以單片機ATS為控制核交通燈設計

1、十字路口交通燈控制系統(tǒng)摘要：本設計以單片機 AT89S52為控制核心，以紅、綠、黃三種LED 發(fā)光管作為直行和左右拐彎以及行人通行的指示，以 LED 數碼管作為倒計時指示， 完成了題目要求的所有功能。在此基礎上增設了LED燈和數碼管實時顯示系統(tǒng)各種狀態(tài)，還可根據交通擁擠情況分別設置主干道和次干道的通行時間以及緊急情況時可根據需要手動設置某干道車輛通行狀態(tài)，緊急情況結束后再轉成自動狀態(tài)，并對系統(tǒng)機械結構進行了優(yōu)化設計，整體性好，人性化強、可靠性高。關鍵字： 單片機 AT89S52；LED 數碼管；通行模式引言隨著社會和城市交通的快速發(fā)展, 近幾年機動車輛數字急劇增加，道路超負荷承載道路現象嚴重，

2、致使交通事故逐年增加。交通燈是城市交通有序、安全、快速運行的重要保障，因此解決好公路交通信號燈控制問題也成了保障交通有序、安全、快速運行的重要環(huán)節(jié)。本設計是一款基于單片機AT89C52 為控制核心的交通控制系統(tǒng)，它可以實現對車輛、行人的有效導引。設計中我們選用紅、綠、黃三種不同 LED 發(fā)光管作為車輛和行人的指示，簡化了設計，形象直觀；采用 LED 數碼管作為倒計時顯示，可靠性高、抗干擾能力強。該系統(tǒng)還可根據交通擁擠情況分別設置主干道和次干道的通行時間， 以提高效率，緩減交通擁擠；當出現緊急情況時，交警可將系統(tǒng)設置成手動：全路口車輛、行人禁行， 緊急情況結束后再轉成自動狀態(tài)。 本設計并對系統(tǒng)物

3、理結構進行了優(yōu)化，很有城市交通道口的“模型”味。第1章方案設計與論證題目要求要實現交通燈基本信息指示功能的基礎上， 還要實現倒計時時間和工作狀態(tài)顯示、緊急情況處理等功能，如何選擇有效方案至關重要！1.1 總體方案設計思想根據傳統(tǒng)十字路口交通燈的設計， 可將本系統(tǒng)分為四個模塊， 第一個模塊是控制模塊，主要負責整個系統(tǒng)工作的控制和運算， 從而使各模塊正常工作； 第二個模塊為顯示模塊，主要是對車輛和行人應該遵守交通規(guī)則的指導性的直觀顯示，它主要包括倒計時顯示和紅、綠、黃燈兩大部分；第三個模塊是輸入模塊，它的主要作用是輔助控制模塊， 相當于輸入裝置， 利用它可以對交通燈各路口通行時間的設置以及出現緊急

4、情況時， 進行不同工作方式的切換設置； 第四個模塊是電源模塊，它是整個系統(tǒng)的“心臟” ，負責給各模塊提供合適的電壓，讓各模塊能穩(wěn)定工作。其系統(tǒng)設計結構如圖 1 所示：十字路口電源模塊北顯示模塊控西東制顯示模塊顯示模塊模塊顯示模塊南輸入模塊工作狀態(tài)顯示圖 1 系統(tǒng)設計結構圖1.2 系統(tǒng)方案選擇與比較1.2.1 控制模塊選擇方案方案一：由計數器 74LS161級聯組成，配合譯碼器和秒脈沖信號發(fā)生器等器件組成交通燈系統(tǒng)，整個系統(tǒng)簡單，控制簡單，調試容易等優(yōu)點。方案二：采用 ATC公司的單片機 ATC89C52作為控制器。單片機運算能力強，軟件編程靈活，自由度大。它是 MCS-51系列單片機的派生產品

5、，在指令系統(tǒng)、硬件結構和片內資源上與標準 8052 單片機完全兼容，使用時容易掌握；采用ATC89C52單片機穩(wěn)定可靠、應用廣泛、通用性強，在系統(tǒng) / 在應用可編程。方案比較：采用方案一來實現十字路口交通燈控制系統(tǒng)非常方便， 電路結構簡單，控制單一，但整個系統(tǒng)性能不是很高，倒計時不是非常精確，如果要求系統(tǒng)能設置不同工作時間不容易， 因而對于完成題目較困難， 而方案二完全能實現設計要求，容易掌握，利用編程，易控制， I/O 接口很多，易于擴展外圍電路，價格便宜，故選擇方案二。1.2.2 顯示模塊選擇方案該系統(tǒng)要求完成倒計時、狀態(tài)燈等功能。基于上述原因，考慮了三種方案。方案一：完全采用數碼管顯示。

6、這種方案只顯示有限的符號和數碼字苻，無法勝任題目要求。方案二：完全采用點陣式LED 顯示。這種方案實現復雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。方案三：用七段LED 數碼管完成倒計時顯示，用LED 燈作為狀態(tài)燈指示功能。方案比較：方案一和方案二都不符合設計要求，實現較復雜，而方案三采用數碼管與 LED 燈相結合的方法因為設計既要求倒計時數字輸出，又要求有狀態(tài)燈輸出等，為方便觀看并考慮到現實情況，用數碼管與LED 燈分別顯示時間與提示信息。這種方案既滿足系統(tǒng)功能要求， 又減少了系統(tǒng)實現的復雜度。 權衡利弊，選擇方案三。1.2.3 輸入模塊方案選擇方案一：采

7、用 8155 擴展 I/O 口及鍵盤，顯示等。該方案的優(yōu)點是：使用靈活可編程，并且有 RAM,及計數器。若用該方案， 可提供較多 I/O 口, 但操作起來稍顯復雜。方案二：直接在 IO 口線上接上按鍵開關。因為設計時精簡和優(yōu)化了電路，所以剩余的口資源還比較多，我們使用四個按鍵，分別是K1、K2、K3、 K4。由于該系統(tǒng)對于交通燈及數碼管的控制，只用單片機本身的 I/O 口就可實現，且本身的計數器及 RAM已經夠用，故選擇方案二。1.2.4 電源模塊方案選擇電源是整個系統(tǒng)的“心臟”，它是系統(tǒng)穩(wěn)定工作的保障，為使各個模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。下面考慮了兩種電源方案。方案一：采用單片機控制模塊提供

8、電源。該方案的優(yōu)點是系統(tǒng)簡明扼要，節(jié)約成本；缺點是輸出功率不高，不能驅動數碼管。方案二：采用獨立的穩(wěn)壓電源，采用開關電源作為整個系統(tǒng)的供電，它具有多路電源輸出， 此方案的優(yōu)點是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點是各模塊都采用獨立電源，方案比較：方案一只采用單片機自身的I/O 來驅動數碼管顯示是不行的，而方案二雖然要給各模塊供電， 但卻能給各模塊提供穩(wěn)定可靠的電壓從而達到顯示明亮的程度。故選擇第二種方案。1.3 系統(tǒng)總體方案論證經上述各模塊的方案選擇與論證， 十字路口交通燈控制系統(tǒng)的控制芯片選用單片機 AT89S52 作為整個系統(tǒng)的核心控制器件，主要負責整個系統(tǒng)工作的控制和運算，從而使各模

9、塊正常工作； 采用七段 LED 數碼管和 LED 燈作為顯示器件，用七段 LED 數碼管完成倒計時顯示， 用 LED 燈作為狀態(tài)燈指示功能； 用觸發(fā)按鍵構成系統(tǒng)的輸入部分， 它可以對系統(tǒng)進行狀態(tài)設置， 結合數碼管， 可根據交通情況對整個系統(tǒng)進行直觀的控制；以開關電源作為系統(tǒng)電源部分，它有+12V、-12V、+5V 、-5V 電壓輸出，可方便對各個模塊供電。系統(tǒng)設計方框總圖如圖 2 所示：開關電源單片機AT89S52十字路口北LED 數碼管顯示模塊西東LED 數碼管紅、綠、黃LED 數碼管LED 狀態(tài)顯示模塊顯示模塊指示燈南 LED 數碼管顯示模塊按鍵輸入LED 數碼管工作狀態(tài)顯示圖 2 系統(tǒng)設

10、計方框總圖第 2 章系統(tǒng)硬件設計硬件設計是整個系統(tǒng)的基礎， 要考慮的方方面面很多， 除了實現交通燈基本功能以外，主要還要考慮如下幾個因素：系統(tǒng)穩(wěn)定度； ；器件的通用性或易選購性； 軟件編程的易實現性；系統(tǒng)其它功能及性能指標；因此硬件設計至關重要?，F從各功能模塊的實現逐個進行分析探討。2.1 總體設計及功能描述本設計以單片機 AT89S52 為控制核心，采用模塊化設計，共分以下幾個功能模塊：單片機控制系統(tǒng)、鍵盤及狀態(tài)顯示、行車方向指示、行人通行指示和倒計時模塊等。單片機作為整個硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調整機工作的控制器，又是數據處理器。它由單片機、時鐘電路、復位電路等組成。行車方向指示采用紅、綠

11、、黃 LED 發(fā)光管，用三種顏色指示車輛放行、暫停、禁止，形象直觀。行人通行指示采用兩支紅、綠 LED 發(fā)光管，用兩種顏色指示放行與禁止，形象直觀，簡潔明了。鍵盤及狀態(tài)顯示，鍵盤采用四只觸發(fā)按鍵組成，電路簡潔可靠；顯示器采用七段 LCD 數碼管，可實時顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)，可供交警在室內實時監(jiān)視交通狀況。通過鍵盤可設置： 緊急情況發(fā)生時的交通燈狀態(tài)控制、主干道通行時間等，人機界面非常友好。系統(tǒng)采用雙數碼管倒計時計數功能，最大顯示數字99。其交通口模擬仿真結果如圖3 所示圖 3交通口模擬仿真圖友好的人機界面、 靈活的控制方式、 優(yōu)化的物理結構以及豐富的功能是本設計的亮點。系統(tǒng)總體設計原理圖見附錄。2

12、.1.1 交通燈四種通行模式及行車方向指示按交通燈控制規(guī)則， 每個街口有轉彎、 直行及行人三種指示燈。 主要指示燈有紅、綠、黃三種顏色。交道口模型如圖 4 所示：圖 4 交道口模型圖4 組 LED 數碼管按照設置的通行時間（各路口默認的通行時間均為 1 分鐘）進行倒計時，并各自進行紅、綠、黃燈顯示，共有四種通行狀態(tài)，分別為：圖 4-1通行狀態(tài)一示意圖圖4-2通行狀態(tài)二示意圖圖 4-3 通行狀態(tài)三示意圖圖4-4通行狀態(tài)四示意圖直行默認時間為 40 秒，轉彎默認時間為 20 秒，系統(tǒng)設置了任意更改功能，可以根據實際情況進行倒計時調整， 以提高車輛通過率， 緩減交通壓力。 在直行狀態(tài)變?yōu)檗D彎狀態(tài)時結

13、束前 5 秒鐘，黃燈閃爍直至結束。本設計選用兩只綠色LED 發(fā)光管來指示轉彎、直行等交通指示信息。綠燈1 亮表示直行，綠燈2 亮表示允許轉彎行駛，紅色則表示禁止通行。所有指示信息一目了然。2.1.2行人通行指示及其實現行人通行時間為 1 分鐘，行人通行指示選用紅、綠 LED 發(fā)光管，用兩種顏色指示放行與禁止，形象直觀。紅色 LED 亮時禁止通行標志，綠色 LED 燈亮時表示此時禁止通行，提醒行人站在原地等候。2.1.3 主干道單獨時間設置功能當主干道方向的車輛過多發(fā)生堵塞， 正常的信號燈時序將會使交通狀況更加惡化。本設計添加了主次干道單獨時間設置功能， 交警可按需求設置綠燈的點亮時間，該措施可

14、在一定程度緩減短暫的交通壓力。2.1.4緊急情況處理功能及其實現在十字交通路口常出現的緊急情況，若不及時處理將形成不良隱患。比如，交道口的行人有緊急情況發(fā)生，那么交警可以對信號燈進行手動控制，按下緊急情況處理鍵，通過軟件使所有紅燈亮，路口車輛禁行，行人通行，直至緊急情況結束后再轉成常規(guī)的自動狀態(tài)。2.1.5倒計時計數功能及其實現本系統(tǒng)使用數碼管完成倒計時顯示功能。以南北方向為例， 數碼管顯示的數值從綠燈的設置時間最大值往下減，每秒鐘減 1，一直減到 0。然后又從紅燈的設置時間最大值往下減，一直減到 0。接下來又顯示綠燈時間，如此循環(huán)。系統(tǒng)共有 4 個兩位的 LED 數碼管，分別放置在模擬交通燈

15、控制板上的四個路口。因為四個方向的數碼管應該顯示同樣的內容，所以可以把它們同樣對待。也就是說各個方向的數碼管個位 （把數碼管第二位定義為個位， 第一位定義為十位）用一根信號線控制，十位用另一根信號線控制。這里采用動態(tài)顯示。2.2 各功能模塊硬件設計及實現2.2.1 單片機控制模塊的設計單片微機 (Single-Chip Microcomputer)簡稱為單片機。 它在一塊芯片上集中成了中央處理單元 CPU、隨機存儲器RAM 、只讀存儲器ROM 、定時 /計數和多功能輸入/輸出 I/O 口,如并行口 I/O 、串行口I/O 和轉換 A/D 等。MCS-51 系列單片機在我國得到了廣泛的應用，是單

16、片機的主流系列，軟硬件應用設計資料豐富齊全。 為了提高指令的執(zhí)行速度和效率，采用了面向控制的結構和指令系統(tǒng)的獨立CPU。因此本設計采用AT89S52 單片機作為系統(tǒng)的控制器件，這是因為AT89S52 是目前應用比較廣泛的MCS-51 系列兼容單片機作為主控制器。AT89S52 單片機的主要性能特點：與 MCS-51 系列單片機產品兼容。8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器， 1000 次擦寫周期 。全靜態(tài)操作： 033Hz。三級加密程序存儲器。32 個可編程 I/O 口線， 3 個 16 位定時器 /定時器， 8 個中斷源。全雙工 UART 串行通道，低功耗空閑和掉電模式。掉電后中端可喚醒

17、，看門狗定時器。雙數據指針和掉電標識符。電源、時鐘信號以及復位電路時單片機工作的基本條件， 缺一不可。AT89S52單片機系統(tǒng)的基本工作電路包括電源電路、 時鐘電路、復位電路。其組成方框圖如圖 5：電源電路時鐘電路單片機AT89復位電路S52圖 5 單片機控制系統(tǒng)基本硬件組成方框圖（ 1）、電源電路電源電路模塊為系統(tǒng)板上的其他模塊提供 +5V 電源。供電電源可由開關電源提供，即能滿足。（ 2）、時鐘電路模塊的設計單片機的時鐘信號用來為單片機芯片內部的各種操作提供時間基準。時鐘電路為單片機產生時鐘脈沖序列，作為單片機工作的時間基準，典型的晶體振蕩頻率為 12MHz 。MCS-51 系列單片的時鐘

18、信號可以由兩種方式產生：一種是內部時鐘方式，利用芯片內部的振蕩電路；另一種方式為外部時鐘方式。由于 AT89S52 單片機芯片內有時鐘振蕩電路，因此本系統(tǒng)單片機采用內部時鐘方式，只要在單片機的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接石英晶體和微調電容，就構成了自激振蕩器并在單片機內部產生時鐘信號脈沖信號，具體電路設計如圖6 所示。晶振圖 6 單片機系統(tǒng)硬件電路原理圖圖中電容C1、 C2 的作用的是穩(wěn)定頻率和快速起振，其值為X1 的振蕩頻率范圍在1.212MHz 之間選擇，本設計中選擇（ 3）、復位電路模塊設計530pF,在此選擇12MHz 。30pF ；復位電路使單片機或系統(tǒng)中的其他部件處于某種

19、確定的狀態(tài)。當在 MCS-51 系列單片的RST 引腳處引入高電平并保持2 個機器周期， 單片機內部就執(zhí)行復位操作。 復位操作有兩種基本形式：一種是上電復位， 另一位是按鍵復位。 本設計采用按鍵復位方式。2.2.2 倒計時顯示及狀態(tài)指示模塊的設計A、七段數碼顯示器：七段發(fā)光線段分別用 a、b、c、d、e、f 、g七個小寫字母表示。七段顯示組合與數字對照表（表中“ L ”表示低電位，“H”表示高電位）B、LED數碼管：半導體數碼管又稱 LED 數碼管，是一種廣泛使用的顯示器件。 LED有兩種：共陽極型和共陰極型。LED 優(yōu)點：亮度高、字形清晰，工作電壓低（1.53V）、體積小、可靠性高、壽命長，

20、響應速度極快。C、液晶分段數碼顯示器：利用液態(tài)晶體的光學特性做成的顯示器；優(yōu)點：工作電壓低、耗電省和成本低廉等。2.2.3 鍵盤及狀態(tài)顯示模塊的設計2.2.4 開關電源模塊第 3 章系統(tǒng)軟件設計硬件平臺結構一旦確定， 大的功能框架即形成。 軟件在硬件平臺上構筑， 完成各部分硬件的控制和協(xié)調。 系統(tǒng)功能是由軟硬件共同實現的， 由于軟件的可伸縮性，最終實現的系統(tǒng)功能可強可弱，差別可能很大。因此，軟件是本系統(tǒng)的靈魂。軟件采用模塊化設計方法， 不僅易于編程和調試， 也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。同時，對軟件進行全面測試也是檢驗錯誤排除故障的重要手段。由于編程多涉及到數值運算，比較復雜，還有 L

21、CD 的菜單界面設計都是需要多重選擇判斷，用我們平時常用的匯編語言編程是很難實現的， 這里我們選用了移值性好、結構清晰、能進行復雜運算的 C 語言來實現編程。3.1 軟件總體流程圖軟件總體設計及流程圖見圖 3-1，主要完成各部分的軟件控制和協(xié)調。本系統(tǒng)主程序模塊主要完成的工作是對系統(tǒng)的初始化， 包括對 HD7279、1302 和液晶的初始化，啟動無線接收模塊，發(fā)送顯示數據，同時對鍵盤進行掃描，等待外部中斷，以及根據所需要的功能進行相應的操作。其流程圖如圖3-1 所示。開始初始化鍵掃描，取鍵值判斷當前狀態(tài)語音特種車緊急設置日歷倒計時提示檢測狀態(tài)狀態(tài)顯示圖3-1軟件總體流程圖主程序比較簡單，初始化

22、完成后，調用按鍵掃描程序，取得鍵值，并根據當前系統(tǒng)狀態(tài)調用相應的子程序。 這里有六個基本的子程序供調用， 分別對應系統(tǒng)的各種功能狀態(tài)。分別是語音提示子程序、 特種車檢測子程序、 緊急狀態(tài)子程序、設置子程序和時鐘顯示子程序，倒計時子程序等。3.2 軟件主要子程序流程3.2.1 緊急狀態(tài)子程序圖 3-2緊急狀態(tài)子程序在緊急狀態(tài)下，只有緊急狀態(tài)手動控制按鍵采可以使所有的 LED 都被置為紅燈，車輛禁行、行人通行。緊急情況結束后再轉成自動狀態(tài)。3.2.2設置狀態(tài)子程序開始按鍵1是否按下？按鍵2是否按下？按鍵3是否按下？南北紅燈時間加一南北綠燈時間加一狀態(tài)改為正常運行返回圖 3-3設置狀態(tài)子程序在設置狀

23、態(tài)，按下 Key1 開始設置南北的紅燈時間，按下 Key2 設置南北的綠燈時間，按下 Key3 返回正常運行狀態(tài)。紅燈和綠燈的時間最大可以設為 99，超出 99 的時候會從 20 開始重新計數。它包含倒計時調整和緊急狀態(tài)兩個狀態(tài)。主程序中放了一個按鍵的判斷指令，當有按鍵按下的時候，程序就自動的跳轉到按鍵子程序處理。當檢測到K2鍵按下的時候就自動返回到主程序。當出現緊急的情況的時候，按下K3或者 K4就切換到緊急狀態(tài)，當緊急事件處理完畢的時候，按下 K2，就可以返回正常狀態(tài)。3.2.3鍵盤模塊程序流程鍵盤是人機進行交互的重要接口之一。 用戶通過按鍵對儀器下達命令， 儀器對按鍵譯碼獲得相應的鍵值，

24、 并執(zhí)行相應的命令程序。 鍵盤部分的軟件實現主要是指對鍵盤管理芯片 HD7279A 進行編程，從而成功地讀取鍵盤值，實現相應的功能。 HD7279A 的工作流程圖如圖 3-4 所示。開始程序初始化是否鍵按下？YN讀鍵值實現相應的功能調用發(fā)送子程序調用接收子程序跳轉到相應功能鍵N是否數字鍵？Y測量相應鍵值的電池電壓YN按鍵是否放開？圖 3-4 HD7279 的工作流程圖第 4 章 系統(tǒng)調試與測試結果分析因本設計本身要求有穩(wěn)定性高、 免維護、抗干擾能力強等功能， 系統(tǒng)調試除了驗證數據處理的精度， 確保判斷的準確性外， 同時必須確認各項的功能的正常運行。4.1 系統(tǒng)操作說明本設計采用 4x5 鍵盤，

25、共 20 個鍵。鍵盤顯示接口選用專用芯片 7279，鍵盤分為數字鍵和功能菜單選擇鍵兩種，其中數字鍵十個，分別為數字 09，用來輸入年月日、倒計時時間等數字信息； 功能菜單選擇鍵則用于年月日及時鐘設置、特種車放行設置、緊急按鍵、主次干道通行時間分別設置、確定、取消等功能，功能選擇后的所有信息都將在高分辨率 LCD 液晶屏上實時顯示。系統(tǒng)分為兩個狀態(tài)： 設置狀態(tài)和顯示狀態(tài)。 利用鍵盤可以進行兩個狀態(tài)間的切換；開機時，系統(tǒng)為顯示狀態(tài)， 此時顯示四個路口數碼管從默認的倒計時時間（ 60S）開始倒計時； LED 雙色發(fā)光管拼成的箭頭開始有規(guī)律工作，作行車方向指示； LED 雙色點陣人形畫面及溫馨語音提示

26、均進入正常工作設置狀態(tài)時利用鍵盤可以設置各路口通行倒計時時間和年月日，主次干道的通行時間可以不相等，這里我們增添了分開分別設置功能；顯示狀態(tài)時，交通燈模組的四個 LED 數碼管進行倒計時；雙色 LED 發(fā)光管各組的紅綠箭頭輪流交替指示；如果雙色 LED 箭頭指示板上中間的綠燈亮，兩邊紅燈亮，則顯示的是通行時間；否則，數碼管顯示的是等待時間； 顯示過程中按鍵可以重新進入設置狀態(tài)。 同時以上所有交通狀態(tài)指示信息都在液晶顯示屏上清晰顯示， 交警可在室內進行實時監(jiān)測控制。4.2 調試根據系統(tǒng)設計方案， 本系統(tǒng)的調試共分為三大部分：硬件調試，軟件調試和軟硬件聯調。由于在系統(tǒng)設計中采用模塊化設計，所以方便

27、了對各電路功能模塊的逐級測試，包括對：交通燈演示功能調試，行人通行指示功能調試，倒計時功能調試，主次干道分開設置功能調試，緊急情況手動控制功能調試，特種車通行功能調試，時鐘和語音功能調試， 液晶顯示屏實時顯示功能調試等。單片機軟件先在最小系統(tǒng)板上調試， 確保工作正常之后， 再與硬件系統(tǒng)聯調。 最后將各模塊組合后在交道口模型上進行整體測試，使系統(tǒng)的所有功能得以實現。1. 硬件調試城市交道口交通燈控制系統(tǒng)的 PCB 電路板焊接工作量非常大，電路安裝完成后，首先進行檢查，即確認電路無虛焊，無短路，無斷路，集成元件安裝是否正確，之后進行電路功能模塊的分級調試，根據電路功能逐級進行：1) 通行方式功能調

28、試：包括對四種通行方式控制調試，行人和行車方向指示燈亮度和驅動電路調試；2) 倒計時功能調試：數碼管亮度調試；3) 緊急情況手動控制功能調試：包括按鍵功能調試及顯示器件的亮度和規(guī)則調試；4) 特種車通行功能調試：包括無線發(fā)送和接收電路調試。5) 時鐘和語音功能調試： 包括時鐘模塊電路硬件調試， 語音電路硬件調試，以及錄放音功能的實現調試等。2. 軟件調試本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)很大， 全部用 C51 來編寫，選用一般的偉福仿真器對 C51 進行調試。除了語法差錯外， 當確認程序沒問題時， 通過直接下載到單片機來調試。采取的是自下到上的調試方法， 即單獨調試好每一個模塊， 然后再連接成一個完整的系統(tǒng)，

29、最后完成一個完整的系統(tǒng)調試。 主要是液晶顯示屏實時顯示功能的調試。3. 軟硬聯調系統(tǒng)做好后，進行系統(tǒng)的完整調試。 主要任務是檢驗實現的功能及其效果并校正數值。根據實測數據，逐步校正數據，使測量結果更準確。單片機軟件先在最小系統(tǒng)板上調試，確保工作正常之后，再與硬件系統(tǒng)聯調。4.3 指標測試4.3.1測試儀器編 號表 41名稱測試儀器清單型號12345測試儀器見表 4 1，所采用的儀器都必須滿足一定的測量精度要求，否則將使測量結果失去實用價值。 通常要求測量儀器的精度高于被測量儀器精度一個數量級，至少應高于 3 倍。根據系統(tǒng)設計任務書的要求逐一測試各項性能指標，并進行記錄，給出測試結論。第5章設計

30、總結本設計以單片機 AT89S52為核心，采用主從雙 MCU 結構，以雙色 LED 發(fā)光管箭頭作為直行和左右拐彎指示， 以 LED 數碼管作為倒計時指示， 以雙色 LED點陣作為行人通行的指示， 以數字編碼無線傳輸模式實現特種車輛檢測， 完成了題目要求的所有功能。 在此基礎上，增設了可根據交通擁擠情況分別設置主干道和次干道的通行時間， 并對系統(tǒng)機械結構進行了優(yōu)化設計。 該設計很好地完成了題目的各項要求，并擴展了多項功能，主要體現如下：1. 出現緊急情況時系統(tǒng)可設置成手動控制，緊急情況結束后再轉成自動，控制十分靈活；2. 巧妙使用無線傳輸模塊，用模型車演示，當有警車通過時系統(tǒng)自動轉為特種車放行，

31、其它車輛禁止通行狀態(tài)，特定時間后系統(tǒng)自動恢復；3. 緊急情況功能，使交通燈控制系統(tǒng)更加人性化；4. 人行道指示標志使用 LED 顯示，一目了然。5. 主干道和次干道可以分開設置時間功能，使控制更加靈活；以上所有功能均在城市交道口模型上得到很好地實現， 該設計在確保功能實現的基礎上，充分考慮了控制系統(tǒng)操作方便、人性化、抗干擾能力強、 可靠性高、穩(wěn)定性好等要求。本設計雖然結束了，但由于時間、設備、條件和水平等各方面因素有限，系統(tǒng)還存在一些不足， 一個新系統(tǒng)最終走向成熟和完善還需要我們在以后的學習和工作中作不懈的努力！第6章 參考文獻1 歐偉民 . 基于單片機的交通信號控制系統(tǒng)J. 湖南大學學報 (

32、自然科學版 ) ,2002,(S2) .2 沈鴻星 . LED 交通信號燈系統(tǒng)的硬件設計 J. 電子工程師 ,2004,(03) .3 羅亞非 .凌陽 16 位單片機應用基礎M.北京：北京航空航天大學出版社，20034 方志烈 . 第三代 L ED 交通信號燈 A . 第七屆全國 L ED 產業(yè)研討與學術會議論文集 C .中國光學光電子行業(yè)協(xié)會光電器件專業(yè)分會,2000. 30232.5 查振亞 ,葉向陽 .智能交通燈控制系統(tǒng) J. 華中理工大學學報 , 1997, 25(2): 63656 譚浩強 . C 程序設計 M. 清華大學出版社， 1999 年 12 月第 2 版7 白炳良 . 單片

33、機自動控制交通信號燈 J.漳州師范學院學報 (自然科學版 ) ,1997,(02) .8何立民 .單片機應用技術大全 M. 北京：北京航空航天大學出版社，1994.9李廣弟 .單片機基礎 M. 北京：北京航空航天大學出版社，1992.10 張云龍 . 交通信號控制器的設計 J.兵工自動化 ,2003,(04) .11 李朝青 .單片機原理及接口技術（修訂版）M. 北京：北京航空航天大學出版社，1998.12 閻石 . 數字電子技術基礎（第四版） M. 高等教育出版社， 2000 年 5 月第一版 .13 胡漢才 . 單片機原理及其接口技術 M. 清華大學出版社， 2000 年 5 月第一版 .

34、14 何立民 . 單片機高級教程M. 北京航空航天大學出版社，2000 年 5 月第一版 .15 陳汝全 . 電子技術常用器件應用手冊 M. 第二版， 機械工業(yè)出版社， 2002 年 5 月第一版 .源程序：/*十字路口交通燈控制C 程序*/#define#define#includeucharunsigned charuint unsigned int/*定義控制位 */sbitTime_Show_LED2=P25;/Time_Show_LED2 控制位sbitTime_Show_LED1=P24;/Time_Show_LED1 控制位sbitEW_LED2=P23; /EW_LED2控制位

35、sbitEW_LED1=P22; /EW_LED1控制位sbitSN_LED2=P21; /SN_LED2控制位sbitSN_LED1=P20; /SN_LED1控制位sbitSN_Yellow=P16;/SN黃燈sbitEW_Yellow=P12;/EW黃燈sbitEW_Red=P13;/EW 紅燈sbitSN_Red=P17;/SN 紅燈sbitEW_ManGreen=P30;/EW人行道綠燈sbitSN_ManGreen=P31;/SN 人行道綠燈sbitSpecial_LED=P26;/ 交通正常指示燈sbitBusy_LED=P27;/ 交通繁忙指示燈sbitNomor_Button

36、=P35;/交通正常按鍵sbitBusy_Btton=P36;/ 交通繁忙按鍵sbitSpecial_Btton=P37;/ 交通特殊按鍵sbitAdd_Button=P33;/ 時間加sbitReduces_Button=P34;/ 時間減/sbitNBGZ=/sbitDXGZ=bitFlag_SN_Yellow; /SN黃燈標志位bitFlag_EW_Yellow;/EW黃燈標志位char Time_EW;/ 東西方向倒計時單元char Time_SN;/ 南北方向倒計時單元uchar EW=60,SN=40,EWL=19,SNL=19; / 程序初始化賦值，正常模式 uchar EW1=

37、60,SN1=40,EWL1=19,SNL1=19;/ 用于存放修改值的變量uchar code table10=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F;/19段選碼uchar code S8=0X28,0X48,0X18,0X48,0X82,0X84,0X81,0X84;/交通信號燈控制代碼/*延時子程序*/void Delay(uchara)uchari;i=a;while(i-);/*顯示子函數 */void Display(void)char h,l;h=Time_EW/10;l=Time_EW%10;P0=tablel;EW_LED2=1;Delay(2);EW_LED2=0;P0=tableh;EW_LED1=1;Delay(2);EW_LED1=0;h=Time_SN/10;l=Time_SN%10;P0=tablel;SN_LED2=1;Delay(2);SN_LED2=0;P