智能化交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文終稿

1、.PAGE . 完美WORD格式 整理分享 編號(hào):畢業(yè)論文三號(hào)宋體三號(hào)宋體題 目 智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 xxx 學(xué)生姓名 楊紅宇 學(xué) 號(hào) 201321501077 專 業(yè) 交通運(yùn)輸 教學(xué)單位XX學(xué)院汽車(chē)工程系 蓋章 二O一五年五月十日XX學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)中期檢查表院： 專業(yè)： 2015 年 月 日畢業(yè)論文設(shè)計(jì)題目： 學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師職 稱標(biāo)題： 4號(hào)宋體正文：小4號(hào)宋體計(jì)劃完成時(shí)間：2015年5月10日標(biāo)題： 4號(hào)宋體正文：小4號(hào)宋體畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的進(jìn)度計(jì)劃：2014.12.30-2015.5.10期間內(nèi),分4個(gè)階段。1.進(jìn)行選題；2.撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；3.撰寫(xiě)論文初稿；4.定

2、稿論文,準(zhǔn)備答辯。各指導(dǎo)教師在2014.12.30-2015.5.10期間內(nèi),可對(duì)前述4個(gè)階段匹配相應(yīng)的年月日期間及論文研究活動(dòng)的說(shuō)明。注意：各階段的起止時(shí)間要與各個(gè)表格的填表的時(shí)間相協(xié)調(diào)。完成情況：對(duì)上述進(jìn)度中,14階段完成情況進(jìn)行說(shuō)明。指導(dǎo)教師評(píng)議指出優(yōu)點(diǎn)和不足,如有其它建議,可另附頁(yè) 簽 名： 2015年 月 日備 注：目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc3245863131 緒論 PAGEREF _Toc324586313 h 1HYPERLINK l _Toc3245863141.1交通信號(hào)燈簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc324586314 h 1

3、HYPERLINK l _Toc3245863151.1.1 交通信號(hào)燈概述 PAGEREF _Toc324586315 h 1HYPERLINK l _Toc3245863161.1.2 交通信號(hào)燈的發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc324586316 h 1HYPERLINK l _Toc3245863171.2 本課題研究的背景、目的和意義 PAGEREF _Toc324586317 h 1HYPERLINK l _Toc3245863181.3 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc324586318 h 1HYPERLINK l _Toc3245863192 智能交通信號(hào)燈系統(tǒng)總

4、設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324586319 h 1HYPERLINK l _Toc3245863202.1 單片機(jī)智能交通信號(hào)燈通行方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324586320 h 1HYPERLINK l _Toc3245863222.2 功能要求 PAGEREF _Toc324586322 h 1HYPERLINK l _Toc3245863233 系統(tǒng)硬件組成 PAGEREF _Toc324586323 h 1HYPERLINK l _Toc3245863244 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324586324 h 2HYPERLINK l _Toc324586

5、3255 結(jié)論和展望 PAGEREF _Toc324586325 h 2HYPERLINK l _Toc324586326參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc324586326 h 2.智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)楊紅宇XX學(xué)院汽車(chē)工程系,XXXX 253023摘 要：隨著我現(xiàn)代社會(huì)交通運(yùn)輸需求量的不斷擴(kuò)大,如何處理好如此龐大的群體,交通信號(hào)燈就就此誕生,但是傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈不已經(jīng)不能滿足于現(xiàn)代日益增長(zhǎng)的交通壓力,這些缺點(diǎn)體現(xiàn)在：紅綠燈時(shí)間固定,不能隨著車(chē)流量的需求來(lái)控制紅綠燈的時(shí)間。：一級(jí)標(biāo)題：小三號(hào)黑體,序數(shù)頂格書(shū)寫(xiě),后空一格接寫(xiě)標(biāo)題一級(jí)標(biāo)題：小三號(hào)黑體,序數(shù)頂格書(shū)寫(xiě),后空一格接寫(xiě)標(biāo)題1 緒論

6、二級(jí)標(biāo)題：四號(hào)黑體,序數(shù)頂格書(shū)寫(xiě),后空一格接寫(xiě)標(biāo)題1.1 交通信號(hào)燈的簡(jiǎn)介二級(jí)標(biāo)題：四號(hào)黑體,序數(shù)頂格書(shū)寫(xiě),后空一格接寫(xiě)標(biāo)題 交通信號(hào)燈的概述三級(jí)標(biāo)題：小四號(hào)黑體,空兩格書(shū)寫(xiě)序數(shù),后空一格書(shū)寫(xiě)標(biāo)題標(biāo)題交通信號(hào)燈作為保障行人和車(chē)輛順利順暢通過(guò)的存在,伴隨著社會(huì)以及人類發(fā)展,成為現(xiàn)代生活中必不可少的一部分。三級(jí)標(biāo)題：小四號(hào)黑體,空兩格書(shū)寫(xiě)序數(shù),后空一格書(shū)寫(xiě)標(biāo)題標(biāo)題引用觀點(diǎn),序號(hào)使用上標(biāo),times new roman 字體序號(hào)應(yīng)與文后參考文獻(xiàn)序號(hào)一致。交通信號(hào)燈用于道路交叉苦口,通過(guò)對(duì)行人和車(chē)輛發(fā)出進(jìn)行或停止的指令,從而使車(chē)與車(chē),人和人之間,人與車(chē)之間互不干擾,從而提高路口通過(guò)率,保障路口通暢和安

7、全。在十字路口兩條相交的道路中車(chē)流量較大的使主干道其次是支干道。在主次干道上四個(gè)方向上有設(shè)有紅色、綠色、黃色的三色信號(hào)燈。紅色代表禁止通行,綠色代表可以通行,黃色代表在停車(chē)線以外的禁止通行。正文用宋體小四號(hào)字英文用12磅Times New Roman字引用觀點(diǎn),序號(hào)使用上標(biāo),times new roman 字體序號(hào)應(yīng)與文后參考文獻(xiàn)序號(hào)一致。正文用宋體小四號(hào)字英文用12磅Times New Roman字1.1.2 交通信號(hào)燈的發(fā)展現(xiàn)狀目前交通信號(hào)燈的種類多種多樣,有的應(yīng)用了CPLD設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的控制；有的應(yīng)用了PLC實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的控制；有的應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)燈的控制。我國(guó)的交通信號(hào)

8、燈一般情況下設(shè)置在十字路口,在醒目的地方用紅色、綠色、黃色三種指示燈,加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)開(kāi)控制人車(chē)通行。在一般情況下這種信號(hào)燈能保障安全,車(chē)輛分流也能發(fā)揮不錯(cuò)的作用,但是根據(jù)現(xiàn)在車(chē)流量日益增加的現(xiàn)狀還存在著許多不足。比方說(shuō)車(chē)輛放行時(shí)間固定,在十字路口經(jīng)常出現(xiàn)東西和南北方向的車(chē)流量相差甚大的情況,這樣如何給車(chē)流量較多的干道給予較多的放行時(shí)間就成了問(wèn)題。1.2 本課題研究的背景、目的和意義隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)輛的不斷增加,在我國(guó)許多的大城市出現(xiàn)了交通超負(fù)荷狀況。自八十年代后期,這些城市修建了高速道路來(lái)緩解壓力,在剛建好的初期這個(gè)決策很好的解決了交通超負(fù)荷著狀況。但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,交通量的增長(zhǎng)和高速路高昂的

9、費(fèi)用,高速路沒(méi)有發(fā)揮人們本來(lái)預(yù)期的效果。如何用合理的方法在大限度的緩解交通壓力成為交通管理者和城市規(guī)劃部門(mén)的主要問(wèn)題。目前我國(guó)城市依然采用的是傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈控制模式,隨著城市的不斷發(fā)展,車(chē)流量的不斷擴(kuò)大,傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈出現(xiàn)了缺陷：一是車(chē)輛放行時(shí),十字路口經(jīng)常出現(xiàn)不同車(chē)流量干道放行時(shí)間相同,易造成車(chē)輛堆積,造成交通堵塞；二是當(dāng)某干道上無(wú)車(chē)時(shí),正好是干道的通車(chē)時(shí)間,在這時(shí)間內(nèi)就造成了指揮盲點(diǎn)；三是當(dāng)這一干道車(chē)流量很大時(shí),不能夠改變紅綠燈的時(shí)間來(lái)延長(zhǎng)這干道的通過(guò)時(shí)間,造成這干道的車(chē)輛不能通過(guò)造成堆積。為了更好的解決這些問(wèn)題,本文介紹的系統(tǒng)通過(guò)傳感器檢測(cè)車(chē)流量,用單片機(jī)對(duì)路口的車(chē)流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并執(zhí)

10、行處理程序,來(lái)實(shí)現(xiàn)智能交通信號(hào)燈的控制,達(dá)到可以根據(jù)車(chē)流量來(lái)實(shí)時(shí)控制信號(hào)燈。該系統(tǒng)成本低、實(shí)用性好、安全可靠、安裝方便等優(yōu)點(diǎn),具有廣泛前景。1.3 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r：倫敦首先發(fā)明了信號(hào)燈,然后由美國(guó)進(jìn)行改造用電腦及其軟件使其智能化,國(guó)外已經(jīng)研究出使用紅外線,電磁感應(yīng)等多種方式來(lái)讓交通燈智能化,發(fā)展相對(duì)于我國(guó)要早很多。國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r：我國(guó)在交通管理方面水平還欠發(fā)展,隨著交通需求越來(lái)越旺盛,而我國(guó)城市交通管理智能化不足。在車(chē)輛,道路和交通管理系統(tǒng),城市交通信號(hào)控制系統(tǒng),城市交通管制中應(yīng)用人工智能技術(shù),信息采集和信息提供技術(shù)等方面都與發(fā)達(dá)國(guó)家有很大差距。近幾年,雖然有專人研究,但是應(yīng)用效果

11、不明顯,成本高收益小成了難題。目前我國(guó)交通事故仍然頻發(fā),城市車(chē)輛逐漸增加,運(yùn)輸速度卻普遍下降,這需要進(jìn)一步提高城市交通智能化的強(qiáng)度,疏通城市心臟的血液。2 智能交通信號(hào)燈系統(tǒng)總設(shè)計(jì)2.1 單片機(jī)智能交通信號(hào)燈通行方案設(shè)計(jì)圖1 交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖該實(shí)時(shí)交通監(jiān)控系統(tǒng)主要由車(chē)輛檢測(cè)電路、數(shù)碼顯示電路、電源、以及交通燈控制系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成。交通燈控制模塊作為本系統(tǒng)的核心部分, 采用 AT89C51 為CPU, 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。本模塊從車(chē)輛檢測(cè)模塊接收車(chē)流量信息, 并對(duì)接收到的信息進(jìn)行綜合分析和處理,產(chǎn)生相應(yīng)控制信息控制倒計(jì)時(shí)顯示電路、狀態(tài)燈顯示電路。當(dāng)有緊急情況產(chǎn)生時(shí),可及時(shí)中斷當(dāng)前的控制

12、狀態(tài), 對(duì)意外情況進(jìn)行特殊處理。采用AT89C51單片機(jī)作為控制器。其具有兩個(gè)十六位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,五個(gè)中斷源,便于對(duì)車(chē)流量模塊的中斷檢測(cè)。32個(gè)I/O借口,使具有足夠的借口來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管及交通燈。外存儲(chǔ)器尋址范圍ROM、RAM64K,方便系統(tǒng)擴(kuò)展。其中T0,T1口可以對(duì)外部外沖進(jìn)行實(shí)時(shí)的計(jì)數(shù)操作,所以可以方便車(chē)流量的檢測(cè)信號(hào)的輸入。采用數(shù)碼管與點(diǎn)陣LED結(jié)合的辦法,因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求既要倒計(jì)時(shí)數(shù)字輸出,又要有狀態(tài)燈輸出,考慮實(shí)際情況又方便觀看,用數(shù)碼管和LED燈分別顯示時(shí)間和狀態(tài)信息。市面上車(chē)流量檢測(cè)的方法多種多樣,主要有遙感微波檢測(cè)器、電磁感應(yīng)檢測(cè)器、紅外線檢測(cè)器三種。只是第一張精度雖高,但是受環(huán)

13、境影響大,而且造價(jià)昂貴,隨意不選用。第二種需要將感應(yīng)器埋于地下,對(duì)已經(jīng)建設(shè)好的道路需要重修,施工量大而且對(duì)交通影響很大,所以也不采用。第三種設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單,而且造價(jià)不高,權(quán)衡之下,紅外線檢測(cè)儀器是不錯(cuò)的選擇。紅外線檢測(cè)器是利用檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射,通過(guò)同步回路檢測(cè)的物體有無(wú)。物體不僅僅限于金屬,只要能反射光線的物體都可以被檢測(cè)。光電開(kāi)關(guān)把輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換光信號(hào)發(fā)射出,接收器再根據(jù)接收的光線強(qiáng)弱或者有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)光掃描區(qū)域的時(shí)候,部分或者全部光束被遮擋,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)輛數(shù)據(jù)的檢測(cè)。紅外線掃描裝置提供了車(chē)輛的輪廓掃描解決方案,并提供車(chē)輛的分離信號(hào),并且還能同時(shí)檢測(cè)掛鉤是否

14、存在以及其位置,由于光產(chǎn)品的高速響應(yīng),當(dāng)汽車(chē)速低于公里/0.3米的車(chē)輛實(shí)現(xiàn)可靠的分離檢測(cè)并抓取到車(chē)輛的輪廓數(shù)據(jù),當(dāng)車(chē)速低于公里/0.6米的車(chē),車(chē)輛自動(dòng)分類準(zhǔn)確度超過(guò)99%。2.2 功能要求實(shí)現(xiàn)單片機(jī)智能交通信號(hào)燈系統(tǒng)的正常啟動(dòng)有如下功能要求：倒計(jì)時(shí)顯示是體香駕駛員在信號(hào)燈發(fā)生改變的時(shí)間、在通行和停止之間作出合適的選擇。行人和駕駛員都愿意選擇有倒計(jì)時(shí)的顯示方式控制交通燈的信號(hào)改變,并且一直認(rèn)為有倒計(jì)時(shí)的路口更加安全。倒計(jì)時(shí)顯示是減輕駕駛員在信號(hào)燈顏色改變時(shí)做出錯(cuò)誤判斷的機(jī)率,它能提醒駕駛員顏色即將發(fā)生改變,在通行和停止之間作出適當(dāng)?shù)倪x擇。車(chē)流量檢測(cè)模塊作為單片機(jī)智能交通系統(tǒng)的足本組成,在智能交通

15、系統(tǒng)中有著舉足輕重的地位。這個(gè)系統(tǒng)采用單片機(jī)、車(chē)流量傳感器、外圍器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)設(shè)置時(shí)間模塊,系統(tǒng)可以跟據(jù)車(chē)流量來(lái)自動(dòng)調(diào)整以外還能根據(jù)鍵盤(pán)來(lái)調(diào)整,增加了人為可控性,可以避免意外情況的發(fā)生。在特定情況下可以把所有燈都設(shè)置成為紅燈。3 系統(tǒng)硬件組成1、實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)單片機(jī)是必不可少的,下面就來(lái)介紹一下AT89C51單片機(jī)：AT89C51單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí)器等組成。中央處理器：中央處理器也叫CPU,使整個(gè)部件的核心,是8位數(shù)據(jù)寬度處理器,能對(duì)8位二進(jìn)制位數(shù)據(jù)和代碼進(jìn)行處理,CPU負(fù)責(zé)指揮、調(diào)度和控制整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作,完成數(shù)據(jù)運(yùn)算和信號(hào)的輸入輸出等。程序存儲(chǔ)器：AT89C

16、51共有4KB容量,用于存放用戶的程序,原始數(shù)據(jù)和表格。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：AT89C51內(nèi)部有128個(gè)8位存儲(chǔ)單元和128個(gè)專門(mén)的寄存單元,他們統(tǒng)一編址,專用的只能存放控制指令,用戶只能訪問(wèn)不能修改和存放,因而用戶能夠使用的只有128個(gè),可存放可讀可寫(xiě)的數(shù)據(jù)。I/O口：AT89C51共有4組8位I/O口分別是P1、P2、P3、P4,用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：AT89C51共有兩個(gè)16位的可編程的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)或者定時(shí)產(chǎn)生的中斷,用于控制程序的轉(zhuǎn)向。全雙工串行接口：AT89C51內(nèi)置一個(gè)這樣的接口,用于和其他設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳遞。中斷系統(tǒng)：AT89C51共有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)

17、數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷,可以滿足不同控制的要求。時(shí)鐘電路：AT89C51內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz時(shí)鐘電路,用來(lái)整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖的時(shí)序,但AT89C51單片機(jī)需要外置振蕩電容。單片機(jī)結(jié)構(gòu)有兩種,一種是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器分開(kāi)的,即哈佛結(jié)構(gòu),另一種是采用計(jì)算機(jī)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合為一體的結(jié)構(gòu),即普林斯頓結(jié)構(gòu)。AT89C51單片機(jī)是哈佛結(jié)構(gòu)形式。AT89C51引腳：采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)果,40個(gè)引腳,其中正電源線和地線兩根,外置振蕩時(shí)鐘線兩根,4組8位一共32個(gè)I/O口,中斷口的線與P3口的線重復(fù)用。2、紅外線傳感器這里用的是其中的光傳感器,也就是光電開(kāi)關(guān),是光電接近開(kāi)關(guān)

18、的簡(jiǎn)稱。它利用的就是被檢測(cè)物體對(duì)光的遮擋和反射,由同步回路選擇通路,進(jìn)而檢測(cè)物體有無(wú)。通過(guò)同步回路檢測(cè)的物體有無(wú)。物體不僅僅限于金屬,只要能反射光線的物體都可以被檢測(cè)。光電開(kāi)關(guān)把輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換光信號(hào)發(fā)射出,接收器再根據(jù)接收的光線強(qiáng)弱或者有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。如圖2所示：圖2 光電接近開(kāi)關(guān)工作原理簡(jiǎn)圖發(fā)送器對(duì)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源,發(fā)光二極管、激光二極管以及紅外發(fā)射二極管。通過(guò)不間斷發(fā)射的光束或者改變的脈沖寬度,接收器由光電二極管、光電三極管、光電池組成。接收器前面裝有光學(xué)元件等,后面是檢測(cè)電路,能過(guò)濾出哪些是有效信號(hào)。光電開(kāi)關(guān)分類如果按檢測(cè)方式分可以分為反射式、對(duì)射

19、式和鏡面反射式三種。對(duì)射式檢測(cè)的距離比較遠(yuǎn),可以檢測(cè)半透明的物體。反射式工作距離被限定在光的聚焦處附近,受到的背景影響大。鏡面反射式反射距離遠(yuǎn),適合遠(yuǎn)距離檢測(cè),可以檢測(cè)半透明物體。光電開(kāi)光隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展,光電開(kāi)光被廣泛的采用。應(yīng)用領(lǐng)域也在日益擴(kuò)大,采用集成電路技術(shù)和SMT表面安裝工藝制作的最新光電開(kāi)關(guān),具有展寬、延時(shí)、外同步、可靠性強(qiáng)等功能。這種新的光電開(kāi)光所使用的冷光源有紅色光、紅外光、藍(lán)色光等,可無(wú)損的檢測(cè)和控制?，F(xiàn)在的光電開(kāi)關(guān)具有體積小,功能多、精度高、檢測(cè)距離遠(yuǎn)以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。3數(shù)碼管：是一種半導(dǎo)體材料的發(fā)光器件,基本單元式發(fā)光二極管。分段式的數(shù)碼管由分布在同個(gè)平面上的若干

20、個(gè)發(fā)光筆畫(huà)組成。其基本結(jié)構(gòu)是PN結(jié),用發(fā)光二極管來(lái)拼成顯示數(shù)字。數(shù)碼管的每個(gè)線段都是一個(gè)發(fā)光二極管,所以這種數(shù)碼管也叫做LED數(shù)碼管或則LED七段數(shù)碼顯示管。電源電路：選取三端穩(wěn)壓器來(lái)作為電路電源,其種類主要有兩種：一種是輸出穩(wěn)壓是固定不變的,稱之為固定輸出三端穩(wěn)壓器；另一種輸出的電壓是可以調(diào)節(jié)的,稱之為可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器。其實(shí)基本原理相同,都是采用串聯(lián)型的穩(wěn)壓電路。在線性集成的穩(wěn)壓器中,由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)端子,具有外接元件比較少,性能穩(wěn)定,價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn),所以得到了廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)設(shè)計(jì)楷體 ,1.5倍行距4系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)楷體 ,1.5倍行距4.1主程序流程圖狀態(tài)顯示執(zhí)行狀態(tài)1執(zhí)行狀態(tài)3

21、執(zhí)行狀態(tài)2車(chē)流量小于20？車(chē)流量大于30？車(chē)流量初始值25開(kāi)始初始化狀態(tài)顯示執(zhí)行狀態(tài)1執(zhí)行狀態(tài)3執(zhí)行狀態(tài)2車(chē)流量小于20？車(chē)流量大于30？車(chē)流量初始值25開(kāi)始初始化4.2程序設(shè)計(jì)程序清單：ORG 0000HLJMP 100HORG 000BHLJMP T0_INTERUPTORG 100HEAST_GREEN DATA 70HEAST_YELLOW DATA 71HEAST_RED DATA 72HCAR_NUMBERS DATA 73HMOV 73H,#20 ;車(chē)流量初值START: MOV DPTR,#TAB MOV P3,#00H MOV SP,#60H MOV R3,#250 ;中斷延

22、時(shí)15S MOV R4,#00H ; MOV TMOD,#01010001B MOV TH0,#15H MOV TL0,#0A0H ;60MS初值 MOV TH1,#00H MOV TL1,#00H MOV IE,#82H ;開(kāi)放T0中斷 SETB TR0 SETB TR1 SETB P3.5 ;I/O口輸入數(shù)據(jù)前需將其先置1LOOP: CLR P3.7 ;中斷檢驗(yàn)位清0 MOV A,CAR_NUMBERS CJNE A,#25,LOOP1LOOP1:JNC STATE1CJNE A,#15,LOOP2LOOP2:JC STATE3LJMP STATE2STATE1: MOV EAST_GRE

23、EN,#40 ;車(chē)流量大于25時(shí),顯示狀態(tài)1 MOV EAST_YELLOW,#5 MOV EAST_RED,#25 LJMP STATESTATE2: MOV EAST_GREEN,#30 ;車(chē)流量處于15和25之間,顯示狀態(tài)2 MOV EAST_YELLOW,#5 MOV EAST_RED,#25 LJMP STATESTATE3: MOV EAST_GREEN,#50;車(chē)流量小于15時(shí),顯示狀態(tài)3 MOV EAST_YELLOW,#5 MOV EAST_RED,#45 LJMP STATESTATE: MOV R0,EAST_GREEN ;東西綠燈,南北紅燈 MOV P1,#110111

24、10BSTATE_1: LCALL T0_BCD LCALL DISPLAY LCALL DELAY_1S DJNZ R0,STATE_1STATE_2: MOV R0,EAST_YELLOW ;顯示黃燈MOV P1,#11101110B ;低電平有效,東西由綠燈變?yōu)榧t燈時(shí)才需要亮黃燈,南北繼續(xù)紅燈STATE_22: LCALL T0_BCD LCALL DISPLAY LCALL DELAY_1S MOV P1,#11111110B MOV 74H,#100WAIT1: DJNZ 74H,WAIT1 MOV P1,#11101110B DJNZ R0,STATE_22STATE_3: MOV

25、 R0,EAST_RED ;東西紅燈,南北綠燈 MOV P1,#11110011BSTATE_33: LCALL T0_BCD LCALL DISPLAY LCALL DELAY_1S DJNZ R0,STATE_33STATE_4: MOV R0,EAST_YELLOW ;顯示黃燈,南北由綠燈變?yōu)榧t燈時(shí)才需要亮黃燈,東西繼續(xù)紅燈 MOV P1,#11110101BSTATE_44: LCALL T0_BCD LCALL DISPLAY LCALL DELAY_1S MOV P1,#11110111B MOV 74H,#100WAIT2: DJNZ 74H,WAIT2 MOV P1,#1111

26、0101B DJNZ R0,STATE_44LJMP LOOPT0_BCD: MOV A,R0;BCD轉(zhuǎn)換MOV B,#10DIV ABMOV R1,B ;個(gè)位數(shù)值MOV R2,A ;十位數(shù)值RETDISPLAY: ;靜態(tài)顯示LOW_DIS:MOV A,R1MOVC A,A+DPTRMOV P0,AHIGH_DIS:MOV A,R2MOVC A,A+DPTRMOV P2,ARETT0_INTERUPT:PUSH ACCDJNZ R3,AGAINMOV R3,#250INC R4CJNE R4,#4,AGAIN ;車(chē)流量檢測(cè)周期15*4=60SSETB P3.7 ;檢驗(yàn)中斷是否發(fā)生MOV R4,

27、#00HMOV CAR_NUMBERS,TL1MOV TL1,#0MOV TH1,#0AGAIN:MOV TH0,#15HMOV TL0,#0A0HPOP ACCNOPNOPRETIDELAY_1S:MOV R7,#10;延時(shí)1s程序DEL1:MOV R6,#200DEL2:MOV R5,#248DJNZ R5,$DJNZ R6,DEL2DJNZ R7,DEL1RETTAB:DB 3fh,06h,5bh,4fh,66h,DB 6dh,7dh,07h,7fh,6fhEND第4章 系統(tǒng)仿真與調(diào)試4.1 系統(tǒng)仿真4.1.1 ProtuesProteus是英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路分析與仿真

28、軟件。Proteus是目前最好的模擬單片機(jī)外圍器件的工具,它可以仿真51系列、AVR,PIC等常用的MCU及其外圍電路如LCD,RAM,ROM,鍵盤(pán),馬達(dá),LED,AD/DA,部分SPI器件,部分IC器件。本文基于Proteus6.7SP3和KEILuVision3軟件。運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上,可以仿真、分析數(shù)字電路、模擬電路、數(shù)?；旌想娐?是目前唯一能實(shí)現(xiàn)對(duì)51、PIC、AVR、HC11等處理器的仿真軟件。該軟件的特點(diǎn)是：集原理圖設(shè)計(jì)、仿真和PCB設(shè)計(jì)于一體,實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整開(kāi)發(fā)工具。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,是獨(dú)一無(wú)二的支持處理器與外

29、圍電路的協(xié)同仿真電路設(shè)計(jì)軟件。具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等多種形式的調(diào)試功能。具有各種信號(hào)源和電路分析所需的虛擬儀表,是電類教學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新的平臺(tái)。支持Keil C51 uVision2、MPTLAB等第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境。具有強(qiáng)大的原理圖到PCB板設(shè)計(jì)功能,可以輸出多種格式的電路設(shè)計(jì)報(bào)表。 仿真原理圖Proteus軟件具有仿真功能,要仿真首先要繪制原理圖。點(diǎn)擊圖標(biāo)打開(kāi)Proteus軟件,進(jìn)入繪圖界面后點(diǎn)擊按扭,點(diǎn)擊出現(xiàn)的元件列表框上方的按扭,在出現(xiàn)的pickdevice中的keywords下面的框中輸入元器件的名字,或者在category中找到元器件的名字；雙擊元器件名稱或者點(diǎn)擊,在元件列

30、表框中就會(huì)出現(xiàn)所選的元器件。再點(diǎn)擊按扭,在元件列表框中選擇地線和電源。選好所有的元器件后單擊元件列表中的圖標(biāo)就可以把所需要的元件放入編輯窗口中,調(diào)整元件的位置,并把地線和電源放入編輯窗口中,最后進(jìn)行連線。通過(guò)在T1口接入一個(gè)開(kāi)關(guān),模擬光電開(kāi)關(guān)信號(hào),手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)的脈沖數(shù),即為需要模擬的車(chē)流量,從而達(dá)到仿真效果。系統(tǒng)仿真圖如下： 加載仿真程序單擊Debug菜單,在下拉菜單中單擊Go選項(xiàng),或者使用快捷鍵F5,然后再單擊Debug菜單,在下拉菜單中單擊StopRunning選項(xiàng)或者使用快捷鍵Esc；再單擊View菜單,再在下拉菜單中單擊SerialWindows #1選項(xiàng),就可以看到程序運(yùn)行后的結(jié)果。

31、單擊Project菜單,在下拉菜單中單擊單擊Output中單擊Create HEX File選項(xiàng),使程序編譯后產(chǎn)生HEX代碼,供下載器軟件使用,把程序下載到AT89C51單片機(jī)中4。 系統(tǒng)仿真單擊仿真界面左下方的開(kāi)始按扭,仿真就開(kāi)始了。具體仿真過(guò)程如下：當(dāng)交通燈開(kāi)始工作后,執(zhí)行默認(rèn)狀態(tài),系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入狀態(tài)：東西方向綠燈,南北方向紅燈,倒計(jì)時(shí)30秒,然后東西黃燈5秒,南北保持紅燈5秒,緊接著東西紅燈,南北方向綠燈,倒計(jì)時(shí)25秒后,南北亮黃燈5秒,東西保持紅燈狀態(tài)5秒后,重新掃描；仿真結(jié)果如圖所示：圖4.2 默認(rèn)狀態(tài)仿真圖當(dāng)手動(dòng)按下開(kāi)關(guān),頻率小于15次/分時(shí),執(zhí)行狀態(tài)：東西方向綠燈,南北方向紅燈,倒

32、計(jì)時(shí)50秒,然后東西黃燈5秒,南北保持紅燈5秒,緊接著東西紅燈,南北方向綠燈,倒計(jì)時(shí)45秒后,南北亮黃燈5秒,東西方向保持紅燈狀態(tài)5秒后,重新掃描；仿真結(jié)果如圖所示：圖4.3 狀態(tài)仿真圖當(dāng)手動(dòng)按下開(kāi)關(guān),頻率大于15次/分,小于或等于25次/分,執(zhí)行狀態(tài)：東西方向綠燈,南北方向紅燈,倒計(jì)時(shí)30秒,然后東西黃燈5秒,南北保持紅燈5秒,緊接著東西紅燈,南北方向綠燈,倒計(jì)時(shí)25秒后,南北方向亮黃燈5秒,東西方向保持紅燈狀態(tài)5秒后,重新掃描；仿真結(jié)果如圖所示：圖4.4 狀態(tài)仿真圖當(dāng)手動(dòng)按下開(kāi)關(guān),頻率大于25次/分,執(zhí)行狀態(tài)：東西方向綠燈,南北方向紅燈,倒計(jì)時(shí)40秒,然后東西黃燈5秒,南北保持紅燈5秒,緊接著東西紅燈,南北方向綠燈,倒計(jì)時(shí)25秒后,南北亮黃燈5秒,東西保持紅燈狀態(tài)5秒后,重新掃描；仿真結(jié)果如圖所示：圖4.5 狀態(tài)仿真圖通