基于單片機的交通燈設(shè)計(含開題報告 文獻綜述 英文翻譯)

密級公開學(xué)號202140513048衡水學(xué)院畢業(yè)設(shè)計基于單片機的交通燈設(shè)計論文作者指導(dǎo)教師系別物理與電子信息系專業(yè)電子信息工程年級2021級提交日期20辯論日期20畢業(yè)設(shè)計學(xué)術(shù)承諾本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不存在抄襲情況，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含他人或其他教學(xué)機構(gòu)取得的研究成果。作者簽名：日期：畢業(yè)設(shè)計使用授權(quán)的說明本人了解并遵守衡水學(xué)院有關(guān)保存、使用畢業(yè)論文的規(guī)定。即：學(xué)校有權(quán)保存或向有關(guān)部門送交畢業(yè)論文的原件或復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨_論文的全部或局部內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文及相關(guān)資料。作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：日期：設(shè)計題目：基于單片機的交通燈設(shè)計摘要：當(dāng)今時代是一個自動化時代，交通燈控制等很多行業(yè)的設(shè)備都與計算機密切相關(guān)。因此，一個好的交通燈控制系統(tǒng)，將在道路擁擠等交通狀況方面給予技術(shù)革新。本文主要介紹了一個基于89C52單片機的交通燈控制系統(tǒng)，詳細介紹了利用89C52設(shè)計并仿真實現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)的過程，重點對硬件設(shè)計、軟件編程、調(diào)試分析以及各模塊系統(tǒng)流程進行了詳細分析，對各局部的電路也一一進行了介紹。本電路由89C52單片機、按鍵、數(shù)碼管和LED燈組成，并在Protues軟件上實現(xiàn)仿真。關(guān)鍵詞：交通控制；單片機；89CTitle：DesignofTrafficLightBasedonMCUAbstract:Theagesisanautomationagesnowadaysandtrafficlightcontrol'swaitingalotofequipmentsofprofessionsiscloselyrelatedwithcalculator.Therefore,agoodtrafficlightcontrolsystemwillhustleforroad,givetechniqueinnovation.Thispaperdescribesa80C52microcontroller-basedtrafficlightcontrolsystem,detaileddescriptionoftheuse89C52developmentprocessofthetrafficlightcontrolsystem.Focusonadetailedanalysisofthehardwaredesign,softwareprogramming,analysisanddebuggingprocessofthemodularsystem,onthepartofthecircuitareintroducedonebyone.Thecircuitismadeupof80C52microcomputer,keyboard,digitaltubeandLEDlampdisplayandrealizesimulationintheProtuessoftware.Keywords:TrafficControl;SingleChipMicrocomputer;89C目錄摘要 IAbstract II1緒論 11.1交通燈的開展歷史及研究意義 11.2我國當(dāng)前的交通現(xiàn)狀 21.3本課題的主要研究工作 22設(shè)計方案 32.1系統(tǒng)機構(gòu)總框架 32.1.1自動控制方式 32.1.2人工控制方式 42.2交通管理的方案論證 62.3系統(tǒng)電路框圖 62.4電路的工作原理 73硬件設(shè)計 83.1MCS-51單片機簡介 83.1.1單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8單片機應(yīng)用系統(tǒng) 9單片機的開展趨勢 103.2系統(tǒng)電路 103.2.1最小系統(tǒng)模塊 103.2.2LED顯示模塊 113.2.3數(shù)碼管顯示模塊 123.2.4按鍵控制模塊 123.2.5驅(qū)動模塊 134軟件設(shè)計 154.1主程序流程圖 154.2子程序流程控制 154.2.1自動控制模式程序 16人工控制模式程序 16鍵盤掃描程序 174.2.4數(shù)碼管中斷顯示程序 184.2.5定時器T1子程序 195調(diào)試分析 205.1proteus軟件簡介 205.2proteus仿真圖 205.2.1自動控制仿真 215.2.2人工控制仿真 22結(jié)語 23參考文獻 24致謝 25附錄1 261緒論1.1交通燈的開展歷史及研究意義早在1850年，城市交叉口處不斷增長的交通就引發(fā)了人們對平安和擁堵的關(guān)注。世界上第一臺交通自動信號燈的誕生，拉開了城市交通控制的序幕，1868年，英國工程師納伊特在倫敦威斯特敏斯特街口安裝了一臺紅綠兩色的煤氣照明燈，用來控制交叉路口馬車的通行，但一次煤氣爆炸事故致使這種交通信號燈幾乎銷聲匿跡了近半個世紀(jì)。1914年及稍晚一些時候，美國的克利夫蘭、紐約和芝加哥才重新出現(xiàn)了交通信號燈，它們采用電力驅(qū)動，與現(xiàn)在意義上的信號燈已經(jīng)相差無幾。1926年英國人第一次安裝和使用自動化的控制器來控制交通信號燈，這是城市交通自動控制的起點。1917年，在美國鹽湖市開始使用聯(lián)動式信號系統(tǒng)，把六個交叉路口作為一個系統(tǒng)，以人工方式加以集中控制。1922年，美國休斯頓市建立了一個同步系統(tǒng)，它以一個交通亭為中心控制十二個交叉路口。1928年，上述系統(tǒng)經(jīng)過改良，形成“靈活步進式〞定時系統(tǒng);由于它簡單、可靠、價格廉價，很快在美國推廣普及。這種系統(tǒng)以后不斷改良、完善，成為當(dāng)今的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。20世紀(jì)30年代初，美國最早開始用車輛感應(yīng)式信號控制器，之后是英國，當(dāng)時使用的車輛檢測器是氣動橡皮管檢測器。計算機技術(shù)的出現(xiàn)為交通控制技術(shù)的開展注入了新的活力，1952年，美國科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計算機和交通檢測器實現(xiàn)了對交通信號機網(wǎng)的配時方案自動選擇式信號燈控制，而加拿大多倫多市于1964年完成了計算機控制信號燈的實用化，建立了一套由IBM650型計算機控制的交通信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，成為世界上第一個具有電子數(shù)字計算機城市交通控制系統(tǒng)的城市。這是道路交通控制技術(shù)開展的里程碑。國外對城市區(qū)域交通控制的研究，開始于20世紀(jì)60年代初。1967年，英國運輸與道路實驗室(TRRL)成功開發(fā)出TRANsYT(TraffioNetworkStudyTools)交通控制系統(tǒng)，后來又在TRANsYT的根底上開發(fā)了seOOT(splitCyeleandoffsetOPtimizationTechnique)系統(tǒng)。澳大利亞在70年代末也開發(fā)了基于配時方案實時選擇方法來實現(xiàn)路網(wǎng)協(xié)調(diào)控制的SCAT(SydneyCoordinatedAdaptiveTrafficMethod)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)己經(jīng)在西方國家的城市網(wǎng)絡(luò)交通中取得了成功的應(yīng)用。進入20世紀(jì)80年代后期，隨著城市化進程的加快和汽車的普及，城市交通擁擠、阻塞現(xiàn)象日趨惡化，由此引發(fā)的事故、噪聲和環(huán)境污染己成為日益嚴(yán)重的社會問題，交通問題成為困擾世界各國的普遍性難題。于是，智能交通系統(tǒng)應(yīng)運而生，并得到迅猛開展。除在技術(shù)和功能上得到增強和完善的SCOOT和SCATS以外，STREAM、ITACA、MOTION、RT-TRACS、SURFZ000、PRODYN和UTOPIA等新一代城市交通控制系統(tǒng)相繼推出并投入應(yīng)用[1]。1.2我國當(dāng)前的交通現(xiàn)狀我國是一個文明古國，許多城市已有上千年的歷史，城市布局和道路結(jié)構(gòu)是在漫長的歷史進程中逐步形成的，近幾年雖然作了些改建和擴建，但畢竟還難以沖破原來的根本格局。目前我國城市道路普遍存在以下三個弊端：①路網(wǎng)密度低；②交通干道少；③路口平面交叉。道路狀況與車輛狀況的綜合作用形成了我國城市交通的特殊性，主要有以下表現(xiàn)：城市路網(wǎng)稀，干道少，間距大，市區(qū)人口稠密，出行需求集中，迫使車輛集中于少數(shù)干道上行駛。尤其是一些中小城市，干道特征更為明顯，往往只有一兩條干道貫穿全市，而其他支路上交通量極小。從流量變化情況來看，除外圍過境干道外，都是有一定規(guī)律的，頂峰小時根本上都集中在幾個時段內(nèi)。我國城市機動車車種繁雜，從50年代的老式車到80年代的新型車，從大貨車到小轎車都在一個平面上行駛，不少城市拖拉機還是一種主要運輸工具，前面一輛舊車擋道，尾隨的新型車只能跟著爬行，過交叉口時經(jīng)常出現(xiàn)啟動慢的車擋住啟動快的車，嚴(yán)重影響了人們的生活節(jié)奏和出行效率[2]。1.3本課題的主要研究工作本課題主要通過利用89C51單片機設(shè)計一個交通控制系統(tǒng)通過對十字路口的實際調(diào)查，由交通狀況的車流量的大小，確定車輛放行時間為60秒，即當(dāng)一條干道的車輛處于放行狀態(tài)時，另一條干道禁止放行，持續(xù)60秒；并在最后10秒時，放行車道的路燈閃爍，警示行人注意紅燈的到來。為了應(yīng)對可能發(fā)生的突發(fā)狀況，使其中一條干道隨時可以強制放行，因此，整個系統(tǒng)的設(shè)計分為兩種模式：自動控制模式和人工控制模式。在自動控制模式中，兩個干道依次各放行60秒，輪流進行。人工控制模式中，通過按鍵操作，使某個干道處于強行通行狀態(tài)，另一車道禁止通行。由此大大改善了交通運營狀況，提高了交通路口的運轉(zhuǎn)效率，方便了人們的出行。2設(shè)計方案2.1系統(tǒng)機構(gòu)總框架本系統(tǒng)是針對一個大型十字路口設(shè)計的交通信號燈控制系統(tǒng)。通過單片機89C52控制LED燈和數(shù)碼管，模擬現(xiàn)實生活中的交通燈工作情景。南北方向的紅綠燈分別用LED1和LED2表示，東西方向的紅綠燈分別用LED3和LED4表示，用數(shù)碼管顯示倒計時時間[3]。交通燈的控制分為自動控制和人工控制兩種方式：正常情況下，交通燈處于自動控制方式，此時東西方向和南北方向的交通燈輪流導(dǎo)通；特殊情況下，可以通過人工方式延長南北方向或東西方向交通燈的導(dǎo)通時間。設(shè)計三個按鍵K1、K2、K3；K1為“自動〞方式，K2、K3分別為“南北〞方向交通導(dǎo)通和“東西〞方向交通導(dǎo)通。自動控制方式系統(tǒng)開始上電后處于自動控制方式：1.系統(tǒng)上電后，首先是南北方向交通導(dǎo)通，LED1亮、LED2滅、LED3亮、LED4滅，數(shù)碼管從60秒開始倒計時，每隔1秒減1；2.倒計時到10秒時，南北方向綠燈(LED1)開始閃爍，閃爍間隔為0.5秒(亮、滅各5秒)；3.60秒倒計時結(jié)束之后，東西方向交通導(dǎo)通，LED1滅、LED2亮、LED3滅、LED4亮，數(shù)碼管重新開始從60秒倒計時，每隔1秒減1；4.倒計時到10秒時，東西方向綠燈(LED4)開始閃爍，閃爍間隔為0.5秒(亮、滅各0.5秒)；5.60秒倒計時結(jié)束后，操作同步驟1。其控制流程如下：圖2-1自動控制流程圖人工控制方式在自動控制狀態(tài)下，假設(shè)將按鍵K2或K3按下，那么系統(tǒng)進入人工控制狀態(tài)：1.假設(shè)K2鍵按下，那么強制南北方向交通導(dǎo)通。此時假設(shè)系統(tǒng)處于東西方向交通導(dǎo)通狀態(tài)，那么數(shù)碼管從10秒開始倒計時，操作步驟同自動控制步驟4，倒計時結(jié)束后進入南北交通導(dǎo)通狀態(tài)，數(shù)碼管顯示“9999”2.假設(shè)K3鍵按下，那么強制東西方向交通導(dǎo)通。此時假設(shè)系統(tǒng)處于南北方向交通導(dǎo)通狀態(tài)，那么數(shù)碼管從10秒開始倒計時，操作步驟同自動控制步驟2，倒計時結(jié)束后進入東西交通導(dǎo)通狀態(tài)，數(shù)碼管顯示“9999”圖2-2自控轉(zhuǎn)手控在人工控制狀態(tài)下，假設(shè)將按鍵K1按下，那么系統(tǒng)進入自動控制狀態(tài)：1.假設(shè)系統(tǒng)處于東西方向交通導(dǎo)通狀態(tài)，那么數(shù)碼管從10秒開始倒計時，操作同自動控制步驟4，倒計時完成后進入南北交通導(dǎo)通狀態(tài)，從自動控制步驟1進入自動控制狀態(tài)。2.假設(shè)系統(tǒng)處于南北方向交通導(dǎo)通狀態(tài)，那么數(shù)碼管從10秒開始倒計時，操作同自動控制步驟2，倒計時完成后進入東西交通導(dǎo)通狀態(tài)，從自動控制步驟3進入自動控制狀態(tài)。圖2-3手控轉(zhuǎn)自控2.2交通管理的方案論證東西、南北兩干道交于一個十字路口。各干道有紅燈、綠燈各一組，指揮車輛和行人平安通行。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。綠燈閃爍提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，K2強制南北方向交通導(dǎo)通，K3強制東西方向交通導(dǎo)通，K1切換到自動模式。2.3系統(tǒng)電路框圖本系統(tǒng)每個信號指示燈接一個對應(yīng)的I/O口，通過對I/O口賦值控制交通信號燈的狀態(tài)來指揮交通。在此根底上按鍵可以觸發(fā)單片機轉(zhuǎn)換控制方式，進而控制交通信號燈的狀態(tài)。圖2-3控制電路框圖2.4電路的工作原理本系統(tǒng)共分為5個模塊，分別為最小系統(tǒng)模塊、LED燈顯示模塊、數(shù)碼管顯示模塊、按鍵控制模塊和驅(qū)動模塊。最小系統(tǒng)模塊由單片機89C52、復(fù)位電路及晶振電路組成，從讀取按鍵設(shè)置到LED燈、數(shù)碼管的顯示為整個系統(tǒng)的控制核心。LED顯示模塊共設(shè)有4個LED，其中紅色的2個，綠色的2個，用來模擬十字路口紅綠燈點亮情況。數(shù)碼管顯示模塊由四個七段數(shù)碼管組成，用來對紅綠燈進行倒計時。按鍵模塊設(shè)有K1、K2、K3三個按鍵，當(dāng)K1鍵按下時，系統(tǒng)由人工控制模式轉(zhuǎn)入自動控制模式，當(dāng)K2、K3鍵按下時，系統(tǒng)由自動控制模塊轉(zhuǎn)入人工控制模塊。驅(qū)動模塊由4個PNP、4個電阻及一個排阻組成，用于驅(qū)動數(shù)碼管。5個模塊共同作用完成對整個交通系統(tǒng)的控制。

3硬件設(shè)計3.1MCS-51單片機簡介單片機是微機的一種，是將單片機的CPU、存儲器、I/O接口和總線制作在一塊芯片上的大規(guī)模集成電路。由于單片機具有體積小、功能全、價格低、開發(fā)應(yīng)用方便等優(yōu)點，又可將其嵌入產(chǎn)品的內(nèi)部，因此得到了及其廣泛的應(yīng)用[4]。單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機經(jīng)過幾十年的不斷開展，其功能和組成結(jié)構(gòu)根本已固定，內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-1所示。1.中央處理器〔CPU〕CPU是單片機的核心部件，根據(jù)CPU字長可分為1位機、4位機、8位機、16位機以及32位機，CPU的運算速度、處理數(shù)據(jù)能力、實施控制功能等性能都與CPU的字長有關(guān)，因此，字長是衡量CPU功能的主要指標(biāo)。2.存儲器存儲器按功能可分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，由于單片機主要面向控制，因此一般需要大容量的程序存儲器和較少的數(shù)據(jù)存儲器，同時存儲器類型也不一樣。3.程序存儲器單片機內(nèi)部程序存儲器容量一般為1KB~64KB,通常采用只讀存儲器〔ROM〕。采用只讀存儲器作為程序存儲器，不僅提高了可靠性，而且由于只讀存儲器的集成度較高、價格較低，降低了本錢。CPUCPUROM中斷系統(tǒng)串行I/O口并行I/O口定時器RAM圖3-1單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖4.數(shù)據(jù)存儲器單片機內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲量一般為64B~256B，通常采用靜態(tài)隨即存儲器〔RAM〕，還有少數(shù)單片機內(nèi)采用EEPROM作為數(shù)據(jù)存儲器。數(shù)據(jù)存儲器可分為工作存放器、堆棧，位標(biāo)志和數(shù)據(jù)緩沖器使用。5.I/O接口及特殊功能部件單片機內(nèi)部有數(shù)量不等的并行接口，可以作為外界無輸入/輸出設(shè)備，通常也包含1~2個串行口，用于實現(xiàn)異步串行通信。特殊功能部件通常包括定時/計數(shù)器，其他例如A/D、PWM、DMA等根據(jù)不同類型的單片機，其配置不同[5]。單片機應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)單片機應(yīng)用場合及系統(tǒng)控制的要求不同，在規(guī)模、結(jié)構(gòu)上存在很大不同，根據(jù)使用功能器件的種類和數(shù)量，可分為根本系統(tǒng)和擴展系統(tǒng)。1.根本系統(tǒng)在此系統(tǒng)中，包含一個單片機，在該單片機中含有程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，僅在外部配置了維持系統(tǒng)運行的根本部件，例如電源、輸入/輸出，除了這些，還包括不擴充程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、I/O接口以及其他功能部件，因此也被稱為最小系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-2所示。復(fù)位電路復(fù)位電路電源電路單片機時鐘電路輸入/輸出圖3-2單片機最小系統(tǒng)示意圖2.擴展系統(tǒng)在大多數(shù)系統(tǒng)中，由于需要實現(xiàn)一些特殊的功能，采用最小系統(tǒng)無法滿足系統(tǒng)的控制要求，所以要擴展特殊功能部件，彌補單片機內(nèi)部資源的缺乏。單片機擴展系統(tǒng)通過并行I/O口或者串行口做總線，在外部擴展了程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、A/D轉(zhuǎn)換等特殊部件，以滿足控制系統(tǒng)的特殊要求，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-3所示[6]。EPROM程EPROM程序存儲器RAM數(shù)據(jù)存儲器A/DD/A并行接口串行接口復(fù)位電路時鐘電路輸入/輸出電源電路單片機圖3-3單片機擴展系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)示意圖單片機的開展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開展，單片機的工藝和集成度不斷提高，其功能正朝著多功能、高性能的方向開展，主要表達在以下幾方面。1.各種等級的單片機性能提高隨著工藝技術(shù)和集成度技術(shù)的開展，許多低端單片機的性能在CPU功能、內(nèi)部資源及尋址范圍等方面有了較大的提高，甚至可以完成局部高端單片機才能實現(xiàn)的功能，其運算速度、功能和可靠性等方面也得到了快速的開展。2.小型化、低功耗在一些智能控制系統(tǒng)中，其整體系統(tǒng)體積較小，功率不大，因此要求單片機的體積和功耗都要在一定范圍內(nèi)，促使單片機向小型化、低功耗的方向開展。例如，1992年美國推出的i80860超級單片機，運算速度為1.2億次每秒，可進行32位整數(shù)運算、64位浮點運算，同時片內(nèi)集成了一個三維圖形處理器，可構(gòu)成超級圖形工作站[7]。3.2系統(tǒng)電路系統(tǒng)共分為5個模塊，最小系統(tǒng)模塊、LED顯示模塊、數(shù)碼管顯示模塊、按鍵控制模塊和驅(qū)動模塊。最小系統(tǒng)模塊最小系統(tǒng)模塊由89C52單片機、晶振電路及復(fù)位電路組成。89C52單片機作為整個系統(tǒng)的核心局部，將LED模塊、數(shù)碼管顯示模塊、按鍵控制模塊及驅(qū)動模塊連結(jié)成一個整體的系統(tǒng)，并提供程序的輸入端口；晶振電路提供時鐘鼓勵，保證單片機內(nèi)部和外部電路的時序邏輯電路協(xié)調(diào)動作；復(fù)位電路在上電或復(fù)位的過程中，控制CPU的復(fù)位狀態(tài)，這段時間內(nèi)讓CPU保持復(fù)位狀態(tài)，防止CPU發(fā)出錯誤的指令或執(zhí)行錯誤的操作。圖3-4最小系統(tǒng)模塊LED顯示模塊LED顯示模塊由4個LED等組成，分別為LED1、LED2、LED3、LED4，4個LED分別接入89C52單片機的P1.1、P1.5、P1.4、P1.0。其中，LED1和LED2分別表示南北方向的綠燈和紅燈，LED4和LED3分別表示東西方向的綠燈和紅燈。當(dāng)LED1和LED3點亮?xí)r，南北方向可以通行，東西方向禁止通行；當(dāng)LED2和LED4點亮?xí)r，南北方向禁止通行，東西方向可以通行。圖3-5LED顯示模塊數(shù)碼管顯示模塊數(shù)碼管顯示模塊由4個七段數(shù)碼管組成，接單片機89C52在自動控制模式中，后兩個數(shù)碼管顯示時間〔從60秒倒計時到1秒〕。在人工控制模式中，在K2鍵按下時，假設(shè)當(dāng)前交通為南北通行，那么四個數(shù)碼管直接顯示“9999〞，假設(shè)當(dāng)前交通為東西通行，那么四個數(shù)碼管先顯示10秒倒計時〔從10秒到1秒〕，完成后顯示“9999〞；在K3鍵按下時，假設(shè)當(dāng)前交通為東西通行，那么四個數(shù)碼管直接顯示“9999〞，假設(shè)當(dāng)前交通為南北通行，那么四個數(shù)碼管先顯示10秒倒計時〔從10秒到1秒〕，完成后顯示“9999〞；在K1鍵按下時，四段數(shù)碼管由“9999〞變?yōu)?0秒倒計時，此時系統(tǒng)進入自動控制模式。圖3-6數(shù)碼管顯示模塊按鍵控制模塊按鍵控制模塊由K1、K2、K3三個按鍵組成，系統(tǒng)初始為自動控制模式。假設(shè)按下K2鍵，那么系統(tǒng)由自動控制模式進入手動控制模式，此時交通系統(tǒng)強制南北方向通行，東西方向禁止通行；假設(shè)按下K3鍵，那么系統(tǒng)有自動控制模式進入手動控制模式，此時交通系統(tǒng)強制東西方向通行，南北方向禁止通行；假設(shè)按下K1鍵，那么系統(tǒng)由手動控制模式進入自動控制模式。圖3-7按鍵控制模塊驅(qū)動模塊驅(qū)動模塊由4個PNP8550、4個240歐電阻及1個10k歐的排阻組成。數(shù)碼管的段碼端口通過排阻與單片機的P0口相連，此處電阻起到限流作用。而數(shù)碼管的位選端口與PNP型三極管的射極相連，集電極接電源，為數(shù)碼管提供足夠大的驅(qū)動電流，三極管的基極與單片機的P2.0到P2.3相連，通過單片機端口的電位變化控制三極管的導(dǎo)通與截止，從而到達驅(qū)動數(shù)碼管穩(wěn)定顯示的功能[8]。圖3-8驅(qū)動模塊

4軟件設(shè)計4.1主程序流程圖單片機初始化后顯示初始數(shù)值，首先進入自動控制模式，然后調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)獲取鍵盤信息，根據(jù)按鍵情況進入不同的的工作模式，從進入各模式的子函數(shù)中，最終通過數(shù)碼管、LED燈將交通信號顯示出來。圖4-1主流程圖4.2子程序流程控制自動控制模式程序在自動控制模式下，通過判斷工作模式標(biāo)志位modelflag來判斷是保持自動控制模式還是進入人工控制模式。自動控制模式下，數(shù)碼管開始60秒倒計時顯示〔從60秒到1秒〕，LED1、LED3點亮且LED1最后10秒閃爍。如果modelflag為1，那么進入人工控制模式。圖4-2自動控制流程圖人工控制模式程序在人工控制模式下，按下K2鍵或K3鍵通過判斷工作模式標(biāo)志位modelflag來判斷如何保持人工控制狀態(tài)。當(dāng)工作模式標(biāo)志位modelflag為0時，說明是由自動控制模式轉(zhuǎn)入人工控制模式，再通過判斷以前的交通狀態(tài)來確定當(dāng)前顯示狀態(tài)：假設(shè)之前狀態(tài)和所要求狀態(tài)相同時，數(shù)碼管直接顯示“9999〞，LED燈也直接顯示所要求狀態(tài)；假設(shè)之前狀態(tài)和所要求狀態(tài)不同時，數(shù)碼管首先顯示10秒遞減，完成后顯示“9999〞，LED燈經(jīng)過延時后，顯示所要求狀態(tài)。當(dāng)工作模式標(biāo)志位modelflag為1時，說明之前工作狀態(tài)已為人工控制模式。假設(shè)之前狀態(tài)與所要求狀態(tài)不同，那么LED燈轉(zhuǎn)變?yōu)樗鬆顟B(tài)，數(shù)碼顯示管保持“9999〞；假設(shè)之前狀態(tài)與所要求狀態(tài)相同，那么LED燈保持之前狀態(tài)，數(shù)碼顯示管仍保持“9999〞。圖4-3人工控制流程圖鍵盤掃描程序所用三個簡單按鍵作為輸入控制端，單片機通過P3口寫入全1，然后再判斷P3信息是否改變，即判斷出是否有鍵按下。如假設(shè)有鍵按下或電路電平抖動，都可能使P3口電位發(fā)生變化。因此，為確定是否確實有鍵按下，要經(jīng)過一定時間的延時再次判斷鍵值與延時前是否相同。如果相同且不全為1，那么斷定有確定鍵按下，否那么無鍵按下。圖4-4鍵盤掃描流程圖數(shù)碼管中斷顯示程序數(shù)碼管通過單片機定時器以一定時間間隔刷屏，當(dāng)時間間隔小于人眼所能分辨的最小時間間隔時，所觀察的數(shù)碼管顯示穩(wěn)定，從而使時間正常顯示。此處用到定時器0的工作方式1，即16位定時器。每次記滿之后需將計數(shù)值再次寫入TH0、TL0中。圖4-5數(shù)碼管中斷顯示流程圖定時器T1子程序通過T1定時器提供的時序來控制交通燈顯示。每隔0.5秒中斷一次，中斷120次時實現(xiàn)60秒倒計時。中斷100次后控制LED燈閃爍，閃爍時間間隔為0.5秒，這樣來實現(xiàn)最后的10秒閃爍提醒[9]。圖4-6定時器T1子程序5調(diào)試分析5.1Proteus軟件簡介Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2021年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。5.2Proteus仿真圖首先運用proteus軟件畫出系統(tǒng)電路圖，然后分別仿真出自動控制和人工控制兩種模式下電路的運行狀況[10]。自動控制仿真圖5-1自動控制仿真5.2.2人工控制仿真圖5-2人工控制仿真結(jié)語本論文在深入探討分析交通控制原理的根底上設(shè)計出了一套基于單片機的交通控制系統(tǒng)，通過閱讀大量相關(guān)文獻，對當(dāng)前交通控制技術(shù)有了比擬深入的了解，并在此根底上進行了硬件選型和軟件系統(tǒng)的設(shè)計，經(jīng)過在實驗室調(diào)試，分析并驗證了設(shè)計方案的可行性。在開發(fā)過程中，運用了Proteus開發(fā)軟件，在編程方面使用了C語言。課題完成的主要工作與結(jié)論如下：(1)閱讀了大量資料，對交通控制系統(tǒng)進行了綜合分析，明確了論文的方向，確定了基于80C51單片機的研究與設(shè)計的總體設(shè)計方案；(2)分析了具體要求，題注硬件總體設(shè)計方案，對硬件進行了選型。(3)深入分析、總結(jié)了系統(tǒng)軟件局部的原理，基于Protues進行了軟件系統(tǒng)的設(shè)計。(4)經(jīng)過實驗驗證，本系統(tǒng)準(zhǔn)確到達了本次設(shè)計的要求，進而驗證了系統(tǒng)的可行性。本次設(shè)計經(jīng)歷讓我對交通控制系統(tǒng)有了更深入的認識，也了解到現(xiàn)有交通控制系統(tǒng)存在的缺乏。希望通過努力，最終能將本系統(tǒng)修改為可以指揮交通的應(yīng)用型系統(tǒng)，彌補現(xiàn)有交通控制系統(tǒng)的缺乏，為交通系統(tǒng)的開展奉獻一份力量。參考文獻[1]賴捷.紅綠燈的開展史[J].看歷史.2021.12[2]劉學(xué)軍.城市交通存在的問題及對策分析[J].今日中國.2021.[3]雷麗文等.微機原理與接口技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社.1997.2.[4]張毅鋼.單片機原理及應(yīng)用[M].高等教育出版社.2021.11.[5]張毅坤.單片微型計算機原理及應(yīng)用[M].西安電子科技大學(xué)出版社.1998.[6]李朝青.單片機原理及接口技術(shù)〔第三版〕[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2005.[7]何立民.單片機技術(shù)的現(xiàn)狀與未來[J].中國計算機報.1995.No.30.[8]童詩白.華成英.模擬電子技術(shù)根底[M].高等教育出版.2006.[9]譚浩強.c程序設(shè)計教程[M].清華大學(xué)出版社.2004.[10]劉娟.單片機C語言與PROTUES仿真技能實訓(xùn)[M].中國電力出版社.2007.[11]周景潤.PEOTEUS在Mcs-51﹠ARM7系統(tǒng)中的應(yīng)用百例[M].電子工業(yè)出版社.2006.[12]陳光東,趙性初.單片微型計算機原理與接口技術(shù)[M].華中理工大學(xué)出版社.1993.[13]葉挺秀.應(yīng)用電子學(xué)[M].浙江大學(xué)出版社.2007.[14]魏慶福.全新的工控機標(biāo)準(zhǔn)化平臺——CompactPCI[J].計算機世界.1999.[15]P.F.Ruedi,P.Heim,A.Mortara.InterfaceCircuitforMetal-OxideGasSensor.CustomIntegratedCircuits,IEEEConference[J].2001:109-112.

致謝在本次設(shè)計論文完成之際，首先要向我的指導(dǎo)老師霍老師表示真摯的謝意。在設(shè)計過程、論文寫作期間，正是霍老師的指點，我才能順利完成設(shè)計。其次，還要感謝大學(xué)四年各位老師的悉心教導(dǎo)，本設(shè)計是圍繞單片機而設(shè)計的，需要用到數(shù)電、模電、電路設(shè)計、C語言等方方面面的知識。在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)的幫助下，加上個人的努力，本設(shè)計才能順利完成。由于本人學(xué)識有限，設(shè)計中、論文中難免有錯，歡送各位老師對本設(shè)計提出珍貴的意見。

附錄1源程序：#include<reg52.h>#include<led_7.h>#definekeyP3#defineledoutP1#definecount1120#definecount220sbitsngreen=P1^1;sbitewgreen=P1^5;voidmodel0();voidmodel1(bitk);u8scan_key();voiddelayms(u8ms);voidtim_init();u8j=0;u8flag;u8numb=count1;u8led_buf[2]={0xed,0xde}; u8disp_buf[4]={16,16,6,0};bitmodflag=0;bitdirflag=0;voidmain(){u8keybuf;ledout=led_buf[dirflag];led_t2init(disp_buf);tim_init();while(1){keybuf=scan_key();switch(keybuf){case0x0f:break;case0x0e:model0();break;case0x0d:model1(0);break;case0x0b:model1(1);break;default:break;}}}u8scan_key(){u8keybuf;key=0xff;keybuf=key&0x0f;if(keybuf!=0x0f){delayms(20);if(keybuf!=(key&0x0f))keybuf=0x0f;}return(keybuf);}voidmodel0(){if(modflag!=0){modflag=0;numb=count2;TR1=1;ET1=1;flag=1;}}voidmodel1(bitk){u8i;if(modflag==0){modflag=1;if(dirflag==k){TR1=0;ET1=0; flag=0; ledout=led_buf[k];for(i=0;i<4;i++)disp_buf[i]=9;}elsenumb=count2;}elseif((flag==0)&&(dirflag!=k)){ledout=led_buf[k];dirflag=~dirflag; 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}}}voiddelayms(u8ms){u8i;while(ms--){for(i=0;i<123;i++);}}數(shù)碼管驅(qū)動子程序：#defineu8unsignedchar#defineu16unsignedint#defineled_segP0#defineled_digP2#defineled_num4voidled_t2init(u8*dispbuf);codeu8led_table[17]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff};u8led_digset=0xfe;u8led_dignum=0;u8*led_dispbuf;voidled_t2init(u8*dispbuf){led_dispbuf=dispbuf;EA=1;TH0=0xfe;TL0=0x0c;ET0=1;TR0=1;TMOD=0x11;}voidled_t2(void)interrupt1{u8i;TH0=0xfe;TL0=0x0c;led_seg=0xff;led_dig=0xff;led_dig=led_digset;i=*(led_dispbuf+led_dignum);i=led_table[i];led_seg=i;led_dignum++;led_digset<<=1;led_digset|=0x01;if(led_dignum==led_num){led_dignum=0;led_digset=0xfe;}}衡水學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告題目:基于單片機的交通燈設(shè)計學(xué)生姓名:系別物理與電子信息系專業(yè):電子信息工程年級:2021級學(xué)號:指導(dǎo)教師:衡水學(xué)院教務(wù)處印制畢業(yè)設(shè)計開題報告題目基于單片機的交通燈設(shè)計系別專業(yè)物理與電子信息系電子信息工程年級2021級開題日期學(xué)號姓名指導(dǎo)教師選題的目的及意義、本課題研究的根本內(nèi)容、擬解決的主要問題：選題的目的及意義：交通是當(dāng)今世界上一大熱門課題，也是世界上多發(fā)性災(zāi)害中發(fā)生頻率較高的一種災(zāi)害，它給人們帶來便捷的效勞，也威脅著人們的生命平安，是世界各國人民所面臨的一個共同的問題。隨著社會的日益進步，人民的生活質(zhì)量也有很大的提高，人們出行的平安問題也成了重要話題。因此，如何防止交通事故，保護人們的出行平安，減少傷亡成了至關(guān)重要的問題。而十字路口是交通事故最多發(fā)生的地點，十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。因此本課題設(shè)計基于MCS-51系列單片機89C51的十字路口交通燈控制器，以使城市交通平安暢通。本課題研究的根本內(nèi)容：(1)設(shè)計交通燈狀態(tài)的管理方案；(2)設(shè)計單片機的最小系統(tǒng)和周邊電路；(3)設(shè)計整個系統(tǒng)的電路分布和接線；(4)使用C語言編寫整個系統(tǒng)運行的程序。擬解決的主要問題：解決十字路口交通的根本運轉(zhuǎn)問題；解決在特殊情況下保證東西或南北方向能及時通行問題。二、課題研究步驟、方法及措施：課題研究步驟：(1)閱讀相關(guān)書籍資料，了解當(dāng)前世界交通控制系統(tǒng)的開展程度；(2)初步樹立研究方向，確立系統(tǒng)根本模型；(3)確定系統(tǒng)的兩種工作模式；(4)系統(tǒng)采用了模塊化的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,將系統(tǒng)分成5大模塊；(5)應(yīng)用Protus軟件正確繪制系統(tǒng)電路圖；(6)對系統(tǒng)進行仿真運行、調(diào)試，得出最終設(shè)計結(jié)果，完成此次畢業(yè)設(shè)計。課題研究方法：通過對交通狀況的調(diào)查，依實際情況設(shè)計車輛通行時間為60秒，且設(shè)計兩種工作模式：自動控制模式和人工控制模式。在自動控制模式下，東西、南北方向交替對車輛放行，時間各為60秒；在人工控制模式下，依照按鍵要求，強行使東西或南北方向車輛放行，直到按下其他控制鍵。課題研究措施：(1)到圖書館查閱相關(guān)資料及前人寫的相關(guān)文獻。(2)網(wǎng)上查詢并下載相關(guān)資料及文獻。(3)整理原有的資料，并閱讀大量相關(guān)的著作。(4)與同學(xué)相互討論，請教論文指導(dǎo)老師。三、課題研究工作進度：2011年11月7日——2011年12月4日，課題調(diào)研，根據(jù)課題方向和指導(dǎo)教師建議，查閱、學(xué)習(xí)相關(guān)資料知識2011年12月5日——2012年1月6日，完成開題報告工作，確定設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容及技術(shù)路線等，完成開題報告、文獻綜述、英文翻譯。2012年2月13日——2012年4月8日，利用實驗室儀器設(shè)備完成課題的設(shè)計、實現(xiàn)與調(diào)試整個過程。2012年4月9日——2012年4月29日，畢業(yè)論文中期檢查。2012年4月30日——2021年5月21日，畢業(yè)設(shè)計和論文初稿的撰寫、修改工作。畢業(yè)設(shè)計定稿、打印裝訂階段。2012年5月22日——2012年5月31日，畢業(yè)論文辯論。四、主要參考文獻：[1]張毅坤．單片微型計算機原理及應(yīng)用[M]．西安電子科技大學(xué)出版社．1998．[2]余錫存，曹國華．單片機原理及接口技術(shù)[M]．西安電子科技大學(xué)出版社．2000．7．[3]雷麗文等．微機原理與接口技術(shù)[M]．電子工業(yè)出版社．1997．2．[4]張毅鋼．單片機原理及應(yīng)用[M]．高等教育出版社．2021．11．[5]徐晨，陳繼紅等．微機原理及應(yīng)用[M]．高等教育出版社．2004．8[6]李朝青．單片機原理及接口技術(shù)〔第三版〕[M]．北京航空航天大學(xué)出版社．2005．[7]朱承高．電工及電子科技手冊[M]．高等教育出版．2004．[8]童詩白，華成英．高等教育出版[M]．2006．[9]閆石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)根底[M]．高等教育出版．2005．[10]周景潤．PEOTEUS在Mcs-51﹠ARM7系統(tǒng)中的應(yīng)用百例[M]．電子工業(yè)出版社．2006．[11]陳光東，趙性初．單片微型計算機原理與接口技術(shù)[M]．華中理工大學(xué)出版社．1993．[12]何立民．單片機技術(shù)的現(xiàn)狀與未來[J]．中國計算機報．1995．No．30．[13]魏慶福．全新的工控機標(biāo)準(zhǔn)化平臺——CompactPCI[M]．計算機世界．1999．五、指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師〔簽名〕：年月日六、開題審查小組審查意見：審查結(jié)果：1、通過；2、完善后通過；3、未通過組長簽名：年月日說明：開題報告應(yīng)在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨立撰寫，開題報告一般不少于1000字，并交指導(dǎo)教師審閱。衡水學(xué)院畢業(yè)設(shè)計文獻綜述題目:基于單片機的交通燈設(shè)計學(xué)生姓名:學(xué)院:衡水學(xué)院專業(yè):電子信息工程年級:2021級學(xué)號:指導(dǎo)教師:衡水學(xué)院教務(wù)處印制畢業(yè)設(shè)計文獻綜述設(shè)計題目基于單片機的交通燈設(shè)計指導(dǎo)教師研究方向電路與系統(tǒng)參考文獻情況國內(nèi)12篇，國外3篇，共計15篇收集參考文獻時間2011年11月7日至2011年12月25日一、文獻綜述1.交通控制系統(tǒng)的開展城市道路交通自動控制系統(tǒng)的開展是以城市交通信號控制技術(shù)為前導(dǎo)，與汽車工業(yè)并行開展的。在其各個開展階段，由于交通的各種矛盾不斷出現(xiàn)，人們總是盡可能地把各個歷史階段當(dāng)時的最新科技成果應(yīng)用到交通自動控制中來，從而促進了交通自動控制技術(shù)的不斷開展[1]。早在1850年，城市交叉口處不斷增長的交通就引發(fā)了人們對平安和擁堵的關(guān)注。世界上第一臺交通自動信號燈的誕生，拉開了城市交通控制的序幕，1868年，英國工程師納伊特在倫敦威斯特敏斯特街口安裝了一臺紅綠兩色的煤氣照明燈，用來控制交叉路口馬車的通行，但一次煤氣爆炸事故致使這種交通信號燈幾乎銷聲匿跡了近半個世紀(jì)。1914年及稍晚一些時候，美國的克利夫蘭、紐約和芝加哥才重新出現(xiàn)了交通信號燈，它們采用電力驅(qū)動，與現(xiàn)在意義上的信號燈已經(jīng)相差無幾[2]。1926年英國人第一次安裝和使用自動化的控制器來控制交通信號燈，這是城市交通自動控制的起點。20世紀(jì)30年代初，美國最早開始用車輛感應(yīng)式信號控制器，之后是英國，當(dāng)時使用的車輛檢測器是氣動橡皮管檢測器。車輛感應(yīng)控制器的特點是它能根據(jù)檢測器測量的交通流量來調(diào)整綠燈時間的長短，使綠燈時間更有效地被利用，減少車輛在交叉口的時間延誤，比定時控制方式有更大的靈活性。車輛感應(yīng)控制的這一特點刺激了車輛檢測器技術(shù)的開展。繼氣動橡皮管式檢測器之后，雷達、超聲波、光電、地磁、電磁、微波、紅外以及環(huán)形線圈等檢測器相繼問世。當(dāng)今在城市道路交通自動控制、交通監(jiān)測和交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，應(yīng)用最廣的是環(huán)形線圈車輛檢測器。超聲波檢測器主要在日本等少數(shù)國家得到廣泛應(yīng)用[3]。計算機技術(shù)的出現(xiàn)為交通控制技術(shù)的開展注入了新的活力，更是實現(xiàn)了以一個城市或者更大地域，而非簡單的一個路口的交通總體控制系統(tǒng)。1952年，美國科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計算機和交通檢測器實現(xiàn)了對交通信號機網(wǎng)的配時方案自動選擇式信號燈控制，而加拿大多倫多市于1964年完成了計算機控制信號燈的實用化，建立了一套由IBM650型計算機控制的交通信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，成為世界上第一個具有電子數(shù)字計算機城市交通控制系統(tǒng)的城市[4]。這是道路交通控制技術(shù)開展的里程碑?？梢哉f，在近百年的開展中，道路交通信號控制系統(tǒng)經(jīng)歷了手動到自動，從固定配時到靈活配時，從無感應(yīng)控制到有感應(yīng)控制，從單點控制到干線控制，從區(qū)域控制到網(wǎng)絡(luò)控制的長遠過程。交通控制研究的開展，旨在解決人類交通因需求的增多而日益繁重帶來的問題，局限于道路建設(shè)的暫時缺乏和交通工具的快速增長，就要使更多的車輛平安高效的利用有限的道路資源，防止因無序和搶行等無控制原因造成的不必要阻塞甚至癱瘓，另外，對整個交通線路車輛的多少實時調(diào)整和轉(zhuǎn)移多條線路的分流也十分必要。2.國內(nèi)外交通控制技術(shù)研究現(xiàn)狀當(dāng)前世界各國廣泛使用的最具代表性卻有實施的城市道路交通信號控制系統(tǒng)有英國的TRANSYT與SCOOTS交通控制系統(tǒng)和澳大利亞的SCATS系統(tǒng)。在信號機的開展歷程中，自適應(yīng)理論一直受到各研究機構(gòu)的歡送，比方上面所述的SCOOTS和SCATS系統(tǒng)。最近幾年，國外仍偏向于引進自適應(yīng)理論來對交通信號控制系統(tǒng)進行研制，特別是美國有十幾個大學(xué)或研制機構(gòu)正在研制自適應(yīng)交通信號控制系統(tǒng)，具有代表性的有美國亞利桑那大學(xué)研制的RHODES。我國交通領(lǐng)域的開展起步較晚，根本是從新中國建國之后，隨著各方面的條件的成熟以及社會開展的要求，才建立及健全交通控制系統(tǒng)的，主要引用國外的交通控制系統(tǒng)。各級交通管理部門通過技術(shù)引進和自主創(chuàng)新，在中國局部大中城市里，摒棄舊有的控制方式，一些先進的控制技術(shù)得到應(yīng)用。雖然在整體規(guī)模和層次上與世界興旺國家還有不少差距，但局部領(lǐng)域技術(shù)水平已處于世界先進位置。目前，我國交通控制系統(tǒng)已不單單是對交叉口信號燈進行控制，而是集交叉口信號的控制和干線控制以及現(xiàn)代城市高速公路交通控制于一體的混合型交通，實現(xiàn)區(qū)域信號控制和城市高速公路集成控制。3.交通控制系統(tǒng)的開展方向綜合分析國內(nèi)外先進的城市交通控制系統(tǒng)，結(jié)合我國城市道路及交通的實際情況，同時也對今后城市交通與道路建設(shè)的開展的前瞻性考量，我國道路智能交通控制系統(tǒng)的開展模式應(yīng)具有如下功能：〔1〕多模式化。首先從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上吸收集中式SCOOT、分布式SCAT等智能交通系統(tǒng)的長處，在控制范圍內(nèi)各個區(qū)域采用靈活可轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)交通流的區(qū)域變化而改變。此外，充分根據(jù)不同地區(qū)實時交通情況，對路口能力最大、延遲時間最短等作為遴選不同系統(tǒng)的參考標(biāo)準(zhǔn)?！?〕智能化。隨著信息技術(shù)的高度開展，作為道路交通控制系統(tǒng)所承當(dāng)?shù)墓ぷ鞑粌H僅是對交通流的引導(dǎo)，更承當(dāng)了諸如為車輛提供道路交通信息的職能，利用對車輛的CPS誘導(dǎo)，使道路通行更加順暢。〔3〕最優(yōu)化。隨著計算機技術(shù)和優(yōu)化理論的開展，模型算法的求解和交通模型的建立就有可能獲得最優(yōu)解并建立最正確模型。當(dāng)我們建立整個交通路網(wǎng)的動態(tài)交通分配模型和整體優(yōu)化模型并求最優(yōu)解，從而到達對路口的控制參數(shù)進行調(diào)整進而實現(xiàn)某個地域范圍內(nèi)對交通流進行動態(tài)協(xié)調(diào)控制就成為可行?！?〕規(guī)整化。任何控制系統(tǒng)都是立足于具體的道路和交通條件，所以采用道路的方法和疏導(dǎo)交通流的方法對控制系統(tǒng)會有很大的參考作用。我國在建立完整的道路交通控制系統(tǒng)之前，必須針對道路狀況和交通流做出假設(shè)干種交通疏導(dǎo)預(yù)案和道路使用預(yù)案，從而使交通和道路更加規(guī)整?！?〕通用性和模塊化。根據(jù)計算科學(xué)的開展，我國在制定和實施智能交通控制系統(tǒng)時必須在硬件設(shè)計和軟件編程上采用通用化和模塊化，有利于將來的逐步升級和換代。4.基于單片機的交通燈控制系統(tǒng)方案和主要研究內(nèi)容單片計算機是將電子計算機的根本環(huán)節(jié),如:CPU,存儲器,總線,輸入輸出接口等,采用集成電路技術(shù)集成在一片硅基片上[5]。由于單片計算機體積很小(僅手指般大小),功能強(控制功能強大、指令簡單等)，它還具有抗干擾性強、可靠性高、電磁輻射小、更新?lián)Q代速度慢等優(yōu)點，因而廣泛用于電子設(shè)備中作控制器之用?；谡麄€交通控制系統(tǒng)的開展情況，本設(shè)計主要進行如下方面的研究：用智能、集成，且功能強大的單片機芯片為控制中心，設(shè)計出一套十字路口的交通控制系統(tǒng)，以指揮該路口的實時通行狀態(tài)。本設(shè)計中將采用8051系列單片機交通控制系統(tǒng)實現(xiàn)多時段多相位的交通控制目的。8051單片機的交通燈控制系統(tǒng)由8051單片機、交通燈顯示、車流量檢測及調(diào)整、緊急處理、時間模式手動設(shè)置等模塊組成。系統(tǒng)除根本交通燈功能外，還具有通行時間手動設(shè)置、可倒計時顯示、急車強行通過、車流量多時段調(diào)整、多相位、交通異常狀況判別及處理等相關(guān)功能。本設(shè)計主要做以下幾方面的工作：〔1〕確定系統(tǒng)交通控制的總體設(shè)計，包括：十字路口具體的通行禁行方案設(shè)計以及系統(tǒng)應(yīng)擁有的各項功能。本設(shè)計除了有信號燈狀態(tài)控制能實現(xiàn)根本的交通功能，還增加了倒計時顯示提示等?；趯嶋H情況，又要求了對車流量多時段調(diào)整模擬功能，多相位，緊急狀況處理和鍵盤可設(shè)置等強大功能?！?〕控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，包括CPU、存儲器、顯示電路等模塊的選擇及連接，大體分配各個器件及模塊的根本功能要求?！?〕軟件系統(tǒng)的設(shè)計，對于本系統(tǒng)，擬采用單片機匯編語言編寫，目前已對單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作情況做了充足的研究，了解定時器，中斷以及延時原理。5.結(jié)論城市交通是一個高度綜合而又復(fù)雜的問題，必須從政策、機構(gòu)、體制、管理、收費價格、根底設(shè)施建設(shè)和投資各個方面同時入手解決。我國城市經(jīng)濟和社會的高速開展使得社會對交通的需求急劇增加，也對此提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。要保證高效平安的交通秩序，除了制定一系列的交通規(guī)那么，還必須通過一定的科技手段加以實現(xiàn)。本文在對目前交通控制進行深入分析的根底上，運用實時調(diào)整智能化控制的實現(xiàn)技術(shù)，擬將實時調(diào)整車輛通行時間的算法與單片機控制作用相結(jié)合，提出多時段多相位控制的單片機交通控制系統(tǒng)，來實現(xiàn)根本交通燈功能、倒計時顯示、車流量多時段調(diào)整、多相位、急車強行通過、通行時間手動設(shè)置等功能，實現(xiàn)多時段多相位控制的以AT89C51為根底的單片機交通控制系統(tǒng)。二、主要參考文獻：[1]楊佩昆等編.交通管理與控制[M].北京：人民文通出版社.1992．[2]沈紅衛(wèi).單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例與分析[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2000．[3]馀吉萬等編.城市文通的計算機控制和管理[M].北京測繪出版杜.1985.[4]張輝.8051單片機控制交通信號燈的方法研究[J].邵陽師范高等專科學(xué)校學(xué)報.2001.23(5):18-20.[5]汪建等編.MCS-96系列單片機原理及應(yīng)用技術(shù)[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社.1999．[6]RogicS,MackworthAK[7]邊海龍,孫永奎.單片機開發(fā)與典型工程工程實例詳解[J].電子工業(yè)出版社.2021,(10):143-160.[8]潘永雄.新編單片機原理與應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2007:19-22．[9]夏路易等.電路原理圖與電路板設(shè)計教程[M].北京希望電子出版社.2002.6．[10]馬忠梅等.單片機的

C語言應(yīng)用程序設(shè)計[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2003,11.[11]繞慶和.MCS-51單片機實用技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社.2003.[12]劉建軍,冀常鵬.單片機智能控制技術(shù)[M].北京：國防工業(yè)出版社．2007.[13]張毅剛.單片機原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社.2004．[14]MuhammadAliMazidi.The80x86IBMPCandCompatibleComputers[M]．北京：清華大學(xué)出版社．2004．[15]CaiMeiqin,etc.MSC-51seriessingle-chipmicrocomputersystemanditsapplication[M]．Beijing:HigherEducationPress.2004.6.三、指導(dǎo)教師對文獻綜述的評價：指導(dǎo)教師〔簽名〕年月日說明：查閱文獻資料篇數(shù)，按?衡水學(xué)院畢業(yè)設(shè)計撰寫標(biāo)準(zhǔn)?執(zhí)行。文獻綜述一般本科不少于1000字。衡水學(xué)院畢業(yè)設(shè)計英文文獻翻譯學(xué)生姓名:系別:物理與電子信息系專業(yè):電子信息工程年級:2021級學(xué)號:指導(dǎo)教師:衡水學(xué)院教務(wù)處印制原文題目：DESIGNOFTRAFFICLIGHTBASEDONMCUBecauseoftherapiddevelopmentofoureconomyresultinginthecarnumberoflargeandmedium-sizedcitiessurgedandtheurbantraffic,isfacingserioustest,leadingtothetrafficproblemincreasinglyserious,itsbasicallyarebehavedasfollows:trafficaccidentfrequency,tothehumanlifesafetyenormousthreat,Trafficcongestion,resultinginserioustraveltimeincreases,energyconsumptionincrease;Airpollutionandnoisepollutiondegreeofdeepening,etc.Dailytrafficjamsbecomepeoplecommonplaceandhadtoendure.Inthiscontext,incombinationwiththeactualsituationofurbanroadtraffic,developtrulysuitableforourowncharacteristicsofintelligentsignalcontrolsystemhasbecomethemaintask.PrefaceInpracticalapplicationathomeandabroad,accordingtotheactualtrafficsignalcontrolapplicationinspection,planarindependentintersectionsignalcontrolbasicusingsetcycle,muchtimesetcycle,halfinduction,wholesensoretcinseveralways.Theformertwocontrolmodeiscompletelybasedonplanarintersectionalwaystrafficflowdataofstatisticalinvestigation,duetotrafficflowtheexistenceofvariablesexandrandomicity,thetwomethodshavetrafficefficiencyislow,thescheme,thedefectsofagingandhalfinductiveandalltheinductivethetwomethodsareintheformertwowaysbasedonincreasedvehicledetectorandaccordingtotheinformationprovidedtoadjustcycleislongandgreenletterofvehicle,itthanrandomarrivedadaptabilitybigger,canmakevehiclesintheparkingcordbeforeasfewparking,achievetrafficflowingeffectInmodernindustrialproduction,current,voltage,temperature,pressure,andflowrate,velocity,andswitchquantityarecommonmainlycontrolledparameter.Forexample:inmetallurgicalindustry,chemicalproduction,powerengineering,thepapermakingindustry,machineryandfoodprocessingandsoonmanydomains,peopleneedtotransporttheorderlycontrol.Bysinglechipmicrocomputertocontroloftraffic,notonlyhastheconvenientcontrol,configurationsimpleandflexiblewaitforanadvantage,butalsocangreatlyimprovethetechnicalindexbycontrolquantity,thusgreatlyimproveproductqualityandquantity.Therefore,themonolithicintegratedcircuittothetrafficlightcontrolproblemisanindustrialproductionweoftenencounterproblems.Inthecourseofindustrialproduction,therearemanyindustrieshavelotsoftrafficequipment,inthecurrentsystem,mostofthetrafficcontrolsignalisaccomplishedbyrelays,butrelaysresponsetimeislong,sensitivitylow,long-termafteruse,faultopportunityincreasesgreatly,andadoptssingle-chipmicrocomputercontrol,theaccuracyoffargreaterthanrelays,shortresponsetime,softwarereliability,notbecauseworkingtimereduceditsperformancesake,comparedwith,thissolutionhasthehighfeasibility.AboutAT89C511.functioncharacteristicsdescription:AT89C51isalowpowerconsumption,highperformanceCMOS8bitmicro-controller,hasthe8KinsystemprogrammableFlashmemory.Usehigh-densityAtmelcompanythebeltpasswordnonvolatilestoragetechnologyandmanufacturing,andindustrial80S51productinstructionsandpinfullycompatible.ChipFlashallowprogrammemoryinsystemprogrammable,alsosuitableforconventionalprogrammer.Inasinglechip,havedexterous8bitsCPUandinsystemprogrammableFlash,makeAT89C51formanyembeddedcontrolapplicationsystemprovidesthehighflexible,superefficientsolution.AT89C51hasthefollowingstandardfunction:8kbytesFlash,256bytesRAM,32-bitI/Omouthline,thewatchdogtimer,twodatapointer,three16timer/counter,a6vectorlevel2interruptstructure,full-duplexserialport,pieceinsidecrystalstimelyclockcircuit.Inaddition,AT89C51candropto0Hzstaticlogicoperation,supporttwosoftwarecanchoosepowersavingmode.Idlemode,theCPUtostopworking,allowingtheRAM,timer/counter,serialports,interruptioncontinuetowork.Powerlostprotectionmode,RAMcontentbeingsaved,hasbeenfrozen,microcontrollerallworkstop,untilthenextinterruptionorhardwareresetsofar.Asshowninfigure1fortheAT89C51pinsal