智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目：智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號(hào)： 學(xué) 部 （系）： 專(zhuān) 業(yè) 年 級(jí)： 指 導(dǎo) 教 師： 職稱(chēng)或?qū)W位： 2005 年 5 月 17 日摘 要隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸?shù)娜遮呉蕾?lài)，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，不能伴隨車(chē)流量的改變而調(diào)整紅綠燈的顯示時(shí)間。本設(shè)計(jì)以AT89S51單片機(jī)為核心，外接外圍電路構(gòu)成基本電路，使硬件電路能適應(yīng)所完成的控制功能。在Keil軟件中編寫(xiě)C語(yǔ)言程序，最后用

2、Proteus軟件進(jìn)行仿真，基本實(shí)現(xiàn)了智能交通燈的模擬。該系統(tǒng)可控制紅、綠、黃燈按時(shí)間依次變換，并有倒讀秒功能。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；交通燈；倒計(jì)時(shí)顯示AbstractAs modern society increasingly rely on for transportation, traffic lights has become the indispensable part of people's life. Although to some extent, the traditional traffic light control system can meet the needs

3、of command intersection traffic, but with the enlargement of city scale, the original traffic light control systems have shown obvious disadvantages: traffic light time is relatively fixed, not along with the change of the flow adjustment of traffic lights show time.This design uses AT89S51 microcon

4、troller as the core, constitute the basic circuit, external peripheral circuit that can be adapted to control the functions performed by hardware circuit. In Keil software written in C language program, and finally with the Proteus software simulation, the basic realization of the intelligent simula

5、tion of traffic lights. The system can control red, green, yellow light according to time, in turn, transform, and has function of seconds.Key words: single chip microcomputer; The traffic light; The countdown display 一、 緒論1.1、 課題背景 隨著人口快速的增多，交通工具的爆炸性的發(fā)展，以及道路資源的有限性，交通控制就應(yīng)運(yùn)而生。在人類(lèi)的生活、工作環(huán)境中，交通扮演著極其重要的角

6、色，人們的出行都無(wú)時(shí)不刻與交通打著交道。當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車(chē)輛最常見(jiàn)和最有效的手段。但這一技術(shù)在19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。1858年，在英國(guó)倫敦主要街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(chē)通行。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868年，英國(guó)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。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，1914年始安裝于紐約市5號(hào)大街

7、的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測(cè)器安在地下，車(chē)輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來(lái)啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺(jué)到有人要過(guò)馬路。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車(chē)放行，以免發(fā)生交通事故。信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。1968年，聯(lián)合國(guó)道路交通和道路標(biāo)志信號(hào)協(xié)定對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車(chē)輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右

8、轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。左右轉(zhuǎn)彎車(chē)輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車(chē)輛和過(guò)人行橫道的行人優(yōu)先通行。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車(chē)輛必須在交叉路口的停車(chē)線后停車(chē)。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車(chē)輛不能越過(guò)停車(chē)線，但車(chē)輛已十分接近停車(chē)線而不能安全停車(chē)時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。交通對(duì)于社會(huì)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和人們的生活生產(chǎn)中有著十分重要的意義。交通控制系統(tǒng)是近現(xiàn)代社會(huì)隨著物流、出行等交通發(fā)展產(chǎn)生的一套獨(dú)特的公共管理系統(tǒng)。要保證高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通規(guī)則，還必須通過(guò)一定的技術(shù)手段加以實(shí)現(xiàn)。隨著單片機(jī)和傳感技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，智能交通燈控制系統(tǒng)方面的研究有了明顯的進(jìn)展，

9、并且必將以其優(yōu)異的性能價(jià)格比，逐步取代傳統(tǒng)的交通燈控制措施。1.2、 交通燈歷史進(jìn)入20世紀(jì)70年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，以及交通流理論的不斷完善，交通運(yùn)輸組織與優(yōu)化理論和技術(shù)水平不斷提高，控制手段越來(lái)越先進(jìn)，形成了一批商水平有實(shí)效的城市道路交通控制系統(tǒng)。早在1977年，Pappis等人就將模糊控制運(yùn)用到交通控制上，通過(guò)建立規(guī)則庫(kù)或是專(zhuān)家系統(tǒng)對(duì)各種交通狀況進(jìn)行模糊控制，并取得了很好的效果。近年來(lái)，歐美日本等相繼建立了智能交通控制系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，大部分都在路口附近安裝磁性環(huán)路檢測(cè)器，還使用了新型檢測(cè)器等技術(shù)和設(shè)備。這些現(xiàn)代化設(shè)備技術(shù)加上控制理論和現(xiàn)代化科學(xué)管理技術(shù)，使得交通控

10、制系統(tǒng)日益完善。隨著一些研究控制理論的學(xué)者投身到交通控制的研究中，在交通信號(hào)控制領(lǐng)域提出了一些新方法、新思路。如靜態(tài)多段配時(shí)控制、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)多段配時(shí)控制、最優(yōu)控制、大系統(tǒng)遞階控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，網(wǎng)絡(luò)路由控制等。模糊交通控制已經(jīng)成為了交通信號(hào)控制的主流方向之一7。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者都進(jìn)行了此類(lèi)研究。交通系統(tǒng)作為一個(gè)時(shí)變的、具有隨機(jī)性的復(fù)雜系統(tǒng)，傳統(tǒng)的人為設(shè)定多種方案或是建立各種預(yù)測(cè)模型均比較困難。城市交通控制研究的起源比較早。1868年，英國(guó)倫敦燃汽信號(hào)燈的問(wèn)世，標(biāo)志著城市交通控制的開(kāi)始。1913年，在美國(guó)俄亥俄州的Cleveland市出現(xiàn)了世界上最早的交通信號(hào)控制。1926年美國(guó)的芝加哥市采

11、用了交通燈控制方案，每個(gè)交叉口設(shè)有唯一的交通燈，適用于單一的交通流。從此，交通控制技術(shù)和相關(guān)的控制算法得到了發(fā)展和改善，提高了交通控制的安全性、有效性，并減少了對(duì)環(huán)境的影響8。二、 總體方案設(shè)計(jì)2.1、 系統(tǒng)通行方案設(shè)計(jì)設(shè)在十字路口，分為東西向和南北向，在任一時(shí)刻只有一個(gè)方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時(shí)間，經(jīng)過(guò)短暫的過(guò)渡時(shí)間，將通行禁行方向?qū)Q。交通狀態(tài)從狀態(tài)1開(kāi)始變換，直至狀態(tài)4然后循環(huán)至狀態(tài)1，周而復(fù)始，把這四個(gè)狀態(tài)歸納如下：（1）東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮，倒計(jì)時(shí)27秒。此狀態(tài)下，東西向禁止通行，南北向允許通行。（2）東西方向紅燈亮，南北方向黃燈閃爍，倒計(jì)時(shí)3秒。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)

12、正在通行中的其他所有車(chē)輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。（3）南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮，倒計(jì)時(shí)27秒。此狀態(tài)下，東西向允許通行，南北向禁止通行。（4）南北方向紅燈亮，東西方向黃燈閃爍，倒計(jì)時(shí)3秒。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所有車(chē)輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。東西南北四個(gè)路口均有紅綠黃3燈和數(shù)碼顯示管2個(gè)，在任一個(gè)路口，遇紅燈禁止通行，轉(zhuǎn)綠燈允許通行，之后黃燈亮警告行止?fàn)顟B(tài)將變換。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表2.1所示。說(shuō)明：0表示滅，1表示亮。交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3狀態(tài)4東西向禁行等待變換通行等待變換南北向通行等待變換禁行等待變換東西紅燈1100東西黃燈0001東西綠燈0010南北紅燈0011南

13、北綠燈1000南北黃燈0100本設(shè)計(jì)能模擬基本的交通控制系統(tǒng)，用紅綠黃燈表示禁行，通行和等待的信號(hào)發(fā)生，還能進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示和緊急處理等功能。（1）倒計(jì)時(shí)顯示倒計(jì)時(shí)顯示可以提醒駕駛員在信號(hào)燈燈色發(fā)生改變的時(shí)間、在“停止”和“通過(guò)”兩者間作出合適的選擇。駕駛員和行人普遍都愿意選擇有倒計(jì)時(shí)顯示的信號(hào)控制方式，并且認(rèn)為有倒計(jì)時(shí)顯示的路口更安全。倒計(jì)時(shí)顯示是用來(lái)減少駕駛員在信號(hào)燈色改變的關(guān)鍵時(shí)刻做出復(fù)雜判斷的1種方法，它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時(shí)間，幫助駕駛員在“停止”和“通過(guò)”兩者間作出合適的選擇9。（2）緊急處理交通路口出現(xiàn)緊急狀況在所難免，如特大事件發(fā)生，救護(hù)車(chē)等急行車(chē)通過(guò)等，我們都必須盡量允

14、許其暢通無(wú)阻，畢竟在這種情況下是分秒必爭(zhēng)的，時(shí)時(shí)刻刻關(guān)系著公共財(cái)產(chǎn)安全，個(gè)人生死攸關(guān)等。由此在交通控制中增設(shè)禁停按鍵，就可達(dá)到想此目的。2.2 系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及原理硬件電路由AT89C51單片機(jī)、4個(gè)4位共陽(yáng)極的數(shù)碼顯示管、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、按鍵電路以及交通燈演示系統(tǒng)組成時(shí)鐘電路復(fù)位電路按鍵系統(tǒng)交通燈顯示系統(tǒng)時(shí)間顯示系統(tǒng)AT89C51單片機(jī)硬件系統(tǒng)框圖三、 硬件設(shè)計(jì)3.1 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介芯片AT89C51的外形結(jié)構(gòu)和引腳圖如圖所示。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only

15、 Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MC-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 AT89C51引腳圖3.1.1 主要特性8051CPU與MCS-51兼容4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器（壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán)）全靜態(tài)工作：0HZ-24KHZ三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定128*8位內(nèi)部RAM32位可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源可編程串行通道低功耗的閑置

16、和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路3.1.2 管腳說(shuō)明VCC：供電電壓GND:接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏極開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，

17、P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高8位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)

18、P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，各功能口功能如下：口管腳 備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD (串行輸出口)P3.2/INT0 (外部中斷0)P3.3/INT1 (外部中斷1)P3.4 T0 (計(jì)數(shù)器0外部輸入)P3.5 T1（計(jì)數(shù)器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3.7/RD (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器

19、周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地址字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定是目的。然而它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定是目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令時(shí)才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指

20、期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的信號(hào)將不出現(xiàn)。/VPP:當(dāng)保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH）,不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，將內(nèi)部鎖定為RESET;當(dāng)端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出引腳。3.2 LED顯示系統(tǒng)LED 燈的顯示原理:通過(guò)同名管腳上所加電平的高低來(lái)控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮而顯示不同的字形，如 dp,g,f,e,d,c,b,a全亮顯示為8，采用共陽(yáng)極連

21、接驅(qū)動(dòng)代碼。驅(qū)動(dòng)代碼表顯示數(shù)值dp,g,f,e,d,c,b,a驅(qū)動(dòng)代碼011010000C0H111111001F9H210100100A4H310110000B0H41001100199H51001001092H61000001082H711111000F8H81000000080H91001000090H相應(yīng)在程序軟件上，可以通過(guò)調(diào)用程序給定的秒值經(jīng)過(guò)特定計(jì)算算出需要顯示的個(gè)位和十位，然后有DPTR調(diào)取LEDMAP的代碼。LED8段數(shù)碼管的設(shè)置為每個(gè)方位上的一對(duì)為顯示器。四個(gè)方位上總共用8個(gè)LED接在單片機(jī)的IO口上。雖然路口不一樣，但是顯示的時(shí)間在數(shù)字上是一樣的，所以8個(gè)數(shù)碼管的段都接在

22、P0口，每個(gè)數(shù)碼管的位選端都接在P2口，如圖3.7所示,并且通過(guò)三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制每位的亮滅。3.3 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路MCS-51單片機(jī)芯片內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。當(dāng)使用內(nèi)部振蕩電路時(shí)，XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體和微調(diào)電容，如圖所示，圖中C2、C3大小一般為30pF。還加了復(fù)位/備用電源引腳的接線方法，任何單片機(jī)在工作之前都要進(jìn)行復(fù)位，以便CPU以及其他功能部件都處于一個(gè)確定的初始化狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作，也就是程序開(kāi)始執(zhí)行之前，單片機(jī)做好準(zhǔn)備工作。如何進(jìn)行復(fù)位呢？只能在單片機(jī)的RST引腳上保持兩個(gè)機(jī)

23、器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）的高電平即可對(duì)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。當(dāng)主電源VCC發(fā)生掉電或者是電壓降低到電平規(guī)定值時(shí)，VPD上外接的備用電源自動(dòng)啟用，為單片機(jī)內(nèi)部RAM提供電源，以保護(hù)片內(nèi)RAM中的信息不丟失，使系統(tǒng)在恢復(fù)上電后能正常運(yùn)行。3.4 復(fù)位電路復(fù)位電路AT89C51的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位電路通常采用上電復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。在此次設(shè)計(jì)中，我使用了上電復(fù)位方式。上電復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。四、 軟件設(shè)計(jì)4.1 LED顯示程序設(shè)計(jì)思路掃描十位輸出十位數(shù)據(jù)掃描百位輸出百位數(shù)據(jù)開(kāi)始結(jié)束掃描個(gè)位輸出個(gè)位數(shù)據(jù)在這部分我使用了數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示方式來(lái)顯示數(shù)據(jù)。所謂動(dòng)態(tài)顯示方

24、式，就是在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段碼線上輸出相應(yīng)為要顯示的字符的段碼。這樣，在同一時(shí)刻，LED中只有選通的那位顯示出字符，而其他位則是熄滅的。如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示出將要顯示的字符。LED顯示流程圖4.2 交通燈程序設(shè)計(jì)思路在這部分我設(shè)置南北方向通行，東西方向禁行為初始狀態(tài)，持續(xù)時(shí)間為27s。接下來(lái)黃燈閃爍3s，然后南北方向禁行，東西方向通行，持續(xù)時(shí)間仍為27s，最后黃燈閃爍3s，回到初始狀態(tài)，如此循環(huán)。Y結(jié)束開(kāi)始南北綠燈亮 東西紅燈亮黃燈閃爍LED是否為0000000000000000LED是否為00南北紅燈亮 東西綠燈亮LE

25、D是否為0黃燈閃爍LED是否為00000000NYNYNYN4.3 緊急情況設(shè)計(jì)思路當(dāng)需要應(yīng)對(duì)特殊情況時(shí)，在人為控制下，程序由中斷入口地址切換到中斷程序，根據(jù)實(shí)際情況的不同切換到不同的中斷子程序，當(dāng)緊急情況處理完，由人為控制返回原程序。程序流程圖如下：中斷入口地址保護(hù)斷點(diǎn)判斷是哪種中斷斷斷進(jìn)入相應(yīng)中斷程序人為結(jié)束中斷恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)中斷返回結(jié)束緊急情況程序流程圖中斷入口地址為：中斷入口地址（16進(jìn)制）外部中斷定時(shí)器T00003H000BH五、 系統(tǒng)調(diào)試5.1 硬件電路接法的操作1.防止選擇（刪除）元器件2.移動(dòng)元器件3.縮放視圖4.連接導(dǎo)線5.仿真、調(diào)試5.2 單片機(jī)系統(tǒng)PROTEUS設(shè)計(jì)與仿真過(guò)程P

26、roteus強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真功能，使它可成為單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和改進(jìn)手段之一。全部過(guò)程都是在計(jì)算機(jī)上通過(guò)Proteus來(lái)完成的。其過(guò)程一般也可分為三步：1.在ISIS平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、選擇元器件、接插件、連接電路和電氣檢測(cè)等。簡(jiǎn)稱(chēng)Proteus電路設(shè)計(jì)。2.在Keil平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)、編譯、匯編編譯、代碼級(jí)調(diào)試，最后生成目標(biāo)代碼文件（*. hex）。簡(jiǎn)稱(chēng)Proteus源程序設(shè)計(jì)和生成目標(biāo)代碼文件。3.在ISIS平臺(tái)上將目標(biāo)代碼文件加載到單片機(jī)系統(tǒng)中，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)交互、協(xié)同仿真。它在相當(dāng)程度上反映了實(shí)際單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。簡(jiǎn)稱(chēng)Proteus仿真。5.

27、3 仿真結(jié)果將在Keil平臺(tái)上生成目標(biāo)代碼文件（*. hex）加載到單片機(jī)系統(tǒng)中，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，運(yùn)行結(jié)果顯示如圖所示。 硬件仿真圖開(kāi)始運(yùn)行后，南北方向通行，東西方向禁行，同時(shí)數(shù)碼管從55顯示，每隔一秒數(shù)碼管減一，當(dāng)減到0時(shí)，四路的黃燈開(kāi)始閃爍，數(shù)碼管同時(shí)從5開(kāi)始減一，減到0時(shí)，南北方向禁行，東西方向通行，同時(shí)數(shù)碼管從55顯示，每隔一秒數(shù)碼管減一，當(dāng)減到0時(shí)，四路的黃燈開(kāi)始閃爍，數(shù)碼管同時(shí)從5開(kāi)始減一，減到0時(shí)，返回初始狀態(tài)，再?zèng)]有外部中斷的情況下如此循環(huán)下去。 四個(gè)方向禁行硬件仿真圖K1為外部中斷按鈕，當(dāng)按下K1時(shí)，數(shù)碼管不再顯示數(shù)，黃燈閃爍五秒后，四路燈都為紅色。當(dāng)按下復(fù)位開(kāi)關(guān)后，返回到初始

28、狀態(tài)。南北通行東西禁行硬件仿真圖K2為外部中斷按鈕，當(dāng)按下K2時(shí)，數(shù)碼管不再顯示數(shù)，黃燈閃爍五秒后，南北方向保持通行，東西方向保持禁行。當(dāng)按下復(fù)位開(kāi)關(guān)后，返回到初始狀態(tài)。南北禁行東西通行硬件仿真圖K3為外部中斷按鈕，當(dāng)按下K3時(shí)，數(shù)碼管不再顯示數(shù)，黃燈閃爍五秒后南北方向保持禁行，東西方向保持通行。當(dāng)按下復(fù)位開(kāi)關(guān)后，返回到初始狀態(tài)。六、 總結(jié)經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的查閱資料、電路設(shè)計(jì)和調(diào)試程序，我的畢業(yè)論文得以順利完成。通過(guò)這次的鍛煉，讓我對(duì)電子制作有了更深的體會(huì)。 回想做課設(shè)的整個(gè)過(guò)程，艱辛同時(shí)又充滿樂(lè)趣。通過(guò)這次親自體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。本次設(shè)計(jì)

29、讓我學(xué)到了許多書(shū)本上學(xué)不到的東西，增強(qiáng)了我的分析理解能力，也對(duì)智能儀器乃至我們專(zhuān)業(yè)有了進(jìn)一步的了解。同時(shí)我也學(xué)會(huì)了一些軟件的應(yīng)用，如：Altium Designer DXP、Keil、Visio等。這次自選設(shè)計(jì)為交通燈系統(tǒng)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要針對(duì)上學(xué)期所學(xué)的智能儀器和前面所學(xué)幾門(mén)專(zhuān)業(yè)課進(jìn)行的。從課題分析開(kāi)始，再進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)整體調(diào)試。最后到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。每一步都讓我將理論學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，也使我掌握了一整套規(guī)范的設(shè)計(jì)操作流程。我的課程設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先要感謝學(xué)校和老師能給予我們這次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。其次要感謝我的指導(dǎo)老師孫老師，在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中孫老師給予了我熱情的幫助和悉心的指導(dǎo)

30、，在此我要向她說(shuō)聲謝謝。通過(guò)這次理論與實(shí)際結(jié)合的學(xué)習(xí)，加深了我對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，更重要的是鍛煉了我的能力，這次設(shè)計(jì)在不斷的復(fù)習(xí)、學(xué)習(xí)中度過(guò)，使我受益匪淺，也使我對(duì)單片機(jī)的運(yùn)用有了進(jìn)一步的了解和掌握，也為今后的學(xué)習(xí)生活和工作打下良好的基礎(chǔ)。20參考文獻(xiàn)1. 李群芳：?jiǎn)纹⑿陀?jì)算機(jī)與接口技術(shù)（第4版），電子工業(yè)出版社，20122. 譚浩強(qiáng)：C程序設(shè)計(jì)（第四版），清華大學(xué)出版社，20113. 周立功：ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程（第2版），北京航空航天大學(xué)出版社，20084. 蔡偉智：LED道路交通燈的研制，液晶與顯示，第20卷第五期5. 張友德：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用，復(fù)旦大學(xué)出版社，20026. 倪繼烈：

31、微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)，清華大學(xué)出版社，20057. 徐愛(ài)鈞：智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì)（第二版）北京航空航天大學(xué)出版社，20048. 吳金戌、沈慶陽(yáng)、郭庭吉：8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用清華大學(xué)出版社，20029. 謝自美：電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試（第三版）華中科技大學(xué)出版社，200610. 黃智偉：凌陽(yáng)單片機(jī)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，北京航空航天大學(xué)出版社，2007致謝我的課程設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先要感謝學(xué)校和老師能給予我們這次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。其次要感謝我的指導(dǎo)老師孫老師，在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中孫老師給予了我熱情的幫助和悉心的指導(dǎo)，在此我要向她說(shuō)聲謝謝。通過(guò)這次理論與實(shí)際結(jié)合的學(xué)習(xí)，加深了我

32、對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，更重要的是鍛煉了我的能力，這次設(shè)計(jì)在不斷的復(fù)習(xí)、學(xué)習(xí)中度過(guò)，使我受益匪淺，也使我對(duì)單片機(jī)的運(yùn)用有了進(jìn)一步的了解和掌握，也為今后的學(xué)習(xí)生活和工作打下良好的基礎(chǔ)。華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)附錄匯編代碼：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP DIP0 ORG 000BH LJMP TT0MAIN:MOV R4,#20 MOV 40H,#00H MOV 44H,#00H MOV 45H,#00H MOV 46H,#00H MOV 47H,#00H MOV R0,46H CJNE R0,#01H,XX MOV 41H,#04H MOV 42H,

33、#08H MOV 43H,#08H XX:MOV 41H,#04H MOV 42H,#04H MOV 43H,#09H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H MOV TMOD,#01H SETB ET0 SETB EX0 SETB IT0 SETB EA SETB TR0 MOV P1,#00H SETB P1.3 / SETB P1.7 PLY:MOV R0,45H CJNE R0,#01H,YY CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.0 AJMP PLY YY:CLR P1.1 CLR P1.2 SETB P1.0 MOV DPTR,#TAB MOV A,41H

34、 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH MOVX DPTR,A LCALL DEL2MS CLR P1.0 SETB P1.1 CLR P1.2 MOV DPTR,#TAB MOV A,42H MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH MOVX DPTR,A LCALL DEL2MS CLR P1.0 CLR P1.1 SETB P1.2 MOV DPTR,#TAB MOV A,43H MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH MOVX DPTR,A LCALL DEL2MS AJMP PLYTT0:CLR EA PUSH Acc SE

35、TB EA MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH DJNZ R4,RET1 MOV R4,#20 MOV R0,43H CJNE R0,#09H,L0 MOV R0,42H CJNE R0,#09H,L0 MOV R0,41H CJNE R0,#09H,L0 MOV R0,40H CJNE R0,#00H,L1 LCALL S0 INC 40H LJMP L0 L1:MOV R0,40H CJNE R0,#01H,L2 LCALL S1 INC 40H LJMP L0 L2:MOV R0,40H CJNE R0,#02H,L3 LCALL S0 INC 40H LJMP L0

36、L3:LCALL S2 MOV 40H,#00H L0:INC 41H MOV R0,44H CJNE R0,#01H,L4 CPL P1.5 L4:MOV R0,41H CJNE R0,#0AH,RET1 MOV 41H,#00H INC 42H MOV R0,42H CJNE R0,#0AH,RET1 MOV 42H,#00H INC 43H MOV R0,43H CJNE R0,#0AH,RET1 MOV 43H,#0AHRET1:CLR EA POP Acc SETB EA RETIDIP0:CLR EA PUSH PSW PUSH Acc SETB EA LCALL DEL2MS MOV P2,#0FFH MOV A,P2 O