基于51單片機(jī)的智能交通燈制作畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來隨著科技的飛速發(fā)展，交通燈在交通控制和管理方面起著越來越重要的作用。十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。本設(shè)計(jì)結(jié)合城鄉(xiāng)交通的實(shí)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，并給出了一種簡單實(shí)用的交通燈數(shù)字控制的電路設(shè)計(jì)

2、方案。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：交通燈，單片機(jī)，數(shù)碼顯示</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the rapid development of science and technology in recent years,The traffic light

3、 has becoming increasingly important in traffic control and management.Crossroads shuttle vehicles,pedestrians bustling,car dealers driveway,</p><p>　　People walkways,methodical.Then rely on to achieve this

4、discipline of the order of </p><p>　　It?Is the traffic lights by the automatic control system. Traffic signal control many ways. Based on

5、 the actual traffic situation in urban and rural areas,this design expounds the operational principles of control system of traffic light and give a simple and practical circuit design of digital control of traffic light

6、.The system practical,simple,extending strong function.</p><p>　　Keywords：Traffic light.Pulse signal generator.Timer,Deconder </p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractI

7、I</p><p>　　第1章 緒 論1</p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 目的意義2</p><p>　　1.3 技術(shù)要求2</p><p>　　1.4 本章小結(jié)2</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)方案3</p><p

8、>　　第2章 設(shè)計(jì)方案3</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)方案選擇3</p><p>　　2.2系統(tǒng)總框圖4</p><p>　　2.2.1 系統(tǒng)框圖4</p><p>　　2.2.2 整機(jī)電路圖5</p><p>　　2.2.3 系統(tǒng)工作原理5</p><p>　

9、　2.3 本章小結(jié)6</p><p>　　第3章 AT89S52單片機(jī)7</p><p>　　3.1 單片機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用7</p><p>　　3.2AT89S52單片機(jī)引腳圖7</p><p>　　3.3單片機(jī)最小系統(tǒng)8</p><p>　　3.3.1 復(fù)位電路8</p><

10、;p>　　3.3.2 晶振電路9</p><p><b>　　3.4本章小結(jié)9</b></p><p>　　第4章 單元電路設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.1 驅(qū)動(dòng)電路10</p><p>　　4.1.1 74LS245芯片引腳圖10</p><p>　　4.1.2 7

11、4LS245芯片功能10</p><p>　　4.2LED顯示電路11</p><p>　　4.3 本章小結(jié)13</p><p>　　第5章 軟件流程設(shè)計(jì)14</p><p>　　5.1 軟件設(shè)計(jì)14</p><p>　　5.2 程序流程圖15</p><p>　　5.3

12、 本章小結(jié)17</p><p>　　第6章 系統(tǒng)仿真及調(diào)試18</p><p>　　6.1 電路調(diào)試18</p><p>　　6.2 本章小結(jié)18</p><p><b>　　結(jié)論19</b></p><p><b>　　致謝20</b></p>

13、<p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　附錄1 譯文22</b></p><p>　　附錄2 英文參考資料25</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 課題背景<

14、;/b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車等代步工具已大大方便了人們的出行及日常生活。然而，交通擁堵問題也成為了急需解決的課題。早先由人站在路上通過手勢信號(hào)疏導(dǎo)交通，但是隨著交通工具的增多，僅僅只依靠人力無法滿足交通的需要，因此交通燈被發(fā)明，應(yīng)用，并隨之得到了迅速的發(fā)展。實(shí)踐證明，交通燈是疏導(dǎo)交通最常見最有效的方法。</p><p>　　交通燈發(fā)展至今，已經(jīng)歷了上百年漫長

15、的時(shí)間。從最早的手牽皮帶式到現(xiàn)在的十字路口交通燈，從稀有到普遍的同時(shí)，自動(dòng)化、智能化，可靠性也得到很大的提高，現(xiàn)今交通燈早已成為維護(hù)交通秩序，保障人身安全必不可少的一環(huán)。</p><p>　　早在1858年，英國倫敦主要街頭安裝了以然煤氣為光源的紅、藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車的通行。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)大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤

16、氣紅綠燈。它由紅綠兩色旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“通行”。直到1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。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，安裝在紐約市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”。而中國最早的馬路交通燈誕生在1928年的上海英租界。</p><p>　　交通燈的控制方案多種多樣，有純硬件交通燈，PLC

17、控制交通燈，單片機(jī)控制交通燈。其中，單片機(jī)控制的交通燈兼有成本低、性能較可靠、控制簡單等功能，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　當(dāng)前，大量的信號(hào)電路正向著數(shù)字化、小功率、多樣化發(fā)展，方便人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，多值化方向發(fā)展。隨著社會(huì)的發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市交通成為制約城市發(fā)展的一大因素，因此，有許多設(shè)計(jì)工作者為改善城市交通環(huán)境設(shè)計(jì)了許多方案，而大多數(shù)都為交通指揮燈，交通指揮燈也因此得到迅速的發(fā)展。

18、</p><p><b>　　1.2 目的意義</b></p><p>　　在道路交通上，交通信號(hào)燈對疏導(dǎo)交通，使得交通道路暢通，保證人們出行更加有秩序，最好的節(jié)省人們在交通道路上的時(shí)間。最重要的是交通燈的存在大大的減少了交通事故的發(fā)生保證人們在交通道路上的人身安全。提高了人們的生活質(zhì)量。所以說交通燈的存在對維持交通秩序和維護(hù)交通安全都有著非常重要的意義。</

19、p><p>　　單片機(jī)控制的交通信號(hào)燈與老式交通燈相比，具有計(jì)數(shù)精確，成本低廉，可靠性高，機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，選擇性的放行車輛使管理更加人性化，較大程度的提高了車輛通行的效率。</p><p>　　1.3 技術(shù)要求 </p><p>　　用AT89S52單片機(jī)控制一個(gè)交通信號(hào)燈，晶振采用12MHZ。設(shè)A車道和B車道交叉組成十字路口，A是主道，B是支道。設(shè)計(jì)要求如下：<

20、;/p><p>　　1）用發(fā)光二極管模擬交通信號(hào)燈，用按鍵開關(guān)模擬車輛檢測信號(hào)。</p><p>　　2 ）正常情況下，A,B兩車道輪流放行，A車道放行50s，其中5s用于警告；B車道放行30s，其中5s用于警告。</p><p>　　4）在交通繁忙時(shí)，交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)應(yīng)有手控開關(guān)，可人為的改變信號(hào)燈的狀態(tài)，以緩解交通擁擠狀況。在B車道放行期間，若A車道有車而B車到無

21、車，按下開關(guān)使A車道放。在A車道放行期間，若B車道有車而A車道無車，按下開關(guān)使B車道放行。</p><p><b>　　1.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹了交通燈的背景，目的意義和本課題的技術(shù)要求。</p><p>　　其中包括了交通燈的產(chǎn)生，交通燈的應(yīng)用領(lǐng)域，以及在未來的發(fā)展中，交通燈的發(fā)展方向更趨向于智能化和人性化的特點(diǎn)

22、。同時(shí)隨著城市化的發(fā)展，交通燈在生產(chǎn)生活中占有越來越重要的地位。</p><p>　　另外本章也介紹了課題的技術(shù)要求和功能指標(biāo)，交通燈的A、B兩條車道的放行狀況和當(dāng)有特殊狀態(tài)產(chǎn)生時(shí)單片機(jī)對交通燈的控制。</p><p><b>　　第2章 設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)方案選擇</p><p>　

23、　交通燈的相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)可以通過數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，也可以用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也可以通過PLC控制。以下簡單介紹對于三種方案的比較和選擇。</p><p>　　方案一：數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)。數(shù)字電路可以用555芯片作為多諧振蕩器為整個(gè)電路提供秒脈沖，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，并由譯碼器將信號(hào)送到數(shù)碼管顯示時(shí)間。這個(gè)方案雖然可行，但是所需要的元器件多，焊接及調(diào)試麻煩，且計(jì)時(shí)不精準(zhǔn)，可靠性不高。</p><p>　　方

24、案二：單片機(jī)控制交通燈。單片機(jī)控制交通燈主要由單片機(jī)及其晶振電路，復(fù)位電路，數(shù)碼顯示電路，紅黃綠顯示電路組成。這個(gè)設(shè)計(jì)方案硬件電路較為簡單，易于連接和調(diào)試，機(jī)器周期由晶振提供，計(jì)時(shí)較為精準(zhǔn)，并且單片機(jī)有內(nèi)部的定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，外部中斷資源豐富，有很好的應(yīng)用價(jià)值。單片機(jī)成本比較低廉，它同時(shí)也具有良好的生產(chǎn)價(jià)值。</p><p>　　方案三：PLC控制交通燈。由于市場上PLC價(jià)格昂貴，由其控制的交通燈多應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中

25、，在人們平時(shí)的出行中難以得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　綜合三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，由單片機(jī)控制交通燈這一方案有很好的應(yīng)用價(jià)值，因此選擇方案二。</p><p><b>　　系統(tǒng)總框圖</b></p><p>　　2.2.1 系統(tǒng)框圖</p><p>　　圖2-1 交通燈系統(tǒng)框圖</p><p>

26、;　　如圖2-1所示，系統(tǒng)由復(fù)位電路，晶振電路，按鍵電路單片機(jī)，驅(qū)動(dòng)電路，LED數(shù)碼顯示電路及紅黃綠燈顯示電路構(gòu)成。</p><p>　　其中，復(fù)位電路為了方便調(diào)試，設(shè)計(jì)了兩種復(fù)位方式，手動(dòng)復(fù)位及上電復(fù)位。</p><p>　　由于單片機(jī)需要高穩(wěn)定，高頻率的實(shí)時(shí)脈沖，因此需要晶體振蕩器。考慮到延時(shí)時(shí)間的計(jì)算和取材的方便，晶振電路選用12MHz晶振，此時(shí)單片機(jī)的每個(gè)機(jī)器周期是1us。<

27、/p><p>　　單片機(jī)選用AT89S52單片機(jī)，與其他型號(hào)的單片機(jī)相比，此型號(hào)的單片機(jī)在市面上和生產(chǎn)上應(yīng)用相對廣泛，調(diào)試和修改程序比較容易，并且其功能和ROM,RAM的大小符合設(shè)計(jì)的要求。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)電路用集成模塊，信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路放大后送入LED顯示電路和兩個(gè)道口的紅黃綠燈顯示電路中。在本次設(shè)計(jì)中，紅黃綠燈用三種顏色的發(fā)光二極管模擬，緊急情況的檢測用開關(guān)信號(hào)模擬，</p

28、><p><b>　　整機(jī)電路圖</b></p><p>　　圖2-2 交通燈電路圖</p><p>　　2.2.3 系統(tǒng)工作原理</p><p>　　AT89C52在XTAL1和XTAL2兩管腳上接晶體振蕩器，在晶體振蕩器的兩端并聯(lián)兩個(gè)電容C1和C2，參數(shù)為30pF，對震蕩頻率有微調(diào)作用。時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示電路采用兩位共陰極

29、七段數(shù)碼管顯示。工作時(shí)，單片機(jī)P1口輸出信號(hào)控制數(shù)碼管的顯示，P1，P2口則控制十字路口的紅黃綠三色交通燈順序點(diǎn)亮。</p><p><b>　　2.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹了整機(jī)電路的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方案。并列出了方框圖和整機(jī)電路圖。</p><p>　　在方案的選擇里，提供了通過數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)，通過

30、PLC控制交通燈的三種控制方案，對每種設(shè)計(jì)方案都做了一定的分析，并列出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。</p><p>　　整個(gè)電路包括單片機(jī)，晶振電路，復(fù)位電路，驅(qū)動(dòng)電路，數(shù)碼管顯示電路和紅黃綠交通燈顯示電路這幾個(gè)方面。在本章對各部分電路都進(jìn)行了簡單的闡述。</p><p>　　第3章 系統(tǒng)原理說明</p><p>　　3.1 AT89S52單片機(jī)</p><

31、;p>　　3.1.1 單片機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用</p><p>　　單片微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller 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。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。</p&

32、gt;<p>　　1971 Intel公司的霍夫研制成功世界上第一塊4位微處理器芯片Intel 4004，標(biāo)志著第一代微處理器問世，微處理器和微機(jī)時(shí)代從此開始。1973年8月，霍夫等人研制出8位微處理器Intel 8080，以N溝道MOS電路取代了P溝道，第二代微處理器就此誕生。1975年4月，MITS發(fā)布第一個(gè)通用型Altair 8800，售價(jià)375美元，帶有1KB存儲(chǔ)器。這是世界上第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。1976年intel

33、公司研制出MCS-48系列8位的單片機(jī)，這也是單片機(jī)的問世。20世紀(jì)80年代初，Intel公司在MCS-48系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上，推出了MCS-51系列8位高檔單片機(jī)。MCS-51系列單片機(jī)無論是片內(nèi)RAM容量，I/O口功能，系統(tǒng)擴(kuò)展方面都有了很大的提高。</p><p>　　現(xiàn)在單片機(jī)單片機(jī)在內(nèi)部已集成了越來越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如：定時(shí)器，比較器，A/D轉(zhuǎn)換器，D /A轉(zhuǎn)換器，串行通信接口，

34、Watchdog電路，LCD控制器等。</p><p>　　目前單片機(jī)已廣泛用于智能儀器、工業(yè)控制、家用電器、通信領(lǐng)域、醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域、大型電器及汽車設(shè)備領(lǐng)域中。而在今后，單片機(jī)已明顯地朝三個(gè)方向發(fā)展即：巨型化，單片化，網(wǎng)絡(luò)化。</p><p>　　3.1.2 AT89S52單片機(jī)引腳圖</p><p>　　AT89S52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片

35、內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元。其引腳圖如下：</p><p>　　圖3-1 AT89S52單片機(jī)引腳圖</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，單片機(jī)P0、P1、P2都用作輸入/輸出口，其

36、中P0口外接上拉電阻。單片機(jī)其他用到的引腳功能介紹如下：</p><p>　　RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　EA/VPP外部訪問允許。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平。如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平，CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程

37、序存儲(chǔ)器中的指令。</p><p>　　XTAL1振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　3.1.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p><b>　?。?）復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位。</p><

38、;p>　　圖3-2 單片機(jī)復(fù)位電路</p><p>　　上電后，由于電容存在一定的充電時(shí)間，使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵K后松開，也能使RST為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。</p><p><b>　?。?）晶振電路</b></p><p>　　晶振采用12MHz晶

39、振，則單片機(jī)的機(jī)器周期為其倒數(shù)，即1us。</p><p>　　圖3-3 單片機(jī)晶振電路</p><p><b>　　3.2本章小結(jié)</b></p><p>　　單片機(jī)自問世就得到十分迅速的發(fā)展，現(xiàn)在單片機(jī)已廣泛運(yùn)用與生活生產(chǎn)中，成為電路開發(fā)不可缺少的一環(huán)。AT89C52單片機(jī)是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，與同類產(chǎn)品相比有性價(jià)比高

40、，程序?qū)懭牒唵?，調(diào)試方便的特點(diǎn)。本章介紹了單片機(jī)的生產(chǎn)、應(yīng)用，以及單片機(jī)最小系統(tǒng)的搭接和原理。</p><p>　　第4章 單元電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　4.1.1 74LS245芯片引腳圖</p><p>　　圖4-1 74LS245引腳圖</p&g

41、t;<p>　　當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸（接收）； 　　DIR=“1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸（發(fā)送）；當(dāng)CE為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。</p><p>　　電路中將片選端/CE接地，將DIR置1，信號(hào)從單片機(jī)的P0，P1或P2口輸出，送入A0~A7，經(jīng)74LS245芯片將其放大，從而帶動(dòng)負(fù)載，即發(fā)光二極管和數(shù)碼管。</p><p

42、>　　74LS245芯片功能</p><p>　　74LS245在電路設(shè)計(jì)中常用來驅(qū)動(dòng)LED或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸出口總線負(fù)載達(dá)到或超過P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。</p><p><b>　　引出端符號(hào)的意義為</b&g

43、t;</p><p><b>　　A：A端總線；</b></p><p><b>　　B：B端總線</b></p><p>　　G：三態(tài)允許端（低電平有效）</p><p><b>　　DIR：方向控制端</b></p><p>　　芯片的封裝方式為雙列

44、直插式封裝，其邏輯圖如下：</p><p>　　圖4-2 74LS245邏輯圖</p><p>　　極限值：電源電壓 7V</p><p>　　輸入電壓 7V</p><p>　　輸出高電平時(shí)高組態(tài)電壓 5.5V</p><p>　　工作環(huán)境溫度 0~70℃</p>

45、<p>　　存儲(chǔ)溫度 -65~150℃</p><p><b>　　LED顯示電路</b></p><p>　　LED數(shù)碼管是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。LED數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5

46、，6，8，10位等等，LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖4-4是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。LED數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。</p><p>　　交通燈的時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示電路采用兩位共陰

47、極七段數(shù)碼管顯示。顏色選用紅色。</p><p>　　共陰極七段數(shù)碼管引腳圖如下：</p><p>　　圖4-3 七段共陰極數(shù)碼管引腳圖</p><p>　　圖4-4 共陰極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖</p><p>　　如圖4-4，A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，DP分別為七段發(fā)光二極管，當(dāng)其對應(yīng)引腳1，2，4，5，6，7，9，10高電平時(shí)，

48、數(shù)碼管與其對應(yīng)的二極管發(fā)光。</p><p>　　在電路中，將VT端接電源，引腳a，b，c，d，e，f，g，dp接單片機(jī)的輸出口。當(dāng)單片機(jī)的信號(hào)從單片機(jī)輸出，經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路放大，再送到數(shù)碼管的對應(yīng)引腳時(shí)，數(shù)碼管的這個(gè)引腳由低電平變?yōu)楦唠娖剑瑒t數(shù)碼管對應(yīng)的段點(diǎn)亮。</p><p>　　位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯

49、示出字形，取決于單片機(jī)對位元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。透過分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，也就形成了數(shù)碼各自顯

50、示不同的數(shù)字的情況。</p><p>　　LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，顯示數(shù)字對應(yīng)的二進(jìn)制電平信號(hào)如下表所示：</p><p>　　表4-1 顯示數(shù)字對應(yīng)的二進(jìn)制電平信號(hào)</p><p><b>　　4.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　硬件電路的設(shè)計(jì)是電路設(shè)計(jì)中最核心的一環(huán)

51、。在交通燈系統(tǒng)中，單片機(jī)外圍硬件電路設(shè)計(jì)包括驅(qū)動(dòng)電路和譯碼顯示電路的設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)電路由集成芯片構(gòu)成，該芯片將單片機(jī)輸出信號(hào)放大并傳送給顯示電路，令顯示電路實(shí)現(xiàn)紅黃綠三色燈順序點(diǎn)亮及數(shù)碼管顯示剩余時(shí)間。顯示電路則由紅黃綠三色的二極管模擬交通燈，以及共陰極數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　交通燈系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中有十分重要的

52、作用。本次設(shè)計(jì)完成了基于單片機(jī)的交通燈的系統(tǒng)模擬。包括通行方案的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的硬件開發(fā)，軟件編程與仿真調(diào)試等。本系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)芯片74LS245為中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能通過單片機(jī)的P1，P2口設(shè)置紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩5秒時(shí)黃燈閃爍警示，所剩時(shí)間可通過2位數(shù)碼管顯示燈功能。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的過程中，主要做的工作有：</p><p>　　

53、（1）確定交通系統(tǒng)具體的通行方案，規(guī)定東西向和南北向車輛的行止?fàn)顟B(tài)和時(shí)間分配。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)數(shù)碼顯示電路，將P2口做I/O口輸出，控制主道和支道的數(shù)碼管點(diǎn)亮狀態(tài)，在編程中實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的分別選通和送數(shù)顯示。</p><p>　?。?）了解單片機(jī)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)單片機(jī)的最小系統(tǒng)如晶振電路和復(fù)位電路，計(jì)算單片機(jī)的機(jī)器周期。</p><p>　?。?）完成硬件電

54、路的搭接和調(diào)試。</p><p>　?。?）完成軟件程序的編寫和仿真，編寫主程序的循環(huán)點(diǎn)亮紅黃綠燈，按鍵電路的去抖和中斷程序的設(shè)計(jì)，同時(shí)需要設(shè)計(jì)延時(shí)電路的方式和計(jì)算其初值。</p><p>　　在論文的編寫中，主要介紹了交通燈的選題的目的背景意義，單片機(jī)的發(fā)展應(yīng)用及引腳功能介紹，電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試，軟件的設(shè)計(jì)及編寫等。另外，也涵括了國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述，外國文獻(xiàn)摘錄和譯文等資料。</p>

55、;<p>　　本次設(shè)計(jì)所做的準(zhǔn)備充足，涉及到的內(nèi)容比較全面。在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了交通的智能控制，同時(shí)還有路段選擇性放行和緊急車輛通過的設(shè)計(jì)，與以往的交通燈比更加人性化。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧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

56、好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過一段時(shí)間忙碌的工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的完成，離不開各位老師以及同學(xué)們的關(guān)心和幫助。</p><p>　　在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師林玉江老師。林老師平日里工作繁忙，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，都給予了我悉心的指導(dǎo)和耐心的講解。由于我經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難

57、免有許多考慮不周全的地方，林老師細(xì)心地糾正我們的錯(cuò)誤，自始至終關(guān)心督促畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程和進(jìn)度，幫助解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的許多問題。還不斷向我們傳授分析問題和解決問題的辦法，并指出了正確的努力方向，使我在畢設(shè)過程中少走很多彎路。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成離不開林老師指導(dǎo)。</p><p>　　其次要感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給我提出寶貴意見的各位電子信息工程學(xué)院的老師們，老師在工作之余熱心解答我的疑問，并提供了許多設(shè)計(jì)和搭接電路時(shí)需要

58、用到的資料和工具，老師們的指導(dǎo)和幫助為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了極大的方便。在此，我也要真誠的對電信學(xué)院的老師們說一聲，謝謝您。</p><p>　　再次要感謝身邊的同學(xué)們，他們在本次設(shè)計(jì)中給了我很多的鼓勵(lì)和幫助，如各種資料的下載和共享，熱心的幫助和探討我所不懂的問題，另外在設(shè)計(jì)遇到困難時(shí)也是他們首先毫無保留的給予幫助和支持。</p><p>　　最后要感謝學(xué)院給我提供了一次很好的實(shí)踐機(jī)會(huì)，在這次

59、畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，無論是從技術(shù)上還是從對環(huán)境的適應(yīng)能力上來講，都對我今后的學(xué)習(xí)打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)，通過這次設(shè)計(jì)，將大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，解決問題和學(xué)習(xí)更多的知識(shí)時(shí)必將更加得心應(yīng)手。</p><p>　　由于我的學(xué)術(shù)水平有限，本次的設(shè)計(jì)難免有不足之處，懇請各位老師和同學(xué)批評(píng)和指正</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>&l

60、t;/p><p>　　[1] 高宏志編著.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)教程.北京郵電出版社，2009</p><p>　　[2] 楊居義.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例教程.清華大學(xué)出版社，2010</p><p>　　[4] 楊素行編著.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程.高等教育出版社，2009</p><p>　　[5] 余錫存.單片機(jī)原理及接口技術(shù).西安電

61、子科技大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[6] 張毅坤. 單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用.西安電子科技大學(xué)出版社， 1998 </p><p>　　[7] 雷麗文 等.微機(jī)原理與接口技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，1997.2</p><p>　　[8] 趙曉安. MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用.天津大學(xué)出版社，2001.3</p><p>　

62、　[9] 徐惠民、安德寧. 單片微型計(jì)算機(jī)原理接口與應(yīng)用.北京郵電大學(xué)出版社，1996</p><p>　　[10] 何立民. 單片機(jī)高級(jí)教程.北京航空航天大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[11] 夏繼強(qiáng). 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程.北京航空航天大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[12] 郭磊. 電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置的研究與設(shè)計(jì)[D]. 西安科技大學(xué)出

63、版社， 2008</p><p>　　[13] 張娟. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 廣西大學(xué)，2005</p><p>　　[14] 陳森. 單片機(jī)高級(jí)教程. 南京理工大學(xué)，2004</p><p>　　[15] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors 1999.dec</p><p>　　[16

64、] Yang. Y., Yi. J., Woo, Y.Y., and Kim. B.: ‘Optimum design for linearityand efficiency of microwave Doherty amplifier using a new loadmatching technique’, Microw. J., 2001, 44, (12), pp. 20–36</p><p>　　[17]

65、 Vizimuller, P.: ‘RF design guide-systems, circuits, and equations’ (ArtechHouse, Boston, MA, 1995)</p><p>　　[18] R. Dye, “Visual Object-Orientated Programming,” Dr. Dobbs MacintoshJournal, Sept. 1st ( 1991)

66、</p><p><b>　　附錄1 譯文</b></p><p>　　當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)自動(dòng)化時(shí)代，交通燈控制等很多行業(yè)的設(shè)備都與計(jì)算機(jī)密切相關(guān)。因此，一個(gè)好的交通燈控制系統(tǒng)，將給道路擁擠、違章控制等方面給予技術(shù)革新。隨著大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人工智能在控制技術(shù)方面的廣泛運(yùn)用，智能設(shè)備有了很大的發(fā)展，是現(xiàn)代科技發(fā)展的主流方向。本文介紹了一個(gè)智能交通燈

67、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該智能交通燈控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能有：對某市區(qū)的四個(gè)主要交通路口進(jìn)行監(jiān)控；各路口有固定的工作周期，并且在道路擁擠時(shí)中控中心能改變其周期；對路口違章的機(jī)動(dòng)車能夠即時(shí)拍照，并提取車牌號(hào)。在世界范圍內(nèi)，一個(gè)以微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為先導(dǎo)的，以信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)為中心的信息革命方興未艾。而計(jì)算機(jī)技術(shù)怎樣與實(shí)際應(yīng)用更有效的結(jié)合并有效的發(fā)揮其作用是科學(xué)界最熱門的話題，也是當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域。本文主要從單片機(jī)的應(yīng)用上來實(shí)

68、現(xiàn)十字路口交通燈智能化的管理，用以控制過往車輛的正常運(yùn)作。 隨著世界范圍內(nèi)城市化和機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的加快，城市交通越來越成為一個(gè)全球化的問題。城市交通基礎(chǔ)設(shè)施供給滯后于高速機(jī)動(dòng)化增長需求，道路堵塞日趨加重，交通事故頻繁，環(huán)境污染加劇等問題普遍存在。特別是在一些</p><p>　　由于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展從而導(dǎo)致了我國汽車的猛增，從而導(dǎo)致了交通問題的日益嚴(yán)重，其主要表現(xiàn)如下：交通事故頻繁發(fā)，對人類的生命安全造成了

69、極大的威脅；交通擁堵嚴(yán)重，導(dǎo)致出行時(shí)間增加；空氣污染和噪聲污染日益加深等。日常的交通堵塞成為人們司空見慣而又不得不忍受的問題，在這種背景下，結(jié)合我國城市道路交通的實(shí)際情況，開發(fā)出真正適合我們自身特點(diǎn)的智能信號(hào)燈控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前的主要任務(wù)。</p><p>　　由于交通路口的形狀和規(guī)模不一，所采用的信號(hào)燈的數(shù)量、控制要求不一，控制的復(fù)雜程度也就不一樣，為此，有關(guān)部門愈來愈多的注重在交通管理中引進(jìn)自動(dòng)化、智能化技

70、術(shù)，比如“電子警察”、自適應(yīng)交通信號(hào)燈以及耗資巨大的交通指揮控制系統(tǒng)等。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，道路交通已愈來愈成為社會(huì)活動(dòng)的重要組成部分。對交通的管控能力，也就從一個(gè)側(cè)面體現(xiàn)了這個(gè)國家對整個(gè)社會(huì)的管理控制能力，因此各國都很重視用各種高科技手段來強(qiáng)化對交通的管控能力。 不同的城市有不同城市的問題，但共性就是混合交通流問題。在交叉口如何解決混合交通流中的相互影響或彼此的相互影響，就是解決問題的關(guān)鍵！隨著我國城市化建設(shè)的發(fā)展，

71、越來越多的新興城市的出現(xiàn)，使得城市的交通成為了一個(gè)主要的問題。同時(shí)隨著我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，人民的生活水平日漸提高，越來越多的汽車進(jìn)入尋常老百姓的家庭，再加上政府大力發(fā)展的公交、出租車，車輛越來越多了。這不僅要求道路要越來越寬闊，而且要求有新的交通管理模式的出臺(tái)。舊有的交通控制系統(tǒng)的弊病和人們越來越高的要求激化了矛盾，使原來不太突出的交通問題被提上了日程?，F(xiàn)在有關(guān)部門愈來愈多的注重在交通管理中引進(jìn)自動(dòng)化、智</p><

72、p>　　附錄2 英文參考資料</p><p>　　The times is a automation times nowadays , traffic light waits for much the industry equipment to go hand in hand with the computer under the control of. Therefore, a good traffic

73、light controls system , will give road aspect such as being crowded , controlling against rules to give a technical improvement. With the fact that the large-scale integrated circuit and the computer art promptness devel

74、op, as well as artificial intelligence broad in the field of control technique applies, intelligence</p><p>　　With the worldwide urbanization and motorization speed up the process, city traffic has increasin

75、gly become a global problem. Urban transport infrastructure lags behind the supply of mobile high-speed growth of demand, the increasing road congestion, frequent accidents, enviro- n mental pollution, such as increased