基于單片機(jī)的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)20.1

1、PAGE 24目錄 HYPERLINK l _Toc30434 基于單片機(jī)的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)3 HYPERLINK l _Toc27917 1 緒論4 HYPERLINK l _Toc15457 1.1課題研究的背景4 HYPERLINK l _Toc17801 1.2課題研究的意義4 HYPERLINK l _Toc5593 1.3課題研究的現(xiàn)狀4 HYPERLINK l _Toc11777 1.4課題研究的主要內(nèi)容4 HYPERLINK l _Toc9460 2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案5 HYPERLINK l _Toc12745 圖1方案一設(shè)計(jì)框圖5 HYPERLINK l _Toc2622

2、3 圖2 方案二設(shè)計(jì)框圖6 HYPERLINK l _Toc26237 3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)6 HYPERLINK l _Toc15874 3.1系統(tǒng)方案確定6 HYPERLINK l _Toc23385 圖3交通狀態(tài)圖7 HYPERLINK l _Toc22224 表1交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)7 HYPERLINK l _Toc27746 3.2 最小系統(tǒng)7 HYPERLINK l _Toc19577 圖4引腳結(jié)構(gòu)圖8 HYPERLINK l _Toc24510 P1口8 HYPERLINK l _Toc2433 P2.0-2.7被稱作P2口，可用作準(zhǔn)雙向I/O接口使用。8 HYPERLINK l _

3、Toc9968 P3口8 HYPERLINK l _Toc28203 3.21 復(fù)位電路8 HYPERLINK l _Toc10964 圖5復(fù)位電路原理圖9 HYPERLINK l _Toc11004 32.2晶振電路9 HYPERLINK l _Toc138 3.2.3顯示電路10 HYPERLINK l _Toc21631 圖7數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖10 HYPERLINK l _Toc5813 3.2.4 LED電路10 HYPERLINK l _Toc8707 圖8發(fā)光二極管電路11 HYPERLINK l _Toc9657 3.25報(bào)警電路11 HYPERLINK l _Toc5990 圖9報(bào)

4、警電路圖11 HYPERLINK l _Toc17116 3.2.6系統(tǒng)整體電路11 HYPERLINK l _Toc6707 4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)12 HYPERLINK l _Toc13684 4.1系統(tǒng)體流程設(shè)計(jì)12 HYPERLINK l _Toc13457 4.1.2 緊急中斷子程序13 HYPERLINK l _Toc26251 圖12中斷子程序流程圖14 HYPERLINK l _Toc7388 41.3系統(tǒng)主干道子程序14 HYPERLINK l _Toc18079 YES14 HYPERLINK l _Toc3810 圖13系統(tǒng)主干道子程序14 HYPERLINK l _Toc88

5、09 4.1.4系統(tǒng)支干道子程序15 HYPERLINK l _Toc11280 NO15 HYPERLINK l _Toc26321 YES15 HYPERLINK l _Toc544 圖14系統(tǒng)支干道子程序15 HYPERLINK l _Toc5488 4.2系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)15 HYPERLINK l _Toc5114 5系統(tǒng)調(diào)試仿真16 HYPERLINK l _Toc30298 5.1系統(tǒng)調(diào)試16 HYPERLINK l _Toc24302 5.1 .1系統(tǒng)硬件調(diào)試16 HYPERLINK l _Toc14598 5.1.2系統(tǒng)軟件調(diào)試16 HYPERLINK l _Toc26225 5

6、.2系統(tǒng)仿真16 HYPERLINK l _Toc1413 5.2.1 Proteus軟件簡(jiǎn)介16 HYPERLINK l _Toc25342 5.2.2系統(tǒng)仿真16 HYPERLINK l _Toc18538 圖15東西方向運(yùn)行仿真效果圖17 HYPERLINK l _Toc21709 5.2.3中斷運(yùn)行狀態(tài)17 HYPERLINK l _Toc5914 圖16中斷運(yùn)行仿真效果圖18 HYPERLINK l _Toc386 5.2.4 黃燈閃爍狀態(tài)18 HYPERLINK l _Toc14162 圖17黃燈閃爍效果圖19 HYPERLINK l _Toc23546 6總結(jié)19 HYPERLI

7、NK l _Toc27687 參考文獻(xiàn)20基于單片機(jī)的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)摘 要：以前的交通燈控制系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的中國(guó)，基本能夠滿足中國(guó)的道路交通，但隨著中國(guó)都市規(guī)模逐漸不斷的拓展，以前的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)滿足不了道路的持續(xù)發(fā)展，缺點(diǎn)集中體現(xiàn)在：交通信號(hào)燈的時(shí)間基本不能改變，也不能根據(jù)道路上車(chē)輛的多少而自動(dòng)去改變紅綠燈的時(shí)間。為了消除上述的不足之處，我選擇AT89C52作為控制核心，設(shè)計(jì)交通信號(hào)燈的外圍電路組成基本電路來(lái)實(shí)現(xiàn)交通控制功能。首先在Keil中編寫(xiě)系統(tǒng)程序語(yǔ)言，并運(yùn)用Proteus對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行模擬仿真。關(guān)鍵詞： 單片機(jī)； 交通燈；Proteus； LEDThe Traffic

8、 Light Control System Based On Single Chip MicrocomputerStudent: Xie Chang Zhu( HYPERLINK /s?wd=faculty%20adviser t _blank Faculty Adviser: Zhu Yuqin)(Mechanical Electrical Engineering College，Huainan Normal University)Abstract：Before the traffic lights control system in China economy is not develop

9、ed, basic can satisfy the Chinese road traffic, but with the gradually expand the scale of Chinese city, before the traffic signal lamp control system cant satisfy the sustainable development of the road, shortcomings embodied in: basic traffic lights time cant change, also cant to change automatica

10、lly according to how many of the cars on the road and the traffic lights.In order to eliminate the above disadvantages, I chose AT89C52 as the core of the control, to design the peripheral circuit of the traffic signal to form the basic circuit to realize the traffic control function.First, write th

11、e system program language in Keil and use Proteus to simulate the traffic lights.Keyword: traffic lights ; single chip microcomputer ; Proteus ; LED1 緒論1.1課題研究的背景中國(guó)作為全球人口第一大國(guó)，又隨著二胎政策的放開(kāi)，中國(guó)人口急劇增長(zhǎng)，城市人口相對(duì)膨脹，而交通工具的發(fā)展相對(duì)緩慢，導(dǎo)致道路資源的緊缺性，從而激發(fā)了交通控制系統(tǒng)的誕生。從人類誕生那天起，交通就已經(jīng)成為了我們生活中必不可少的重要角色，我們的出行時(shí)時(shí)刻刻都離不開(kāi)交通。如今，城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)乃

12、至農(nóng)村的每一個(gè)道路路口中都懸掛著紅綠燈，它已然變成了各種車(chē)輛有序運(yùn)行最普遍和最有用的工具。1.2課題研究的意義本課題研究的意義，是為了在解決掉城鎮(zhèn)道路乃至鄉(xiāng)村道路因交通工具的迅速增長(zhǎng)而造成道路擁堵的問(wèn)題，由于城市道路建設(shè)速度的緩慢和交通工具的迅速增長(zhǎng)，而造成道路的供不應(yīng)求，為了使這些的車(chē)輛在安全有效的條件下通過(guò)緊缺的道路資源，這時(shí)交通燈控制系統(tǒng)的出現(xiàn)可以防止車(chē)輛因無(wú)序而引起道路堵塞乃至道路癱瘓，此外，對(duì)于能夠根據(jù)城市每條道路車(chē)輛的擁擠程度進(jìn)行合理調(diào)整或能夠?qū)④?chē)輛轉(zhuǎn)移到其他線路的分流也顯得尤為重要。1.3課題研究的現(xiàn)狀在五六十年代，那時(shí)我國(guó)還處于戰(zhàn)爭(zhēng)的年代，經(jīng)濟(jì)很落后，有一輛自行車(chē)就已經(jīng)很不錯(cuò)了

13、，極少有人能夠擁有汽車(chē)，隨著時(shí)間的流轉(zhuǎn)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)開(kāi)始迅速發(fā)展，從而引起我國(guó)車(chē)輛數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)并且我國(guó)城市化進(jìn)度也在不斷的加快，為了解決掉我國(guó)道路交通擁堵乃至道路癱瘓等嚴(yán)重問(wèn)題，我國(guó)開(kāi)始逐步建立乃至健全全國(guó)的道路，構(gòu)成全面的道路交通系統(tǒng)，21世紀(jì)，我國(guó)人口處于不斷上升的狀況，在未來(lái)幾年之內(nèi)，基本每個(gè)家庭都有一輛私家車(chē)，而道路的發(fā)展跟不上人口的發(fā)展，人口一多，車(chē)輛就多，車(chē)輛一多，就極易造成道路擁堵，情況嚴(yán)重的話可能會(huì)造成交通事故，為避免出現(xiàn)上述情況，可以選用功能較全信號(hào)燈安放在道路上，以此來(lái)降低事故率，使車(chē)輛能夠高效有序的行駛。1.4課題研究的主要內(nèi)容為了避免改革開(kāi)放前所使用的交通信號(hào)燈上的缺點(diǎn)，

14、本設(shè)計(jì)將以前出現(xiàn)的缺點(diǎn)在本設(shè)計(jì)中及時(shí)糾正以及改良，本方案采用AT89C52作為核心部件，整套方案包括硬件部分和軟件部分的設(shè)計(jì)，此方案能夠?qū)崿F(xiàn)東西車(chē)道、南北車(chē)道方向的車(chē)輛根據(jù)交通信號(hào)燈的指示進(jìn)行高效有序的依次交替運(yùn)行，當(dāng)路口中的交通燈由綠燈變?yōu)辄S燈時(shí)，此時(shí)黃燈亮（間隔時(shí)間為1秒），能顯示剩余時(shí)間等功能。為驗(yàn)證本設(shè)計(jì)方案的可行性，我們可以采用Proteus對(duì)系統(tǒng)采取調(diào)試和仿真，以此來(lái)模擬交通信號(hào)燈在實(shí)際工作中的全部功能。2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案方案一：交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)是用來(lái)控制城市道路各個(gè)方向行駛的車(chē)輛，使這些車(chē)輛有序的行駛，避免造成道路擁堵。本設(shè)計(jì)采用了STC89C52RC為該系統(tǒng)的核心部件，并通過(guò)在

15、Proteus軟件中模擬實(shí)際生活中各個(gè)路口信號(hào)燈的亮滅來(lái)限制道路上各種類型車(chē)輛的行駛時(shí)間，此外，該方案可以通過(guò)本系統(tǒng)中的一個(gè)復(fù)位電路將程序恢復(fù)到初始狀態(tài)?？傮w設(shè)計(jì)框圖如圖1所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)中斷按鍵復(fù)位電路晶振電路數(shù)碼顯示LED顯示圖1方案一設(shè)計(jì)框圖方案二：同樣采用了STC89C52RC為系統(tǒng)控制的核心部件，與方案一不同的是方案二在交通燈顯示倒計(jì)時(shí)方面采用了數(shù)碼管；在道路遇到特殊情況時(shí)，如救護(hù)車(chē)需要緊急通行時(shí)，可以通過(guò)采用實(shí)時(shí)中斷保證緊急車(chē)輛順利通過(guò)，辨別方法采用手動(dòng)按鈕。方案二與方案一相比較此系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單易懂、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，唯一的缺點(diǎn)就是占用了STC89C52RC的大部分資源，總體設(shè)計(jì)框圖如圖2

16、所示：圖2 方案二設(shè)計(jì)框圖方案三：同樣也是以STC89C52作為該方案系統(tǒng)控制的核心原件，此方案主要在通行倒計(jì)時(shí)方面采取了LCD液晶點(diǎn)陣顯示器。此方案與方案一、方案二相比較具有占用STC89C52RC較少資源和圖案顯示精美，但唯一的缺點(diǎn)就是圖案亮度過(guò)于暗淡，夜晚使用不方便，一般情況下較少采用。通過(guò)上述三個(gè)方案的比較，可以得出方案一更符合城市交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，因此采用方案一。3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)方案確定交通信號(hào)燈的作用是控制車(chē)輛有序行駛，避免造成城市道路擁堵，所以交通信號(hào)燈在路口只準(zhǔn)一個(gè)方向的車(chē)輛通行，另一個(gè)方向的車(chē)輛不準(zhǔn)通行，在時(shí)間達(dá)到程序設(shè)定的通行時(shí)間后，兩個(gè)車(chē)道方向的紅綠燈狀態(tài)對(duì)換

17、。如南北方向的交通信號(hào)燈由紅燈變?yōu)榫G燈同時(shí)東西方向的交通燈由綠燈變?yōu)榧t燈，具體如下圖所示，圖1（黑色圓圈表示亮，白色圓圈表示滅）。我們可以把這四個(gè)狀態(tài)歸納如下：紅綠黃紅綠黃紅綠黃狀態(tài)1紅綠黃紅綠黃紅綠黃紅綠黃紅綠黃狀態(tài)2紅綠黃紅綠黃紅綠黃紅綠黃狀態(tài)3紅綠黃紅綠黃紅綠黃紅綠黃狀態(tài)4圖3交通狀態(tài)圖下表展示了道路的交通狀態(tài)以及紅綠燈的狀態(tài)（0表示紅燈亮，1表示紅燈滅）表1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南北綠燈1000南北黃燈0100城市路口的每個(gè)方向都裝有三色指示

18、燈和數(shù)碼管計(jì)數(shù)器，道路中行駛的車(chē)輛在路口遇到紅燈則及時(shí)停車(chē)禁止車(chē)輛通行，車(chē)輛在行駛過(guò)程中在路口遇到綠燈亮說(shuō)明此路口允許這個(gè)方向的車(chē)輛行駛，假如行駛的車(chē)輛在交通路口遇到黃燈在閃爍，說(shuō)明這個(gè)方向的車(chē)輛要做好停車(chē)準(zhǔn)備。如果不停車(chē)，繼續(xù)向前行駛，該司機(jī)此時(shí)要尤為注意路口車(chē)輛，防止發(fā)生意外。3.2 最小系統(tǒng)本系統(tǒng)采用AT89C52作為控制部件，其主要電路包括復(fù)位電路、晶振電路、數(shù)碼管顯示電路、LED電路和報(bào)警電路。其引腳結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖4引腳結(jié)構(gòu)圖外接晶體引腳XTAL1、XTAL2：XTAL1、XTAL2用來(lái)外接石英晶體和微調(diào)電容。P0口P0.0-P0.7被稱作P0口?？捎米鳒?zhǔn)雙向輸入/輸出接口。P

19、1口P1.0-1.7被稱作P1口，可用作準(zhǔn)雙向I/O接口使用。P2口P2.0-2.7被稱作P2口，可用作準(zhǔn)雙向I/O接口使用。P3口P3.0-3.7被稱作 P3口，除用作準(zhǔn)雙向I/O接口使用，每一位還具有獨(dú)立的第二功能。RST復(fù)位輸入。3.21 復(fù)位電路本系統(tǒng)的復(fù)位電路指的是AT89C52的中央處理器處在起始狀態(tài)，并開(kāi)始從該狀態(tài)進(jìn)行工作，AT89C52在工作過(guò)程中難免會(huì)由于使用不當(dāng)而導(dǎo)致操作錯(cuò)誤或因?yàn)槌绦虺鲥e(cuò)而導(dǎo)致系統(tǒng)處于崩潰狀態(tài)，此時(shí)可以通過(guò)系統(tǒng)的復(fù)位電路進(jìn)行重新啟動(dòng)。由于該AT89C52的ALE和/PSEN輸出的是高電平，當(dāng)RST引腳的高電平到達(dá)時(shí)，AT89C52開(kāi)始進(jìn)行復(fù)位。當(dāng)使用手動(dòng)按

20、鈕而出現(xiàn)高電平復(fù)位被稱為人工復(fù)位。本系統(tǒng)包括上電復(fù)位和人工復(fù)位，是現(xiàn)實(shí)生活中是最常見(jiàn)和應(yīng)用最為廣泛的復(fù)位電路之一。 圖5復(fù)位電路原理圖復(fù)位電路由電源、按鈕、電容和兩個(gè)電阻構(gòu)成，其中電源的作用是提供電源，按鈕的作用是通過(guò)人工進(jìn)行復(fù)位，稱為人工復(fù)位，電容一般具有隔直通交的功能，而該復(fù)位電路中的電容具有通直的功能。當(dāng)啟動(dòng)按鈕的一剎那，復(fù)位電路中的VCC通過(guò) C3將電壓加到AT89C52的RST引腳上，使其進(jìn)行高電平復(fù)位，當(dāng)C3充滿電后可以將其視為斷開(kāi)狀態(tài)，從電路原理圖中可以看出 AT89C52的RST引腳經(jīng)過(guò)R2到地，為低電平，當(dāng)啟動(dòng)復(fù)位電路中的按鈕后，VCC經(jīng)過(guò)R1和R2進(jìn)行分壓過(guò)后將電壓加到AT

21、89C52的RST引腳上，使其開(kāi)始進(jìn)行高電平復(fù)位，當(dāng)松開(kāi)按鈕后此時(shí)AT89C52的RST引腳經(jīng)過(guò)復(fù)位電路中的電阻R2接地為低電平。 32.2晶振電路晶振電路是由電容C1以及電容C2電容、一個(gè)晶振和大地所組成，元器件之間的連接方式參見(jiàn)圖6，晶振電路的工作原理是保持外部的振蕩頻率與AT89C52的內(nèi)部振蕩頻率一樣,以保證電路中的振蕩頻率始終不變，晶振電路中晶振的作用是提供一個(gè)振蕩頻率，而兩個(gè)諧振電容的作用是濾除干擾。圖6晶振電路原理圖3.2.3顯示電路本系統(tǒng)采用7SEG-MPX2-CC型號(hào)的數(shù)碼管數(shù)碼管的工作原理：本系統(tǒng)選取的數(shù)碼管為共陰極數(shù)碼管，此數(shù)碼管具有A、B、C、D、E、F、G七個(gè)端口，當(dāng)

22、對(duì)數(shù)碼管的每一位管腳進(jìn)行賦值時(shí)，此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)其置位的管腳，則對(duì)應(yīng)的燈亮，對(duì)其進(jìn)行復(fù)位的管腳則對(duì)應(yīng)的燈滅，通過(guò)這種操作來(lái)顯示數(shù)碼管對(duì)應(yīng)的數(shù)字；顯示電路如圖7所示。圖7數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖3.2.4 LED電路每一個(gè)路口的每一條車(chē)道上都裝有紅綠黃三色交通燈，當(dāng)某一方向車(chē)道上紅燈亮?xí)r，則表示這個(gè)方向的車(chē)輛要停車(chē)，不允許繼續(xù)向前行駛，此時(shí)另一個(gè)相對(duì)方向車(chē)道的交通燈的綠燈就會(huì)亮起，循環(huán)往復(fù)。LED電路的工作原理：本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的LED電路由12個(gè)發(fā)光二極管組成，東西方向的發(fā)光二極管為一對(duì)，南北方向的發(fā)光二極管為一對(duì)，每一對(duì)各有紅、黃、藍(lán)發(fā)光二極管，以發(fā)光二極管代表紅綠燈，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的LED電路采用了共陽(yáng)極接法，如果

23、與發(fā)光二極管相連另一端為低電平的情況時(shí)，此時(shí)該發(fā)光二極管將被點(diǎn)亮。圖8發(fā)光二極管電路3.25報(bào)警電路 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的報(bào)警電路是由兩個(gè)按鈕組成，當(dāng)城市路口發(fā)生特殊情況急需特殊車(chē)輛通行時(shí)，而路口的交通燈是紅燈，不允許車(chē)輛通過(guò)，我們可以按下P2按鈕，讓路口的交通燈所處的狀態(tài)發(fā)生改變，已使得情況緊急的車(chē)輛能夠快速的通過(guò)路口，避免發(fā)生意外。圖9報(bào)警電路圖 3.2.6系統(tǒng)整體電路系統(tǒng)的整體電路由復(fù)位電路、晶振電路、數(shù)碼管顯示電路、LED電路和報(bào)警電路五部分組成，具體電路圖如圖10所示。圖10系統(tǒng)整體電路4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)體流程設(shè)計(jì)在第三部分系統(tǒng)方案的確定中可知交通信號(hào)燈從狀態(tài)1開(kāi)始，經(jīng)過(guò)狀態(tài)2、狀態(tài)3

24、來(lái)到狀態(tài)4然后循環(huán)到狀態(tài)1，循環(huán)往復(fù)。1）本設(shè)計(jì)以南北方向作為主干道車(chē)道并以東西方向作為支干道車(chē)道，在交通信號(hào)燈的作用下實(shí)現(xiàn)兩條車(chē)道上的車(chē)輛在允許的時(shí)間內(nèi)依次交替運(yùn)行，避免造成道路擁堵，本程序設(shè)定主要的道路允許車(chē)輛行駛的時(shí)間為三十秒，而次要的道路設(shè)定允許車(chē)輛行駛的時(shí)間為二十秒。2）運(yùn)行車(chē)道變換的前提是要求黃燈要亮5秒鐘，才允許兩個(gè)方向運(yùn)行車(chē)道狀態(tài)的變換；3）交通燈由綠燈變?yōu)辄S燈時(shí)候，此時(shí)黃燈會(huì)保持每一秒閃一次，一直持續(xù)到五秒鐘。4）每一座城市的每一個(gè)路口都有東西和南北方向的兩個(gè)車(chē)道，并且每一個(gè)路口都有紅、黃、綠信號(hào)燈和數(shù)碼管計(jì)時(shí)器。它們的作用是使車(chē)輛有序行駛，避免造成交通混亂。5）在道路中遇到

25、緊急狀況發(fā)生時(shí),可通過(guò)中斷按鈕將每個(gè)路口的交通燈都設(shè)置成紅燈,只允許緊急車(chē)輛通過(guò)，避免發(fā)生意外，造成交通癱瘓，造成更嚴(yán)重的后果。根據(jù)上面實(shí)現(xiàn)功能的需要，本系統(tǒng)的流程圖參見(jiàn)圖11所示調(diào)支路通行子程開(kāi) 始中斷初始化調(diào)主干道黃燈閃爍子程調(diào)主干道通行子程序調(diào)支路黃燈閃爍子程判斷是否有開(kāi)關(guān)中斷?中斷處理中斷返回（到子程序處）NOYES圖11軟件總體設(shè)計(jì)流程圖4.1.2 緊急中斷子程序交通燈緊急中斷子程序是當(dāng)?shù)缆方煌òl(fā)生緊急狀況時(shí)，避免發(fā)生重要事故而采取的措施，見(jiàn)圖12斷點(diǎn)入棧保護(hù)狀態(tài)參數(shù)設(shè)置送狀態(tài)字至端口狀態(tài)響應(yīng)斷點(diǎn)返回開(kāi) 始開(kāi) 始圖12中斷子程序流程圖41.3系統(tǒng)主干道子程序 本系統(tǒng)主路軟件子程序是用

26、來(lái)對(duì)系統(tǒng)主路部分的軟件進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)。其流程圖如圖13所示:開(kāi)始中斷初始化主干道通行子程序主干道黃燈閃爍子程序NO判斷是否開(kāi)關(guān)中斷YES中斷處理中斷返回圖13系統(tǒng)主干道子程序4.1.4系統(tǒng)支干道子程序本系統(tǒng)支路軟件設(shè)計(jì)子程序是用來(lái)對(duì)系統(tǒng)支路部分的軟件進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)。其流程圖如圖14所示:開(kāi)始中斷初始化調(diào)支路通行子程序調(diào)支路黃燈閃爍子程序 NO判斷是否開(kāi)關(guān)中斷YES中斷處理中斷返回圖14系統(tǒng)支干道子程序4.2系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體程序見(jiàn)附件1，系統(tǒng)中斷子程序見(jiàn)附件2，系統(tǒng)主干道子程序見(jiàn)附件3，系統(tǒng)支干道子程序見(jiàn)附件4。5系統(tǒng)調(diào)試仿真5.1系統(tǒng)調(diào)試5.1 .1系統(tǒng)硬件調(diào)試本課題在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了不少

27、難題，首先要根據(jù)本系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，首先在Proteus仿真軟件中查找適合本課題所需要的元器件，其次將選出來(lái)的元器件組裝起來(lái)構(gòu)成交通信號(hào)燈電路圖，再次在Proteus仿真軟件中將電路組裝完成以后，檢查電路是否正確，看看有沒(méi)有缺少元器件，在元器件不缺少的前提下，檢查電路圖中的導(dǎo)線是否缺少，最后在確保電路沒(méi)有錯(cuò)誤的前提下，將系統(tǒng)的集成元器件在Proteus仿真軟件中進(jìn)行硬件調(diào)試。5.1.2系統(tǒng)軟件調(diào)試在進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)硬件調(diào)試以后，開(kāi)始對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟件調(diào)試，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟件調(diào)試可以選用C語(yǔ)言也可以選用匯編語(yǔ)言在Keil軟件中進(jìn)行編寫(xiě)和調(diào)試。在本課題上，我選用了最常用最簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序，其具體步驟首先

28、雙擊打開(kāi)Keil，在新建的文檔上編寫(xiě)程序，程序編寫(xiě)完成后，進(jìn)行調(diào)試，看下方有沒(méi)有提示錯(cuò)誤，在有錯(cuò)誤的地方修改程序，再進(jìn)行編譯，循環(huán)往復(fù)，直到程序正確，此時(shí)會(huì)生成HEX文件，其次將生成的HEX文件添加到AT89C52中，并且在Proteus仿真軟件中開(kāi)始調(diào)試。看本系統(tǒng)的模擬電路能否實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中交通燈的全部功能。5.2系統(tǒng)仿真5.2.1 Proteus軟件簡(jiǎn)介Proteus是一種對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行仿真的。通過(guò)Proteus的仿真技術(shù)，可以對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)以及所有的外圍接口和電子器件進(jìn)行仿真。5.2.2系統(tǒng)仿真首先在Proteus仿真軟件中，打開(kāi)啟動(dòng)按鈕，此時(shí)在仿真上會(huì)出現(xiàn)路口的東西方向綠燈亮

29、開(kāi)始30秒倒計(jì)時(shí)，同時(shí)該路口的南北方向始終保持紅燈亮的狀態(tài)，其仿真效果圖如圖15所示 圖15東西方向運(yùn)行仿真效果圖5.2.3中斷運(yùn)行狀態(tài)如果發(fā)生緊急狀況的汽車(chē)在城市路口中遇到紅燈亮的狀況時(shí)，而該汽車(chē)急需通過(guò)路口，而道路路口的交通燈為紅燈狀態(tài)時(shí)，此方向車(chē)輛禁止通行，此時(shí)可以通過(guò)交通信號(hào)燈的中斷按鈕，將路口交通燈都設(shè)為紅燈，只允許緊急車(chē)輛通過(guò)，使得緊急車(chē)輛可以安全高效的通過(guò)路口，避免造成道路擁堵，帶來(lái)更嚴(yán)重的后果。其仿真效果圖如圖16所示圖16中斷運(yùn)行仿真效果圖5.2.4 黃燈閃爍狀態(tài)本課題設(shè)計(jì)的交通信號(hào)燈在車(chē)輛行駛過(guò)程中遇到前方路口紅綠燈，遇到南北方向交通信號(hào)燈綠燈亮，車(chē)輛允許通行，此時(shí)東西方向

30、的交通信號(hào)燈必是紅燈，這個(gè)方向的車(chē)輛禁止通行，此時(shí)交通信號(hào)燈的狀態(tài)會(huì)一直持續(xù)20秒，20秒過(guò)后南北方向的交通信號(hào)燈將由綠燈變?yōu)辄S燈閃爍，黃燈閃爍的時(shí)間為五秒，此時(shí)提醒司機(jī)注意路口車(chē)輛，不準(zhǔn)搶行，避免因搶行而發(fā)生嚴(yán)重的交通事故，其仿真效果圖如圖17所示圖17黃燈閃爍效果圖6總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是高校畢業(yè)生在離校前所要完成的最后一個(gè)項(xiàng)目，它是將大學(xué)四年時(shí)間里所學(xué)到的知識(shí)綜合運(yùn)用到所設(shè)計(jì)的課題上，而大二、大三所做的的課程設(shè)計(jì)也是為大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備，由此可見(jiàn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)有多重要！高校之所以要求畢業(yè)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)，主要是培養(yǎng)學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中，解決生活中所遇到的問(wèn)題，鍛煉畢業(yè)生的動(dòng)手操作能

31、力從而提高畢業(yè)生的專業(yè)技能，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，創(chuàng)造不俗佳績(jī)。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，科技領(lǐng)域也在不斷進(jìn)步，單片機(jī)的應(yīng)用在許多方面的應(yīng)用隨處可見(jiàn)，尤其是在高校的實(shí)驗(yàn)室中，而對(duì)于我們工科生來(lái)說(shuō)，單片機(jī)作為本專業(yè)的核心課程，因此熟練應(yīng)用單片機(jī)以及開(kāi)發(fā)單片機(jī)技術(shù)對(duì)我們來(lái)說(shuō)顯得非常重要，在本世紀(jì)高材生多如牛毛，若能熟練應(yīng)用單片機(jī)就不怕失業(yè)。從三月份從合肥辭去工作，回到學(xué)校專心做我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，以前的課程設(shè)計(jì)我都是用Multism軟件去完成的課程設(shè)計(jì)，而本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)不能用Multism，我只能選擇單片機(jī)來(lái)做畢業(yè)設(shè)計(jì)，在回到學(xué)校的兩個(gè)月中，由于不能熟練運(yùn)用單片機(jī)，所以初期設(shè)計(jì)遇到了不少困難，我跑到學(xué)校圖書(shū)館查閱了大量用單片機(jī)控制交通燈的資料，也從網(wǎng)上下載了大量交通燈資料。最終經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的時(shí)間，我終于完成了我的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)。將大學(xué)四年所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)以及在圖書(shū)館查閱資料所學(xué)到的知識(shí)綜合運(yùn)用到本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中去，不僅鞏固了大學(xué)所學(xué)的專業(yè)課知識(shí)也通過(guò)查閱圖書(shū)館里的資料擴(kuò)大了知識(shí)范疇 。高校要求畢業(yè)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是要求畢業(yè)生能將大學(xué)四年里所學(xué)到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。也便于畢業(yè)生在實(shí)際工作中將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)，高效率完成上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)分配