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8、摘要 交通信号灯控制是保障公路交通有序、安全、快速运行的重要环节之一。但是现有的交通信号灯控制系统大部分都是运用单一的固定时序控制, 不能够根据实际交通状况进行调节控制,在此前提下我们提出了开发基于新型规则的可编程交通控制系统，本系统由单片机、键盘、交通灯演示系统等模块组成。其系统功能包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯所拥有的功能。此外它还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、语音提示、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。关键字：交通灯单片机定时控制Abstract目 录1. 引言12. 系统方案设计22.1 电源提供方案22.2 显示界面方案22.3 输入方案32.
9、4 交通灯演示方案33. 系统设计与实现43.1 总体设计43.1.1 模块说明43.1.2 交通灯各状态说明43.2 系统模块设计63.2.1 单片机及键盘控制模块63.2.2 LED 显示模块73.2.3 交通灯演示模块73.3软件系统84. 系统测试94.1 硬件测试94.1.1 交通灯演示电路的调试94.1.2 倒计时电路调试94.1.3 其它94.2 软件测试94.3 软硬联调105. 结论11参考文献12附录12附录112附录212第一章 引 言1. 引言道路平面交叉口(简称交叉口) 是交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。国内外城市的交通事故约有一半发生在交叉口, 城
10、市中的交通事故约60 80% 发生在交叉口及其附近。因此,交叉口这个事故多发源不能不引起人们的高度关注。随着交通技术、电子技术的发展及微机技术的应用, 人们设计出了适应各种需要的交通控制系统。本文档详细介绍了一种新型的交通灯单片机控制系统。与传统的交通控制机相比, 该交通控制系统有较强实用性。此控制系统可在单机模式和联机模式(与PC 机联机) 方式下运行。由单片机、键盘、交通灯演示系统等模块组成。其系统功能包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯所拥有的功能。此外还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、语音提示、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。设计思想：设有一个十字路口
11、，1、3为南北方向，2、4为东西方向，初始态为4个路口的红灯全亮。之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车。延迟30秒后，1、3路口的绿灯熄灭，而1，3路口的黄灯开始闪烁（1HZ）。闪烁5次后，1、3路口的红灯亮，同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向开始通车。延迟30秒时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁。闪烁5次后，再切换到1、3路口方向。之后，重复上述过程。- 15 -第二章 系统方案设计2. 系统方案设计/*叙述设计思路，总体方案组成和说明，对各个组成部分作详细说明，给出框图、原理图、软件流程图。至少提出两个方案，并对两个方案进行比较，说明采用其中一个方
12、案的理由。*/本系统采用单片机 AT89C52 为控制核心，实现交通信号灯控制的基本控制功能。系统的硬件部分包括最小系统板，键盘控制电路,控制接口电路,LED显示（倒计时）模块等部分。最小系统部分主要是扩展了外部数据存储器，人机界面部分为键盘输入 ， 软件部分应用单片机 C51 语言实现了本设计的全部控制功能，包括基本人行道、左转、右转、以及其它的基本交通灯所拥有的功能。此外它还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、语音提示、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。以下是在设计过程中所考虑到的各种具体方案的分析，并且针对本系统的要求最终作出最佳方案的选择。题目所要求的功能，可以
13、采用下面两种方案实现。方案一：采用普通电子电路实现用晶振产生标准脉冲信号，再通过分频，得到秒信号，将产生的秒信号送入到计数器累加，再经过译码显示电路，就可以得到时钟，用这种方法实现计时功能，原理比较简单，通俗易懂，但是，电路的连线比较复杂，容易出错，其原理如图下图所示。分 频秒信号减法计数译 码显 示晶体振荡 6MHz计时器电子电路原理图方案二：利用MCS-51系列的8031单片机控制系统为主，辅以必要的逻辑电路倒计时部分的实现通过设定内部定时器T1和采用内部脉冲定时来实现的。程序开始时设定一个定时初值，记满为0.1秒，溢出向CPU申请中断，然后执行计时中断服务程序，以实现倒计时功能。计算：8
14、031的晶振频率fosc=6MHZ, 机器周期=12/fosc=12/(6*106HZ)=2s定时模式0的16位计数器机构，定时时间为T=0.1s根据方程：(216-x)*2*10-6=100*10-3 求得的x=15536=0011110010110000=3CB0, 由于需要执行一段中断服务程序，所以定时的0.1s稍有误差，所以特设TH1=3CH, TL1=0B7H, 来抵消一部分的误差， 使计时更加准确。 每当1s定时到，系统实施修改剩余显示时间，并在数码显示器上显示。当剩余时间为0时，则重新从定时数据区取得显示时间，并运行显示。数据显示的实现可以通过I/0扩展接口芯片8155，8255
15、等实现，但是采用8155及8255时需要专门设计键盘及显示部分，而且键盘部分的扫描和数码管的显示功能还要通过单独的编程来加以实现，这样使电路烦琐复杂，程序也比较庞大，而8279作为一种通用的键盘、LED接口器件，可以实现对键盘、显示器的自动扫描，不仅可以大大节省CPU对键盘、显示器的操作时间，而且显示稳定，程序简单，不会出现误动作，考虑到题目的要求和实际的可操作性，我们采用8279通用键盘显示板。用单片机和可编程接口电路来实现题目要求的功能的原理如下图。89C52 8155 8279 显示部分键盘部分用单片机实现的原理图 图2-1比较上述两种方案，虽然都能满足题目的基本要求，但是方案一接线过于繁琐，而且不容易实现编程，给设计者增加了较多的负担。方案二则相对来说更可靠可行，综合以上方面考虑，我们在本设计中采用了方案二。2.1 电源提供方案 在电源提供方面我们考虑了两种方案： 方案一：采用独立
