn)是可為專用集成電路（

66、ASIC）、數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)、微處理器、存儲(chǔ)器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA) 及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。</p><p>　　該設(shè)計(jì)的電源模塊由USB直接供電5V。</p><p><b>　　圖3.3 電源模塊</b></p><p><b>　　2.按鍵模塊</b></p><p&g

67、t;　　設(shè)計(jì)中按鍵模塊主要是遇到特殊情況時(shí)，用來對(duì)交通燈進(jìn)行觸發(fā)事件，達(dá)到智能控制現(xiàn)場(chǎng)交通情況的作用。</p><p>　　開關(guān)連接單片機(jī)的14、15、16腳，構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的按鍵模塊事件，以及帶拔碼開關(guān)，按下POWER鍵，則系統(tǒng)導(dǎo)通，開始工作，該按鍵模塊均接了上拉電阻，保證了按鍵模塊的穩(wěn)定性。</p><p><b>　　圖3.4按鍵子模塊</b></p>

68、<p><b>　　3.顯示模塊</b></p><p>　　該設(shè)計(jì)是由二位一體的數(shù)碼管構(gòu)成顯示模塊。實(shí)際顯示交通燈的時(shí)間，并及時(shí)作出相應(yīng)的相應(yīng)，數(shù)碼管是由74HC373驅(qū)動(dòng)，其OE直接接地。始終不鎖存數(shù)據(jù)。</p><p>　　顯示模塊所要的數(shù)字信號(hào)從STC12C5A60S2的P0.0-P0.7口引出，分別對(duì)應(yīng)的接LCD1602的D0-D7端口，完成數(shù)

69、據(jù)傳輸，顯示模塊的控制引腳RS、PR、E分別接到STC12C5A60S2的P3.5、P3.6、P3.7口，以實(shí)現(xiàn)微處理器對(duì)液晶顯示模塊的控制。</p><p><b>　　圖3.5 顯示模塊</b></p><p><b>　　4.交通燈模塊</b></p><p>　　由4組不同的LED燈以及220歐姆的限流電阻組成，很

70、逼真的模擬出十字路口的交通燈狀況，并配合數(shù)碼管和按鍵作出相應(yīng)的響應(yīng)。</p><p><b>　　圖3.6交通燈模塊</b></p><p><b>　　3.2 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　軟件設(shè)計(jì)是把許多事物和問題抽象起來，并且抽象它們不同的層次和角度。采用數(shù)學(xué)語言來抽象事務(wù)和問題，數(shù)學(xué)是最好的抽象語言，并且它

71、的本質(zhì)就是抽象。將復(fù)雜的問題分解成可以管理的片斷會(huì)更容易。將問題或事物分解并模塊化這使得解決問題變得容易，分解的越細(xì)模塊數(shù)量也就越多，它的副作用就是使得設(shè)計(jì)者考慮更多的模塊之間耦合度的情況。</p><p>　　任務(wù)是從軟件需求規(guī)格說明書出發(fā)，根據(jù)需求分析階段確定的功能設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、劃分功能模塊、確定每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法以及編寫具體的代碼，形成軟件的具體設(shè)計(jì)方案。</p><p>

72、<b>　　軟件設(shè)計(jì)的原則：</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)對(duì)于分析模型應(yīng)該是可跟蹤的：軟件的模塊可能被映射到多個(gè)需求領(lǐng)域。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能的模擬實(shí)際問題。</p><p>　　三、設(shè)計(jì)應(yīng)該表現(xiàn)出一致性。</p><p>　　四、不要把設(shè)計(jì)當(dāng)成編寫代碼。</p><p

73、>　　五、在創(chuàng)建設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該能夠評(píng)估質(zhì)量。</p><p>　　六、評(píng)審設(shè)計(jì)以減少語義性的錯(cuò)誤。</p><p>　　七、設(shè)計(jì)應(yīng)該模塊化，將軟件邏輯地劃分為元素或子系統(tǒng)，并包含數(shù)據(jù)、體系結(jié)構(gòu)、接口和構(gòu)件的清晰表示。</p><p>　　通過車流量檢測(cè)器檢測(cè)出交通路口的實(shí)時(shí)交通情況，按鍵模塊作出相應(yīng)的響應(yīng)，通過代碼的驅(qū)動(dòng)，作出的結(jié)果顯示在顯示模塊上面。</

74、p><p><b>　　3.2.1流程圖</b></p><p>　　系統(tǒng)軟件流程圖如下圖所示：（注：P1^6為P3口的第5個(gè)引腳，P1^7為P3口的第7和引腳）。</p><p>　　圖3.7 系統(tǒng)流程圖</p><p>　　交通燈模式一：紅燈亮10s倒計(jì)時(shí)，等遞減到5S時(shí)，黃燈亮，繼續(xù)遞減，等遞減到0s時(shí)，綠燈亮。<

75、;/p><p>　　交通燈模式二：紅燈亮15s倒計(jì)時(shí)，等遞減到5S時(shí)，黃燈亮，繼續(xù)遞減，等遞減到0s時(shí)，綠燈亮。</p><p>　　交通燈模式三：KEY1是模擬車流量大，key2是模擬車流量小，KEY3是模擬十字路口出現(xiàn)事故，KEY4是電源開關(guān)。</p><p>　　系統(tǒng)中，只對(duì)一個(gè)通向的交通燈情況進(jìn)行模擬，另一個(gè)通向的交通燈與這個(gè)通向相反，也就是說，比如南北方面亮紅

76、燈時(shí)，東西方向亮綠燈，綠燈后面黃燈的時(shí)間為5s。比如十字路口東西方向和南北方向車流量有明顯的不同時(shí)，當(dāng)這個(gè)通向的車流量大時(shí)，必須延長減少紅燈的時(shí)間，進(jìn)入模式二，紅燈10s開始倒計(jì)時(shí)，到5S時(shí)，變?yōu)辄S燈，0s時(shí)進(jìn)入綠燈，另外一個(gè)方向交通燈的情況與之相反。</p><p><b>　　3.2.2程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　主程序代碼為：<

77、/b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//howlong=6; </p><p>　　temp=0; </p><p>　　direction=0;</p><p><b&g

78、t;　　GtoR_1=0;</b></p><p><b>　　GtoR_2=0;</b></p><p><b>　　P16=0;</b></p><p><b>　　P17=1;</b></p><p><b>　　delay(1);</b>

79、;</p><p>　　if(P16==P17) //P16==P17</p><p>　　howlong=10;</p><p>　　else //P16==P17</p><p>　　howlong=20;</p><p>　　second=howlong;</p><p&g

80、t;　　TMOD=0x02;//初始化定時(shí)器</p><p>　　TH0=0xff; </p><p>　　TL0=0x77; </p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　E

81、A=1;</b></p><p>　　P1=0xFF; //初始化IO口</p><p>　　P3 = 0xfF; </p><p><b>　　P2=0xFF;</b></p><p><b>　　P0=0xFF;</b></p><p><b&

82、gt;　　P0=0x00;</b></p><p>　　while(1) {</p><p>　　display(second); //進(jìn)入交通燈模擬臺(tái)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b

83、>　　詳細(xì)程序見附錄D。</b></p><p>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果</p><p><b>　　4.1硬件的連接</b></p><p>　　電子元器件的焊接主要采用錫焊技術(shù)。錫焊技術(shù)采用以錫為主的錫合金材料做焊料，在一定溫度下焊錫熔化，金屬焊件與錫原子之間相互吸引、擴(kuò)散、結(jié)合，形成浸潤的結(jié)合層。外表看來印刷板銅鉑及

84、元器件引線都很光滑的，實(shí)際上他們的表面都有很多的微小的凹凸間隙，熔流態(tài)的系焊料借助于毛細(xì)管吸引力沿焊件表面擴(kuò)散，形成焊料與焊件的浸潤，把元器件與印刷版牢固地結(jié)合在一起，而且具有良好的導(dǎo)電性能。焊接技術(shù)中有幾個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)：</p><p><b>　　（1）對(duì)焊點(diǎn)的要求</b></p><p><b>　?、倏煽康碾姎膺B接。</b></p

85、><p><b>　　②可靠的機(jī)械強(qiáng)度。</b></p><p><b>　?、酆更c(diǎn)光潔美觀。</b></p><p>　?。?）對(duì)焊接時(shí)間的要求</p><p>　?、賹?duì)模擬元件（電容、電阻等）焊接時(shí)間不要超過5秒。</p><p>　　②對(duì)集成電路（數(shù)字元件）焊接時(shí)間不要超過

86、3秒，最好是2秒。</p><p><b>　　4.2硬件調(diào)試</b></p><p>　　系統(tǒng)的硬件調(diào)試分三個(gè)步驟。</p><p>　　第一步：直接用眼睛仔細(xì)觀看。通過檢查外部的元件和電路是否存在有斷點(diǎn)。</p><p>　　第二步：萬用表檢測(cè)，調(diào)節(jié)萬用表的檔位，第一檢測(cè)點(diǎn)是目測(cè)中有疑問的連接點(diǎn)以及在檢測(cè)各種電源線與

87、地線之間是否短路。</p><p>　　第三步：通電檢測(cè)。給目標(biāo)板通電，檢測(cè)各芯片所有插座或者器件的電源是否是芯片允許范圍內(nèi)。</p><p>　　1.數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示電路調(diào)試</p><p>　　給硬件電路接上電源，顯示設(shè)置值，由2位一體的數(shù)碼管顯示。首次檢測(cè)數(shù)碼管是否是共陰，用萬用表的二極管檔位檢測(cè)，一邊碰觸一邊察看七段數(shù)碼管，正常情況下可以看到每碰觸一個(gè)引腳，

88、對(duì)應(yīng)的一段數(shù)碼管點(diǎn)亮。其次是檢測(cè)單片機(jī)和數(shù)碼管的鏈接是否斷路，若不亮，仔細(xì)查看與該腳相連的電阻及數(shù)碼管是否虛焊。</p><p>　　2.交通燈電路的調(diào)試</p><p>　　需要說明的是，由于整個(gè)設(shè)計(jì)是用發(fā)光二極管來模擬交通燈，需要低電平L來驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)使P1的第四位和P3口的第二位去驅(qū)動(dòng)LED，這是試驗(yàn)與實(shí)際應(yīng)用比較容易混淆的地方，應(yīng)該引起注意。同時(shí)，在進(jìn)行交通燈調(diào)試應(yīng)注

89、意LEDD1~LEDD12這12個(gè)發(fā)光二極管不能焊反。</p><p>　　3.緊急通行電路調(diào)試</p><p>　　仔細(xì)檢查Key1、Key2、Key3三個(gè)按鍵是否焊穩(wěn)固，并且三個(gè)鍵是否與相應(yīng)的I/O接口對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確。</p><p><b>　　4.3軟件調(diào)試</b></p><p>　　4.3.1 靜態(tài)調(diào)試</p

90、><p>　　靜態(tài)調(diào)試是指對(duì)程序進(jìn)行人工書面檢查。靜態(tài)調(diào)試時(shí)要仔細(xì)閱讀程序及其文檔，經(jīng)過結(jié)構(gòu)分析、功能分析、邏輯分析、接口分析、語法分析以及逐行檢查。</p><p><b>　?。?）檢查語法錯(cuò)誤</b></p><p>　　產(chǎn)生語法錯(cuò)誤的原因主要有兩個(gè)：一是鍵入錯(cuò)誤，此錯(cuò)誤如同寫文章時(shí)的“筆誤”；二是由于對(duì)語法規(guī)則不熟悉，見書后錯(cuò)誤信息、各種限

91、制、全局變量與局部變量、先后左右的原則等，這些雖不是系統(tǒng)規(guī)定，但也是語法的一部分，應(yīng)作為專項(xiàng)予以檢查。</p><p><b>　　（2）跟蹤過程</b></p><p>　　此時(shí)的跟蹤程序流程，即把自己當(dāng)作計(jì)算機(jī)。給定一組輸入數(shù)據(jù)后，順序執(zhí)行每條語句，考察所得結(jié)果，尋找錯(cuò)誤。</p><p>　　4.3.2 動(dòng)態(tài)調(diào)試</p>&

92、lt;p>　　動(dòng)態(tài)調(diào)試是指實(shí)際上機(jī)運(yùn)行程序進(jìn)行調(diào)試。源程序上機(jī)運(yùn)行，語言系統(tǒng)及操作系統(tǒng)會(huì)在程序有故障時(shí)給出信息，常見的故障分為以下幾種情況：</p><p>　　（1）沒有通過編譯。</p><p>　?。?）沒有通過連接編譯。</p><p>　?。?）程序的運(yùn)行過程因故障而停止。</p><p>　?。?）程序只輸出部分結(jié)果。對(duì)這部

93、分結(jié)果進(jìn)行分析，可大致了解程序被執(zhí)行的邏輯，或程序在什么地方中斷。</p><p>　　（5）程序執(zhí)行了很長時(shí)間沒結(jié)果。</p><p>　　代碼燒進(jìn)CUP后，進(jìn)過測(cè)試，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)，模擬交通燈，進(jìn)行根據(jù)各種觸發(fā)事件的變化而產(chǎn)生各種相應(yīng)的交通燈的變化情況。</p><p>　　如圖4.1為接通電源后，系統(tǒng)開始工作，由10s開始倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)到6s時(shí)，南北方向亮

94、紅燈，東西方向亮綠燈。</p><p>　　圖4.1 6秒時(shí)的顯示情況</p><p>　　如圖4.2為系統(tǒng)繼圖4.1之后繼續(xù)運(yùn)行，倒計(jì)時(shí)到5s之后，一直到1s時(shí)，南北方向仍為紅燈，東西方向變?yōu)辄S燈，繼續(xù)的話，東西方向在0s開始變?yōu)榧t燈，南北方向?yàn)榫G燈，開始一個(gè)新的循環(huán)。</p><p>　　圖4.2 1秒時(shí)的顯示情況</p><p>　　也

95、就是說在10s倒計(jì)時(shí)的情況下，10s到5s為南北方向綠燈，東西方向紅燈；5s到0s為南北方向紅燈，東西方向黃燈；0s開始，南北方向紅燈，東西方向綠燈，綠燈時(shí)間為下一個(gè)5s，如此循環(huán)。</p><p>　　4.4中間遇到的問題和解決方法</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)畫出原理圖，焊接電路時(shí)，首要考慮的是布局，根據(jù)電路板的尺寸結(jié)構(gòu)以及電氣特性，比如濾波電容盡量靠近所濾波芯片的VCC和GND腳，部

96、分元件只能橫向放置，焊接時(shí)，先焊集成電路，避免高溫而損壞芯片，最后才是焊接能力，在焊接時(shí)，先用電烙鐵頭子對(duì)元件管腳和電路板同時(shí)進(jìn)行加熱，再把焊錫絲靠近芯片引腳，然后朝垂直板子方向提電烙鐵，焊錫量適量，避免虛焊，之后將過長的的引腳剪去，避免與其它管腳短路而造成相關(guān)事故，焊接時(shí)注意不要有虛焊點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)保證能通路。</p><p>　　電路設(shè)計(jì)時(shí)要考慮各方面的因素，同時(shí)元器件性能和人為因素的影響，一個(gè)設(shè)計(jì)好的電子電路

97、不可能不經(jīng)過調(diào)試就可滿足要求[17]。在此課題的設(shè)計(jì)中，我遇到很多硬件上的失誤，比如，第一次通電測(cè)試時(shí)，忘了使用萬用表測(cè)量VCC與GND之間是否短接以及各元器件是否都連接正確，造成第一次通電的短路燒板，不過幸好，只燒了MCU，再一次檢測(cè)硬件后，通電，LED沒有按我的程序思路來跑，檢測(cè)才知道，硬件IO口和軟件的編寫沒有對(duì)應(yīng)起來，造成交通燈的模擬臺(tái)沒有正確運(yùn)行，更正后，模擬臺(tái)運(yùn)行正常,但數(shù)碼管沒有顯示，目前還在測(cè)試中，不過發(fā)現(xiàn)操作74HC3

98、73時(shí)，LE腳和單片機(jī)的ALE腳，沒有連接，更正后，373操作成功。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　系統(tǒng)采用光電開關(guān)結(jié)合單片機(jī)對(duì)車流量進(jìn)行計(jì)數(shù)，具有很多優(yōu)點(diǎn)。首先，它有設(shè)計(jì)簡單，成本低的特點(diǎn)。其次，它適用于中小城市的交通控制，具有較好的控制精度。另外，安裝方便，它可以直接安裝在道路的護(hù)欄或者電桿上，安裝和維護(hù)都十分方便。</p

99、><p>　　智能交通燈控制系統(tǒng)的研究是目前一個(gè)十分熱門的話題，國外許多發(fā)達(dá)國家在這方面都有自己的理解，但我們要考慮結(jié)合國家目前的情況，做出切合實(shí)際的方案。</p><p>　　論文中基于AT89C51單片機(jī)，利用STC12C5A60S2單片機(jī)系統(tǒng)芯片進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，硬件方面分為電源模塊，顯示模塊，交通燈模塊和按鍵模塊，逐個(gè)進(jìn)行了分析，并作出合理的設(shè)計(jì)，軟件方面，實(shí)用C語言進(jìn)行代碼編程，本系統(tǒng)

100、利用傳感器檢測(cè)車流量狀態(tài)，用單片機(jī)AT89C51對(duì)路口車流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，來實(shí)現(xiàn)智能交通燈控制系統(tǒng)，達(dá)到了根據(jù)車流量大小實(shí)時(shí)控制路口的通行情況。</p><p>　　該交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠根據(jù)兩個(gè)通向的道路交通情況，實(shí)時(shí)對(duì)紅綠燈的時(shí)間長度進(jìn)行延長和縮短，能夠節(jié)約人們的時(shí)間，使交通燈更加智能化，人性化。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低、實(shí)時(shí)性好、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。</

101、p><p>　　論文文的不足之處在于對(duì)車流量的檢測(cè)的方面，由于時(shí)間的有限，無法真正達(dá)到自動(dòng)檢測(cè)的地步，實(shí)際的應(yīng)用過程中，可以用其他的技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，在文中就沒有用大量的篇幅進(jìn)行論述，也基本能實(shí)現(xiàn)智能的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的交通情況進(jìn)行人性化的處理。</p><p>　　因此，論文還需要進(jìn)行進(jìn)一步的修改和完善，做出更好的效果。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b&

102、gt;</p><p>　　[1] 張愛梅.基于圖像處理和DSP的交通燈實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的研究[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào),2010.</p><p>　　[2] 林彬.基于圖像處理的智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2011.</p><p>　　[3] 趙小軍,胡耀增等.基于車流量的交通信號(hào)燈實(shí)時(shí)控制的研究[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化, 2012(10):72-

103、75.</p><p>　　[4] 丁金婷. 基于PLC的交通十字路口模糊控制[D].浙江大學(xué),2006.</p><p>　　[5] 吳艷.交通信號(hào)燈的智能控制系統(tǒng)模型[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),2007(11):7. </p><p>　　[6] 阮秋琦.數(shù)字圖像處理學(xué)2版[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.</p><p>　　

104、[7] 徐之健.基于GSP信息系統(tǒng)通信的廣告系統(tǒng)研究 [D].浙江理工大學(xué),2010.</p><p>　　[8] 張鵬.一種交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)[J].中國專利,2012.</p><p>　　[9] 黃玲.基于AEDK5196的交通燈控制電路設(shè)計(jì)[J].北京全國出版社,2009. </p><p>　　[10] 蔣偉.電子警察系統(tǒng)中環(huán)形線圈車輛檢查器的設(shè)計(jì)與改

105、進(jìn)[D].南昌大學(xué)，2009.</p><p>　　[11] 唐曉丹. 基于GPRS和SPI的配變實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置設(shè)計(jì)[D].西南交通大學(xué),2005.</p><p>　　[12] 張麗麗. 基于DSP的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究 [D].揚(yáng)州大學(xué),2011.</p><p>　　[13] 龍一鳴. 便攜式轉(zhuǎn)轍機(jī)測(cè)試儀的設(shè)計(jì)[D].西安工業(yè)大學(xué),2008.</p>

106、<p>　　[14] 潘珍英.工業(yè)光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)中的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D] .廈門大學(xué). 2007.</p><p>　　[15] 溫欣玲,張玉葉.基于單片機(jī)交通燈智能控制系統(tǒng)研究[J].微計(jì)算機(jī)信息, 2007(10):90-91.</p><p>　　[16] Maurice Wilkes.Progress in Computers[J].University of Cambr

107、ige,2004.</p><p>　　[17] Wei Yunmao. Research on intelligent control system[D]. Chongqing University of Technology,2009.</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　幾個(gè)月的時(shí)間轉(zhuǎn)眼之間過去了，畢業(yè)設(shè)計(jì)終

108、于順利完成，在這短短的幾個(gè)月里，不僅是對(duì)自己大學(xué)四年所學(xué)到的知識(shí)一種考察，更重要的是，在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下將課本里所學(xué)到的東西應(yīng)用到了實(shí)踐中，鍛煉了自己的動(dòng)手能力和解決問題的能力。雖然中途遇到過各種各樣的困難，經(jīng)歷了很多次失敗，但是這些經(jīng)驗(yàn)都將留在我的心里，，成為以后工作生活中的一筆不可忽視的財(cái)富。</p><p>　　通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在周瑩蓮老師的細(xì)心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，獲取了豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并

109、在設(shè)計(jì)過程中，翻閱了大量的教材和文獻(xiàn)，特別針對(duì)設(shè)計(jì)的要求，對(duì)所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的鞏固練習(xí)。同時(shí)，在硬件和軟件的組合上認(rèn)真聽取了周老師和同學(xué)的意見,終于順利完成了本次的設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　通過對(duì)論文的撰寫，讓我對(duì)目前電子領(lǐng)域的研究狀況和發(fā)展方向有了較深刻的了解，特別是在在單片機(jī)領(lǐng)域，有自己的一定認(rèn)識(shí)。在此，我忠心感謝周老師和同學(xué)們的指導(dǎo)和幫助，而且在網(wǎng)上還認(rèn)識(shí)了一些對(duì)單片機(jī)有所認(rèn)識(shí)的朋友，他

110、們都給與了我無私的幫助，在此一并表示感謝。在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我將以更好的成績來回報(bào)各位領(lǐng)導(dǎo)和老師，回報(bào)老師和母校的辛勤栽培，做一名優(yōu)秀的大學(xué)畢業(yè)生，為社會(huì)做出自己的一份貢獻(xiàn)。</p><p><b>　　附錄A：系統(tǒng)原理圖</b></p><p><b>　　附錄B：元器件清單</b></p><p><b>

111、;　　元器件清單</b></p><p><b>　　附錄C：實(shí)物圖</b></p><p><b>　　附錄D：代碼</b></p><p>　　#include<stc12c5a60s2.h></p><p>　　#include<intrins.h><

112、/p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　//sbit P35 = P3^5; //數(shù)碼管使能端5</p><p>　　sbit P20 = P2^0; </p><p>　　sbit P21

113、 = P2^1; </p><p>　　sbit P22 = P2^2; </p><p>　　sbit P23 = P2^3; </p><p><b>　　//模擬臺(tái)-交通燈</b></p><p>　　sbit P10 = P1^0; </p><p>　　sbit P11 = P1^1;

114、</p><p>　　sbit P12 = P3^0; </p><p>　　sbit P13 = P3^1; </p><p>　　sbit P14 = P3^2; </p><p>　　sbit P15 = P3^3; </p><p>　　//按鍵KEY1，KEY2，KSY3</p><p&g

115、t;　　sbit P16 = P3^5;</p><p>　　sbit P17 = P3^6;</p><p>　　sbit P17 = P3^7;</p><p>　　//系統(tǒng)變量 temp是臨時(shí)變量</p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　unsigned int se

116、cond;</p><p>　　unsigned int temp,direction,howlong,huangdeng,GtoR_1,GtoR_2;</p><p>　　static unsigned char shi,ge;</p><p>　　unsigned char code table[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,&l

117、t;/p><p>　　0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //數(shù)碼管顯示值0-9</p><p>　　void delay(int m) //延時(shí)程序，延時(shí)m*0.5毫秒 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　unsigned int i; </p><p&