智能交通信號燈系統(tǒng)仿真畢業(yè)論文

1、智能交通信號燈系統(tǒng)仿真目 錄摘要1關(guān)鍵詞1Abstract1Key words1緒論11智能交通燈的歷史背景21.1智能交通燈的國內(nèi)外開展?fàn)顩r 21.國內(nèi)研究現(xiàn)狀 21.1.2國外研究現(xiàn)狀31.2本課題的研究目的和意義41.3本文的主要工作52 PLC相關(guān)知識52.1 PLC的概述以及特點(diǎn)5 PLC的特點(diǎn) 52.2 PLC的結(jié)構(gòu)原理 5 PLC的分類 5 PLC的結(jié)構(gòu) 52.2.3 PLC的工作原理 62.3 PLC的匯編語言及根本指令 6 PLC的匯編語言 6 PLC的根本指令 73 Proteus簡介103.1 Proteus綜述103.2 ISIS設(shè)計(jì) 113.3 Proteus ISI

2、S原理圖設(shè)計(jì)143.4 Proteus 軟件EDA 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 163 實(shí)驗(yàn)資源豐富 17 實(shí)驗(yàn)周期少17 硬件投入少 17 實(shí)驗(yàn)過程損耗小183.5 Proteus 與Kei 的聯(lián)調(diào)184. 本文設(shè)計(jì)的交通燈工作原理 195. 總結(jié)206. 致謝20附錄A 源程序代碼及注釋21 智能交通信號燈系統(tǒng)仿真 摘要：交通燈是城市交通監(jiān)管系統(tǒng)的重要組成局部，對于保證機(jī)動車輛的平安運(yùn)行，維持城市道路的順暢起到了重要的作用。隨著車輛的日益增多，交通問題將日趨嚴(yán)重?？赏ㄟ^多修建道路或 車輛的方法來解決，但道路的增加是有限的，而限制撤了會使汽車及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)受到壓制。目前，興旺國家的交通主要是向智能化交通方向開

3、展。交通燈是管理城市交通的重要工具，交通燈對道路交通流的影響近年來引起廣闊學(xué)者的廣泛注意。目前絕大局部交通燈其時(shí)間都是設(shè)定好的，不管是車流頂峰還是低谷，紅綠燈的時(shí)間都固定不變，還有一些交通燈能根據(jù)簡單劃分的時(shí)間段來調(diào)整時(shí)間，但控制起來都不是很靈活，這使得城市車流的調(diào)節(jié)不能到達(dá)最優(yōu)。本論文在PLC的根底上，結(jié)合實(shí)際，采用模糊邏輯的測試方法，對整個(gè)道路的交通現(xiàn)狀進(jìn)行簡單的統(tǒng)計(jì)。設(shè)計(jì)中采用AT89C52單片機(jī)對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行簡單的控制，用匯編語言進(jìn)行程序控制的編訂，采用單片機(jī)仿真軟件Proteus進(jìn)行仿真模擬。經(jīng)過模擬仿真得出整個(gè)系統(tǒng)的都可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能，具有一定的實(shí)用性。關(guān)鍵詞：智能交通燈；Pro

4、teus；PLCIntelligent traffic light system simulation Abstract：The traffic light is urban traffic supervision system important constituent, to guarantee safe operation of motor vehicles, maintain the urban road smooth played an important role. With the increasing of vehicles, the traffic problem will

5、become more and more serious. But through many roads or vehicles solution to the increase, but the road is limited, and the limit retreated can make cars and related industry suppressed. At present, the traffic is mainly developed countries to intelligent traffic direction. The traffic light is the

6、important tool of urban traffic management, traffic lights on road traffic flow caused by the influence of the majority of scholars in recent years attention. Currently most of the traffic lights its time are set good, whether it is the lowlands, traffic light traffic peak time fixed, and some traff

7、ic lights can according to simple period of time to adjust divided, but not very flexible control together, which makes the city traffic regulation cannot achieve optimal. This paper on the basis of the PLC, combined with the actual, the fuzzy logic test method, for the whole road traffic situation

8、in the simple statistics. By AT89C52 single chip computer in the design to the whole system simple control, in assembler language program control development, Proteus one-chip computer simulation software simulation. Through simulation of the whole system can be obtained for achieving function, has

9、practical value.Key words: Intelligent traffic lights; Proteus; PLC緒論 交通信號燈是交通信號中的重要組成局部，是道路交通的根本語音。交通信號燈由紅燈表示禁止通行、綠燈表示允許通行、黃燈表示警示組成。道路交通信號燈是交通平安產(chǎn)品中的一個(gè)類別，是為了加強(qiáng)道路交通管理，減少交通事故的發(fā)生，提高道路使用率，改變交通狀況的一種重要工具，適用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信號控制機(jī)控制，指導(dǎo)車輛和行人平安有序地通行。城市交通信號控制是通過對交通流量的調(diào)節(jié)以到達(dá)改善人和貨物的平安運(yùn)輸，提高運(yùn)營效率。交通系統(tǒng)時(shí)一個(gè)具有隨機(jī)性、模糊性和不確

10、定性的復(fù)雜系統(tǒng)，建立數(shù)學(xué)模型非常困難，有時(shí)甚至無法用現(xiàn)有的數(shù)學(xué)方法加以描述。目前大多采用的自適應(yīng)信號控制，它需要數(shù)學(xué)建模，且不考慮交通延誤、停車次數(shù)等。所以經(jīng)典控制法很難得到滿意的效果。而智能控制是一種無須建立數(shù)學(xué)模型的控制方法，它能模仿有經(jīng)驗(yàn)的交警指揮交通時(shí)的思路，到達(dá)很好的控制效果。當(dāng)今世界各國的大城市無不存在著交通擁擠的問題。目前，我國汽車數(shù)量約占世界的2%，交通事故死亡人數(shù)卻占到15%左右。交通平安問題成為嚴(yán)重制約和諧社會建設(shè)的重要因素。道路交通系統(tǒng)的運(yùn)行也正面臨著極大挑戰(zhàn)，道路交通平安形勢極其嚴(yán)峻。然而有限的土地和經(jīng)濟(jì)制約使得道路建設(shè)不可能到達(dá)相對滿意的里程數(shù)，所以要求在不斷擴(kuò)張道路

11、規(guī)模的同時(shí)，提高交通路網(wǎng)的通行能力。這就需要綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息與通訊技術(shù)等手段來提高交通運(yùn)輸效率。智能交通系統(tǒng)ITSIntelligent Transportation Dystem-ITS便是指在對上述問題提出一些根本性解決方案。 1智能交通燈的國內(nèi)外開展現(xiàn)狀及研究意義11 智能交通的國內(nèi)外開展?fàn)顩r 111 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀 隨著公路交通運(yùn)輸?shù)拈_展，交通擁擠、道路阻塞和交通事故頻繁發(fā)生等問題越來越嚴(yán)重地困擾著世界各大城市。在我國，長期以來城市人均道路面積一直處于低水平狀態(tài)，近十年有了較快開展，人均面積由2.8平方米上升到6.6平方米。盡管其增長幅度較快，仍趕不上城市交通流量年均20%的增長速度。

12、目前全國32個(gè)百萬人口以上的大城市中，有27個(gè)城市的人均道路面積低于全國平均水平，另外，最近幾年也是大城市機(jī)動車增長速度最快的年份，轎車、客車、面包車以及摩托車的增幅年均在15%以上。相對于交通運(yùn)輸工具的飛速開展，我國交通配套設(shè)施建設(shè)明顯滯后，道路平安網(wǎng)絡(luò)、道路標(biāo)識、交通指揮中心仍然缺乏。單獨(dú)從車輛方面或道路方面考慮，均很難有效地解決交通問題。通過采用信息通信技術(shù)、電子技術(shù)以及其他科學(xué)技術(shù)把它們聯(lián)系起來，并實(shí)現(xiàn)只能化的ITS才能解決根本問題，交通信息化需要融合科技力量才能使目前的交通問題得到改善。我國城市交通信息化目前還處于起步階段，無論是交通管理中心、信息效勞中心的平臺建設(shè)，還是交通工具的導(dǎo)

13、航系統(tǒng)配備都不完善，只能交通系統(tǒng)中的各部門、各個(gè)環(huán)節(jié)直接的銜接、配合還存在問題。這些因素嚴(yán)重制約著我國城市交通信息化的開展。全國大中城市普遍存在著道路擁擠、車輛堵塞、交通秩序混亂的現(xiàn)象。概況起來，目前我們城市交通主要呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)和問題：城市規(guī)模逐步擴(kuò)大，運(yùn)輸壓力沉重；機(jī)動車增長加快，道路容量缺乏；路網(wǎng)不合理，交通管理水平低下；公共交通萎縮，出行結(jié)構(gòu)不合理。我國的ITS研究和實(shí)施起步較晚，90年代中期以來，在交通部的組織下，我國交通運(yùn)輸界得科學(xué)家和工程技術(shù)人員開始跟蹤ITS技術(shù)，并取得很大的進(jìn)步。我國政府在繼續(xù)加快根底建設(shè)的同時(shí)，已提出將智能交通作為我國未來交通運(yùn)輸領(lǐng)域開展的重要方向和優(yōu)先領(lǐng)域

14、予以重點(diǎn)支持。1998年1月交通部批準(zhǔn)成立了國家智能交通系統(tǒng)工程研究中心，依托單位為交通部公路科學(xué)研究所。在交通部的組織下，該中心承當(dāng)了局部重點(diǎn)工程的研究“智能交通系統(tǒng)開展戰(zhàn)略研究。通過該工程的研究，提出我國智能交通系統(tǒng)開展的整體框架，為交通運(yùn)輸界提供指導(dǎo)性意見。在“十五期間，由科學(xué)技術(shù)部牽頭，國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心承當(dāng)、全國20余所高校和研究所參與的國家重大公關(guān)工程“ITS體系框架和“ITS標(biāo)準(zhǔn)體系及關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)制定已經(jīng)通過國家鑒定。112 國外的研究現(xiàn)狀 從國際上智能交通系統(tǒng)的開展歷史來看，各國普遍認(rèn)為起步于60-70年代的交通管理計(jì)算機(jī)化就是智能交通系統(tǒng)的萌芽。隨著社會的開展和技術(shù)

15、的進(jìn)步，交通管理和交通工程桌布開展成智能交通系統(tǒng)，但是智能交通系統(tǒng)與原來意義上的交通管理和交通工程有著本質(zhì)的區(qū)別，智能交通系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)性、信息的交互性以及效勞的廣泛性，其核心技術(shù)是交通流理論、信息技術(shù)、通信技術(shù)、智能控制技術(shù)和系統(tǒng)工程等。 智能交通系統(tǒng)目前在歐美等興旺國家正得到廣泛應(yīng)用。據(jù)測，應(yīng)用智能交通系統(tǒng)后，可有效提高 運(yùn)輸效益，使交通擁擠降低20%。延誤損失減少10-25%。車禍降低50-80%，油料消耗減少30%。美國ITS開展?fàn)顩r：美國是應(yīng)用ITS較為成功的國家之一。1995年3月，美國交通部出版了“國家智能交通系統(tǒng)工程規(guī)劃，明確規(guī)定了智能交通燈的7大領(lǐng)域和29個(gè)用戶效勞功能，并

16、確定了到2005年的年度開發(fā)方案。7大領(lǐng)域包括：出行和交通管理系統(tǒng)，出行需求管理系統(tǒng)，公共交通運(yùn)營系統(tǒng)，商用車輛運(yùn)營系統(tǒng)，電子收費(fèi)系統(tǒng)，應(yīng)急管理系統(tǒng)，先進(jìn)的車輛控制和平安系統(tǒng)。據(jù)報(bào)道，目前ITS在美國的應(yīng)用已達(dá)80%以上。而且相關(guān)的產(chǎn)品也較先進(jìn)。美國ITS應(yīng)用在車輛平安系統(tǒng)占51%，電子收費(fèi)占37%，公路及車輛管理系統(tǒng)占28%，導(dǎo)航定位系統(tǒng)占20%，商業(yè)車輛管理系統(tǒng)占14%方面開展較快。美國聯(lián)邦政府1990-1997年用于ITS研究開發(fā)的年度預(yù)算總計(jì)為12.935億美元，20年開展規(guī)劃投資預(yù)算約為400億美元。美國政府要求將ITS的開展與建設(shè)納入各級政府的根本投資方案之中，大局部資金由聯(lián)邦、州

17、和各級地方政府提供，也注重調(diào)動私營企業(yè)的投資積極性。日本ITS開展?fàn)顩r：日本早在1973年就開始了對智能交通系統(tǒng)的研究。日本ITS規(guī)劃體系包括：先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)，平安輔助系統(tǒng)，交通管理最優(yōu)化系統(tǒng)，道路交通管理高效化系統(tǒng)，公交支援系統(tǒng)，車輛運(yùn)營管理系統(tǒng)，行人誘導(dǎo)系統(tǒng)和緊急車輛支援系統(tǒng)。日本的ITS主要應(yīng)用在交通信息提供、電子收費(fèi)、公共交通、商業(yè)車輛管理以及緊急車輛優(yōu)先等方面，目前在日本已有超過1800萬人的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)用戶。日本政府1996-1997年用于ITS研究開發(fā)的預(yù)算為161億日元，用于ITS實(shí)用化和根底設(shè)施建設(shè)的預(yù)算為1285億日元。1996年，“推進(jìn)ITS總體設(shè)想推出了一個(gè)投資預(yù)算7.

18、8兆日元的20年規(guī)劃。日本走政府與民間企業(yè)相互合作的道路，如車輛信息通訊系統(tǒng)VICS的運(yùn)作方式極大地調(diào)動了企業(yè)的積極性，加速了日本ITS的開發(fā)與應(yīng)用。歐洲ITS開展?fàn)顩r：歐洲在ITS應(yīng)用方面的進(jìn)展介于日本和美國之間。目前正在進(jìn)行Telematic的全面開發(fā)，方案在全歐洲建立專門的交通以道路交通為主無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，并正在開發(fā)先進(jìn)的出行信息效勞系統(tǒng)ATIS，車輛控制系統(tǒng)AVCS，商業(yè)車輛運(yùn)行系統(tǒng)ACVO，電子收費(fèi)系統(tǒng)等。在20世紀(jì)80年代中期，歐洲10多個(gè)國家投資50多億美元，旨在完善道路設(shè)施，提高效勞水平。歐盟從1984年到1998年僅用于ITS共同研究開發(fā)工程的預(yù)算就達(dá)280億歐洲貨幣單位。其

19、他國家ITS開展?fàn)顩r：韓國ITS示范工程選在光州市，預(yù)計(jì)耗資100億韓元，選取了交通感誚信號系統(tǒng)，公共車乘客信息系統(tǒng)，動態(tài)線路引導(dǎo)系統(tǒng)，自動化，及時(shí)播報(bào)系統(tǒng)，電子收費(fèi)系統(tǒng)，停車預(yù)報(bào)系統(tǒng)，動態(tài)測重系統(tǒng)，ITS中心等9項(xiàng)內(nèi)容；馬來西亞ITS建設(shè)集中在多媒體超級走廊，從位于吉隆坡88層的國油雙峰塔開始，南伸至雪邦新國際機(jī)場，達(dá)750平方公里。目標(biāo)是利用兆位光纖網(wǎng)絡(luò)，把多媒體資訊城，國際機(jī)場，新聯(lián)邦首都等大型根底設(shè)施聯(lián)系起來；新加坡ITS建設(shè)集中在先進(jìn)的城市交通管理系統(tǒng)方面，該系統(tǒng)除了具有傳統(tǒng)功能，如信號控制，交通檢測，交通誘導(dǎo)外，還包括用電子計(jì)費(fèi)卡控制車流量。在頂峰時(shí)段和擁擠路段還可以自動提高通行費(fèi)

20、，盡可能合理地控制道路的使用效率。 通過設(shè)計(jì)一個(gè)交通信號燈控制系統(tǒng)，從而鍛煉自己的動手能力，深入了解一下交通燈的工作原理。綜合應(yīng)用微機(jī)原理等課程方面的知識，熟練掌握仿真系統(tǒng)的使用方法，到達(dá)提高綜合應(yīng)用相關(guān)知識的能力，掌握系統(tǒng)全部設(shè)計(jì)過程的目的。通過課程設(shè)計(jì)，熟練掌握匯編語言的編程方法，將理論聯(lián)系到實(shí)踐中去，提高我們的動腦和動手的能力，提高我們的邏輯抽象能力。隨著社會的開展，人們的消費(fèi)水平不斷的提高，私人車輛不斷的增加。人多、車多道路少的道路交通狀況已經(jīng)很明顯了。車輛的增加反映出了國家的整體進(jìn)步，但是也給人民帶來了其他的一些負(fù)面的影響。我國是13億多人口的大國，到2006年，全國的機(jī)動車保有量超

21、過了8000萬，而全國公路通車總里程只有14.8萬公里。靜態(tài)比例為：人均車輛越0.5輛，而人均道路只有0.00011公里；每輛車均道路占有量約為0.002公里；且其中90%的道路屬于機(jī)動車與非機(jī)動車和行人混雜。今后幾年機(jī)動車輛數(shù)字還在急劇增加，道路超負(fù)荷承載，致使交通事故逐年增加。因此我們需要開發(fā)新型的交通控制系統(tǒng)。13本文的主要工作本文主要的任務(wù)就是介紹PLC，Proteus的相關(guān)知識，重點(diǎn)介紹了，本課題設(shè)計(jì)的軟件及其仿真的過程。對于設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的許多問題進(jìn)行了自己的思考分析，還有一些自己做這個(gè)設(shè)計(jì)的一些心得，對于整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的總體思考，使自己的這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對于自己的意義更加的深刻。2. PL

22、C相關(guān)知識21 PLC的概述以及其特點(diǎn)可編程控制器Programmable Controller是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器Programmable Logic Controller，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的開展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了防止與個(gè)人計(jì)算機(jī)Personal Computer的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。211 PLC的特點(diǎn)1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；2.通用性高，使用方便；3.程序設(shè)計(jì)簡單，易學(xué)，易懂；

23、4.采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組合靈活方便；5. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短；6. 安裝簡便，調(diào)試方便，維護(hù)工作量小；7.對生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)，可進(jìn)行柔性生產(chǎn)。22 PLC的分類以及結(jié)構(gòu)原理2.21 PLC 的分類 1按PLC的結(jié)構(gòu)形式分類：1整體式；2模塊式；2. 按PLC的I/O點(diǎn)數(shù)分類：1小型256點(diǎn)以下；2中型256點(diǎn)以上，2048點(diǎn)以下；3大型2048點(diǎn)以上；3.按PLC功能分類：抵擋類，中檔型，高檔型；PLC的結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)根本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式模塊式兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，

24、這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)那么組合配置。PLC的根本結(jié)構(gòu)框圖如下：圖1 PLC的根本結(jié)構(gòu)圖 PLC的工作原理 輸入采樣階段，在此階段，順序讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，即使輸入信號發(fā)生變化，內(nèi)存中輸入信息也不變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才能讀入信息。程序執(zhí)行階段：PLC對用戶程序掃描。輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過隔離電路，驅(qū)動功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號驅(qū)動外部負(fù)載。3. Proteus簡介31 Prote

25、us 綜述 Proteus 軟件是由英國Lab Center Electronics 公司開發(fā)的EDA 工具軟件。Proteus軟件已有近20 年的歷史，在全球已得到廣泛使用。Proteus 軟件集成了高級原理布圖、混合模式SPICE 電路仿真、PCB 設(shè)計(jì)以及自動布線來實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)。如下圖，Proteus 是一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件平臺：ISIS 為功能強(qiáng)大的原理布線工具；ARES PCB 設(shè)計(jì)為一個(gè)完整的PCB 設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 圖3系統(tǒng)特性：1 ISIS 原理布圖：一個(gè)易用而又功能強(qiáng)大的工具；2 PROSPICE 混合模型SPICE 仿真：可以升級到獨(dú)特的虛擬系統(tǒng)模型技術(shù)的工

26、業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE3F5f 仿真器； 3 ARES PCB 設(shè)計(jì)：具有32 位數(shù)據(jù)庫、元件自動布置、撤消和重試的自動布線功能的超強(qiáng)性能的PCB 設(shè)計(jì)系統(tǒng)； 4標(biāo)準(zhǔn)圖形用戶界面；5保證所有的重要模塊的操作性能和兼容性；6 支持Windows 98/Me/2000/XP； 7產(chǎn)品完全可以信賴：超過15 年的連續(xù)不斷的開發(fā)；此系統(tǒng)的成型得益于多年來的持續(xù)開發(fā)，世界著名的電子雜志?電在世界EWW?在關(guān)于PCB 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的文章中將Proteus 軟件評為最好的產(chǎn)品。Proteus軟件由ISIS和ARES兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中ISIS是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真軟件，ARES是一款高級的布線編輯軟件。 ISIS是一

27、個(gè)操作簡便而功能強(qiáng)大的原理繪圖工具。Proteus軟件的虛擬系統(tǒng)模型使用了混合模式的SPICE電路仿真，動態(tài)器件和微控制器模型，實(shí)現(xiàn)了完整的基于微控制器設(shè)計(jì)的協(xié)同仿真。Proteus軟件第一次真正使在物理原型出來之前對各類設(shè)計(jì)的開發(fā)和測試成為可能。 Proteus 軟件支持許多通用的微控制器，如PCI、AVR、HC11 以及8051；包含強(qiáng)大的調(diào)試工具，具有對存放器和存儲器，斷點(diǎn)和單步模式IAR C-SPY、Keil、MALAB等開發(fā)工具的源程序進(jìn)行調(diào)試的功能；能夠觀察代碼在仿真硬件上的實(shí)時(shí)運(yùn)行效果、對顯示、按鈕、鍵盤等外設(shè)的交互可視化進(jìn)行仿真；具有6000 多種模擬和數(shù)字器件的模型庫；具有單

28、步斷點(diǎn)設(shè)置等調(diào)試功能；能夠與常用的匯編器、編譯器如IAR、Keil、Proton 等協(xié)同調(diào)試；有直流電流表/電壓表、交流電壓表/電流表、示波器邏輯分析儀、計(jì)數(shù)/按時(shí)/頻率計(jì)虛擬終端、SPI 調(diào)試器等虛擬儀器，以仿真中的測量記錄提供了方便；支持圖形化的分析功能，具有頻率特性、傅立葉、失真、噪聲分析等多種繪圖方式、可將仿真曲線精美地繪制出來。3.2 ISIS 設(shè)計(jì) Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的Windows界面，如下圖，包括：標(biāo)題欄、主菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對象選擇按鈕、預(yù)覽對象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制

29、按鈕、預(yù)覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口。 圖5Proteus VSM 中的整個(gè)電路分析是在ISIS 原理圖設(shè)計(jì)模塊下延續(xù)下來的，原理圖中包含： 1直接布置在線路上的探針：電壓探針Voltage probes，可在模擬仿真和數(shù)字仿真中使用。在模擬電路中記錄真實(shí)的電壓值，而在數(shù)字電路中，記錄邏輯電平及其強(qiáng)度。電流探針Current probes，僅可在模擬電路中使用，并可顯示電流方向。2電路鼓勵(lì)：DC：直流電壓源。Sine：幅值、頻率、相位可控的正弦波發(fā)生器。Pulse：幅值、周期和上升/下降沿時(shí)間可控的模擬脈沖發(fā)生器。Exp：指數(shù)發(fā)生器。SFFM：單頻率調(diào)頻波信號發(fā)生器。Pwlin：任意分

30、段線形脈沖、信號發(fā)生器。File：File 信號發(fā)生器。數(shù)據(jù)來源于ASCII 文件。Audio：音頻信號發(fā)生器。DState：穩(wěn)態(tài)邏輯電平發(fā)生器。DEdge：單邊沿信號發(fā)生器。DPulse：單周期數(shù)字脈沖發(fā)生器。DClock：數(shù)字時(shí)鐘信號發(fā)生器。DPattern：模擬信號發(fā)生器。電路鼓勵(lì)多用于模擬電路或數(shù)字邏輯電路中，它們作為觸發(fā)源鼓勵(lì)電路。由于本設(shè)計(jì)是對單片機(jī)以及其外圍電路進(jìn)行仿真，鼓勵(lì)源是單片機(jī)的各I/O 口，設(shè)計(jì)中沒有使用鼓勵(lì)源。但可以把其中的各種信號發(fā)生器看成PLC 的電路輸出或者時(shí)序信號發(fā)生器，應(yīng)用于學(xué)生以后的設(shè)計(jì)中。3虛擬儀器：虛擬示波器Oscilloscope邏輯分析儀Logic

31、 Analyzer定時(shí)技數(shù)器Counter Timer虛擬終端Virtual TerminalSPI 調(diào)試器SPI DebuggerI2C 調(diào)試器I2C Debugger信號發(fā)生器Signal Generator模式發(fā)生器Pattern Generator電壓表和電流表AC/DC voltmeters/ammeters虛擬儀器的設(shè)計(jì)使原理圖的設(shè)計(jì)更加貼近現(xiàn)實(shí)，雖然電路中無法呈現(xiàn)出現(xiàn)實(shí)電路的干擾，但也最大程度上的幫助設(shè)計(jì)者了解電路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的情況，而這也是保證設(shè)計(jì)的客觀性的工具。4曲線圖表：模擬圖表ANALOGUE數(shù)字圖表DIGITAL混合分析圖表MIXED頻率分析圖表FREQUENCY轉(zhuǎn)移特性分

32、析圖表TRANSFER噪聲分析圖表NOISE失真分析圖表DISTORTION傅立葉分析圖表FOURIER音頻分析圖表AUDIO交互分析圖表INTERRACTIVE一致性分析圖表CONFORMANCE直流掃描分析圖表DC SWEEP交流掃描分析圖表AC SWEEP曲線圖表的出現(xiàn)使信號的檢測和觀察簡單明了化，信號是否失真、信號的頻譜、信號的大小在分析儀中清楚可見。這一點(diǎn)，在模擬電路設(shè)計(jì)中有著重要的作用，學(xué)生在模擬電路設(shè)計(jì)中將如魚得水。3.3 Proteus ISIS 原理圖設(shè)計(jì)：ISIS 具有智能原理圖輸出流程8：1設(shè)置編輯環(huán)境：用戶可以可自定義圖形外觀，包括線寬、填充類型、字符等2原理圖連線：點(diǎn)

33、擊元件引腳或者先前連好的線，就能實(shí)現(xiàn)連線；也可使用自動連線工具連線3建立網(wǎng)絡(luò)表：網(wǎng)絡(luò)表是電路板與電路原理圖之間的紐帶。建立的網(wǎng)表用于PCB 制板。4報(bào)表輸出：材料報(bào)表、ERC 報(bào)表等。如圖是ISIS 原理圖輸出的流程圖，由此可見ISIS 設(shè)計(jì)的智能性和人性化使原理圖的設(shè)計(jì)簡明高效。圖6ISIS 運(yùn)行于Windows 操作系統(tǒng)上，特點(diǎn)突出： 1實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232 動態(tài)仿真、I2C 調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。2支持

34、主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：ARM7(LPC21xx)、8051/52 系列、AVR 系列、PIC10/12/16/18 系列、HC11 系列以及多種外圍芯片。3提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、存放器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil、MPLAB 等軟件。4.本文設(shè)計(jì)的軟件的過程本課題在根底的交通信號燈的根底上，加上了模糊的測試，使交通燈具有智能的特性。在常規(guī)的交通信號燈系統(tǒng)里，綠燈紅燈的時(shí)間是固定不變的，在我們現(xiàn)在的城市交通里，經(jīng)常出現(xiàn)單道路的交

35、通堵塞現(xiàn)象，眼睜睜的看著另外的一條路沒車走，自己的這條路車輛爆滿。對于這樣的現(xiàn)象，我在設(shè)計(jì)的時(shí)候加以考慮了下，由于設(shè)備的欠缺，所以在仿真的時(shí)候我用計(jì)數(shù)器對道路的過往車輛進(jìn)行簡單的計(jì)數(shù)，當(dāng)在單位的時(shí)間里通過的車輛數(shù)目得到一定的程度，這個(gè)道路的綠燈會延長亮的時(shí)間，使整個(gè)道路的車輛堵塞得到一定的緩解作用。假設(shè)要是做硬件局部，我覺得應(yīng)該用傳感器，利用傳感器來統(tǒng)計(jì)車流量然后傳入單片機(jī)做出相應(yīng)的調(diào)整。由于交通信號燈的普及化，導(dǎo)致交通信號燈的工作原理都是很明白，下面對本文的設(shè)計(jì)的交通進(jìn)行系統(tǒng)的分析介紹。4.1 軟件程序進(jìn)行簡要的介紹 根據(jù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，軟件設(shè)計(jì)首先應(yīng)對系統(tǒng)資源進(jìn)行進(jìn)行分配和說明。為了增加程序的可

36、讀性，理清程序的編寫思路，程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，可按以下10個(gè)模塊編寫程序： 1.主程序模塊：主要完成RAM清零，T0定時(shí)器的設(shè)置，綠、黃燈的初值設(shè)定，鍵盤查詢以及各子程序的調(diào)用。2.定時(shí)中斷效勞程序模塊：產(chǎn)生0.1秒和1秒的定時(shí)信號，每到了1秒鐘，使南北綠燈(E1H)，南北黃燈(21H)，東西綠燈(CCH)，東西黃燈(23H)進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)。3.掃描顯示子程序：為12位LED動態(tài)顯示提供驅(qū)動信號。P0口和P2口為數(shù)碼管提供驅(qū)動信號，P0口為字段口，低電平有效，P2口為字位碼輸出口，高電平有效。顯示緩沖區(qū)30H到34H共4個(gè)字節(jié)，33H和32H存放南北顯示的十位與個(gè)位數(shù)據(jù)；31H和30H存放東西的

37、十位與個(gè)位數(shù)據(jù)。 4.鍵掃描子程序：檢測P3端口，判斷是否有鍵按下，如果有鍵按下，那么進(jìn)行延時(shí)去抖動并讀取鍵值存入A中。5.鍵值處理子程序：根據(jù)鍵值，轉(zhuǎn)相應(yīng)鍵處理子程序。 6. 設(shè)置鍵處理子程序：設(shè)置鍵是一個(gè)多功能鍵，需要對其所按的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序段。7. 加1鍵處理子程序：在按鍵標(biāo)志位有效的情況下，每按一次加1鍵，對應(yīng)的數(shù)據(jù)作加1處理。長按該鍵時(shí)間超過1秒，那么對應(yīng)的數(shù)據(jù)快速增加。 8. 減1鍵處理子程序：在按鍵標(biāo)志位有效的情況下，每按一次減1鍵，對應(yīng)的數(shù)據(jù)作減1處理。長按該鍵時(shí)間超過1秒，那么對應(yīng)的數(shù)據(jù)快速減小。9. 恢復(fù)通行顯示子程序：在設(shè)置通行時(shí)間的狀態(tài)下此時(shí)鍵處理標(biāo)志

38、位0F2H=1，如在30秒鐘內(nèi)沒有按任何按鍵，那么自動恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，所作的設(shè)置時(shí)間無效。10. 在各個(gè)交通信號燈上都加上計(jì)數(shù)器，對車流量做出統(tǒng)計(jì)，并做出相應(yīng)的調(diào)整。4.2 對控制程序進(jìn)行簡要的解析 1程序開始的準(zhǔn)備階段： sbit k1=P16; /+1sbit k2=P17; /-1sbit k3=P27; /調(diào)完確認(rèn)鍵sbit k4=P30; /時(shí)方向切換鍵sbit k5=P26;/計(jì)數(shù)燈亮延時(shí)5s功能鍵這段程序主要實(shí)現(xiàn)的功能是：首先對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，對計(jì)數(shù)器上的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)現(xiàn)實(shí)的情況設(shè)定不同的時(shí)間，同時(shí)開啟模糊測試，然后調(diào)整完畢進(jìn)行確認(rèn)。2) 2條道路燈的設(shè)置： sbit bl

39、ueled_nb=P10;/南北綠燈sbit yellowled_nb=P14;/南北黃燈sbit redled_nb=P12; /南北紅燈sbit yellowled_dx=P11;/東西黃燈sbit blueled_dx=P13; /東西綠燈sbit redled_dx=P15; /東西紅燈這段程序主要對2條道路得的交通燈做出規(guī)定，讓他們不能同時(shí)紅燈或者綠燈亮，這樣可以防止整個(gè)道路的錯(cuò)亂。同時(shí)這個(gè)也是整個(gè)交通信號燈的根底。3設(shè)置定義： uchar code table11=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f

40、,0 x00;/0 x00全滅uchar data dig;/位選uchar data led;/偏移量uchar data buf6; /buf0，buf1，buf2，buf3,buf4,buf5uchar data sec_dx=64;/碼指示值uchar data sec_nb=64;/南北數(shù)碼指示值uchar data jishu=0;/計(jì)數(shù)指示值uchar data set_timedx=64; /uchar data set_timenb=64;/倒計(jì)時(shí)設(shè)置的鍵值保存uchar data b;/定時(shí)器中斷次數(shù)這段程序主要就是定義一些，在下面程序中出現(xiàn)的代碼，在這邊對這些代碼進(jìn)行簡要

41、的定義，這樣方便在下面的程序中出現(xiàn)時(shí)，能進(jìn)行帶入應(yīng)用，而不會導(dǎo)致程序的錯(cuò)誤。4循環(huán)設(shè)定和強(qiáng)行通過設(shè)定： bit time;/燈狀態(tài)循環(huán)標(biāo)志bit int0_time;/中斷強(qiáng)行標(biāo)志bit set;/調(diào)時(shí)方向切換鍵標(biāo)志對交通燈的循環(huán)過程進(jìn)行設(shè)定，使交通燈能夠不停的循環(huán)，從而使交通能夠正常的運(yùn)行。同時(shí)設(shè)定了強(qiáng)行通過的功能，為了防止突發(fā)事件的發(fā)生，我們設(shè)定了強(qiáng)行通過的指令，這樣可以不影響突發(fā)事件。5交通燈的主程序： void main() TMOD=0X01; TH0=0X3C; TL0=0XB0; EA=1; ET0=1; TR0=1; EX0=1; EX1=1; P1=0XE1;/ 南北通行 w

42、hile(1) key(); /調(diào)用按鍵掃描程序 display(); /調(diào)用顯示程序這是交通燈的主要程序，前面的程序大局部都是一些定義和規(guī)定，這里是對整個(gè)交通燈的程序進(jìn)行循環(huán)的設(shè)定，還有PLC的初始化，在其之后的程序主要都是一些子程序，都是在主程序的根底上進(jìn)行調(diào)用的。6模糊掃描： void key()/按鍵掃描子程序 if(k1!=1) delay(10); if(k1!=1) while(k1!=1);key_to1(); if(k2!=1) delay(10); if(k2!=1) while(k2!=1); key_to2(); if(k4!=1) delay(10); if(k4!=

43、1) while(k4!=1); set=!set; if(k3!=1&int0_time=1) /已有強(qiáng)行中斷 且按下確認(rèn)鍵 TR0=1; /啟動定時(shí)器 sec_nb=59; sec_dx=59; int0_time=0;/清標(biāo)志 else if(k3!=1&int0_time=0) /無強(qiáng)行中斷 +1 -1鍵 TR0=1; set_timenb=sec_nb; set_timedx=sec_dx; /設(shè)置的鍵值返回保存 這個(gè)程序主要是對整個(gè)道路現(xiàn)有的交通狀況進(jìn)行簡單的掃描，從而得出現(xiàn)在交通狀況，根據(jù)道路車流量額多少進(jìn)行判斷，當(dāng)一條道路的車流量到達(dá)一定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，我們的模糊系統(tǒng)將會對這個(gè)道路的

44、綠燈時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訙p，從而緩解這條道路的交通堵塞問題。43 AT89C5單片機(jī)的一些特性和在電路中起的作用在我設(shè)計(jì)的交通燈仿真電路中，有一個(gè)最重要的部件，那就是AT89C52單片機(jī)，它在整個(gè)交通信號燈系統(tǒng)中，起著調(diào)整、控制、循環(huán)等一系列重要的作用。下面對其的一些特性進(jìn)行簡要的說明，并對它在電路中的作用進(jìn)行分析解釋。AT89C52單片機(jī)的特性AT89C52單片機(jī)AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器RAM，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-5

45、1指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出I/O端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,但不可以在線編程(S系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)本錢。AT89C52P為40 腳雙列直插封裝的8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其

46、主要用于會聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對會聚主IC 內(nèi)部存放器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL119 腳和XTAL218 腳為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd9 腳為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC40 腳和VSS20 腳為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。P0P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P0 端口3239 腳被定義為N1 功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳

47、定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS18腳和SCLS19腳端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 AT89C52單片機(jī)幾個(gè)主要端口的特性 1P0口 P0 口是一組8 位漏極開路型雙向I/O 口， 也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8 個(gè)TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址低8 位和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash 編程時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序

48、校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 2P1口 。 3P2口P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動吸收或輸出電流4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對端口P2 寫“1，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流(IIL)。在訪問外部程序存儲器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器例如執(zhí)行MOVX DPTR 指令時(shí)，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器如執(zhí)行MOVX RI 指令時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地

49、址和一些控制信號。4P3口 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動吸收或輸出電流4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對P3 口寫入“1時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流IIL。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能P3 口還接收一些用于Flash 閃速存儲器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。433 AT89C52單片機(jī)的幾個(gè)存儲器特性1數(shù)據(jù)存儲器 AT89C52 有256 個(gè)字節(jié)的內(nèi)部RAM，80H-FFH 高128 個(gè)字節(jié)與特殊功能存放器SFR地址是重疊的，也就是高128字節(jié)的RAM 和特

50、殊功能存放器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。當(dāng)一條指令訪問7FH 以上的內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問高128 字節(jié)RAM 還是訪問特殊功能存放器。如果指令是直接尋址方式那么為訪問特殊功能存放器。2定時(shí)器2 定時(shí)器2 是一個(gè)16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。它既可當(dāng)定時(shí)器使用，也可作為外部事件計(jì)數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能存放器T2CON如表3的C/T2 位選擇。定時(shí)器2 有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載向上或向下計(jì)數(shù)方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由T2CON 的控制位來選擇。定時(shí)器2 由兩個(gè)8 位存放器TH2 和TL2 組成，在定時(shí)器工作方式中，每個(gè)機(jī)

51、器周期TL2 存放器的值加1，由于一個(gè)機(jī)器周期由12 個(gè)振蕩時(shí)鐘構(gòu)成，因此，計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的1/12。在計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，當(dāng)T2 引腳上外部輸入信號產(chǎn)生由1 至0 的下降沿時(shí)，存放器的值加1，在這種工作方式下，每個(gè)機(jī)器周期的5SP2 期間，對外部輸入進(jìn)行采樣。假設(shè)在第一個(gè)機(jī)器周期中采到的值為1，而在下一個(gè)機(jī)器周期中采到的值為0，那么在緊跟著的下一個(gè)周期的S3P1 期間存放器加1。由于識別1 至0 的跳變需要2 個(gè)機(jī)器周期24 個(gè)振蕩周期，因此，最高計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的1/24。為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個(gè)完整周期的時(shí)間，以保證輸入信號至少被采樣一次。3向上或者向下計(jì)

52、數(shù)方式當(dāng)定時(shí)器2工作于16位自動重裝載方式時(shí)，能對其編程為向上或向下計(jì)數(shù)方式，這個(gè)功能可通過特殊功能存放器T2CON的DCEN 位允許向下計(jì)數(shù)來選擇的。復(fù)位時(shí)，DCEN 位置“0，定時(shí)器2 默認(rèn)設(shè)置為向上計(jì)數(shù)。當(dāng)DCEN置位時(shí)，定時(shí)器2 既可向上計(jì)數(shù)也可向下計(jì)數(shù)，這取決于T2EX 引腳的值，參見圖5，當(dāng)DCEN=0 時(shí)，定時(shí)器2 自動設(shè)置為向上計(jì)數(shù)，在這種方式下，T2CON 中的EXEN2 控制位有兩種選擇，假設(shè)EXEN2=0，定時(shí)器2 為向上計(jì)數(shù)至0FFFFH 溢出，置位TF2 激活中斷，同時(shí)把16 位計(jì)數(shù)存放器RCAP2H 和RCAP2L重裝載，RCAP2H 和RCAP2L 的值可由軟件預(yù)

53、置。假設(shè)EXEN2=1，定時(shí)器2 的16 位重裝載由溢出或外部輸入端T2EX 從1 至0 的下降沿觸發(fā)。這個(gè)脈沖使EXF2 置位，如果中斷允許，同樣產(chǎn)生中斷。定時(shí)器2 的中斷入口地址是：002BH 0032H 。當(dāng)DCEN=1 時(shí)，允許定時(shí)器2 向上或向下計(jì)數(shù)，如圖6 所示。這種方式下，T2EX 引腳控制計(jì)數(shù)器方向。T2EX 引腳為邏輯“1時(shí)，定時(shí)器向上計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)0FFFFH 向上溢出時(shí)，置位TF2，同時(shí)把16 位計(jì)數(shù)存放器RCAP2H 和RCAP2L 重裝載到TH2 和TL2 中。 T2EX 引腳為邏輯“0時(shí)，定時(shí)器2 向下計(jì)數(shù)，當(dāng)TH2 和TL2 中的數(shù)值等于RCAP2H 和RCAP2L

54、中的值時(shí)，計(jì)數(shù)溢出，置位TF2，同時(shí)將0FFFFH 數(shù)值重新裝入定時(shí)存放器中。當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 向上溢出或向下溢出時(shí)，置位EXF2 位。4波特率發(fā)生器當(dāng)T2CON表3中的TCLK 和RCLK 置位時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 作為波特率發(fā)生器使用。如果定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 作為發(fā)送器或接收器，其發(fā)送和接收的波特率可以是不同的，定時(shí)器1 用于其它功能，如圖7 所示。假設(shè)RCLK 和TCLK 置位，那么定時(shí)器2工作于波特率發(fā)生器方式。波特率發(fā)生器的方式與自動重裝載方式相仿，在此方式下，TH2 翻轉(zhuǎn)使定時(shí)器2 的存放器用RCAP2H 和RCAP2L 中的16位數(shù)值重新裝載，該數(shù)值由軟件設(shè)置。在方式1 和方式3 中，

55、波特率由定時(shí)器2 的溢出速率根據(jù)下式確定：方式1和3的波特率=定時(shí)器的溢出率/16定時(shí)器既能工作于定時(shí)方式也能工作于計(jì)數(shù)方式，在大多數(shù)的應(yīng)用中，是工作在定時(shí)方式C/T2=0。定時(shí)器2 作為波特率發(fā)生器時(shí)，與作為定時(shí)器的操作是不同的，通常作為定時(shí)器時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期1/12 振蕩頻率存放器的值加1，而作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，在每個(gè)狀態(tài)時(shí)間1/2 振蕩頻率存放器的值加1。波特率的計(jì)算公式如下：方式1和3的波特率=振蕩頻率/32*65536-(RCP2H,RCP2L)式中RCAP2H，RCAP2L是RCAP2H 和RCAP2L中的16 位無符號數(shù)。定時(shí)器2 作為波特率發(fā)生器使用的電路如圖7 所示。T

56、2CON 中的RCLK 或TCLK=1 時(shí)，波特率工作方式才有效。在波特率發(fā)生器工作方式中，TH2 翻轉(zhuǎn)不能使TF2 置位，故而不產(chǎn)生中斷。但假設(shè)EXEN2 置位，且T2EX 端產(chǎn)生由1 至0 的負(fù)跳變，那么會使EXF2 置位，此時(shí)并不能將RCAP2H，RCAP2L的內(nèi)容重新裝入TH2 和TL2 中。所以，當(dāng)定時(shí)器2 作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，T2EX 可作為附加的外部中斷源來使用。需要注意的是，當(dāng)定時(shí)器2 工作于波特率器時(shí)，作為定時(shí)器運(yùn)行TR2=1時(shí)，并不能訪問TH2 和TL2。因?yàn)榇藭r(shí)每個(gè)狀態(tài)時(shí)間定時(shí)器都會加1，對其讀寫將得到一個(gè)不確定的數(shù)值。然而，對RCAP2 那么可讀而不可寫，因?yàn)閷懭氩?/p>

57、作將是重新裝載，寫入操作可能令寫和/或重裝載出錯(cuò)。在訪問定時(shí)器2或RCAP2 存放器之前，應(yīng)將定時(shí)器關(guān)閉去除TR2。5時(shí)鐘振蕩器 AT89C52 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反應(yīng)元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。外接石英晶體或陶瓷諧振器及電容C1、C2 接在放大器的反應(yīng)回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對外接電容C1、C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的上下、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30pF10pF，而如使

58、用陶瓷諧振器建議選擇40pF10F。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2 那么懸空。由于外部時(shí)鐘信號是通過一個(gè)2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號的，所以對外部時(shí)鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。4.4 仿真結(jié)果介紹整個(gè)設(shè)計(jì)的電路在設(shè)計(jì)完成之后，對其進(jìn)行了模擬仿真。我們用單片機(jī)仿真軟件Proteus對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，下面就其仿真過程我們進(jìn)行簡要的分析。 圖表 SEQ 圖表 * ARABIC 1仿真初始圖圖表 SEQ 圖表 * ARABIC 2仿真剛剛開始圖表 SEQ 圖

59、表 * ARABIC 3延時(shí)開始前圖表 SEQ 圖表 * ARABIC 4延時(shí)之后上面幾個(gè)都是仿真圖，第一個(gè)圖是剛剛開始仿真的時(shí)候圖，這是一個(gè)初始圖，還沒有進(jìn)行仿真。第二個(gè)圖是仿真開始的圖，圖中的各個(gè)元件已經(jīng)開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)了。第三個(gè)圖是延時(shí)之前的圖，這個(gè)是在進(jìn)行模糊測試后，進(jìn)行了系統(tǒng)的分析需要對綠燈進(jìn)行加時(shí)，這個(gè)是加時(shí)之前的圖。第四個(gè)是加時(shí)之后的圖，可以和第三個(gè)比擬明顯的綠燈的時(shí)間增加了很多。4.5 對于整個(gè)設(shè)計(jì)過程出現(xiàn)的問題及其分析 1起先在考慮仿真軟件的時(shí)候，我最先想到的是我們經(jīng)常用的Matlab中的Simulink平臺進(jìn)行仿真分析，但是在具體的實(shí)施的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了，Matlab并不能完全的滿足

60、我的需要，特別在具體的效果上，最后在老師的指導(dǎo)下，采用了單片機(jī)的Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真的，才有了很好的仿真效果。 2起先在設(shè)計(jì)的時(shí)候，就想到了要進(jìn)行模糊測試，可是在具體的實(shí)施的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了許多的困難，比方車流量怎么計(jì)算，如果二條道路的車流量差不多怎么辦等等一些問題始終的讓我無法解決，最終在徐老師的指導(dǎo)下，叫我采用計(jì)數(shù)器的方法，把現(xiàn)實(shí)的一些問題都盡可能的簡化，這樣才使的我的模糊測試系統(tǒng)得到調(diào)試成功。 3在起先軟件的使用時(shí)，總是出現(xiàn)這樣那樣的問題讓我很是不解，最后在同學(xué)的介紹下，看了一些相關(guān)的書籍，才使得我的軟件使用水平得到了很好的提高，在后面的使用中雖然會出現(xiàn)這樣那樣的問題，但是還是能夠自