參考07通信初稿

1、科技學(xué)院 2011 屆本科智能交通燈控制系統(tǒng)學(xué)科專業(yè)：通 信工 程指導(dǎo)教師：馬奎學(xué)生：李源072004111452學(xué)生學(xué)號(hào)：中國(guó)貴陽(yáng)2011 年 5 月目錄摘要IAbstractII第一章緒論0交通信號(hào)燈的作用及研究意義0傳統(tǒng)交通燈的簡(jiǎn)介0智能交通燈的實(shí)現(xiàn)功能1基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義1硬件的選擇與介紹21.11.21.31.4第二章2.1AT89C52 單片機(jī)功能介紹22.2第三章數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示工作原理10設(shè)計(jì)12系統(tǒng)流程圖12交通燈正常運(yùn)行流程133.13.2第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)144.1基于上述有關(guān)材料設(shè)計(jì)方案14總結(jié)19參考文獻(xiàn)20致謝21智能交通燈控制系統(tǒng)摘要近年來(lái)隨

2、著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月異更新。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，車輛的增多，交通擁擠和阻塞現(xiàn)象時(shí)常出現(xiàn)。交通擁塞已成為城市交通中迫切需要解決的社會(huì)問(wèn)題。而我國(guó)傳統(tǒng)使用的定周期控制和各路口各自的獨(dú)立控制方法，在解決這些問(wèn)題時(shí)效果并不是很好。本設(shè)計(jì)的目的在于設(shè)計(jì)出一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值、性價(jià)比較高的智能交通燈控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)性能較好，且穩(wěn)定性高。該系統(tǒng)中結(jié)合了數(shù)學(xué)中“模糊控制”累積計(jì)數(shù)的原理：以ATMEL 公司 AT89C52 單片機(jī)為控制，采用“Proteus+Wave6000”對(duì)交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明：該系統(tǒng)能達(dá)到預(yù)期的性能要求，證明采用軟硬件

3、結(jié)合，利用單片機(jī)設(shè)計(jì)智能交通燈的方法是可行的。：ATM89C52單片機(jī)；智能交通燈控制系統(tǒng)；模糊控制；PROTEUS 仿真Design ofelligent Traffic Light Controlling SystemAbstractIn recent years along with science and technology develop fast, the application of singleflat machine is moving towards thorough continuously, at the same time drive traditionalcont

4、rol detection day the benefit of new moon update.With the radevelopment of nationaleconomy, the increaseTraffic congestion has the traditional Chiin vehicles, traffic congestion and jam phenomenon often appear.e a city traffiche urgent needs to solve sol problems. Anduse set cycle control and the he

5、ad of their respective independentcontrol method in solving these problems, and the effectiveness is not very good.The pure of the design is to design which is practical and high performance.Betterperformance of the system, and high stability. The system combines the mathematics offuzzy control prin

6、ciple of cumulative counts, the United Ses ATMEL AT89C52microcontroller control chip company, with Proteus + Wave6000 on the traffic light controlsystem for simulation, the simulation results showt: the system can achieve thedesiredperformance requirements, provingt the hardware and software, use of

7、 single chipdesign ofelligent traffic lights is feasible.keywords: ATM89C52 SCM,PROTEUS simulationelligent traffic light control system, Fuzzy control,第一章緒論本章首先研究此課題的作用及意義，其次是對(duì)傳統(tǒng)交通燈的簡(jiǎn)介。再次簡(jiǎn)單的介紹智能交通基本的實(shí)現(xiàn)功能，最后是基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義，讓我們對(duì)基于單片機(jī)控制交通燈有了初步的了解。1.1交通信號(hào)燈的作用及研究意義隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市交通問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。人、車、路

8、三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。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)燈控制以及交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通指揮系統(tǒng)中最重要的一部分1。交通燈的出現(xiàn)，能使交通得以有效的。為疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力、減少交通事故有明顯效果。為了實(shí)現(xiàn)交通道路的管理，力求交通道路管理先進(jìn)性、科學(xué)化，試用可編程控制器實(shí)現(xiàn)交通燈，以便使該系統(tǒng)更簡(jiǎn)單化、經(jīng)濟(jì)化，能有效地疏導(dǎo)交通，提高交通路口的通行能力，交通燈的正常運(yùn)行成為交通暢通的重要保證2。1.2傳統(tǒng)交通燈的簡(jiǎn)介在今天，紅綠燈安裝于各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見(jiàn)、最有效段。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已

9、出現(xiàn)。1858 年，在英國(guó)倫敦主要車流量大的安裝了以燃煤氣為光源的紅、藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車通行，這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868 年，英國(guó)機(jī)械工程師納在倫敦區(qū)議會(huì)前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示停止，綠色表示注意。1869年 1 月 2 日，煤氣燈導(dǎo)致受傷，遂被取消。1914 年，電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)于。這種交通信號(hào)燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市五號(hào)大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。中國(guó)最早的馬路交通燈誕生于 1928 年的英租界。從最早牽皮帶到二十世紀(jì)五十年代的電氣控制，從采用計(jì)

10、算機(jī)控制到現(xiàn)代化電子定時(shí)，交通信號(hào)燈在科學(xué)化、自動(dòng)化基礎(chǔ)上不斷地更新、發(fā)展和完善。但是隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的交通燈的缺陷也日益出現(xiàn)，其中設(shè)計(jì)過(guò)于死板，達(dá)不到道路最大通行效率是最明顯，紅綠燈交替變換時(shí)間過(guò)于程式化。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)各種交通車輛的需求量不斷增加，城市的交通擁有日益嚴(yán)重3。目前，大部分城市的交叉路口的交通控制燈的通常做法是：事先通過(guò)車輛流量的，利用傳統(tǒng)的方法設(shè)計(jì)紅綠燈的延時(shí)。然而，實(shí)際上的車流量是不斷變化的，許多路口在不同的時(shí)間段車流量的大小甚至有很大的差異。所以，統(tǒng)計(jì)的方法己不能適應(yīng)不斷在迅速發(fā)展的交通現(xiàn)狀。1.3智能交通燈的實(shí)現(xiàn)功能智能的交通信號(hào)燈指揮著人和各種

11、不通車輛的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)紅、黃、綠燈的自動(dòng)化指揮是城鄉(xiāng)交通管理現(xiàn)代化的重要議題。在城鄉(xiāng)街道交叉路口，為了保證交通秩序和行人的安全，一般在每條道都各有一組紅、黃、綠交通信號(hào)燈，其中紅燈亮表示該條道路通行；黃燈亮表示該條道未通過(guò)停車線的車輛停止通行，已經(jīng)通過(guò)停車線的車輛繼續(xù)通行；綠燈亮表示在該條道允許通行。交通燈控制電路自動(dòng)控制交叉路口的兩組紅、黃、綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，指揮各種不同車輛和行人的安全及有序通行，實(shí)現(xiàn)路通管理自動(dòng)化。1.4基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)的交通燈一般設(shè)在路口，用紅、黃、綠三種顏色的指示燈在醒目位置標(biāo)示，再加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來(lái)控制行車4。對(duì)于

12、一般情況下的安全行車，車輛分流尚能夠發(fā)揮其作用，但對(duì)于實(shí)際行車過(guò)程中出現(xiàn)的一些情況，還存在以下缺點(diǎn)：一是兩車道的車輛輪流放行時(shí)間相同而且固定，在交叉路口，通常有一個(gè)車道為主干道，車輛較多，放行時(shí)間相對(duì)其它車道應(yīng)該長(zhǎng)一些；另一個(gè)車道為副干道，車輛較少，放行時(shí)間相對(duì)主干道應(yīng)該短一些。二是沒(méi)有考慮緊急車通過(guò)的時(shí)候，兩車道應(yīng)該采取的措施。例如，消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過(guò)交叉路口時(shí)，兩車道的車都應(yīng)該停止，讓緊急車量順利通行。針對(duì)道路交通的擁擠，交叉路口經(jīng)常出現(xiàn)的堵塞情況。利用單片機(jī)的控制技術(shù)，提出了設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)方案以及兩點(diǎn)改進(jìn)措施：（1）根據(jù)各個(gè)道路的路口車流量大小進(jìn)行自動(dòng)通行時(shí)間的調(diào)節(jié)。（2）考慮特殊車

13、輛的通行情況，并且設(shè)計(jì)緊急切換開(kāi)關(guān)。第二章 硬件的選擇與介紹2.1 AT89C52 單片機(jī)功能介紹AT89C52是由ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能的CMOS 8位單片機(jī)。此片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序器以及256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)器（RAM），它采用ATMEL公司的高密度、非易失性指令系統(tǒng)以及8052產(chǎn)品引腳兼容，內(nèi)置通用的8位的技術(shù)生產(chǎn)，它和標(biāo)準(zhǔn)MCS-51處理器（CPU）和Flash單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)適合于諸多復(fù)雜控制的應(yīng)用場(chǎng)合。STC單片機(jī)的主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：(1)能力強(qiáng)。STC單片機(jī)擁有ESD保護(hù)功能，引腳可直接承受2kV/4k

14、V的快速脈沖測(cè)試(EFT測(cè)試)；具有寬電壓供電功能，對(duì)電源的抖動(dòng)不敏感；I/O口、供電系統(tǒng)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路及看門狗電路均通過(guò)特殊的處理，能力強(qiáng)。(2)對(duì)外電磁輻射強(qiáng)度低。STC單片機(jī)采用了3種降低單片機(jī)時(shí)鐘對(duì)外電磁輻射的措施，有效地減少了對(duì)外輻射，這3種措施分為：一半；時(shí)鐘振蕩器增益設(shè)置為1/2Gain。AIOE輸出；將外部時(shí)鐘的頻率降低(3)超低功耗。STC單片機(jī)在掉電模式下的典型功耗小于0.1A，空閑模式典型功耗為2mA，正常工作模式的典型功耗為4mA至7ma。使用掉電模式的時(shí)候可由外部中斷喚醒，特別適用于電池的供電系統(tǒng)。(4)運(yùn)行可靠性高；STC單片機(jī)的集成了810復(fù)位電路，有效地提

15、高了單片機(jī)的可靠性且簡(jiǎn)化了電路。AT89C52提供了以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash閃速器，256字節(jié)RAM，32個(gè)I/O串口線，3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C52可降到0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并且支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式下可停止CPU的工作，但允許RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存在RAM中的內(nèi)容，但是振蕩器停止工作并其它全部工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。圖 2.1 89C52 方框圖P0口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型的雙向I/O口，即是地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口使用時(shí)，

16、每位都能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，當(dāng)對(duì)端口P0寫入“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端使用。在外部數(shù)據(jù)器或者程序器時(shí)，此組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在期間同時(shí)激活上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)；在校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻5。P1口：P1口是一個(gè)帶上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口的輸出緩沖級(jí)可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。與AT89C51不同之處是，P1.0和P1.1還可以分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX），見(jiàn)表2.1。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1口接收低8

17、位地址。表 2.1 P1.0 和 P1.1 第二功能引腳號(hào)功能特性P1.0P1.1T2（定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 外部計(jì)數(shù)脈沖輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)/計(jì)數(shù) 2 捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制）P2口：P2口是一個(gè)帶有上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。P3口：P3口是一組帶有上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口輸出緩沖級(jí)可以驅(qū)動(dòng)（吸收或者輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。P3口除了可以作為一般的I/O口線外，還有更重要的用途是它的第二功能，見(jiàn)表2.2所示。表 2.2P3 口第二功能用途端口引腳第二功能P3.3P3.1PXD（串行輸XTD（串行輸）P

18、3.2P3.3 P3.4O（外中斷 0） 1（外中斷 1）T0（定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0）P3.5 P3.6P3.7TI（定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1）WR（外部數(shù)據(jù)RD（外部數(shù)據(jù)器寫選通）器讀選通）RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作的時(shí)候，RST引腳會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG：當(dāng)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸外部程序器或者數(shù)據(jù)出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。EA/VPP：外部允許，若欲使CPU僅外部程序器（地址:0000H-FH），EA端必需保持低電平（接地）。 XTAL1：振蕩器反相放大器的輸入端以及XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。AT89C52除了和

19、AT89C51所有的定時(shí)/計(jì)數(shù)器0、定時(shí)/計(jì)數(shù)器1相同外，還增加了一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器2。定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的控制位及狀態(tài)位位于T2CON（參見(jiàn)表2.3）T2MOD（參見(jiàn)表2.4），寄存器關(guān)于（RCAO2H、RCAP2L）是定時(shí)器2在16位捕獲方式或者16位自動(dòng)重裝載方式下的捕獲/自動(dòng)重裝載寄存器。表 2.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 控制寄存器 T2CON符號(hào)功能TF2定時(shí)器 2 溢出標(biāo)志。定時(shí)器 2 溢出時(shí)，又由硬件置位，必須由時(shí)器 2 溢出，不對(duì) TF2 置位。定時(shí)器 2 啟動(dòng)/停止控制位。TR2=1 時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器 2。清 0.當(dāng) RCLK=1 時(shí)，定TR2C/與TF2 相仿，EXF2 會(huì)激活中斷7。捕

20、獲方式如圖 2.2 所示。自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)器）方式：當(dāng)定時(shí)器 2 工作在 16 位自動(dòng)重裝載方式時(shí)，能對(duì)其編程為向上或向下計(jì)數(shù)方式，此功能可以通過(guò)特殊功能寄存器 T2CON（見(jiàn)表 2.5）的 DCEN 控制位（允許向下計(jì)數(shù)）來(lái)選擇。如果復(fù)位時(shí)，DCEN 位置“0”，定時(shí)器 2 默認(rèn)設(shè)置為向上計(jì)數(shù)。當(dāng) DCEN 置位時(shí)，定時(shí)器 2 既可向上計(jì)數(shù)也可向下計(jì)數(shù)，這取決于T2EX 引腳的值，參見(jiàn)圖 2.5。定時(shí)器 2 的中斷時(shí)器 2 自動(dòng)重裝載方式（DCEN=0）如圖 2.3 所示。地址為：002BH0032H。定圖 2.2 定時(shí)器的捕獲方式圖 2.3 定時(shí)器 2 自動(dòng)重裝載方式（=0）當(dāng)

21、DCEN=1 時(shí)，允許定時(shí)器 2 向上或者向下計(jì)數(shù)，如圖 2.4 所示。此種方式下，T2EX 引腳控制計(jì)數(shù)器方向。當(dāng)T2EX 引腳為邏輯“1”時(shí)，定時(shí)器向上計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)0FH 向上溢出時(shí)，置位TF2 位，并且把 16 位計(jì)數(shù)寄存器RCAP2H 和RCAP2L 重裝載到TH2 和TL2；當(dāng)T2EX 引腳為邏輯“0”，定時(shí)器 2 向下計(jì)數(shù)。波特率發(fā)生器：當(dāng)T2CON（表 2.3）中的 TCLK 和RCLK 置位時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 作為波特率發(fā)生器用。假如定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 作為發(fā)送器或者，其發(fā)送和接收的波特率可以不相同，定時(shí)器 1用于其它功能，如表 2.4 所示，若RCLK 和TCLK 置位，則定

22、時(shí)器 2 工作于波特率發(fā)生器方式。表 2.4 定時(shí)器 2 工作方式RCLK+TCLKCP/圖2.5 波特率發(fā)生器工作方式可編程時(shí)鐘輸出：定時(shí)器2可通過(guò)編程從P1.0輸出一個(gè)占有空比為50%的時(shí)鐘信號(hào)，如圖2.6所示。P1.0引腳除了是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的I/O口外，還可以通過(guò)編程使其作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部時(shí)鐘輸入和輸出共占空比50%的時(shí)鐘脈沖。當(dāng)時(shí)鐘振蕩頻率為16MHz時(shí)，輸出時(shí)鐘頻率范圍為61Hz4MHz；當(dāng)設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器2為時(shí)鐘發(fā)生器時(shí)，C/T2（T2CON.1）=0，T2OE（T2MOD.1）=1，必須由TR2（T2CON.2）啟動(dòng)或者停止定時(shí)器。時(shí)鐘輸出頻率取決于振蕩頻率和定時(shí)器2捕獲寄存器

23、（RCAP2H，RCAP2L）的重新裝載值，公式如下所示：圖 2.6 定時(shí)器 2 時(shí)鐘輸出方式89C52單片機(jī)的UART工作方式與AT89C51單片機(jī)的工作方式相同。UAR中斷：AT89C52單片機(jī)共有6個(gè)中斷向量包括兩個(gè)外中斷（0和1）、3個(gè)定時(shí)器中斷（定時(shí)器0、1、2）和串行口中斷。所有這些中斷源如圖2.7所示。這些中斷源可以通過(guò)分別設(shè)置寄存器IE的置位或者清0來(lái)控制每一個(gè)中斷的允許、。IE也有一個(gè)總位EA，它能控制所有中斷的允許或者。注意表2.6中的IE.6為保留位，在AT89C51中IE.5也是保留位。表2.6中斷允許寄存器（IE）SymbolitionFunctionEAIE.7EA

24、=0時(shí)，所有中斷；EA=1時(shí)，各中斷的允許或取決于各中斷控制位的位置-IE.6保留位ET2IE.5定時(shí)器2中斷允許控制位ESIE.4串行口中斷允許控制位ET1IE.3定時(shí)器1中斷允許控制位EX1IE.2外中斷1中斷允許控制位ET0IE.1定時(shí)器0中斷允許控制位EX0IE.0外中斷0中斷允許控制位圖 2.7AT89C52 的中斷源時(shí)鐘振蕩器：AT89C52中有一個(gè)用于振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別為該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片自激振蕩器，振蕩電路參見(jiàn)圖2.8。外石英晶體或陶瓷諧振器一起圖 2.8振蕩電路和外部振蕩電路2.2數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示工作原理

25、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極正極增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的正，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 12ms，由于人

26、的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O 端口，而且功耗更低8。硬件電路圖如圖 2.9 所示，圖中 J1 連接著 8 個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管的數(shù)據(jù)段（段碼）：a，b，c，d，e，f，g，dp，J2 連接著選通端（位碼）。8 個(gè)數(shù)碼管分別由 8 個(gè)選通信號(hào)CS1CS8來(lái)選擇。例如在某一時(shí)刻，CS4 為低電平“0”，其余位碼為“1”時(shí)，這時(shí)僅CS4 所對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管能顯示來(lái)自段碼的數(shù)據(jù)，而其他的數(shù)碼管呈現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)。所以希望 8 個(gè)數(shù)碼管顯示希望的數(shù)據(jù)，就必須

27、讓 8 個(gè)選通信號(hào)輪流選通，并在每一個(gè)選通時(shí)間內(nèi)在數(shù)據(jù)口加上當(dāng)前位顯示的段碼，這樣就實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)掃描的目的。雖然每次只有一個(gè)數(shù)碼管顯示，但是只要掃描速率夠快，由于人視覺(jué)的余暉效應(yīng)，看起來(lái)所有的數(shù)碼管都在同時(shí)顯示。圖 2.9 8數(shù)碼管電路圖第三章設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)流程圖來(lái)完成，而 STC89C52RC本設(shè)計(jì)對(duì)于交通信號(hào)燈的集中控制，基本由只是提供了設(shè)計(jì)中相應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)根本的控制。對(duì)于交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)中，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主框架圖如下圖 3.1 所示：圖 4.1 主框架圖交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)中，對(duì)于定時(shí)器的 0、1 中斷程序流程圖，如下圖 3.2 所示：圖 3.2 定時(shí)器 0、1 中斷程序交通信號(hào)燈的

28、設(shè)計(jì)中，對(duì)于程序設(shè)計(jì)的外部中斷程序流程圖如下圖 3.3 所示：圖 3.3外部中斷程序3.2交通燈正常運(yùn)行流程圖 3.4交通燈正常運(yùn)行流程圖第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1基于上述有關(guān)材料設(shè)計(jì)方案本文所設(shè)計(jì)交通燈為南北方向首先通行 30 秒，其中綠燈亮 25 秒，綠燈閃爍 3 秒，最后黃燈亮 2 秒，此時(shí)其他所有方向均亮紅燈；接下來(lái)東西方向通行 30 秒，其中綠燈亮 25 秒，綠燈閃爍 3 秒，最后黃燈亮 2 秒，此時(shí)其他所有方向均亮紅燈；然后是南北方向車輛左轉(zhuǎn)彎通行 30 秒，其中綠燈亮 25 秒，綠燈閃爍 3 秒，最后黃燈亮 2 秒，此時(shí)其他所有方向均亮紅燈；最后東西方向車輛左轉(zhuǎn)彎通行 30 秒，

29、其中綠燈亮 25 秒，綠燈閃爍 3 秒，最后黃燈亮 2 秒，此時(shí)其他所有方向均亮紅燈。如此循環(huán)。同時(shí)，路口四個(gè)方向所來(lái)車輛均可右轉(zhuǎn)彎通行。結(jié)構(gòu)總框圖請(qǐng)見(jiàn)圖4.1所示，器件及布置如圖4.2所示。4.1 結(jié)構(gòu)總框圖圖 4.2總體硬件設(shè)計(jì)圖圖 4.3 北方及紅黃綠三色燈（向北和左轉(zhuǎn)彎方向）圖示圖 4.4西方（東方左轉(zhuǎn)彎）圖示圖 4.5東方（西方左轉(zhuǎn)彎）圖示圖 4.6南方（北方左轉(zhuǎn)彎）圖示圖 4.7 使用排阻上拉電阻至于 I/O 口圖 4.8 系統(tǒng)控制單片機(jī)（AT89C52）部分圖示圖 4.9 產(chǎn)生時(shí)鐘頻率及自動(dòng)復(fù)位圖使用了四組雙顯示數(shù)碼管來(lái)顯示倒計(jì)時(shí)，并使用動(dòng)態(tài)掃描顯示數(shù)碼管，采用紅黃綠三色燈等等。總結(jié)由于最初做法如此設(shè)計(jì)，便寫了程序和做了仿真。其實(shí)真正智能交通燈，它還有很多細(xì)節(jié)，而且車輛通行方式千奇百態(tài)，其主要目的是為了交通安全和道路暢通。我所使用的僅是很簡(jiǎn)單的一種模型。當(dāng)然，如果有必要，理論上修改程序和改變硬件電路即可實(shí)現(xiàn)。在該系統(tǒng)中，還可以對(duì)其加入定時(shí)系統(tǒng)：按 24 進(jìn)制時(shí)鐘，早上 7：309：00、中午 11：3014：00、下午 17：3019：30 為車流期，此時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)延時(shí)系統(tǒng)，即倒計(jì)時(shí)加長(zhǎng)。由于單片機(jī)掉電不能保存原始