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隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問(wèn)題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況，越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問(wèn)題。為此，通過(guò)我應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了一套交通燈控制電路的方案。交通燈的控制系統(tǒng)主要由計(jì)時(shí)電路、主控電路、中斷電路、顯示電路組成。

根據(jù)設(shè)計(jì)的要求可知，系統(tǒng)的硬件原理框圖如下圖所示。

1、單片機(jī)可選用AT89C52，它與8052系列單片機(jī)全兼容，但其內(nèi)部帶有8KB的FLASH ROM，設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)需外接程序存儲(chǔ)器，為設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來(lái)極大的方便。南北向和東西向各采用2個(gè)數(shù)碼管計(jì)時(shí)，同時(shí)需要對(duì)該方向的指示燈的點(diǎn)亮?xí)r間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)。鍵盤系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)的需要設(shè)置不同的鍵的個(gè)數(shù)，可以選擇線式鍵盤，若單片機(jī)的IO口不夠用時(shí)，可以考慮擴(kuò)展8255或8155滿足系統(tǒng)的要求。

　 2、數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(COM)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，軟件由C語(yǔ)言完成。軟件設(shè)計(jì)可以分為以下幾個(gè)功能模塊：

計(jì)時(shí)程序模塊：為定時(shí)器的中斷服務(wù)子程序，完成50毫秒的定時(shí)中斷和1秒的定時(shí)時(shí)間。

顯示程序模塊：完成4個(gè)交通燈和6個(gè)LED數(shù)碼管的顯示驅(qū)動(dòng)。

控制電路由P3^3—P3^7控制，其中P3^3控制開/停按鈕,P3^4、P3^5控制通行時(shí)間的加和減，P3^6、P3^7控制緩行時(shí)間的加和減；開/停的控制由標(biāo)志位flag控制，且flag的初始值置為0。通行時(shí)間和緩行時(shí)間的控制由jianpan函數(shù)控制（具體見源程序中的鍵盤函數(shù)）。

顯示電路由單片機(jī)AT89C52的P1和P2兩個(gè)并行I/O接口控制，其中P1口控制顯示控制臺(tái)的時(shí)間以及車輛的通行時(shí)間和緩行時(shí)間，P2口控制十字路交通燈；在控制顯示時(shí)，使用xianshi函數(shù)控制控制臺(tái)顯示的顯示時(shí)間，xianshi2函數(shù)控制顯示車輛的通行時(shí)間和緩行時(shí)間。

#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define n 5 //
uchar qian,bai, shi,ge,aa;
uchar flag=0,n1,n2,b,c,d; //標(biāo)志位及變量
sbit k0=P0^0;//數(shù)碼管顯示位定義
sbit k1=P0^1;
sbit k2=P0^2;
sbit k3=P0^3;
sbit k4=P0^4;
sbit k5=P0^5;
sbit k6=P0^6;
sbit k7=P0^7;
sbit kai=P3^3; //鍵盤控制位定義
sbit jia1=P3^4;
sbit jian1=P3^5;
sbit jia2=P3^6;
sbit jian2=P3^7;
uchar code table[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};//數(shù)碼管顯示代碼
void xianshi(); //十字路口數(shù)碼管顯示函數(shù)
void xianshi2();//控制臺(tái)數(shù)碼管顯示函數(shù)
void jianpan(); //鍵盤檢測(cè)函數(shù)
void delay(uint z) //延時(shí)函數(shù)
{
uint i,j;
for(i=z;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
void init() //定時(shí)器0初始化，變量初始化函數(shù)
{ b=0;
c=0;
d=0;
n1=0;
n2=0;
P1=0;
P2=0;
TMOD=0x01;
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1;
ET0=1;
}
void main()
{
init();
while(1)
{
jianpan();//檢測(cè)鍵盤
if(flag==0)//交通燈處于設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志位flag=0
P2=0x09;//四路紅燈全亮
if(flag==1)//檢測(cè)交通燈處于運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)志位flag=1進(jìn)入交通顯示循環(huán)
{
if(n1<10)//檢查通行時(shí)間設(shè)置是否合理，不合理則自動(dòng)設(shè)置
{n1=30,n2=5;}
if(b==0&&c==0)
{b=n1;d=n1-n2;c=1;P2=0x21;}
if(d==0&&c==1)
{d=n2;c=2; P2=0x11;}
if(d==0&&c==2)
{b=n1-n2,d=n1;c=3;P2=0x0c;}
if(b==0&&c==3)
{b=n2;c=0; P2=0x0a;}
xianshi();//十字路口顯示
}
xianshi2();//控制臺(tái)顯示
}
}
void time0 () interrupt 1
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
aa++;
if(aa==20)//檢測(cè)1S鐘
{ aa=0;
--d;//數(shù)碼管顯示減一
--b;
}
}
void jianpan() //鍵盤檢查函數(shù)
{ if(kai==0)//檢測(cè)開始鍵按下
{delay(5);
if(kai==0)
flag++;
if(flag>2)//設(shè)置開始鍵2種狀態(tài)
flag=0;
while(!kai)//鍵盤松手檢測(cè)
xianshi();//顯示路口數(shù)碼管
}
if(flag==1)//檢測(cè)開始鍵按下flag=1，打開定時(shí)器
TR0=1;
if(flag==2)//檢測(cè)開始鍵按下flag=0,重新初始化系統(tǒng)
{TR0=0;n1=0;n2=0;flag=0;b=0;c=0;d=0;}
if(jia1==0&&flag==0)//檢測(cè)通行+鍵按下且flag=0(交通燈處于設(shè)置狀態(tài))
{
delay(5);
if(jia1==0&&flag==0)
{n1++;}//通行時(shí)間+1s
if(n1>99)//檢測(cè)通信時(shí)間最大時(shí)長(zhǎng)99s
n1=n2+1;//重置通行時(shí)間且大于緩行時(shí)間
while(!jia1)
xianshi2();
}
if(jian1==0&&n1>n2&&flag==0)//檢測(cè)通行-鍵按下且通行時(shí)間大于緩行時(shí)間且flag=0(交通燈處于設(shè)置狀態(tài)）
{
delay(5);
if(jian1==0&&n1>n2&&flag==0)
{n1--;}//通行時(shí)間減一
if(n1==n2)
n1=99;
while(!jian1)
xianshi2();
}
if(jia2==0&&n2<n1&&flag==0) 檢測(cè)緩行+鍵按下且緩行時(shí)間小于通行時(shí)間且flag="0(交通燈處于設(shè)置狀態(tài)）
{
delay(5);
if(jia2==0&&n2<n1&&flag==0)
{n2++;}//緩行時(shí)間+1s
if(n2==n1)
n2=1;
while(!jia2)
xianshi2();
}
if(jian2==0&&flag==0)//檢測(cè)緩行-鍵按下且flag=0(交通燈處于設(shè)置狀態(tài)）
{
delay(5);
if(jian2==0&&flag==0)
{n2--;}//緩行時(shí)間-1s
if(n2==0)
n2=n1-1;
while(!jian2)
xianshi2();
}
}
void xianshi()//路口數(shù)碼管顯示函數(shù)
{ shi=b/10;
ge=b%10;
qian=d/10;
bai=d%10;
k0=0;
P1=table[shi];
delay(n);
k0=1;
k1=0;
P1=table[ge];
delay(n);
k1=1;
k2=0;
P1=table[qian];
delay(n);
k2=1;
k3=0;
P1=table[bai];
delay(n);
k3=1;
xianshi2();
}
void xianshi2() //控制臺(tái)數(shù)碼管顯示函數(shù)
{
k4=0;
P1=table[n1/10];
delay(n);
k4=1;
k5=0;
P1=table[n1%10];
delay(n);
k5=1;
k6=0;
P1=table[n2/10];
delay(n);
k6=1;
k7=0;
P1=table[n2%10];
delay(n);
k7=1;
}

復(fù)制代碼

在使用此交通燈設(shè)計(jì)時(shí)，開/停按鈕控制交通燈的運(yùn)行，在停的狀態(tài)下，十字路交通燈全部為禁止通行的狀態(tài)，此時(shí)控制臺(tái)可以設(shè)置通行時(shí)間和緩行時(shí)間，設(shè)置完成后，按下開/停按鈕，交通燈開始正常運(yùn)行。

譚浩強(qiáng) 《C程序設(shè)計(jì)》；第三版；清華大學(xué)出版社

課題名稱	交通信號(hào)燈控制電路的設(shè)計(jì)				完成時(shí)間
指導(dǎo)教師		職稱	學(xué)生姓名	宋偉、張淼、吳剛、徐美炯	班級(jí)	電子三班
總體設(shè)計(jì)要求和技術(shù)要點(diǎn)
設(shè)計(jì)一個(gè)交通信號(hào)燈控制電路。要求： 1.產(chǎn)生以1秒為單位的計(jì)時(shí)； 2.顯示通行時(shí)間和緩行時(shí)間； 3.控制顯示時(shí)間和緩行時(shí)間，使之能加減。
工作內(nèi)容及時(shí)間進(jìn)度安排
第15周： 1立題論證方案設(shè)計(jì)、熟悉軟件 2檢查設(shè)計(jì)結(jié)果，預(yù)答辯第16周： 1 仿真實(shí)驗(yàn) 2 驗(yàn)收答辯 3完成設(shè)計(jì)報(bào)告ppt word文檔等
課程設(shè)計(jì)成果
1．與設(shè)計(jì)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的軟件程序 2．課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

元件名稱	數(shù)量（個(gè)）
單片機(jī)AT89C52	1
交通燈	4
LED數(shù)碼顯示	6
按鈕	5
線阻	1

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