 整体电路测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 成都理工大学毕业论文交通灯 第章序言 交通灯的形成 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这技 术在世纪就已出现了。年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的 机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。年，英国机械工程 师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红 绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示停止，绿色表示注意。年月日，煤 气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三各个状态保持的时间之有严格的对应关系，其公式如下所示 开始 成都理工大学毕业论文交通灯 我们可以依据上述的标准来改变车辆的放行时间。按照般的规则，个十字路口可分为主干道 和次干道，主干道的放行时间大于次干道的放行时间，我们设定值时也应以此为参考。摘要 本系统由单片机系统键盘显示交通灯演示系统组成。系统包括人行道左转右 转以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时时间设置紧急情况 处理分时段调整信号灯的点亮时间违规车辆检测以及根据具体情况手动控制等功能。 关键词，交通规则， ，„„„„„„„„„ 显示界面方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 输入方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第三章理论分析与计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 交通灯显示时序的理论分析与计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 交通灯显示时间的理论分析与计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第四章电路图及设计文件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 灯控制电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 倒计时显示电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 违规车辆检测电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第五章程序设计思路与流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 主程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 按键子程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第六章测试数据及结果分析„„ 成都理工大学毕业论文交通灯 目录 第章序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 交通灯的形成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 芯片简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 论文研究内容与章节安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第二章方案比较设计与论证„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 电源提供案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„影响电路电平。 方案二采用单片机控制模块提供电源。本方案的优点是系统简明扼要，节约成本缺点是 输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案，如图。 图电源电路 显示界面方案 该系统要求完成倒计时状态灯等功能。基于上述原因，我们考虑了三种方案 方案完全采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，无法胜任题目要 求。 方案二完全采用点阵式显示。这种方案实现复杂，且须完成大量的软件工作但功能强大， 可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等。 方案三采用数码管与点阵相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出，又要求有状 态灯输出等，为方便观看并考虑到现实情况，用数码管与灯分别显示时间与提示信息。这种成都理工大学毕业论文交通灯 方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。 权衡利弊，第三种方案可互补二方案的优缺，我们决定采用方案三以实现系统的显示功能。 输入方案 题目要求系统能手动设灯亮时间紧急情况处理，我们讨论了两种方案 方案采用扩展口及键盘，显示等。该方案的优点是使用灵活可编程，并且 有，及计数器。若用该方案，可提供较多口，但操作起来稍显意图和图，它们在个时间段中四个方向都可以通车，这种状态能在 定的时间内达到较大的车流量，效率特别高。 依据上述的车辆行驶的状态图，可以列出各个路口灯的逻辑表，由于相向的灯的状态图是 样的，所以只需写出相邻路口的灯的逻辑表根据图可以看出，相邻路口的灯它们的状 态在相位上相差。因此最终只需写出组的逻辑状态表。如表所 示 成都理工大学毕业论文交通灯 外圈是北方为前进方向的状态循环，内圈是东方为前进方向的状态循环 的状态 逻辑值 显示时间从秒到秒 的状态 逻辑值 显示时间从秒到秒 的状态 逻辑值 显示时间从秒到秒 的状态 逻辑值 显示时间从秒到秒 表交通灯的循环逻辑表 表中的代表是红灯亮也代表逻辑上的，是代表绿灯亮也代表逻辑上的 ，依上表，就可以向相应的端口送逻辑值。 交通灯显示时间的理论分析与计算 东西和南北方向的放行时间的长短是依据路口的各个方向平时的车流量来设定，并且 杂。 方案二直接在口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的口资 源还比较多，我们使用四个按键，分别是。由于该系统对于交通灯及数码管的控 制，只用单片机本身的口就可实现，且本身的计数器及已经够用，故选择方案二。成都理工大学毕业论文交通灯 第三章理论分析与计算 交通灯显示时序的理论分析与计算 对于个交通路口来说，能在最短的时间内达到最大的车流量，就算是达到了最佳的性能，我们 称在单位时间内多能达到的最大车流为车流量，用公式车流量车流时间来表示。 图标号设定 规则状态图 说明此图为直方图，上边为北路口灯，右边为东路口灯，下边为南路口灯，左边为西路口灯。 行人灯 行人灯 白圈代表红灯 黑圈代表绿灯 左 弯 灯 车 人 行 驶 右 弯 灯成都理工大学毕业论文交通灯 图所示为种红绿灯规则的状态图，分别设定为，交通灯以这四种状态 为个周期，循环执行见图。 图车辆行驶状态图车辆行驶状态 图车辆行驶状态图车辆行驶状态 交通灯四种状态 请行。 年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，种是把压力探测器 安在地下，车辆接近红灯便变为绿灯另种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按下 嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要 过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量提高道路通行能力，减少交通事 故有明显效果。年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的含义作了规定。 绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另种标志禁止种转向。 左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行 信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能 越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。我们设计的单片机 控制交通灯就是基于信号灯。 芯片简介 芯片简介 是系列单片机的典型产品，我们以这代表性的机型进行系统的讲解。 单片机包含中央处理器程序存储器数据存储定时计数器并行接口串行 接口和中断系统等几大单元及数据总线地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说 明 中央处理器 中央处理器是整个单片机的核心部件，是位数据宽度的处理器，能处理位二进制成都理工大学毕业论文交通灯 数据或代码，负责控制指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功 能等操作。 数据存储器 内部有个位用户数据存储单元和个专用寄存器单元，它们是统编址的，专 用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能 使用的只有个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 程序存储器 共有个位掩膜，用于存放用户程序，原始数据或表格。 定时计数器 有两个章总结与致谢 成都理工大学毕业论文交通灯 第二章方案比较设计与论证 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用缺 点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可„„„„„„„„„„ 数码管的测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 整体电路测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„