基于單片機(jī)的無線交通燈控制系統(tǒng)路口信號控制機(jī),南京理工大學(xué)紫金學(xué)院_第1頁
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文檔簡介

1、南京理工大學(xué)紫金學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者: 學(xué) 號:系:電子工程與光電技術(shù)系專 業(yè):電子信息工程 題 目: 無線交通燈控制系統(tǒng)路口信號控制機(jī) 高級硬件研發(fā)工程師張景彬指導(dǎo)者: (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))評閱者: (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))2013年5月南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(論文)評語學(xué)生姓名: 班級、學(xué)號: 電信三班 題 目: 無線交通燈控制系統(tǒng)-路口信號控制機(jī) 綜合成績: 指導(dǎo)者評語:路口信號控制機(jī)是控制路口信號燈的關(guān)鍵設(shè)備??刂茩C(jī)的穩(wěn)定性決定其交通安全的必要條件,同時控制策略能有效地解決交通擁堵問題。該生設(shè)計的路口信號控制機(jī)充分滿足了交通信號的控制要求

2、。理論基礎(chǔ)扎實,思路清晰。對交通信號的控制方法闡述清晰,并按其方法和技術(shù)要求設(shè)計出相應(yīng)的電路與軟件,并進(jìn)行準(zhǔn)確的驗證和分析,滿足相應(yīng)的技術(shù)要求。 該生能夠充分理解電子工程的相關(guān)基礎(chǔ)理論,同時在設(shè)計過程中學(xué)習(xí)和補(bǔ)充其它的高級電子設(shè)計知識,完滿完成了該設(shè)計。建議該生進(jìn)行并通過畢業(yè)論文答辯。 指導(dǎo)者(簽字): 2013年5月14日 畢業(yè)設(shè)計(論文)評語評閱者評語: 評閱者(簽字): 年 月 日答辯委員會(小組)評語: 答辯委員會(小組)負(fù)責(zé)人(簽字): 年 月 日畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)中文摘要隨著人們社會活動的日益頻繁,交通在人們的日常生活中占有重要的地位,而交通信號燈的出現(xiàn)能夠更加有效的管制交通。

3、它在控制道路的車輛數(shù)目、保持道路的通暢、降低交通事故的發(fā)生率等方面發(fā)揮著重要的作用。 目前,科技的飛速發(fā)展使得單片機(jī)的應(yīng)用不斷深入,同時推動傳統(tǒng)控制檢測技術(shù)的更新和發(fā)展。單片機(jī)往往作為實時檢測和自動控制中的一個核心部件來使用,但是僅僅利用單片機(jī)還是不夠的,應(yīng)該結(jié)合實際情況,通過軟件和硬件相結(jié)合來加以補(bǔ)充和完善。智能交通燈控制系統(tǒng)是要實現(xiàn)車流量自動控制和在緊急情況下能夠?qū)崿F(xiàn)手動切換信號燈讓特殊車輛優(yōu)先通行兩個功能。本設(shè)計以STC89C52單片機(jī)為核心,進(jìn)行實際硬件電路的搭建,利用Keil軟件編譯和調(diào)試,在PROTEUS軟件中仿真,最終實現(xiàn)了對十字路口交通燈的模擬。關(guān)鍵詞 單片機(jī)  無線

4、控制  交通燈 畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)外文摘要Title Wireless Traffic Light Control System Traffic signal control machine AbstractAs peoples social activities have become increasingly frequent, transportation plays an important role in peoples daily life. It can more effectively to regulate traffic when the emergence

5、of the traffic signal. It also plays an important role in controlling road vehicles, keeping the road smooth, reducing the incidence of traffic accidents.At present, the rapid development of science and technology makes the application of SCM applications are deepening, and meanwhile promote the tra

6、ditional control detection technology update and development. Microcontroller as a core component real-time detection and automatic control to use, but only the microcontroller is not enough, should be combined with the actual situation, through a combination of software and hardware to supplement a

7、nd perfect. Intelligent traffic light control system is to realize automatic control and traffic flow can be achieved manual switch the lights priority two function of special vehicle in case of emergency.The design of the core is SCT89C52 microcontroller, to build the actual hardware circuit, compi

8、ling and debugging by using Keil software, conducting the simulation by PROTEUS software, finally realizes the simulation of traffic lights at an intersection.Keywords SCM Wireless transceiver traffic lights 本科畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 第 I 頁 共 I 頁 目 次1 引言11.1 交通控制系統(tǒng)的選題背景11.2 交通控制系統(tǒng)選題的現(xiàn)實意義21.3 國內(nèi)外交通控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展21

9、.4 課題的目的與任務(wù)41.5 本文的主要研究工作42 交通控制系統(tǒng)的總體設(shè)計52.1 交通控制系統(tǒng)的通行方案設(shè)計52.2 交通控制系統(tǒng)的功能要求62.3 交通控制系統(tǒng)的基本原理72.4 本章小結(jié)73 系統(tǒng)的硬件設(shè)計83.1 STC89C52單片機(jī)簡介83.2 無線收發(fā)芯片介紹93.3 基于STC89C52交通燈控制系統(tǒng)的硬件電路分析及設(shè)計103.4 本章小結(jié)184 系統(tǒng)軟件設(shè)計194.1 程序流程圖194.2 控制器的軟件設(shè)計204.3 本章小結(jié)225 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析245.1 硬件測試245.2 軟件測試255.3 本章小結(jié)25結(jié) 論26致 謝27參 考 文 獻(xiàn)28附 錄 A 程序代碼

10、30附 錄 B 實物圖37 本科畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 第 38 頁 共 37 頁 1 引言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,單片機(jī)技術(shù)在電子信息、通信、自動化控制及計算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域的重要性日益突出。而當(dāng)今社會汽車數(shù)量急劇增加,交通問題也日益突出,因此交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計在交通管制中起到重要作用。為了確保在十字路口通過的行人與車輛的安全,需要采用智能控制的交通信號來進(jìn)行指揮。本畢業(yè)設(shè)計是將先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)與道路交通控制結(jié)合起來,通過硬件設(shè)計與軟件編程有機(jī)結(jié)合來實現(xiàn)對道路交通的自動控制,同時對交通線路車流量的多少進(jìn)行實時監(jiān)控,在減少警力的同時,也能保證了道路交通的安全,保障了行人與車輛的安全與城市交通的順暢,

11、在城市的現(xiàn)代化建設(shè)中起到了重要的作用。本畢業(yè)設(shè)計以STC89C52單片機(jī)控制為核心,配合無線接收、發(fā)送模塊對十字路口交通燈進(jìn)行實時控制。本畢業(yè)設(shè)計要求實現(xiàn)對十字路口交通燈控制的手動與自動控制功能2,通過搭建硬件電路、軟件調(diào)試來實現(xiàn)功能要求。1.1 交通控制系統(tǒng)的選題背景交通控制系統(tǒng)是在人口數(shù)量的快速增長,交通工具的爆炸性發(fā)展以及交通道路資源的有限性中應(yīng)運而生。在人們的生產(chǎn)和生活中,交通發(fā)揮著極其重要的作用。從18世紀(jì)的工業(yè)革命以來,工業(yè)的快速發(fā)展推動了整個交通運輸業(yè)向良性方向發(fā)展,因此單獨的交通控制學(xué)與管理機(jī)構(gòu)也應(yīng)運而生。近現(xiàn)代社會隨著運輸、出行的增多,從而促進(jìn)了交通控制系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展,社會

12、上也產(chǎn)生了一套特有的公共管理系統(tǒng)。在高效安全的交通秩序的保證下,除了制定一系列的交通規(guī)則,還必須與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段相結(jié)合,達(dá)到事半功倍的效果。隨著現(xiàn)代人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是電子科學(xué)技術(shù)行業(yè)的發(fā)展及成熟能比較好的解決系統(tǒng)中硬軟件方面的技術(shù)難題。目前,為了實現(xiàn)智能化,甚至還可以將各個分散的區(qū)域合并成一個適用在統(tǒng)一的系統(tǒng)范圍內(nèi)進(jìn)行管理,而且還可以在正常時段和一些突發(fā)時段之間按照科學(xué)的方式進(jìn)行有效的調(diào)整。交通推動著社會的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和人們的生活的良性發(fā)展。自動檢測領(lǐng)域在單片機(jī)和傳感技術(shù)的迅速發(fā)展后發(fā)生了巨大變化,大力推動了交通自動監(jiān)測控制方面的研究和實際應(yīng)用的發(fā)展,并且將以其優(yōu)異的性能價格比,逐步取代

13、傳統(tǒng)的交通控制措施。1.2 交通控制系統(tǒng)選題的現(xiàn)實意義交通控制系統(tǒng)經(jīng)歷了百年的發(fā)展歷史,道路交通信號控制系統(tǒng)經(jīng)歷了以下幾個過程:手動和自動之間的轉(zhuǎn)變、固定配時到靈活配時之間的轉(zhuǎn)換、無感應(yīng)控制與有感應(yīng)控制之間的轉(zhuǎn)換、單點控制與干線控制指尖的轉(zhuǎn)換、區(qū)域控制與網(wǎng)絡(luò)控制之間的轉(zhuǎn)換。為了解決人類因交通需求的增多而產(chǎn)生的相應(yīng)的問題近而推動了交通控制研究的發(fā)展,道路的建設(shè)不足而且交通工具的快速增長是現(xiàn)在的主要問題,提高有限的道路資源的利用率是解決這一問題的關(guān)鍵,此外,依據(jù)實際情況,系統(tǒng)要能夠根據(jù)整個交通線路上車輛的數(shù)目的多少,進(jìn)行分流處理,而分流最好的方法就是利用智能系統(tǒng)的進(jìn)行實時調(diào)整和轉(zhuǎn)移多條線路。交通網(wǎng)

14、絡(luò)代表著一個城市的工業(yè)文明水平,是城市存在和發(fā)展的動脈。交通與人們的財產(chǎn)、生命安全、工作、生產(chǎn)、生活、時間之間的利益密切相關(guān)。按照科學(xué)的方式智能化后的交通控制技術(shù),十分有益于資源物流的轉(zhuǎn)移和保障了人們的出行方便,這樣既保證人民出行的安全和舒暢,又保證對生命通道的暢通和延伸1。1.3 國內(nèi)外交通控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展 1.3.1 國內(nèi)外交通控制技術(shù)如今,疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段就是在各個路口上都安裝紅綠燈。自從19世紀(jì)70年代開始,英國倫敦開始用彩色燃?xì)庾鳛樾盘枱簟3鞘薪煌ㄐ盘栂到y(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了手動與自動之間的轉(zhuǎn)變,固定周期與可變周期之間的轉(zhuǎn)變,點控制方式與面控制的系統(tǒng)控制方式之間的轉(zhuǎn)

15、變,實現(xiàn)了無車輛檢測器與有車輛檢測器之間的轉(zhuǎn)變。城市道路交通信號系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入了一個新的階段是1963年加拿大多倫多市建立和使用了一套IBM650型計算的集中協(xié)調(diào)感應(yīng)控制信號系統(tǒng)1。到80年代初后,交通管制中心在全世界得到了建立和發(fā)展,促進(jìn)了智能交通更加適應(yīng)于未來的發(fā)展。利用信號燈,能夠?qū)煌ㄏ到y(tǒng)進(jìn)行更加有效的管理,從而可以起到疏導(dǎo)道路上的車流量、減輕了道路的不暢通時間、降低了交通事故的發(fā)生率。20世紀(jì)70年代,聯(lián)合國在道路交通和道路標(biāo)志信號協(xié)定中詳細(xì)規(guī)定了道路上的各種信號燈的含義 1。綠燈通行,在綠燈下,在沒有另一種標(biāo)志明確規(guī)定禁止某一種轉(zhuǎn)向時,車輛有直行,左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎可以選擇,但是車輛進(jìn)

16、行左右轉(zhuǎn)彎時都必須堅持讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和行人優(yōu)先進(jìn)行通過。紅燈禁行,在紅燈下,車必須不得超過交叉路口的停車線。黃燈警告,在黃燈亮下,只有越過停止線的車輛才可以繼續(xù)前行,反之,則必須把車停在停止線后。目前,人口眾多,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民生活水平的提高。越來越多的人擁有了自己的轎車。這樣的直接后果導(dǎo)致了交通的擁擠,環(huán)境的惡劣,人們外出的困難。進(jìn)而引發(fā)出一系列的社會和生活問題。為了解決這些問題,當(dāng)前必須重視交通的發(fā)展和運行。隨著生產(chǎn)力的提高,產(chǎn)品朝著智能化的方向發(fā)展。交通系統(tǒng)同樣朝著這一方向發(fā)展。為了解決交通的擁擠,因此提出了智能交通系統(tǒng)這個話題。它是電子信息技術(shù)、通信技術(shù)和交通工程

17、共同結(jié)合的載體。它具有整體系統(tǒng)性、綜合的信息交流、廣泛性的服務(wù)等特點。在應(yīng)用發(fā)面,它結(jié)合了最先進(jìn)的技術(shù)。比如:傳感器技術(shù)、GPRS技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用對智能交通系統(tǒng)的發(fā)展提高了技術(shù)保障,對智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用更加貼近人性化。智能交通系統(tǒng)是在原有的系統(tǒng)上進(jìn)行升級和改造,體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)力的發(fā)展要求,適應(yīng)了時代的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。我們不可否認(rèn),智能交通系統(tǒng)在中國起步較晚。但是,我們有足夠的信心把智能交通系統(tǒng)打造成世界一流的水準(zhǔn)。因為,我們有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊,先進(jìn)的技術(shù),國家和政府部門對它也相對的重視。同時,為了提高智能交通系統(tǒng)的整體性和安全性,我們還借鑒外國的經(jīng)驗,同外國學(xué)者進(jìn)行交流。取其精華,去其糟粕

18、。在上世紀(jì)90年代,我國就已經(jīng)重視智能交通系統(tǒng)的發(fā)展和研究。國內(nèi)的一些重點大學(xué)已經(jīng)致力于智能交通系統(tǒng)開發(fā),在原有基礎(chǔ)上,把系統(tǒng)更加智能化、數(shù)字化。各個大學(xué)已經(jīng)成立了相關(guān)的委員會,比如:清華大學(xué)、北方交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、東南大學(xué)、北京航空航天大學(xué)。這對我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展提高了技術(shù)的保證。同時,他們還向外國學(xué)者請教,看他們的研究成果。然后根據(jù)我國的特點,結(jié)合自身情況,設(shè)計出屬于我們自己的智能交通系統(tǒng)1。有我國特色的智能交通系統(tǒng)。1.3.2 交通控制系統(tǒng)目前存在的問題隨著城市機(jī)動車保有量的增長速度進(jìn)一步加快。我國的道路將承載著巨大的壓力,我國現(xiàn)階段的道路主要存在的問題是建設(shè)的規(guī)模較小、密度低,這

19、種狀況在一些大城市中尤其突出,由于道路建設(shè)與車輛的增長速度不匹配,帶來了許許多多的交通問題,這是城市交通擁擠的原因之一。另外,我國的交通系統(tǒng)管理不夠完善也是交通擁擠的原因所在?,F(xiàn)在我國的一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)還是沒有交通燈,只能通過主觀的判斷來行駛,這樣會造成許多難以預(yù)料的結(jié)果,這些問題都需要我們迫切地去解決,去完善。這就要求我們必須對交通管理方面做進(jìn)一步的研究,但我國中小城市的交通管理以及交通安全的現(xiàn)代化設(shè)施也沒有得到與現(xiàn)有交通相匹配的發(fā)展。尤其是在車輛、道路和交通管理系統(tǒng)上,以及城市交通信號控制系統(tǒng)等方面都與發(fā)達(dá)國家有很大差距1。與我國的交通系統(tǒng)相比,西方發(fā)達(dá)國家的交通系統(tǒng)較為完善,他們對智能交通

20、的研究起步比我國早得多,許多方面我們還是需要借鑒的。1.4 課題的目的與任務(wù)本畢業(yè)設(shè)計的目的主要是利用所學(xué)的單片機(jī)知識和從網(wǎng)上查詢有關(guān)智能交通燈控制系統(tǒng)資料完成畢業(yè)設(shè)計的要求,同時能夠根據(jù)各個模塊的功能要求,設(shè)計出相關(guān)的解決方案,這樣可以提高自身提出問題、分析問題、解決問題的能力。本畢業(yè)設(shè)計任務(wù)要求:一是能夠?qū)δM的路口信號控制機(jī)實現(xiàn)手動和自動的控制,自動和手動控制方式是通過無線收發(fā)模塊來實現(xiàn)的。做出來的實物能夠模擬現(xiàn)實中十字路口的交通燈系統(tǒng),并可以對出現(xiàn)的不同的交通情況進(jìn)行相應(yīng)的反映,來達(dá)到實時控制的要求。 二是硬件電路設(shè)計。搭建硬件電路,現(xiàn)實各個模塊具體的功能。三是軟件設(shè)計。流程圖設(shè)計,根

21、據(jù)任務(wù)要求編寫程序代碼,對編寫的代碼進(jìn)行調(diào)試,達(dá)到想要實現(xiàn)的功能。1.5 本文的主要研究工作本畢業(yè)設(shè)計主要是對無線交通燈控制系統(tǒng)的研究。以下是各章節(jié)研究的內(nèi)容介紹。第一章:引言。本章主要介紹課題研究的背景及意義、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、課題研究的目的與任務(wù)等。第二章:交通燈控制系統(tǒng)的總體設(shè)計。本章主要介紹根據(jù)課題的研究任務(wù),進(jìn)行交通燈控制系統(tǒng)的總體方案的設(shè)計,其中包括通行方案設(shè)計、功能要求、基本原理。第三章:系統(tǒng)的硬件設(shè)計。本章主要介紹在總體方案的設(shè)計下,進(jìn)行的各個硬件電路的設(shè)計,并搭建各個模擬電路,實現(xiàn)各個模塊電路功能。第四章:系統(tǒng)的軟件設(shè)計。本章主要介紹根據(jù)實際的功能要求編寫代碼,再對編寫好的代碼

22、進(jìn)行不斷的調(diào)試,實現(xiàn)軟件設(shè)計的要求等。第五章:系統(tǒng)測試與結(jié)果分析。本章主要是對以上兩章內(nèi)容得到的結(jié)果進(jìn)行測試、并對測試的結(jié)果進(jìn)行分析。2 交通控制系統(tǒng)的總體設(shè)計2.1 交通控制系統(tǒng)的通行方案設(shè)計在模擬路口信號控制機(jī)的功能時,必須依據(jù)具體的情況。十字路口處,每個時刻只有東西方向通行或者只有南北方向通行,可它們之間也還存在一個短暫的過渡時間。下圖予以進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖中黑色為燈亮,白色為燈滅。 A B C D圖2.1 交通燈顯示狀態(tài)現(xiàn)在幾乎每個路口都安裝交通燈,而有了交通燈就必然少不了數(shù)碼管,數(shù)碼管用于顯示時間,它顯示的時間都是倒計時的。車輛根據(jù)三色燈亮滅情況再觀察時間的顯示來合理的判斷是否通行。

23、該十字路口交通燈的工作狀態(tài)如下,它是一個不斷循環(huán)的過程。A圖表示東西方向從紅燈轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈,可以通行。同時南北方向由黃燈轉(zhuǎn)變?yōu)榧t燈,禁止通行。時間為25秒。B圖表示東西方向由綠燈轉(zhuǎn)變?yōu)辄S燈,同時南北方向亮紅燈,這樣只允許壓過停止線的車輛通行,其余的車輛不允許通行。時間為5秒。C圖表示南北方向由紅燈轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈,可以通行。同時東西方向由黃燈轉(zhuǎn)變?yōu)榧t燈,禁止通行。時間為35秒。D圖表示南北方向由綠燈轉(zhuǎn)變?yōu)辄S燈,同時東西方向為紅燈。這樣只允許壓過停止線的車輛通行,其余的車輛不允許通行12。時間顯示為5秒。下面我們可以用圖表表示燈狀態(tài)和行止?fàn)顟B(tài)的關(guān)系如下:表2.1 十字路口的交通燈點亮示意表南 北 方 向

24、東 西 方 向序 號狀 態(tài)序 號狀 態(tài)1紅燈亮25秒,黃綠燈滅1綠燈亮20秒,紅黃燈滅2黃燈亮5秒,紅綠燈滅2黃燈亮5秒,紅綠燈滅3綠燈亮30秒,紅黃燈滅3紅燈亮35秒,黃綠燈滅回到狀態(tài)1回到狀態(tài)12.2 交通控制系統(tǒng)的功能要求本畢業(yè)設(shè)計主要是模擬十字路口的交通燈控制系統(tǒng)的功能,與現(xiàn)實生活中的交通路口一樣,能夠根據(jù)十字路口出現(xiàn)的情況做出相應(yīng)的處理。因此該交通燈控制系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能包括:數(shù)碼管的倒計時顯示、處理突發(fā)事件功能、能利用手動和自動控制交通燈等。(1)數(shù)碼管的倒計時顯示。利用數(shù)碼管主要是對交通燈所亮?xí)r間進(jìn)行倒計時,這樣好讓駕駛員更容易在等待、通行中做出合理的判斷。如果沒有倒計時顯示功能,

25、僅依靠交通燈的顏色變化做出判斷,駕駛員很可能無法做出合理的選擇,這樣就有可能會導(dǎo)致無法想象的后果。因此數(shù)碼管的倒計時顯示是有必要的,也更體現(xiàn)出人性化和智能化。(2)處理突發(fā)事件功能。調(diào)查顯示,十字路口是交通事故頻發(fā)地段,一般十字路口的車流量是比較大的,若發(fā)生交通事故勢必會帶來嚴(yán)重的交通堵塞,因此當(dāng)十字路出現(xiàn)堵車或者緊急情況,合理的控制交通燈的顯示是非常有必要的,這樣處理問題會更加的高效。(3)手動和自動控制。自動控制就是正常情況下交通燈顯示,對交通燈不作任何的處理??僧?dāng)出現(xiàn)緊急情況時需要采用手動控制。本畢業(yè)設(shè)計的手動控制是利用無線遙控器完成的,其控制方式分為禁止通行、只允許東西方向通行、只允許

26、南北方向通行、正常通行??梢愿鶕?jù)具體的情況做出合理化選擇,從而達(dá)到智能控制的目的。2.3 交通控制系統(tǒng)的基本原理本畢業(yè)設(shè)計的交通燈控制系統(tǒng),主要是依靠單片機(jī),對各個模塊進(jìn)行實時控制,讓每個模塊都能實現(xiàn)它們特定的功能,從而實現(xiàn)對十字路口交通燈進(jìn)行控制。將單片機(jī)和無線收發(fā)模塊連接起來,再用數(shù)碼管顯示倒計時的時間,并且還可以實現(xiàn)手動控制,這些都充分體現(xiàn)了智能控制,這也是本設(shè)計所要完成的任務(wù)。圖2.2 系統(tǒng)的總體框圖系統(tǒng)的總體框圖如上圖所示,它由單片機(jī)、無線收發(fā)模塊、外圍接口電路模塊、數(shù)碼管顯示模塊和紅綠黃信號燈模塊等組成。無線收發(fā)模塊主要體現(xiàn)的是手動控制的功能,它根據(jù)實際情況做出相應(yīng)的動作,在正常通

27、行情況下,交通燈正常顯示,無需進(jìn)行操作??沙霈F(xiàn)緊急情況時,必須采用手動操作,因此無線收發(fā)模塊主要任務(wù)是在緊急情況下,對交通燈實時控制,讓突發(fā)事件快速解決,恢復(fù)車輛的通行。2.4 本章小結(jié)本章簡要介紹交通燈的總體設(shè)計方案,方案中包含通行方案設(shè)計、功能要求和系統(tǒng)的框圖??傮w設(shè)計方案中通行方案主要介紹了處在十字路口的車輛駕駛員如何根據(jù)信號燈做出合理反應(yīng)的,功能要求中主要實現(xiàn)的有數(shù)碼管倒計時顯示、處理突發(fā)事件、手動和自動控制等功能。系統(tǒng)框圖主要是根據(jù)功能需求設(shè)立相應(yīng)的模塊來實現(xiàn)相對應(yīng)的功能。本設(shè)計是基于STC89C52單片機(jī)實現(xiàn)無線交通燈控制系統(tǒng),還包括無線收發(fā)模塊,數(shù)碼管顯示模塊等等來構(gòu)成整體的設(shè)計

28、框圖。3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計3.1 STC89C52單片機(jī)簡介STC89C52是一個高性能,低功耗CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器,該器是用ATMEL公司利用高密度、非易失性存儲技術(shù)制造的,兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-52指令系統(tǒng)及STC89C52引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元4,功能強(qiáng)大的微型計算機(jī)的STC89C52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。STC89C52具有如下特點:40個引腳,8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器,256

29、 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),32個外部雙向輸入/輸出(I/O)口,5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷,2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口,看門狗(WDT)電路,片內(nèi)時鐘振蕩器5。此外, STC89C52設(shè)計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式。在空閑模式下,CPU不工作,但是RAM定時計數(shù)器, 外中斷系統(tǒng),串行口還是繼續(xù)工作,斷電模式下會凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù), 芯片其它功能將停止直至外中斷激活或硬件復(fù)位。圖3.1 STC89C52的管腳圖3.2 無線收發(fā)芯片介紹(1)PT2272/2262 的介紹PT2262/2272是通用的編碼和譯碼電路,它們

30、是通過CMOS工藝制作出來的功耗低、價位低的器件。它們的三態(tài)地址端管腳最多可有12位(A0-A11) 14,15,它們?nèi)我饨M合可以提供531441個地址碼6。 圖3.2 PT2262外形及其管腳排列圖PT2262最多可有數(shù)據(jù)端管腳共6位(D0-D5), 正常工作時,電壓變化范圍為:2.615v 6 ,其17腳串行輸出設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼,能夠滿足無線遙控發(fā)射電路的技術(shù)要求。 圖3.3 PT2272外形及其管腳排列圖PT2272解碼芯片上都標(biāo)有不同的后綴,有L4、M4、L6、M69這幾類。L用來表示鎖存輸出,如果數(shù)據(jù)可以完成接收它就可以讓電平的狀態(tài)持續(xù)保持,直到下一個遙控指令達(dá)到為止。與L不同,

31、M用來表示非鎖存輸出,當(dāng)數(shù)據(jù)接收完成時它是不能保持電平的狀態(tài),因為這時的電平狀態(tài)與發(fā)射端的信號相對應(yīng),它是瞬時的狀態(tài)因此不可以被保持3。另外,L、M后面出現(xiàn)的4或者6代表的是并行的控制通道的通道數(shù)。 (2) PT2262/2272芯片的地址編碼設(shè)定9 一般情況下,PT2262/2272的芯片的地址碼都是懸空的,由用戶根據(jù)自身的情況進(jìn)行設(shè)置,本畢業(yè)設(shè)計是把PT2262/2272兩個芯片的第三腳接高電平,其余的引腳全部懸空。在進(jìn)行無線收發(fā)時必須將他們的引腳設(shè)置相同的,如果不相同就不能接收到發(fā)射來的信號5。另外,它們的匹配電阻也必須一致,否則也會接收不到信號。VT端是信號的判斷端,當(dāng)接收到信號時VT

32、端輸出高電平。3.3 基于STC89C52交通燈控制系統(tǒng)的硬件電路分析及設(shè)計3.3.1 各部分電路分析(1)電源電路從圖3.4可知,無論是STC89C52單片機(jī)工作電源、二極管工作電壓、還是數(shù)碼管的驅(qū)動,都要用到+5V的直流電源,所以,一個穩(wěn)定的、持續(xù)的+5V直流電源對本系統(tǒng)十分重要。本系統(tǒng)運用橋式整流電路,將交流轉(zhuǎn)換為直流,為各部分電路提供恒定的+5V直流。模擬部分和數(shù)字部分分別采用一個獨立的穩(wěn)壓管供電,保證電路的穩(wěn)定性和抗干擾,其電路如圖3.4。圖3.4 電源電路下面是主要元器件介紹,D1-D4為全波整流電橋,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.5所示。圖3.5 整流電橋其工作原理如下:電橋1、3端接交流電

33、源,2、4為支直流輸出端。當(dāng)某一時刻,交瞬時值為上+下-(即1端為+,3端為-),電流從1端輸入,經(jīng)1、2間的二極管到2端,再經(jīng)2、4端的負(fù)載流到4端,然后經(jīng)3、4間的二極管流回交流負(fù)端;同理,電流從3端流入,從1端流回交流負(fù)端。圖3.6 交流電壓 圖3.7 波動直流 圖3.8直流電流從接口J1輸入的9V左右的交流電壓(波形如圖3.6所示),經(jīng)全波整流電橋DB整后,得到一幅值為0-8V左右的波動直流(如圖3.7所示)。這一波動的直流經(jīng)C1、C2、C3濾波后,得到一較平穩(wěn)的直流,再經(jīng) LM7805穩(wěn)壓為+5V,C4再次濾波后,得到穩(wěn)定的+5V直流電流(如圖3.8所示),為系統(tǒng)無線電接收發(fā)模塊和解

34、碼芯片PT2272路供電。Q1為繼電器驅(qū)動管,當(dāng)其基極接收到解碼芯片的高電平時,繼電器吸合,K1接通,電壓經(jīng)7805穩(wěn)壓后為STC89C52開機(jī)供電。(2)復(fù)位電路STC89C52的復(fù)位輸入引腳RST為單片機(jī)提供了初始化的手段,可以使程序從指定處開始執(zhí)行,在STC89C52的時鐘電路工作后,只要RST引腳上出現(xiàn)超過兩個機(jī)器周期以上的高電平時,即可產(chǎn)生復(fù)位操作。只要RST保持高電平,則單片機(jī)循環(huán)復(fù)位。只有當(dāng)RST有高電平變?yōu)榈碗娖揭院螅瑔纹瑱C(jī)才從0000H地址開始執(zhí)行程序,本系統(tǒng)采用按鍵復(fù)位方式的復(fù)位電路,如圖3.9所示,當(dāng)復(fù)位鍵按下時,系統(tǒng)自動切換到四個方向都只有黃燈亮的初始狀態(tài)。復(fù)位時間的計

35、算公式:V0為電容上的初始電壓值;V1為電容最終可沖到后放到的電壓值;Vt為t時刻電容上的電壓值則 (3.1)或 (3.2)圖3.9 復(fù)位電路(3)時鐘電路STC89C52的時鐘可以分為內(nèi)部、外部有兩種方式。內(nèi)部方式是利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。本論文采用的時鐘電路為內(nèi)部振蕩方式。盡管STC89C52內(nèi)包含振蕩電路,可還需外接元件來構(gòu)成的時鐘振蕩電路,電容C1、C2和外接晶體構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。在放大器反饋電路中,電容值的選擇是需要注意的,如果選擇不當(dāng)會影響振蕩器頻率的高低和振蕩器的穩(wěn)定性。電容值的選取晶體頻率可在1.2MHZ12MHZ之間任選,電容C1和C2的典型值在20pF100pF之間選擇,考

36、慮到本系統(tǒng)對于外接晶體的頻率穩(wěn)定性要求不高,所以采取比較廉價的12MHZ陶瓷諧振器10。如圖3.10所示。圖3.10 時鐘電路(4)顯示電路顯示部分選用4位共陽數(shù)碼管。數(shù)碼管的8位數(shù)據(jù)端通過1K的上拉電阻連接到單片機(jī)P0口,4位使能端分別連到P2.4-P2.7。信號燈的顯示部分簡單用三色(紅綠黃)發(fā)光二極管模擬交通信號燈和時間顯示部分采用數(shù)碼管模擬。以STC89C52單片機(jī)的P1口控制12只發(fā)光二極管和P0口控制兩位數(shù)碼管的段選P2口控制位選。圖3.11 七段數(shù)碼管引腳圖數(shù)碼管顯示原理:我們最常用的是七段式和八段式LED數(shù)碼管,八段比七段多了一個小數(shù)點,其他的基本相同。所謂的八段就是指數(shù)碼管里

37、有八個小LED發(fā)光二極管,通過控制不同的LED的亮滅來顯示出不同的字形。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種類型,其實共陰極就是將八個LED的陰極連在一起,讓其接地,這樣給任何一個LED的另一端高電平,它便能點亮。而共陽極就是將八個LED的陽極連在一起。其原理圖如圖3.1111。其中引腳圖的兩個COM端連在一起,3,8是公共端,共陰數(shù)碼管要將其接地,共陽數(shù)碼管將其接正5伏電源。一個八段數(shù)碼管稱為一位,多個數(shù)碼管并列在一起可構(gòu)成多位數(shù)碼管,它們的段選線(即a、b、c、d、e、f、g、dp)連在一起,而各自的公共端稱為位選線。 顯示時,都從段選線送入字符編碼,而選中哪個位選線,那個數(shù)碼管便會被點亮。數(shù)碼

38、管的8段,對應(yīng)一個字節(jié)的8位,a對應(yīng)最低位,dp對應(yīng)最高位。本次畢業(yè)設(shè)計用到的STC89C52單片機(jī)上數(shù)碼管為共陽型,其驅(qū)動代碼是指導(dǎo)老師提供資料中的,0-9對應(yīng)的各值為:0x03、0x9f、0x25、0x0d、0x99、0x49、0x41、0x1f、0x01、0x09。(5)發(fā)光二極管 圖3.12 發(fā)光二級管本設(shè)計應(yīng)用到紅、黃、綠三種顏色的發(fā)光二級管紅色和黃色的發(fā)光二級管工作電壓是2伏,其他顏色的工作電壓都是3伏,一般的發(fā)光二級管的工作電壓是29毫安,如果接到5伏的電源上,二極管需要接上電阻起到限流作用。該系統(tǒng)用12個紅黃綠三色的發(fā)光二極管作信號燈,南北方向的紅黃綠發(fā)光二極管陽極分別接在P1

39、.4-P1.6口。東西方向的紅黃綠發(fā)光二極管陽極分別接在P1.1-P1.3口,所有發(fā)光二極管的陽極都通過一個1K電阻接到5V電源。3.3.2 無線收發(fā)控制電路無線發(fā)射,接收控制電路有兩部分組成,如圖下所示,發(fā)射部分采用編碼芯片PT2262和DF數(shù)據(jù)發(fā)射模塊,接收部分主要由解碼芯片PT2272、DF接收模塊組成。為簡化電路,發(fā)射接收部分采用現(xiàn)成的收發(fā)芯片,其工作頻率為315MHz,采用FM方式調(diào)制。S1-S4為脈沖編碼開關(guān),按下后在接收端解碼后將輸出相應(yīng)的電平控制電路的狀態(tài)。信號發(fā)射電路見圖3.13。圖3.13 發(fā)射電路內(nèi)部電路圖圖3.14 無線發(fā)送實物器件編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由6

40、:數(shù)據(jù)碼、同步碼、地址碼組成,解碼芯片PT2272接收PT2262發(fā)射的信號后, 首先對進(jìn)行兩次比較核對地址碼,然后對VT輸出信號進(jìn)行判斷,當(dāng) VT輸出的是低電平,說明解碼芯片沒有接收到信號,這樣可能是由于地址設(shè)置不同或者是電阻不匹配等原因引起的。當(dāng)VT腳輸出的信號為高電平時,說明接收到了編碼芯片發(fā)送的信號,同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出的信號也為高電平。當(dāng)可以發(fā)送信號且發(fā)送端的按鍵一直被按住,編碼芯片將會不停的向解碼芯片發(fā)射信號。當(dāng)不按發(fā)射機(jī)按鍵時,這時編碼芯片就沒有電源供電,其對應(yīng)的17腳輸出低電平,此時315MHz的高頻4發(fā)射電路也就無法不工作。如果發(fā)射機(jī)有按鍵按下是,這時編碼芯片就會與電源接通

41、,其對應(yīng)的17腳輸出的信號是高電平,此時的高頻發(fā)射電路正常工作,可以正常的向解碼芯片發(fā)射相應(yīng)的信號,來控制解碼芯片按照發(fā)送過來的信號作出相應(yīng)的處理。從以上可以看出,編碼芯片在信號的發(fā)送過程中起到了關(guān)鍵的作用,如果17是低電平的話,高頻發(fā)射電路就無法工作,也不會發(fā)射相應(yīng)的電信號,在無法工作時,高頻發(fā)射電路中的振蕩電路也就停止振蕩,因此,可以得出17腳輸出電平的高低是用來判斷高頻信號電路是否輸出了高頻信號的依據(jù)。圖3.15 接收電路內(nèi)部電路圖圖3.16 無線接收實物器件從以上電路圖可以看出,接收電路主要包括接收頭和PT2272芯片兩個部分,接收頭主要是用來接收編碼芯片發(fā)射過來的高頻信號的,將接收到

42、的高頻信號再傳輸給解碼芯片的14引腳做出判斷,14引腳是數(shù)據(jù)信號的輸入端,是編碼芯片的輸出端,根據(jù)14引腳輸出信號的高低來判斷是否接收到了相對應(yīng)的高頻信號。無線接收電路的內(nèi)部電路圖及其實物圖如圖3.15所示。無線接收模塊開發(fā)注意事項:無線接收模塊需要進(jìn)行相關(guān)的信號調(diào)制才能正常的工作,一般情況下,新的編碼芯片和解碼芯片的地址碼都是懸空的,用戶可以根據(jù)自己的實際需要進(jìn)行不同的設(shè)置,如果不設(shè)置它們也是可以直接連接起來使用,過程是和簡單的,并且它們的傳輸?shù)木嚯x效果也是很好的,但是當(dāng)解碼芯片與單片機(jī)連接起來一起使用時,它會受到單片機(jī)的干擾,而編碼芯片不會受到單片機(jī)的影響,這也是編碼芯片與解碼芯片在使用時

43、需要考慮到的。解碼芯片與單片機(jī)連接時需要注意一些事項,這樣可以減少單片機(jī)帶來的干擾。(1)合理的通訊速率在進(jìn)行信號的接收時,一定要考慮數(shù)據(jù)的最大傳輸速率,因為它對芯片的接收信號的效果有很大的影響,因此必須設(shè)置合理的通訊速率,一般情況下,數(shù)據(jù)模塊的傳輸數(shù)據(jù)速率不超過9.6Kbps7,通??刂圃?.5k左右,當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)速率過高將會降低接收靈敏度及增大誤碼率甚至?xí)剐酒瑹o法工作。(2)合理的信息碼格式當(dāng)無線收發(fā)模塊和單片機(jī)連接起來工作時,它們之間的傳輸協(xié)議一般是用戶根據(jù)自己的需要定義的,但是不管采用哪種傳輸協(xié)議,信息碼的格式是非常重要的,因為它關(guān)系是否可以穩(wěn)定接收數(shù)據(jù)信息。碼組格式公式:前導(dǎo)碼同步碼

44、 數(shù)據(jù)幀12,通常情況下,前導(dǎo)碼的長度是非常短的,一般設(shè)置為1ms,設(shè)置這么短的長度主要因為在接收模塊接收到的第一位的數(shù)據(jù)極易被零電平干擾,從而引起接收到的數(shù)據(jù)錯誤,這樣可以通過設(shè)置前導(dǎo)碼的值來減少背景噪聲所帶來的影響。除了以上的方法外,我們還采用CPU編譯碼來抑制零電平干擾,它主要是在數(shù)據(jù)識別位前加一些亂碼來抑制干擾。同步碼主要用于區(qū)別前導(dǎo)碼及數(shù)據(jù),這樣可以讓軟件通過一定的算法鑒別出同步碼,同時對接收數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備。數(shù)據(jù)幀不宜采用非歸零碼,更不能長0和長17。(3)單片機(jī)對接收模塊的干擾單片機(jī)模擬2262編碼時沒有干擾,然而單片機(jī)模擬2272解碼時通常會產(chǎn)生干擾,這樣就會讓原本較理想的傳輸距離

45、大大降低,因此我們需要采用一些合理的措施來降低這種干擾的發(fā)生,盡量可以讓傳輸?shù)木嚯x更遠(yuǎn)。例如可以對單片機(jī)和解碼芯片分別用五伏的電壓予以供電,用一個78L05單獨為接收板供電,單片機(jī)的時鐘區(qū)遠(yuǎn)離接收模塊,另外,還可以在單片機(jī)和解碼芯片之間增加一個隔離電路,這樣能很好的阻止單片機(jī)時鐘的倍頻信號帶來的干擾。解碼芯片正常工作時,其輸出的信號的高電平脈沖,這樣的信號不可以直接使用電壓表進(jìn)行測量,因為它是隨時間變化的電壓,而電壓表只可以測量穩(wěn)定的電信號,所以它不能用電壓表來測量數(shù)值。在驗證解碼芯片的輸出狀態(tài)時,可以讓一個發(fā)光二級管串接一個3K的電阻來監(jiān)測。無線編碼模塊和解碼模塊在使用時,它們的傳輸距離比較

46、理想,一般能達(dá)到600米以上,而且這些專用編解碼芯片在使用時,直接連接即可。可當(dāng)他們與單片機(jī)等連接起來一起使用時,會受到它們的干擾,這樣就會讓傳輸距離降低很多,一般實用距離在200米以內(nèi)8,這樣就影響到了傳輸效果,這在實際的應(yīng)用當(dāng)中是普遍存在的問題,也是我們需要解決的問題,可能我們無法消除這種干擾,但是我們還是要采用恰當(dāng)?shù)姆椒▽⑦@種干擾降低到最低。3.4 本章小結(jié)本章主要是介紹系統(tǒng)硬件電路,還介紹了STC89C52單片機(jī)、無線收發(fā)所用到的PT2272/2262芯片。主要因為在本畢業(yè)設(shè)計中用到這些芯片才予以對工作原理、管腳等等進(jìn)行介紹。PT2272/2262芯片是之前沒有接觸過,介紹的比較多,不

47、僅介紹了管腳,還對芯片的地址如何編碼進(jìn)行了介紹。在硬件電路中,主要是對電源電路、復(fù)位電路、時鐘電路、顯示電路、無線接收、發(fā)射電路的介紹。在電源電路中用到了橋式整流電路,主要是為了給單片機(jī)、二極管和數(shù)碼管提供穩(wěn)定的電壓,保證電路的穩(wěn)定性和抗干擾性。數(shù)碼管顯示電路主要為了顯示信號燈的時間,這樣更能給人以確切的等待時間。無線收發(fā)模塊主要是對內(nèi)部電路的介紹,這樣更容易理解它們的工作狀態(tài),并對它們的地址碼設(shè)置和要注意的事項也有了很好的把握。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 程序流程圖 4.1.1 交通信號燈控制系統(tǒng)主程序流程圖下面的流程圖介紹基本的交通燈控制系統(tǒng),初始東西方向顯示綠燈,南北方向顯示紅燈,綠燈亮20

48、秒,黃燈閃爍5秒,紅燈亮25秒。之后南北方向綠燈亮,東西方向紅燈亮,綠燈亮30秒,黃燈閃爍5秒,紅燈亮35秒。圖4.1 系統(tǒng)總流程圖4.1.2 緊急情況下的流程圖下圖是介紹出現(xiàn)緊急情況是如何處理的,緊急情況下是通過無線遙控器處理緊急事件,緊急情況分為禁止通行,只準(zhǔn)南北通行,只準(zhǔn)東西通行情況。根據(jù)緊急情況出現(xiàn)情況,由遙控器來控制具體的時間,這樣更好的處理緊急情況,也體現(xiàn)了智能控制的功能。遙控器按鍵的功能設(shè)置與單片機(jī)上的按鍵控制基本上一致,只是將按鍵處理程序,用遙控器的按鍵來代替。圖4.2 緊急情況4.2 控制器的軟件設(shè)計4.2.1 定時器的工作原理定時器的工作原理主要就是賦初值,讓它不斷加1直至

49、減完為模值,這個初值是送到TH和TL中的12。它是以加法記數(shù)的,并能從全1到全0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此,我們可以把計數(shù)器記滿為零所需的計數(shù)值,即所要求的計數(shù)值設(shè)定為C,把計數(shù)初值設(shè)定為TC 可得到如下計算通式18: (4.1)(4.1)式中,M為計數(shù)器模值。計數(shù)值并不是目的,目的是時間值,設(shè)計1次的時間,即定時器計數(shù)脈沖的周期為T0,它是單片機(jī)系統(tǒng)主頻周期的12倍,設(shè)要求的時間值為T,則有C=TT0。計算通式變?yōu)椋?(4.2)模值和計數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式0時M為8192;在方式1時M的值為65536;在方式2和3為256。就此可以算出各種方式的最大延時。如單片機(jī)的主脈沖頻率為12MH

50、Z,經(jīng)過12分頻后,若采用方式0最大延時只有8.129毫秒,采用方式1最大延時也只有65.536毫秒。這就是為什么掃描周期為50ms的原因。若使用軟件則會耽擱程序流程,顯然不可行。相反,時間計時方面卻不可能只用計數(shù)器,因為顯然1秒鐘已經(jīng)超過了計數(shù)器的最大定時間,所以我們還必須采用定時器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個問題。程序如下:void time0(void) interrupt 1 using 1 /定時中斷子程序 TH0=0X3C;/賦初值TL0=0XB0;TR0=1;/啟動定時器countt0+;/計數(shù)加1if(countt0=20) / 定時器中斷時間為1秒countt0=0;/清零

51、計數(shù)器a-;/東西方向時間減1b-;/南北方向時間減1if(b<=5&&time=0) /東西方向黃燈閃爍 G_dx=0;Y_dx=!Y_dx;4.2.2 延時原理MCS-52的工作頻率為12MHZ19,20,機(jī)器周期與主頻有關(guān),機(jī)器周期是主頻的12倍12,所以一個機(jī)器周期的時間為12*(1/12MHZ)=1us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù),這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時間,但同時由于單片機(jī)的運行速度很快其他的指令執(zhí)行時間可以忽略不計。我們設(shè)定計數(shù)器的初值為20和定時器T0的初值為50毫秒。這樣每當(dāng)T0到50毫秒時CPU就會發(fā)出相應(yīng)的中斷請求,進(jìn)入相

52、應(yīng)的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中,CPU首先讓計數(shù)器減1,然后判斷它是否為零,為零表示計數(shù)1秒。設(shè)定定時器需要定時50毫秒,故T0必須工作于方式113。要求初值: TC=M-T/T0=65536-50ms/1us=15536=3CBOH. 程序設(shè)置如下:TMOD=0X01; /設(shè)置定時器0 TH0=0X3C;/初始為0.05STL0=0XB0;4.2.3 消抖動程序在使用遙控器的按鍵計數(shù)的過程中,還存在機(jī)械抖動與軟件方面的矛盾,即當(dāng)程序檢測到了有按鍵按下,則計一次數(shù),但是實際上,按鍵閉合后在微觀上還會彈起,然后才閉合,一直到達(dá)穩(wěn)定,顯然后面的彈落是無效的,為了使程序避免這個問題,可以在檢

53、測到首次閉合時,調(diào)用一定時間的延時程序。此處延時程序完全用軟件完成,利用程序執(zhí)行一條指令的時間,再加上兩次累減嵌套12。程序如下:void delay(int ms)/延時子程序uint j,k;for(j=0;j<ms;j+)/延時msfor(k=0;k<124;k+);/大約1毫秒的延時4.3 本章小結(jié)本章主要是介紹了系統(tǒng)總流程框圖、緊急情況下的流程圖,系統(tǒng)總流程圖是按照任務(wù)要求畫的,它把所有的任務(wù)都包含在內(nèi)了,而且還把各個任務(wù)進(jìn)行更加詳細(xì)的細(xì)化,之后的代碼也是根據(jù)流程圖的要求進(jìn)行編寫的,所寫的代碼是將這些任務(wù)編寫成不同的函數(shù),通過這些函數(shù)來完成各個模塊的功能。緊急情況下的流程

54、圖,是對十字路口出現(xiàn)的突發(fā)事件進(jìn)行處理的過程,根據(jù)具體的情況用無線遙控器進(jìn)行實時的控制,另外本章還介紹了定時器的原理、延時原理、消抖原理,并且給出了它們各個原理的部分程序。5 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析5.1 硬件測試 (1)PT2272/2262器件的功能測試在實現(xiàn)無線收發(fā)功能模塊過程中,需要對收發(fā)模塊進(jìn)行測試,無線收發(fā)模塊用到的PT2272/2262需要地址進(jìn)行配對,把地址設(shè)置相同以后,調(diào)試發(fā)現(xiàn)還是不能完成收發(fā)功能,經(jīng)過地址的檢查沒有問題之后,又考慮從別的地方入手,進(jìn)過請教老師,查閱資料發(fā)現(xiàn)無線收發(fā)模塊的電阻也必須配對,結(jié)果發(fā)現(xiàn)無線收發(fā)模塊的電阻不匹配,更換一個匹配電阻后無線收發(fā)模塊功能得以實現(xiàn)。在實現(xiàn)無線收發(fā)功能以后,還需要考慮另外的一個問題,無線交通燈控制系統(tǒng)如何體現(xiàn)更智能、更實用,因此無線遙控器的遙控范圍也必須考慮的,我經(jīng)過實際驗證該設(shè)計無線遙控器在20

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