交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要目前，全國(guó)人民的生活水平和生活質(zhì)量變得越來(lái)越高了，同時(shí)由于汽車價(jià)格的下降，以及政府提供的各種政策補(bǔ)貼，現(xiàn)在家家戶戶都開上了小汽車，全國(guó)各大城市的機(jī)動(dòng)車輛都在不斷增加，在很多時(shí)候已經(jīng)影響到城市的交通秩序和交通安全，特別是十字路口的安全隱患尤為關(guān)鍵。我國(guó)從建國(guó)到現(xiàn)在，有很多的交通設(shè)計(jì)現(xiàn)先行者們，努力地投身于我國(guó)的交通布局和建設(shè)中去，設(shè)計(jì)出了許許多多的交通方案，為國(guó)家的交通減壓。其中，交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)就是其中一項(xiàng)值得改造和創(chuàng)新的項(xiàng)目。為了更好地協(xié)調(diào)人，車和路三者的關(guān)系，現(xiàn)在大量的路燈信號(hào)都開始向著小功率，數(shù)字化，以及多樣化的方向發(fā)展。交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式多種多樣，本系統(tǒng)主要基于STC89C52單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的交通燈控制器，并通過(guò)紅外檢測(cè)來(lái)統(tǒng)計(jì)當(dāng)前的車流量，并通過(guò)內(nèi)部算法來(lái)進(jìn)行智能判斷，自動(dòng)控制紅綠燈南北和東西方向各自的通行時(shí)間。關(guān)鍵詞：STC89C52單片機(jī)；交通燈；自動(dòng)控制；車流量檢測(cè)

AbstractAtpresent,thenationalpeople'slivingstandardsandqualityoflifeisbecomingmoreandmorehigh,atthesametimebythefallingprices,andallkindsofsubsidiesprovidedbythegovernment,noweveryfamilyonthecar,motorvehiclesinmajorcitiesacrossthecountryareincreasing,inmanycaseshaveaffectedthecity'strafficorderandtrafficsafety,especiallytheintersectionsafetyproblemsareparticularlycritical.FromthefoundingofthePeople'sRepublicofChinatothepresent,therearealotoftrafficdesignpioneerswhodevotethemselvestothetrafficlayoutandconstructioninourcountry,anddesignalotoftrafficschemestoreducethetrafficpressureofthecountry.Amongthem,thedesignoftrafficlightsisoneoftheprojectsworthyoftransformationandinnovation.Inordertobettercoordinatetherelationshipbetweenhuman,vehicleandroad,alargenumberofstreetsignalsarenowmovingtowardslow-power,digitalanddiversifieddirections.Thedrivingmodeofthetrafficlightautomaticcontrolsystemisvaried.ThissystemismainlybasedonthetrafficlightcontrollerdesignedandoperatedbySTC89C52singlechipmicrocomputer.Thecurrenttrafficflowiscountedthroughinfrareddetection,andtheinternalalgorithmisusedforintelligentjudgment.Keywords:STC89C52microcontroller,Thetrafficlight,Theautomaticcontrol，TrafficflowdetectionPAGE52目錄TOC\h\z\t"標(biāo)題1,1,標(biāo)題2,2,標(biāo)題3,3"1緒論 11.1交通信號(hào)燈的發(fā)展及研究意義 11.2現(xiàn)在城市路口交通燈控制技術(shù)現(xiàn)狀 21.3單片機(jī)概述 21.3.1單片機(jī)系統(tǒng) 31.3.2單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 31.3.3常見51系列單片機(jī)介紹 42方案的設(shè)計(jì)與論證 82.1交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 92.1.1十字路口交通信號(hào)燈具體的控制要求 92.1.2十字路口交通信號(hào)燈示意圖 102.2交通燈工作模式 112.2.1車流量檢測(cè)模式 112.2.2其他模式 112.3關(guān)鍵器件選擇方案 122.3.1電源提供方案 122.3.2顯示界面方案 132.3.3輸入方案 132.3.4車流量檢測(cè)方案 133系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 153.1總體設(shè)計(jì) 153.2單片機(jī)的選擇 153.3單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 153.3.1單片機(jī)的引腳分類 163.3.2三總線結(jié)構(gòu) 193.4單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) 193.4.1復(fù)位電路設(shè)計(jì) 193.4.2外部晶振時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 203.4.3顯示模塊電路設(shè)計(jì) 213.4.4車流量檢測(cè)模塊電路設(shè)計(jì) 224交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)程序編制 244.1軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用環(huán)境 244.1.1KEILIDE簡(jiǎn)介 244.1.2KEIL軟件功能環(huán)境 254.1.3KEIL環(huán)境下的工程開發(fā) 254.1.4KELL使用的開發(fā)語(yǔ)言 264.2軟件設(shè)計(jì)流程 274.3交通燈定時(shí)器模塊 285結(jié)論 295.1實(shí)物展示 295.2缺陷與改進(jìn) 295.3總結(jié) 29參考文獻(xiàn) 31致謝 33附件A：總體原理圖 34附件B：實(shí)物圖 35附件C：μVision4操作窗口 36附件D：源程序代碼 371緒論1.1交通信號(hào)燈的發(fā)展及研究意義現(xiàn)在，我國(guó)上到一線，二線的大城市，下到三線，四線的小縣城，各個(gè)城市的十字路口基本上都安裝了紅綠燈來(lái)進(jìn)行交通疏導(dǎo)，這個(gè)技術(shù)從出現(xiàn)，發(fā)展，成熟到現(xiàn)在已經(jīng)有很長(zhǎng)的一段歷史了。十九世紀(jì)的時(shí)候，倫敦的自行車，馬車，行人都是在同一條道路上行走的，這樣的狀況很容易造成交通事故，英國(guó)政府一直為此煩惱著。一位名叫\(zhòng)t"E:/%E9%99%88%E7%BB%A7%E9%A2%96/work/2019%E4%B8%8A/%E5%A4%A7%E5%9B%9B%E4%B8%8B/%E8%AE%BA%E6%96%87/%E6%99%BA%E8%83%BD%E4%BA%A4%E9%80%9A%E7%81%AF/%E3%80%8A%E6%88%91%E7%9A%84%E8%AE%BA%E6%96%87%E3%80%8BPaperFree%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"J.P.Knight的工程師對(duì)鐵路上的指示系統(tǒng)進(jìn)行一番改造之后，應(yīng)用到馬路上來(lái)，還算是頗有成效。十九世紀(jì)六十年代末，在英國(guó)首都倫敦出現(xiàn)了這個(gè)世界上真正意義上的第一個(gè)交通信號(hào)燈。這個(gè)具有劃時(shí)代意義的交通信號(hào)燈主要是由紅色和綠色兩種顏色的燈光組成，分別表示可以通行和禁止通行，由警察來(lái)進(jìn)行手動(dòng)控制。然而，災(zāi)難總是在人們不知不覺中發(fā)生，由于一個(gè)燃?xì)鉄舻拿簹庑孤瑢?dǎo)致發(fā)生了爆炸，把手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)燈的警察給炸傷了，這個(gè)項(xiàng)目也因此在公眾的輿論下被拆除了。不過(guò)，這個(gè)小小的意外并沒(méi)有打擊到其他的先驅(qū)者繼續(xù)往這個(gè)方向探索。世界上第一個(gè)電子交通信號(hào)燈誕生于二十世紀(jì)初的美國(guó)。當(dāng)時(shí)有名叫LesterWire的了不起的警察叔叔發(fā)明了這個(gè)裝置，希望他的同事們可以從純?nèi)斯さ氖謩?dòng)指揮中解放出來(lái)。雖然這個(gè)電子交通燈也是需要手動(dòng)來(lái)轉(zhuǎn)換紅色和綠色信號(hào)的，但是也相對(duì)于以前來(lái)說(shuō)進(jìn)步了很多。若干年之后，一位名叫WilliamGhiglieri的發(fā)明家受到了鐘擺原理的啟發(fā)，研究出了一種周期性轉(zhuǎn)換信號(hào)的交通信號(hào)燈，也就是讓紅色和綠色可以有規(guī)律地交替出現(xiàn)。同時(shí)，那個(gè)時(shí)候，又有人提出了加進(jìn)去一種黃燈，表示注意。最后，事實(shí)證明，這樣子的交通信號(hào)燈是非常有效率的。若干年之后，帶有檢測(cè)功能的交通燈開始出現(xiàn)了。第一種是在行車道的路口下面埋一個(gè)壓力傳感器，當(dāng)傳感器檢測(cè)到到有車輛接近的時(shí)候，就會(huì)自動(dòng)的把紅燈轉(zhuǎn)換為路燈信號(hào)；另外一個(gè)種則是通過(guò)聲音檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)司機(jī)到達(dá)一定的范圍內(nèi)之后按喇叭，當(dāng)聲音檢測(cè)器檢測(cè)到聲音之后，紅燈信號(hào)就會(huì)變成綠燈信號(hào)；最后一種則是在已經(jīng)檢測(cè)到有行人正在通過(guò)馬路的情況下，通過(guò)紅外線來(lái)延長(zhǎng)紅色信號(hào)燈的時(shí)間，讓車輛在路口前面多等待一會(huì)兒，讓行人可以順利通過(guò)，防止交通事故的發(fā)生。\t"E:/%E9%99%88%E7%BB%A7%E9%A2%96/work/2019%E4%B8%8A/%E5%A4%A7%E5%9B%9B%E4%B8%8B/%E8%AE%BA%E6%96%87/%E6%99%BA%E8%83%BD%E4%BA%A4%E9%80%9A%E7%81%AF/%E3%80%8A%E6%88%91%E7%9A%84%E8%AE%BA%E6%96%87%E3%80%8BPaperFree%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"城市交通能夠得到有效管制，離不開遍布于城市十字路口的交通信號(hào)燈的有效管制。\t"E:/%E9%99%88%E7%BB%A7%E9%A2%96/work/2019%E4%B8%8A/%E5%A4%A7%E5%9B%9B%E4%B8%8B/%E8%AE%BA%E6%96%87/%E6%99%BA%E8%83%BD%E4%BA%A4%E9%80%9A%E7%81%AF/%E3%80%8A%E6%88%91%E7%9A%84%E8%AE%BA%E6%96%87%E3%80%8BPaperFree%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"他的出現(xiàn)對(duì)于引導(dǎo)車輛的交通分流、提升道路的通過(guò)效率，減少交通事故的發(fā)生概率，等有著明顯的成果，同時(shí)也協(xié)調(diào)了人，車，路三者的在十字路口的平衡，更是改變了疏散交通擁擠和交警輪流指揮的現(xiàn)狀?，F(xiàn)在，許許多多的道路設(shè)計(jì)工作者都在努力的設(shè)計(jì)更加方便于維護(hù)和管理交通疏導(dǎo)系統(tǒng)，同時(shí)把這個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化的更加智能?，F(xiàn)在，很多城市的大小還在進(jìn)一步擴(kuò)大，城市內(nèi)的車輛也在日益增加，人民對(duì)于自動(dòng)控制交通信號(hào)燈的需求也越來(lái)越高。我們需要根據(jù)城市內(nèi)不同的交通狀況，不同的地段，不同的時(shí)間，設(shè)計(jì)出更加適合不同十字路口的交通信號(hào)燈，讓我們的交通信號(hào)燈可以在各種各樣不同的交通情況下更好地協(xié)調(diào)好交通。由此可見，交通信號(hào)燈在某種程度上是非常值得我們?nèi)ド钊胙芯康摹?.2現(xiàn)在城市路口交通燈控制技術(shù)現(xiàn)狀人民的生活水平越來(lái)越高，擁有小汽車的家庭也開始越來(lái)越多了，這就導(dǎo)致了許多城市的交通狀況越來(lái)越嚴(yán)峻。最直接的表現(xiàn)就是上下班高峰期經(jīng)常性出現(xiàn)大塞車，紅綠燈等候時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，等等。因此，從上世界80年代開始，許多城市開始修建高速公路來(lái)緩解這種情況。雖然在高速公路修建完之后的幾年內(nèi)，交通狀況得到了很好的緩解；但是，隨著更加大量的交通工具的涌入，高速公路也逐漸招架不住。特別是節(jié)假日高速公路不收費(fèi)的那段時(shí)間，塞車好幾公里是常態(tài)，很多車都選擇了就近高速路口下高速，走國(guó)道，這種情況反而導(dǎo)致交通更加的擁堵，高速公路非但沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的緩解交通壓力的作用，反而導(dǎo)致了許多有國(guó)道穿行的城市塞車情況加劇。所以，要處理好城市交通問(wèn)題不能只是靠著修建外部道路來(lái)解決，還需要從城市內(nèi)部尋找辦法，最大限度的協(xié)調(diào)和利用好城市內(nèi)的道路，緩解交通繁忙路段，以及交通繁忙時(shí)間段的道路交通壓力，成為了當(dāng)務(wù)之急。1.3單片機(jī)概述在計(jì)算機(jī)發(fā)展的過(guò)程中，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)開始向著計(jì)算量大，計(jì)算速度快的方向發(fā)展。由于社會(huì)發(fā)展的需要，計(jì)算機(jī)技術(shù)開始想著兩級(jí)發(fā)展：一邊往高速，高計(jì)算的大型超級(jí)計(jì)算機(jī)方向發(fā)展；一邊向著高集成化的微型計(jì)算機(jī)方向發(fā)展。而單片機(jī)屬于微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支。自其二十世紀(jì)七十年代誕生之后，人們就開始特別關(guān)注著這個(gè)發(fā)展超級(jí)迅速、性能和價(jià)格的比值特別高的單片微型計(jì)算機(jī)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)有著抗干擾能力好，性能可靠，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)早已廣泛地在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀器儀表、家用電器、電力電子、機(jī)電一體化設(shè)備等各個(gè)方面引進(jìn)了單片機(jī)的使用。1.3.1單片機(jī)系統(tǒng)不同的單片機(jī)，以及在單片機(jī)外部集成功能各異的外部電路，可以構(gòu)成各種各樣的單片機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同的需求。例如一塊單片機(jī)芯片，再加上集成在其外部的一些電路，如復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，中斷電路等，就可以構(gòu)成一個(gè)以單片機(jī)為核心的單片機(jī)最小系統(tǒng)。在單片機(jī)外部的集成電路還是不能夠滿足用戶的需求的時(shí)候，我們還可以在整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的外部接更多的外部電路來(lái)構(gòu)成一個(gè)更大，功能更加復(fù)雜的單片機(jī)系統(tǒng)，從而滿足實(shí)際使用的需要。1.3.2單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)目前，單片機(jī)的開始越來(lái)越趨向于大容量化、高性能化、多功能化和低功耗化等幾個(gè)方向發(fā)展。1.大容量化伴隨著單片機(jī)控制范圍的增加，控制功能的日益復(fù)雜以及高級(jí)語(yǔ)言的廣泛使用，對(duì)單片機(jī)的存儲(chǔ)容量也提出了更加高的要求。新型單片機(jī)的內(nèi)存存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間可高至64KB，片內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)空間可至2KB，尋址則已經(jīng)突破了64KB的限制，8位和16位單片機(jī)尋址可達(dá)1MB和16MB；到目前為止，51系列單片機(jī)的ROM最大可以達(dá)到了64KB，RAM最大可以達(dá)到了2KB[2]。2.高性能化主要是通過(guò)進(jìn)一步加快CPU的指令運(yùn)行速度，對(duì)它的中斷功能以及位處理功能等進(jìn)一步加強(qiáng)，使用流水線技術(shù)提高系統(tǒng)控制可靠性。3.多功能化隨著技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的集成度也在不斷地提高，從而可以吧越來(lái)越多的外圍器件的功能都直接集成到單片機(jī)內(nèi)部，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)微型化。所以，除了單片機(jī)必須要有的RAM、ROM等單片機(jī)運(yùn)行所必須的基本功能之外，還可以往單片機(jī)內(nèi)部集成更多的其他更復(fù)雜的功能，如：視頻轉(zhuǎn)換器，時(shí)鐘控制器，等等。把現(xiàn)在所有的外圍電路都集成到單片機(jī)內(nèi)部去，是單片機(jī)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向，實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)需要我們集成電路以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和更新。4.低功耗化一般的8位單片機(jī)產(chǎn)品當(dāng)中，已經(jīng)有過(guò)半的單片機(jī)COMS化了。使用了CMOS芯片的單片機(jī)，其功耗都大大降低。為了實(shí)現(xiàn)功耗的最低化，很多單片機(jī)都使用了“空閑模式”和“掉電運(yùn)行模式”這兩種模式。例如采用CHMOS工藝的MCS-51系列單片機(jī)80C31/80C51/87C51在正常運(yùn)行(5V,12MHz)時(shí)，工作電流為16mA。而在同等條件下，使用“空閑模式”進(jìn)行工作時(shí)，其工作電流則只有3.7mA，而在“掉電運(yùn)行模式”的狀態(tài)下工作時(shí),其工作電流更是低到了50nA。5.外部總線集成化有的單片機(jī)機(jī)型增加了SPI、I2C、Microwire、1-Wire等串行總線方式,進(jìn)一步縮小了體積,簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。[2]從單片機(jī)發(fā)展的歷史來(lái)看，單片機(jī)未來(lái)將會(huì)在向著集成更多功能，提升更快的速度，消耗更少的能源，實(shí)現(xiàn)更高的性價(jià)比的方向去發(fā)展?？梢灶A(yù)言，今后的單片機(jī)將會(huì)向著功能更強(qiáng)、集成度和可靠性更高而功耗更低，以及使用更方便的方向發(fā)展[4]。同時(shí)，發(fā)展一些專門為某些行業(yè)或者某些功能而設(shè)計(jì)的專用單片機(jī)，也會(huì)是未來(lái)的單片機(jī)的繼續(xù)生存和發(fā)展下去的一個(gè)很好的方向。1.3.3常見51系列單片機(jī)介紹現(xiàn)在，國(guó)際上生產(chǎn)51系列單片機(jī)的公司主要有：美國(guó)的Dallas、AMD、ATMEL、ADI等公司，日本的NEC公司，韓國(guó)的LG公司以及我國(guó)的臺(tái)灣的華邦公司等。以上公司都有推出的和51系列單片機(jī)相兼容的產(chǎn)品。下面介紹一些常用的單片機(jī)系列產(chǎn)品。如表1-1、表1-2、表1-3分別為Intel公司、PHILIPS公司、ATMEL公司的相關(guān)產(chǎn)品。表1-1Intel公司51系列單片機(jī)產(chǎn)品特征一覽表型號(hào)片內(nèi)存儲(chǔ)器I/O接口中斷源定時(shí)器最大晶振頻率（MHz）引腳數(shù)A/DROM/EPROM/FlashRAM(B)并行串行數(shù)量看門狗PMW通道數(shù)位置80C3112832UART52NN244080C514KB//12832UART52NN244087C31/4KB/12832UART52NN244080C3025632UART63YN244080C528KB//25632UART63YN244087C52/8KB/25632UART63YN244080C5832KB//25632UART63YN334087C54/16KB/25632UART63YN334087C58/32KB/25632UART63YN334080C51FX25632UART52NN334083C51FX\8~32KB//25632UART52NN334087C51FX/8~32KB/25632UART52NN334080C51RX51232UART52NN334083C51RX8~32KB//51232UART52NN334087C51RX/8~32KB/51232UART52NN334080C2528KB//25632UART73YN244087C252/8KB/25632UART73YN244083C25225632UART73YN2440表1-2PHILIPS公司單片機(jī)系列產(chǎn)品特征一覽表型號(hào)片內(nèi)存儲(chǔ)器I/O接口中斷源定時(shí)器最大晶振頻率（MHz）引腳數(shù)A/DROM/EPROM/FlashRAM(B)并行串行數(shù)量看門狗PMW通道數(shù)位置P87LPC762/2KB/12818IIC,UART122YN2020P87LPC764/4KB/12818IIC,UART122YN2020P87LPC767/4KB/12818IIC,UART122YN202048P87LPC768/4KB/12818IIC,UART122YY202048P83C59116KB51232IIC,UART153YY1244610P89C51RX26~64KB102432IIC,UART74YY3344P89C66X16~64KB204832IIC,UART84YY3344P83C55416KB//51248IIC,UART153YY1664810表1-3ATMEL公司單片機(jī)系列產(chǎn)品特征一覽表型號(hào)片內(nèi)存儲(chǔ)器I/O接口中斷源定時(shí)器最大晶振頻率（MHz）引腳數(shù)A/DROM/EPROM/FlashRAM(B)并行串行數(shù)量看門狗PMW通道數(shù)位置AT89C51//4KB12832UART52NN2440AT89C52//8KB25632UART63YN2440AT89C55//20KB25632UART63YN2440AT89C1051//1KB6415UART21NN2420AT89C2051//2KB12815UART52NN2420AT89C4051//4KB12815UART52NN2420

2方案的設(shè)計(jì)與論證本交通燈設(shè)計(jì)主要以四個(gè)兩位的數(shù)碼顯示管作為指示倒計(jì)時(shí)，加上其他的復(fù)位電路，晶振電路，車流量檢測(cè)電路等，集成在一塊開發(fā)電路板上面，通過(guò)單片機(jī)來(lái)對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)控。為此，我們還分別對(duì)每一個(gè)模塊設(shè)置了幾個(gè)對(duì)比方案，從中選擇最優(yōu)的一個(gè)方案。本系統(tǒng)主要由控制電路，復(fù)位電路，車流量檢測(cè)電路等電路組成。總體設(shè)計(jì)框圖如圖2-1所示：車流量檢測(cè)電路車流量檢測(cè)電路時(shí)鐘電路復(fù)位電路顯示電路按鍵電路STC89C52單片機(jī)圖2-1系統(tǒng)整體方案圖（1）單片機(jī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)是本次設(shè)計(jì)的核心設(shè)備。單片機(jī)讀取用戶的設(shè)置信息，對(duì)數(shù)碼管以及12盞LED小燈下達(dá)控制指令，同時(shí)將讀取到的車流量信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算等操作。（2）時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路是用來(lái)給單片機(jī)計(jì)時(shí)。時(shí)鐘電路通過(guò)一定頻率的晶振來(lái)產(chǎn)生一個(gè)固定的時(shí)鐘信號(hào)，從而為單片機(jī)提供一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)長(zhǎng)。（3）復(fù)位電路：復(fù)位電路可以起到歸零的作用。當(dāng)我們進(jìn)行一些錯(cuò)的操作，或者說(shuō)某些操作即將造成無(wú)可挽回的損失的時(shí)候，可以及時(shí)的觸發(fā)復(fù)位電路，讓系統(tǒng)重新開始運(yùn)行。（4）按鍵電路：按鍵電路是用戶控制本設(shè)計(jì)的唯一渠道。用戶通過(guò)按鍵來(lái)調(diào)整不同車道紅綠燈的時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)也可以進(jìn)行不同交通模式的切換，以及其他的復(fù)位功能等等。（5）車流量檢測(cè)電路：車流量檢測(cè)電路主要檢測(cè)一段時(shí)間內(nèi)的車流量。該電路只要是通過(guò)統(tǒng)計(jì)兩個(gè)紅外探頭經(jīng)過(guò)的車輛的數(shù)量差來(lái)確定當(dāng)前車道等待通過(guò)十字路口的車輛數(shù)量，從而統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前的車流量。（6）顯示電路：本設(shè)計(jì)的顯示器件。主要由12盞LED小燈以及四個(gè)兩位的數(shù)碼顯示管組成，通過(guò)倒計(jì)時(shí)以及不同顏色小燈的切換來(lái)模擬交通信號(hào)系統(tǒng)對(duì)十字路口進(jìn)行交通指揮。2.1交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)交通信號(hào)燈分別由紅色、綠色、黃色三種顏色的信號(hào)燈組成。紅色的交通信號(hào)燈亮起表示不允許通過(guò)，綠燈的交通信號(hào)燈亮起表示允許通過(guò)，黃色的交通信號(hào)燈亮起表示注意。分布在十字路口的交通信號(hào)燈，\t"E:/%E9%99%88%E7%BB%A7%E9%A2%96/work/2019%E4%B8%8A/%E5%A4%A7%E5%9B%9B%E4%B8%8B/%E8%AE%BA%E6%96%87/%E6%99%BA%E8%83%BD%E4%BA%A4%E9%80%9A%E7%81%AF/%E3%80%8A%E6%88%91%E7%9A%84%E8%AE%BA%E6%96%87%E3%80%8BPaperFree%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"通過(guò)對(duì)車輛、行人發(fā)出是否運(yùn)行通過(guò)的指令來(lái)使不同方向的車輛和行人有序地穿插通過(guò)十字路口，把人和車，車和車，人和人之間的通行時(shí)間協(xié)調(diào)好，從而提高十字路口的通過(guò)效率，保證十字路口通行的暢通和安全。所以設(shè)計(jì)一套功能強(qiáng)大的交通信號(hào)系統(tǒng)是非常有必要的。2.1.1十字路口交通信號(hào)燈具體的控制要求交通信號(hào)燈設(shè)置在十字路口的四個(gè)方向，每個(gè)路口都有紅綠黃三種顏色的信號(hào)燈。代表東西方向的紅色信號(hào)燈亮起的時(shí)間應(yīng)該等于代表南北方向的綠色信號(hào)燈和黃的信號(hào)燈維持的時(shí)間相加的和；同樣的，代表南北方向的紅色信號(hào)燈維持的時(shí)間也應(yīng)該等于代表東西方向的綠色信號(hào)燈加上黃色信號(hào)燈維持的時(shí)間相加之和。所以，不管是哪個(gè)方向，只能有一種顏色的交通信號(hào)燈可以亮起，同時(shí)，南北方向的紅色交通信號(hào)燈亮起時(shí)，東西方向只能亮綠色的交通信號(hào)燈或者黃色的交通信號(hào)燈，同樣的，當(dāng)南北方向亮起綠色交通信號(hào)燈或者黃色交通信號(hào)燈的時(shí)候，東西方向也只能亮起紅色的交通信號(hào)燈。如果出現(xiàn)了沖突，則應(yīng)該立刻重置所以的交通信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)開始通電工作的時(shí)候，首先是南北方向的綠色信號(hào)燈亮起，并開始倒計(jì)時(shí)25秒，同時(shí)東西方向的紅色信號(hào)燈亮起，并開始倒數(shù)30秒；當(dāng)南北方向的綠色信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)結(jié)束的時(shí)候，綠色信號(hào)燈熄滅，黃色信號(hào)燈亮起，并開始倒數(shù)5秒，東西方向的紅色信號(hào)燈也剛好是倒數(shù)5秒。當(dāng)兩邊的信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)結(jié)束的時(shí)候，就輪到東西方向的綠色信號(hào)燈亮起，并倒計(jì)時(shí)25秒，南北方向的紅色信號(hào)燈亮起，并倒計(jì)時(shí)30秒；當(dāng)東西方向的綠色信號(hào)燈的倒計(jì)時(shí)結(jié)束之后，綠色信號(hào)燈熄滅，黃色信號(hào)燈亮起，并開始倒數(shù)5秒，同時(shí)，南北方向的紅色信號(hào)燈也剛好倒計(jì)時(shí)5秒。5秒之后，一個(gè)工作周期完成了，又是南北方向的綠色信號(hào)燈亮起，東西方向的紅色信號(hào)燈亮起，如此循環(huán)往復(fù)。交通信號(hào)燈的初始設(shè)定如表3-1所示：表3-1交通信號(hào)燈變化表東西綠燈亮黃燈亮紅燈亮25S5S30S南北紅燈亮綠燈亮黃燈亮30S25S5S2.1.2十字路口交通信號(hào)燈示意圖本設(shè)計(jì)分別在東西南北四個(gè)方向安置了三盞交通信號(hào)指示燈，分別是：紅色，綠色和黃色的交通信號(hào)燈，它們分別代表了十字路口四個(gè)方向紅，綠，黃三個(gè)顏色的交通信號(hào)燈。這十二盞交通信號(hào)燈的具體分布情況如圖2-2所示：圖2-2交通信號(hào)燈分布圖2.2交通燈工作模式本設(shè)計(jì)作為帶有車流量檢測(cè)的交通信號(hào)燈，主要是運(yùn)行在車流量檢測(cè)的狀態(tài)下面。不過(guò)，作為智能交通信號(hào)燈，我們還為它添加了其他的一些運(yùn)行模式，用以適應(yīng)更多更加復(fù)雜的交通情況。2.2.1車流量檢測(cè)模式在十字路口的每條道路上面間隔一定的距離預(yù)先安裝兩個(gè)紅外感應(yīng)器，分別對(duì)各條道路經(jīng)過(guò)的車輛數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。當(dāng)車輛通過(guò)遠(yuǎn)離交通信號(hào)燈的那個(gè)紅外傳感器的時(shí)候，表示車輛的到來(lái)，當(dāng)車輛通過(guò)靠近交通信號(hào)燈的那個(gè)紅外傳感器的時(shí)候，表示車輛的離開，通過(guò)統(tǒng)計(jì)兩個(gè)紅外傳感器的統(tǒng)計(jì)數(shù)量之差就可以得出當(dāng)前車道正在排隊(duì)等待通過(guò)當(dāng)前十字路口的車輛的數(shù)量。當(dāng)累計(jì)通過(guò)的車輛數(shù)達(dá)到20輛數(shù)，該車道綠燈信號(hào)倒數(shù)的秒數(shù)在原來(lái)的基礎(chǔ)上增加20秒，當(dāng)累計(jì)通過(guò)的車輛數(shù)達(dá)到30輛時(shí)，該車道綠燈信號(hào)倒數(shù)的秒數(shù)在原來(lái)的基礎(chǔ)上增加30秒。當(dāng)然，這個(gè)增加只有一次，增加了一次之后，便不再增加了，而不是無(wú)限的增加下去。同樣的，當(dāng)車輛數(shù)量逐漸恢復(fù)正常的時(shí)候，交通信號(hào)燈的倒計(jì)時(shí)也會(huì)逐漸的恢復(fù)正常。2.2.2其他模式本設(shè)計(jì)除了主要的車流量檢測(cè)模式之外，還增加了一些其他的模式，用以適應(yīng)不用的時(shí)間段或者不同的交通環(huán)境下面，具體如下：eq\o\ac(○,1)完全禁行模式在該模式下，所有方向的交通信號(hào)燈都是紅色亮起，主要是用于突發(fā)情況，例如十字路口發(fā)生交通事故，等情況。eq\o\ac(○,2)完全通行模式在該模式下，所有方向的交通信號(hào)燈都是綠色亮起，可以用于某些大型活動(dòng)期間，交通管制階段，由交警來(lái)接管該路口的交通運(yùn)行。eq\o\ac(○,3)南北通行模式在該模式下，南北方向的交通信號(hào)燈都是綠色，而東西方向的交通信號(hào)燈都是紅色，主要是暫時(shí)對(duì)東西方向的交通進(jìn)行管制，讓南北方向的交通保持順暢?？梢杂糜谟刑胤N車輛經(jīng)過(guò)是使用。eq\o\ac(○,4)東西通行模式該模式跟南北通行模式類似，主要功能就是在東西方向有特種車輛通過(guò)時(shí)，暫時(shí)對(duì)南北方向的車輛進(jìn)行管制，讓特種車輛順利通過(guò)十字路口。eq\o\ac(○,5)夜間模式在該模式下，十字路口所有方向的交通信號(hào)燈都是黃燈閃爍，表示車輛慢行通過(guò)十字路口。該模式主要是用于夜間0點(diǎn)之后車輛較少的時(shí)候，讓車輛無(wú)需等待直接慢行通過(guò)十字路口，避免了不必要的等待，加快車輛在夜間的通行效率。2.3關(guān)鍵器件選擇方案系統(tǒng)關(guān)鍵器件的選擇對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)能否成功運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用。下面，通過(guò)對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵器件進(jìn)行方案的對(duì)比與選擇。2.3.1電源提供方案穩(wěn)定可靠的電源是整塊開發(fā)板穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)，所以為此設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比選擇：方案一：直接使用單片機(jī)自帶的電源對(duì)開發(fā)板進(jìn)行供電。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單明了，節(jié)約成本，不用考慮兼容問(wèn)題；缺點(diǎn)：輸出功率相對(duì)比較低，不能夠驅(qū)動(dòng)耗電量大的模塊。方案二：使用外接的電源進(jìn)行獨(dú)立供電。優(yōu)點(diǎn)：電流電壓穩(wěn)定可靠，同時(shí)也有多種比較好的電路方案可以選擇；缺點(diǎn)：如果所有模塊都使用獨(dú)立電源的話，電路的復(fù)雜程度會(huì)大大提高，而且每個(gè)模塊電流和電壓不一致的話還有可能會(huì)相互影響電平。綜上所述，選擇第一種電源方案。方案一：采用9V蓄電池為本系統(tǒng)提供電源。主要是考慮到蓄電池的電流驅(qū)動(dòng)能力相對(duì)來(lái)說(shuō)較強(qiáng)，同時(shí)其也具有輸出電壓性能較為穩(wěn)定的特點(diǎn)。我們?cè)陔娐吩O(shè)計(jì)需要外加78M05穩(wěn)壓模塊獲取5V電壓，但是由于蓄電池的體積太過(guò)龐大，并且當(dāng)電壓低于3V時(shí)就不會(huì)穩(wěn)定工作，但是電池更換也相對(duì)來(lái)說(shuō)比較方便、體積也小，但不利于長(zhǎng)期使用在使用上不太方便。因此我們放棄了此方案。方案二：采用可供DC5V直流電源的USB電源線進(jìn)行供電，其優(yōu)點(diǎn)是可穩(wěn)定的提供5V電壓，并且供電持續(xù)穩(wěn)定能夠長(zhǎng)時(shí)間使用，我們可以用充電寶或者電腦為設(shè)備進(jìn)行供電，只要具備USBK。通過(guò)方案的比較分析析，我們需要能夠靈活方便供電的方式，方案二能夠滿足我們的設(shè)計(jì)要求，因此我們采用方案二作為供電方案。2.3.2顯示界面方案由于本設(shè)計(jì)需要用顯示屏實(shí)現(xiàn)秒數(shù)的倒計(jì)時(shí)功能，所以需要一個(gè)合理的顯示界面方案，同樣的，這次也設(shè)計(jì)兩個(gè)對(duì)比方案來(lái)進(jìn)行選擇：方案一：使用四個(gè)兩位的數(shù)碼管來(lái)顯示。優(yōu)點(diǎn)：方式簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)基本功能；缺點(diǎn)：功能有限，不能夠隨意顯示其他字符之類的。方案二：使用點(diǎn)陣式的：LED來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。優(yōu)點(diǎn)：可以隨心所欲的顯示各種圖案；缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難，而且很復(fù)雜，同時(shí)價(jià)格也相對(duì)比較高。明顯的，本系統(tǒng)僅僅需要簡(jiǎn)單的倒計(jì)時(shí)顯示，第一種方案已經(jīng)完全符合了本設(shè)計(jì)的需求，所以選擇方案一。2.3.3輸入方案這里同樣進(jìn)行了兩種方案的對(duì)比選擇：方案一：直接在開發(fā)板上接上幾個(gè)按鍵，直接連接I/O口，同時(shí)預(yù)留兩個(gè)車流量檢測(cè)的接口。優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，軟件易于實(shí)現(xiàn)，減少故障點(diǎn)；缺點(diǎn)：直接實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的功能，擴(kuò)展性較差。方案二：使用外接的擴(kuò)展I/O口以及其他的一些輸入設(shè)備。優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)靈活多變，可以隨時(shí)改動(dòng)相關(guān)功能；缺點(diǎn)：電路較為復(fù)雜，軟件編程復(fù)雜，成本高且容易出現(xiàn)兼容問(wèn)題。鑒于本設(shè)計(jì)需要的輸入功能不多，同時(shí)前面已經(jīng)確定使用單片機(jī)自帶的電源進(jìn)行供電，所以這次也選擇相對(duì)簡(jiǎn)單并且功耗相對(duì)較低的方案一。2.3.4車流量檢測(cè)方案這是本系統(tǒng)的主要功能，通過(guò)傳感器對(duì)當(dāng)前的車流量進(jìn)行檢測(cè)，從而及時(shí)地對(duì)各個(gè)方向的交通信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)進(jìn)行合理的增減，對(duì)十字路口的車流進(jìn)行合理的疏導(dǎo)，提升車輛通行效率。下面提出幾種方案進(jìn)行論證：方案一：利用紅外傳感器進(jìn)行車流量檢測(cè)。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格實(shí)惠，功耗低，使用范圍廣，獲取容易；缺點(diǎn)：容易受到天氣影響。方案二：使用圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)當(dāng)前路面的車輛情況進(jìn)行識(shí)別。優(yōu)點(diǎn)：獲得的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，差錯(cuò)率比較低；缺點(diǎn)：價(jià)格高，需要其他硬件的配合。綜上，我們根據(jù)本設(shè)計(jì)的需要，紅外傳感器已經(jīng)基本符合要求，同時(shí)，從成本上面考慮，還是選擇方案一。

3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)最基礎(chǔ)的部分。設(shè)計(jì)出來(lái)的系統(tǒng)除了需要實(shí)現(xiàn)最基本的交通信號(hào)燈功能之外，還要考慮一下的一下因素：\t"E:/%E9%99%88%E7%BB%A7%E9%A2%96/work/2019%E4%B8%8A/%E5%A4%A7%E5%9B%9B%E4%B8%8B/%E8%AE%BA%E6%96%87/%E6%99%BA%E8%83%BD%E4%BA%A4%E9%80%9A%E7%81%AF/%E3%80%8A%E6%88%91%E7%9A%84%E8%AE%BA%E6%96%87%E3%80%8BPaperFree%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"①構(gòu)建的系統(tǒng)是否足夠穩(wěn)定；②所使用的器件是否為通用或者易于購(gòu)買的器件；③軟件編程是否易于實(shí)現(xiàn)，等等。所以說(shuō)，硬件設(shè)計(jì)對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。3.1總體設(shè)計(jì)主系統(tǒng)主要是基于STC89C52單片進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了讓各部分功能更加的清晰，使用了模塊化設(shè)計(jì)，主要由以下幾個(gè)模塊組成：①單片機(jī)控制模塊、②鍵盤輸入及車流量檢測(cè)模塊、③倒計(jì)時(shí)顯示模塊等。3.2單片機(jī)的選擇單片微控制器，簡(jiǎn)稱單片機(jī)。它不是某個(gè)完成單一邏輯功能的芯片，而是可以直接把整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)小小的芯片上，來(lái)完成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以完成的基本邏輯功能[5]?？偟膩?lái)說(shuō)，就是將CPU、RAM、ROM、I/O口等計(jì)算機(jī)的主要功能部件都聚集到一塊開發(fā)板上面的微型計(jì)算機(jī)稱為單片微型計(jì)算機(jī)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)可以根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的需要，專門去設(shè)計(jì)一些適合的指令系統(tǒng)，所以它在未來(lái)的發(fā)展浪潮中注定要占有重要的位置。用戶可以根據(jù)需要選擇51單片機(jī)衍生出來(lái)的可以兼容各種各樣的系統(tǒng)的產(chǎn)品。目前，51內(nèi)核已經(jīng)被各大廠商采用，并發(fā)展了許許多多的兼容系列，所有的這些系列都被我們稱為51系列。3.3單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)STC89C52單片機(jī)是一款低功耗、高性能、CMOS、8位控制器，具有4KB在系統(tǒng)可編程FLASH存儲(chǔ)器（EPROM）[4]。主要是使用了宏晶公司的高密度非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，它的產(chǎn)品指令系統(tǒng)以及引腳的位置跟51系列的單片機(jī)是完全兼容的。該產(chǎn)品同樣可以支持兩種節(jié)電模式，分別是：空閑模式和掉電模式。在空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷連續(xù)工作；在掉電保護(hù)模式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切停止工作，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止[2]。所以說(shuō)，STC89C52是一種功能齊全，價(jià)格親民的微型控制器。表3-1是STC89C52單片機(jī)的內(nèi)部資源表表3-1單片機(jī)內(nèi)部資源表名稱資源CPU8位指令集8031指令系統(tǒng)I/O4組，每組8個(gè)電源+5V定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2個(gè)外部中斷2個(gè)通訊串口通訊3.3.1單片機(jī)的引腳分類STC89C52單片機(jī)的引腳分布圖如圖3-1所示：圖3-1STC89C52引腳分布圖1.電源及時(shí)鐘引腳Vcc（40腳）：主電源正端，接+5V。Vss（20腳）：主電源負(fù)端，接地。XTAL1（19腳）：片內(nèi)高增益反相放大器的輸入端。如果使用內(nèi)部時(shí)鐘，就接在電容的一端和外部的石英晶體，如果使用的是外部輸入時(shí)鐘，就需要讓這個(gè)引腳直接接地。XTAL2（18腳）：片內(nèi)高增益反相放大器的輸出端。如果使用的是內(nèi)部時(shí)鐘，則需要接在電容和外部石英晶體的一端，如果使用的是外部時(shí)鐘輸入，那么這個(gè)引腳就可以直接作為外部時(shí)鐘的輸入端，直接接外部時(shí)鐘即可。2.控制信號(hào)引腳RESET/VPD(9腳)：復(fù)位信號(hào)的輸人端，只有在高電平時(shí)才會(huì)產(chǎn)生復(fù)位。只要保持這個(gè)端口有24個(gè)周期，也就是兩個(gè)機(jī)器周期或者以上是高電平，復(fù)位的操作就算是完成了。這個(gè)引腳還有一個(gè)第二功能——VPD，也就是作為備用電源的輸入端來(lái)使用。只有在主電源Vcc發(fā)生故障導(dǎo)致電壓降低到最低的規(guī)定值時(shí)，+5V的電源將會(huì)自動(dòng)接入到這個(gè)端口，繼續(xù)為RAM供電，從而保證儲(chǔ)存在RAM中的信息不會(huì)因?yàn)榈綦姸АLE/PROG(30腳)：地址鎖存控制信號(hào)。在系統(tǒng)需要進(jìn)行擴(kuò)展的時(shí)候，用ALE對(duì)P0口進(jìn)行控制，用鎖存器把P0口輸出的低8位地址鎖存起來(lái)，從而可以做到對(duì)低位地址和數(shù)據(jù)分別進(jìn)行傳送。就算是在不進(jìn)行外部數(shù)據(jù)訪問(wèn)的前提下，由于ALE輸出的正脈沖是固定為六分之一晶振頻率的，所以也可用它來(lái)做一個(gè)外部時(shí)鐘或者做一個(gè)外部定時(shí)脈沖。PSEN(29腳)：程序存儲(chǔ)器允許信號(hào)輸出端。當(dāng)外程序存儲(chǔ)器被訪問(wèn)的時(shí)候，該引腳就會(huì)輸出負(fù)脈沖作為讀選通信號(hào)，只有在低電平的時(shí)候才會(huì)有效，反之，高電平無(wú)效。在外部程序ROM進(jìn)行指令或者常數(shù)讀取的時(shí)候，該信號(hào)在每一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)都是只有兩次是有效的，從而可以通過(guò)P0口的數(shù)據(jù)總線對(duì)指令或者常數(shù)進(jìn)行讀取和取回的操作。PSEN信號(hào)在訪問(wèn)片外數(shù)據(jù)RAM的時(shí)候不會(huì)再出現(xiàn)了，而PSEN端的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力同樣也為8個(gè)TTL負(fù)載。EA/Vpp(31腳)：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器選通控制端，只有在低電平的時(shí)候才會(huì)有效。在EA端持續(xù)低電平的時(shí)候，控制器只會(huì)去訪問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器，而在EA端持續(xù)高電平的時(shí)候，控制器就會(huì)對(duì)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)。但是，在51系列的PC程序計(jì)數(shù)器的數(shù)值已經(jīng)達(dá)到了0FFFH或52系列的PC程序計(jì)數(shù)器的數(shù)值已經(jīng)達(dá)到了1FFFH的時(shí)候時(shí)，這個(gè)引腳就好自動(dòng)開始去執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器里面的程序。Vpp作為這個(gè)引腳的第二功能，加入編程電壓端。對(duì)于EPROM型的單片機(jī)，在執(zhí)行EPROM編程的時(shí)候，這個(gè)引腳可以施加21V的編程電壓(Vpp)。3.輸入輸出引腳P0口、P1口、P2口、P3口P0口(P0.0~P0.7，39腳~32腳)：P0口一共有兩種工作方式：一種是作為普通I/O端口使用時(shí)，它是一個(gè)8位漏極開路型準(zhǔn)雙向I/O端口，每一位都能夠?qū)?個(gè)LSTTL負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)操作。若僅僅是驅(qū)動(dòng)普通負(fù)載的話，它只有1.6mA的灌電流驅(qū)動(dòng)能力，其拉負(fù)載的能力僅為幾十微安。而在高電平輸出的時(shí)候，就需要多接上一個(gè)上拉電阻用來(lái)增加它的驅(qū)動(dòng)能力，如果P0口只是作為一個(gè)普通的輸人接口來(lái)使用的時(shí)候，應(yīng)該預(yù)先對(duì)P0口執(zhí)行置“1”的操作；第二種是作為雙向的標(biāo)準(zhǔn)I/O接口來(lái)使用，在CPU對(duì)片外的存儲(chǔ)器，如：外部擴(kuò)展的ROM和RAM的時(shí)候，P0口就可以為CPU提供第8位的地址以及8位的雙向數(shù)據(jù)傳輸。在EPROM編程的時(shí)候，需要通過(guò)P0口輸人指令；而在進(jìn)行程序驗(yàn)證的時(shí)候，則需要通過(guò)P0口來(lái)進(jìn)行指令輸出。在這個(gè)時(shí)候，同樣需要給P0口接上一個(gè)上拉電阻。P1口(P1.0~P1.7，1腳~8腳)，P1口是唯一的單功能接口，只能作為一個(gè)普通的通用I/O接口來(lái)使用。作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的雙向傳輸8位標(biāo)準(zhǔn)接口，它的每一位都可以對(duì)4個(gè)LSTTL負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。使用P1口作為輸入接口的時(shí)候，應(yīng)該先把P1口的鎖存器先置“1”。P2口(P2.0~P2.7，21腳~28腳)，P2口也有兩種工作方式。一種是作為普通的I/O端口使用時(shí)，同樣的，它是自帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O接口，每一位可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。當(dāng)P2口作為輸人接口時(shí)，應(yīng)先向P2口鎖存器寫“1”。另一種是在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)(擴(kuò)展RAM或ROM)，P2口作為高8位地址線使用。P3口(P3.0~P3.7，10腳~17腳)，P3口也是自帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O接口，每一位可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。當(dāng)P3口作為輸人接口時(shí)，應(yīng)先向P3口鎖存器寫“1”。P3口除了作為一般的輸入輸出接口使用之外，還有第二功能，具體如表2-1所示：表3-1P3口的第二功能表P3端口引腳第二功能P3.0RXD(串行接收)P3.1TXD(串行發(fā)送)P3.2INT0（外部中斷0輸入，低電平或下降沿有效）P3.3INT1（外部中斷1輸入，低電平或下降沿有效）P3.4T0(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)P3.5T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)P3.6WR(外部數(shù)據(jù)RAM寫使能信號(hào)，低電平有效)P3.7RD(外部數(shù)據(jù)RAM讀使能信號(hào)，低電平有效)3.3.2三總線結(jié)構(gòu)51系列單片機(jī)是總線結(jié)構(gòu)的單片機(jī),所謂總線就是指一組公共的信號(hào)線，51單片機(jī)的總線分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線[2]。●數(shù)據(jù)總線(DB)：數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P0口提供?！竦刂房偩€(AB)：地址總線寬度為16位，因此外部存儲(chǔ)器直接尋址范圍為64KB，16位地址總線由P0口經(jīng)地址鎖存器提供低8位地址(A0~A7)，P2口直接提供高8位地址(A8~A15)?！窨刂瓶偩€(CB)：由P3口的第二功能狀態(tài)和4根獨(dú)立控制線RESET、EA、PSEN、ALE組成。3.4單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)3.4.1復(fù)位電路設(shè)計(jì)STC89C52單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位電路應(yīng)兼有上電復(fù)位和人工按鍵復(fù)位兩種功能。典型的復(fù)位電路如圖3-2所示。圖3-2復(fù)位電路圖上電復(fù)位的工作原理是+5V(Vcc)電源通過(guò)電容C1與電阻R3回路，給電容C1充電加給RST引腳上一個(gè)短暫的高電平信號(hào),此信號(hào)隨著Vcc對(duì)電容C1的充電過(guò)程而逐漸回落,即RST引腳上的高電平持續(xù)時(shí)間取決于電容C1的充電時(shí)間。充電時(shí)間越長(zhǎng),復(fù)位時(shí)間越長(zhǎng)，增大電容或電阻都可以增加復(fù)位時(shí)間除了上電復(fù)位外，有時(shí)還需要人工按鍵復(fù)位。按下按鍵后，通過(guò)兩個(gè)電阻來(lái)進(jìn)行分壓，在RST端產(chǎn)生高電平，按鍵按下的時(shí)間決定了復(fù)位的時(shí)間。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用6MHz時(shí),電容C的參考取值為22μF,兩個(gè)電阻的參考阻值分別為220Ω和1kΩ。一般來(lái)說(shuō),單片機(jī)的復(fù)位速度比外部擴(kuò)展的1/0接口電路快些。因此在實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)中，為保證系統(tǒng)可靠復(fù)位,在單片機(jī)的初始化程序段應(yīng)安排一定的復(fù)位延遲時(shí)間，以保證單片機(jī)與系統(tǒng)中其他擴(kuò)展的V/O接口電路都能可靠地復(fù)位。3.4.2外部晶振時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)AT89C52單片機(jī)各外圍部件的運(yùn)行都以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn),有條不素、一拍一拍地工作。因此,時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度,時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際需求以及簡(jiǎn)便性的需要，采用內(nèi)部振蕩方式，STC89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成時(shí)鐘振蕩器的高增益反相放大器，輸出端為引腳XTAL1，輸入端為引腳XTAL2。這兩個(gè)引腳外部跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。外部時(shí)鐘使用外部振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)，常用于多片STC89C52單片機(jī)同時(shí)工作，以便于多片單片機(jī)之間的同步。外部時(shí)鐘電源直接接到XTAL1端，XTAL2端懸空，外部晶振時(shí)鐘電路圖如圖3-3所示：圖3-3外部晶振時(shí)鐘電路圖3.4.3顯示模塊電路設(shè)計(jì)顯示模塊主要由四個(gè)兩位的共陽(yáng)極LED數(shù)碼管組成。其工作主要通過(guò)三極管進(jìn)行鎖存，再利用數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描原理。當(dāng)P20和P21以及三極管的基級(jí)為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，電源通過(guò)三極管給數(shù)碼管供電，則數(shù)碼管被點(diǎn)亮。在通過(guò)軟件對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行編碼點(diǎn)亮，再加上一個(gè)延時(shí)，則可以通過(guò)人眼的視覺暫留，讓人看到數(shù)碼管是被同時(shí)點(diǎn)亮的。顯示模塊的設(shè)計(jì)電路圖入圖3-4所示：圖3-4顯示模塊電路設(shè)計(jì)圖3.4.4車流量檢測(cè)模塊電路設(shè)計(jì)車流量檢測(cè)模塊主要是由兩個(gè)外接的紅外探頭來(lái)組成。這是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感器，發(fā)射光經(jīng)過(guò)調(diào)制后發(fā)出，接收頭對(duì)反射光進(jìn)行解調(diào)輸出，可以有效的避免了可見光的干擾，同時(shí)該傳感器具有探測(cè)距離遠(yuǎn)、受可見光干擾小、價(jià)格便宜、易于裝配、使用方便等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、流水線計(jì)件等眾多場(chǎng)合[10]?；谝陨咸匦?，本設(shè)計(jì)特意選用了該款產(chǎn)品。當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)紅外探頭的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電平信號(hào)，后臺(tái)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行加一運(yùn)算，當(dāng)規(guī)定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的車輛數(shù)達(dá)到了一定的閾值之后，就會(huì)觸發(fā)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)相對(duì)應(yīng)的車道綠燈倒計(jì)時(shí)增加的操作。車流量檢測(cè)模塊電路圖如圖3-5所示：圖3-5車流量檢測(cè)模塊電路圖

4交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)程序編制本設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，因?yàn)樵诒容^復(fù)雜的系統(tǒng)和應(yīng)用開發(fā)中，工程師們普遍喜歡采用C語(yǔ)言作為開發(fā)語(yǔ)言，除了因?yàn)樗哂懈呒?jí)語(yǔ)言具有的優(yōu)勢(shì)外，還因?yàn)槠潢P(guān)鍵字僅僅32個(gè)且程序語(yǔ)句只有9種，使得編程自由度高、代碼簡(jiǎn)潔緊湊，編程靈活節(jié)省內(nèi)存。并且C語(yǔ)言具有豐富的運(yùn)算符，所以能夠?qū)崿F(xiàn)十分豐富的各種運(yùn)算，也能夠?qū)崿F(xiàn)多種多樣的運(yùn)算類型。C語(yǔ)言具有各種各樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由于其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富性的特點(diǎn)，它可以來(lái)完成各式各樣的復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算，C語(yǔ)言能夠單元化設(shè)計(jì)，具有指針結(jié)構(gòu)體等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，便于編程。通過(guò)C語(yǔ)言編寫的程序編譯鏈接出來(lái)的文件，也就是HEX文件，簡(jiǎn)單便捷，下載到板子中十分便捷。正是因?yàn)檫@些原因，C語(yǔ)言已經(jīng)能夠應(yīng)用到大規(guī)模的程序開發(fā)，因?yàn)槠渚邆涓呒?jí)語(yǔ)言不具備的優(yōu)勢(shì)，也具備低級(jí)語(yǔ)言不具備的功能指標(biāo)。4.1軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用環(huán)境本設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境選用美國(guó)Keil公司研發(fā)的KeilForC51,此軟件不僅支持C語(yǔ)言程序還支持ASM程序。同時(shí)開發(fā)環(huán)境集成了強(qiáng)大的開發(fā)調(diào)試下載工具和十分豐富的驅(qū)動(dòng)庫(kù)函數(shù)，該開發(fā)環(huán)境能夠在Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行，通過(guò)該開發(fā)環(huán)境能夠進(jìn)行程序編譯連接，將C程序轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠識(shí)別的機(jī)器語(yǔ)言，并且編譯生成的HEX文件占用內(nèi)存小。并且其生成的匯編代碼可讀性強(qiáng)，便于開發(fā)理解。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是在KeilC51的環(huán)境下編譯的。KeilC51是由德國(guó)的KeilSoftware公司開發(fā)，是使用C51語(yǔ)言開發(fā)編程所必須掌握的軟件開發(fā)工具。4.1.1KEILIDE簡(jiǎn)介KeilC51是集編輯、編譯、仿真等功能于一體，具有強(qiáng)大的軟件調(diào)試功能，生成的程序代碼運(yùn)行速度快，所需的存儲(chǔ)器空間小，完全可與匯編語(yǔ)言相媲美，是目前8051單片機(jī)的最優(yōu)秀軟件開發(fā)工具之一。KeilC51集成了文件編輯處理、編譯、鏈接、項(xiàng)目(Project)管理窗口、工具引用、仿真軟件模擬器以及Monitor51硬件目標(biāo)調(diào)試器等多種功能,可在KeilC51開發(fā)環(huán)境中極為簡(jiǎn)便地進(jìn)行操作。因?yàn)樵撻_發(fā)環(huán)境內(nèi)嵌多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)工具可執(zhí)行完整的開發(fā)流程—管理、編譯、生成代碼、軟硬件仿真，控件靈活且準(zhǔn)確性和效率有相當(dāng)高的保證。KEILIDE包含以下基本功能模塊。（1）μVision4IDE可以自動(dòng)編譯、匯編、鏈接程序操作。（2）C51編譯器和A51匯編器。（3）LIB51庫(kù)管理器。（4）BL51鏈接器定位器。①編程EPROM或其他存儲(chǔ)設(shè)備。②對(duì)目標(biāo)進(jìn)行調(diào)試和模擬（需調(diào)試器）。③使用在線仿真進(jìn)行程序測(cè)試。（5）μVision4軟件調(diào)試器。（6）μVision4硬件調(diào)試器。（7）RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。4.1.2KEIL軟件功能環(huán)境操作窗口如附錄C所示，介紹如下：（1）源文件窗口：運(yùn)行代碼編寫窗口。（2）工程窗口：該窗口用于顯示項(xiàng)目文件中的包含特殊微控制器，顯示模擬寄存器的值。（3）輸出窗口：顯示內(nèi)容為編譯、鏈接、警告以及報(bào)錯(cuò)信息。（4）觀察窗口：可觀察變量和寄存器的定義值。（5）工具欄：包含所有KEIL軟件的操作。（6）存儲(chǔ)區(qū)窗口：存儲(chǔ)器內(nèi)部空間查看。4.1.3KEIL環(huán)境下的工程開發(fā)（1）工程的創(chuàng)建。KEIL的工程可涵括源文件、頭文件、說(shuō)明文檔等。首先選擇“新建工程”（CreateNewProject），創(chuàng)建工程名并進(jìn)行保存。（2）指定目標(biāo)器件。為了定義工程采用的具體公司和具體型號(hào)的MCS-51單片機(jī)，新建工程保存后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出“為目標(biāo)選擇設(shè)備”（SelectDeviceforTarget）對(duì)話框供開發(fā)人員進(jìn)行選擇。KEIL能根據(jù)項(xiàng)目預(yù)定義給出適合不同內(nèi)部資源的單片機(jī)軟硬件仿真。（3）建立程序文件。在KEIL中開發(fā)人員既可以創(chuàng)建匯編文件，也可以創(chuàng)建C文件，同時(shí)也可以創(chuàng)建其他類型的文件，如頭文件等，創(chuàng)建方法如下：從Project菜單欄選擇新建文件會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的工程文檔。開發(fā)人員可以把新文件保存起來(lái)并為它起一個(gè)正式的名字。如果你想使用匯編，那你就選擇指定的ASM文件類型后綴。文件保存的路徑可以選擇在工程目錄下，這樣便于管理。（4）添加/刪除文件到指定工程。創(chuàng)建一個(gè)LSD.C文件，但這個(gè)文件和創(chuàng)建的工程與C51Project還沒(méi)有任何關(guān)系，右鍵單擊工程窗口的“SourceGroup1”，在彈出的快捷菜單中選擇“SourceGroup”（AddFiletoGroup）選項(xiàng)后選中LSD.C文件，左鍵單擊“Add”（添加）按鈕，文件就被添加到對(duì)應(yīng)的工程里。在工程的“SourceGroup”中，可以查看新添加的文件。（5）設(shè)置project。首先創(chuàng)建新project然后進(jìn)行軟硬件設(shè)置。采用編譯和鏈接設(shè)置的方法進(jìn)行軟硬件參數(shù)配置。在軟件仿真過(guò)程中，軟硬件參數(shù)如若配置不當(dāng)很可能造成無(wú)法正常運(yùn)行，所以配置過(guò)程必須仔細(xì)檢查確認(rèn)。（6）工程的編譯/連接。具有寫入的程序，它必須被編譯并鏈接到軟件或硬件仿真。選擇目標(biāo)，再勾選芯片參數(shù)進(jìn)行項(xiàng)目編譯。如果編譯后出現(xiàn)錯(cuò)誤，可以從編譯結(jié)果窗口找到詳細(xì)的錯(cuò)誤情況，并做出對(duì)應(yīng)的修改。（7）程序運(yùn)行。單擊Debug的“開始/停止調(diào)試”，進(jìn)行仿真運(yùn)行。4.1.4KELL使用的開發(fā)語(yǔ)言單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)變得日益復(fù)雜，對(duì)程度的可讀性、升級(jí)與維護(hù)以及模塊化的要求越來(lái)越高，對(duì)軟件編程的要求也越來(lái)越高，要求編程人員在短時(shí)間內(nèi)編寫出執(zhí)行效率高、運(yùn)行可靠的程序代碼。同時(shí)也要方便多個(gè)編程人員來(lái)進(jìn)行協(xié)同開發(fā)。C51語(yǔ)言是目前的8051單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)中普遍使用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。C51語(yǔ)言能直接對(duì)8051單片機(jī)硬件進(jìn)行操作，既有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，又有匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)，因此在8051單片機(jī)程序設(shè)計(jì)中，得到非常廣泛的使用。作為本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言，C51語(yǔ)言是在標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上針對(duì)8051單片機(jī)的硬件特點(diǎn)進(jìn)行了擴(kuò)展，并向8051單片機(jī)上移植，經(jīng)過(guò)多年努力，C51語(yǔ)言已經(jīng)成為公認(rèn)的實(shí)用高級(jí)編程語(yǔ)言。具體優(yōu)勢(shì)如下：(1)可讀性好。C51語(yǔ)言程序比匯編語(yǔ)言程序的可讀性好,編程效率高,程序便于修改、維護(hù)以及升級(jí)。(2)模塊化開發(fā)與資源共享。用C51語(yǔ)言開發(fā)的程序模塊可以不經(jīng)修改，直接被其他工程所用，使得開發(fā)者能夠很好地利用已有的大量標(biāo)準(zhǔn)C程序資源與豐富的庫(kù)函數(shù)，減少重復(fù)勞動(dòng)，有同時(shí)也有利于多個(gè)程序設(shè)計(jì)者協(xié)同開發(fā)。(3)可移植性好。為某種型號(hào)單片機(jī)開發(fā)的C語(yǔ)言程序，只需將與硬件相關(guān)的頭文件和編譯鏈接的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改，就可方便地移植到其他型號(hào)的單片機(jī)上。例如，為8051單片機(jī)編寫的程序通過(guò)改寫頭文件以及少量的程序行，就可方便地移植到PIC單片機(jī)上。(4)生成的代碼效率高。當(dāng)前較好的C51語(yǔ)言編譯系統(tǒng)編譯出來(lái)的代碼效率只比直接使用匯編語(yǔ)言低20%左右。如果使用優(yōu)化編譯選項(xiàng)，最高可達(dá)到匯編語(yǔ)言編譯效率的90%左右。4.2軟件設(shè)計(jì)流程軟件總體設(shè)計(jì)主要完成單片機(jī)內(nèi)各個(gè)模塊的初始化，協(xié)調(diào)好單片機(jī)對(duì)各個(gè)模塊的控制。本設(shè)計(jì)的主程序模塊主要完成的工作是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化設(shè)置，接受紅外探測(cè)儀對(duì)車輛的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，發(fā)送相關(guān)的數(shù)碼管和LED燈顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)四個(gè)按鍵進(jìn)行不間斷的掃描等等。本設(shè)計(jì)的交通燈控制系統(tǒng)控制的交通燈在正常模式下面一共有四個(gè)顯示狀態(tài)，具體運(yùn)行狀態(tài)圖如圖4-1所示：圖4-1交通燈運(yùn)行狀態(tài)圖本交通信號(hào)燈系統(tǒng)的主程序流程圖如圖4-2所示：設(shè)置定時(shí)，顯示初始化南北綠燈亮，東西紅燈亮，延時(shí)南北黃燈閃爍，東西紅燈亮，延時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮，延時(shí)南北紅燈亮，東西黃燈閃爍，延時(shí)開始設(shè)置定時(shí)，顯示初始化南北綠燈亮，東西紅燈亮，延時(shí)南北黃燈閃爍，東西紅燈亮，延時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮，延時(shí)南北紅燈亮，東西黃燈閃爍，延時(shí)開始4.3交通燈定時(shí)器模塊STC89C52單片機(jī)內(nèi)部集成有有3個(gè)定時(shí)器T0，T1和T2，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)使T0工作在方式1，即16位定時(shí)器，定時(shí)50ms，20次中斷產(chǎn)生秒信號(hào)，從而控制紅綠燈的點(diǎn)亮?xí)r間。工作方式寄存器TMOD用來(lái)設(shè)置T0、T1的工作方式。這次設(shè)計(jì)中設(shè)置TMOD=0x01，即T0工作于方式0（16位定時(shí)器）。內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用作定時(shí)器時(shí)，是對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，每個(gè)機(jī)器周期的長(zhǎng)度是12個(gè)振蕩周期。定時(shí)常數(shù)的設(shè)置可用一下方式計(jì)算：機(jī)器周期=12/12MHz=1us（65536-定時(shí)常數(shù)）*1.0us=50ms所以定時(shí)常數(shù)是50000。

5結(jié)論本論文主要介紹了一款智能交通信號(hào)燈自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)是基于STC89C52單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，把一些如：車流量檢測(cè)模塊，電源模塊，復(fù)位模塊，等一些集成模塊集合到一個(gè)開發(fā)板上面，組成了本系統(tǒng)。5.1實(shí)物展示根據(jù)本論文的設(shè)計(jì)流程，做出了一個(gè)集成相關(guān)功能的單片機(jī)系統(tǒng)。由于硬件設(shè)備以及制作環(huán)境等的一些限制，實(shí)物相對(duì)于論文的設(shè)計(jì)有一些縮水的地方，不過(guò)也可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)的基本功能。實(shí)物圖如附錄B所示。5.2缺陷與改進(jìn)本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)指標(biāo)有一定的復(fù)雜程度，再加上設(shè)計(jì)制作的周期比較短，以及本人作為本科生才疏學(xué)淺，設(shè)計(jì)的功能也具有很多缺陷與不足，還有很多地方可以改進(jìn)，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）系統(tǒng)的穩(wěn)定性仍然需要加強(qiáng)，盡管這種情況不常發(fā)生，但是一旦發(fā)生就影響檢測(cè)的結(jié)果。（2）在功能上需要更加完善，本系統(tǒng)的抗干擾性不夠強(qiáng)，器件容易受到很多環(huán)境因素的影響，一旦受到影響則探測(cè)的范圍就會(huì)有一定的波動(dòng)。例如紅外檢測(cè)器就明顯的受到了光線和溫度的影響，導(dǎo)致了現(xiàn)實(shí)檢測(cè)結(jié)果偏離了實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果。下次可以考慮一下?lián)Q用其他更加穩(wěn)定的檢測(cè)裝置。5.3總結(jié)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我利用網(wǎng)絡(luò)資源及圖書館的資源，查找了大量與本設(shè)計(jì)相關(guān)的軟硬件的資料，其中包括：課題研究國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展、STC89C51單片機(jī)及其引腳說(shuō)明、液晶顯示器的基礎(chǔ)知識(shí)和驅(qū)動(dòng)原理，步進(jìn)電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，鞏固了我學(xué)習(xí)過(guò)的專業(yè)知識(shí)，也使我把理論與實(shí)踐從真正意義上相結(jié)合了起來(lái)，鍛煉了借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料和組織材料的綜合能力，從中我也認(rèn)識(shí)到自己的不足之處，我會(huì)在日后的學(xué)習(xí)中加以改進(jìn)與提高。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在各方面都有很大的提高。學(xué)到了很多不曾學(xué)過(guò)的東西，也使我學(xué)會(huì)了更好地利用一些資源和工具如：圖書館及一些學(xué)術(shù)網(wǎng)站來(lái)查閱資料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到過(guò)很多的困難，遇到一些原理性不懂的時(shí)候就要去有針對(duì)性地查找資料或者請(qǐng)教老師和其他有過(guò)這方面經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)，然后加以吸收利用，提高了自己的應(yīng)用能力，擴(kuò)充了自己的知識(shí)儲(chǔ)備，同時(shí)也提高了自己的動(dòng)手能力。

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致謝值此論文完成之際，謹(jǐn)向我的導(dǎo)師翟倩老師表示衷心的感謝！從本論文的選題，設(shè)計(jì)以及后來(lái)的作品調(diào)試都得到了老師的幫助。翟倩老師悉心的指導(dǎo)給我留下了深刻的印象，為我在以后的工作生活中確定了方向。在這次論文寫作中，我不斷地查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，也時(shí)刻與老師進(jìn)行交流，在準(zhǔn)備資料時(shí)經(jīng)常跟專業(yè)課老師詢問(wèn)一些專業(yè)上的問(wèn)題，老師也在百忙之中抽空為我解答。四年的時(shí)光匆匆而過(guò)，還未來(lái)得及好好品味華立學(xué)院的生活人情，而今已快要離開了。大學(xué)生涯仿佛一只蝴蝶的破繭而出，有過(guò)痛苦，有過(guò)掙扎，當(dāng)然也有欣然歡樂(lè)的片段，還好我一路堅(jiān)持了下來(lái)，最終收獲了成熟的果實(shí)。在此再一次感謝翟倩老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，感謝同學(xué)們對(duì)我的熱心幫助，并對(duì)四年來(lái)給予我?guī)椭睦蠋焸兒屯瑢W(xué)們表示衷心的感謝，感謝華立學(xué)院的老師們四年來(lái)對(duì)我的辛勤耕耘和培養(yǎng)。特別感謝我最愛的父母，很遺憾不能常伴你們身邊，你們給了我自由發(fā)展的思想和空間，也給了我太多的理解和鼓勵(lì)，讓我遠(yuǎn)離家鄉(xiāng)也能感受到你們的愛。我會(huì)好好努力，不辜負(fù)你們對(duì)我的期望。衷心盼望你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)。感謝我的室友和同學(xué)們，我們互相幫助，一起歡樂(lè)過(guò)，一個(gè)奮斗過(guò)，共同度過(guò)了難忘而快樂(lè)的歲月。最后祝老師們工作順利，心想事成，桃李滿天下！祝同學(xué)們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)和工作中一帆風(fēng)順，共筑美好未來(lái)！

附件A：總體原理圖附件B：實(shí)物圖附件C：μVision4操作窗口附件D：源程序代碼#include<reg52.h> //調(diào)用單片機(jī)頭文件#defineucharunsignedchar//宏定義"uchar"代替"unsignedchar"。#defineuintunsignedint //宏定義"uint"用來(lái)定義無(wú)符號(hào)整型數(shù)。////數(shù)碼管段選定義012345 6 7 8 9 ucharsmg_du[]={0x40,0x75,0x0c,0x14,0x31,0x12,0x02,0x74,0x00,0x10,// A B C D EF 不顯示 0x20,0x03,0x4a,0x05,0x0a,0x2a,0xff}; //斷碼uchardis_smg[8]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8}; ucharsmg_i=4;//顯示數(shù)碼管的個(gè)位數(shù)ucharflag_che;//本看車流量//數(shù)碼管位選定義sbitsmg_we1=P2^0; //數(shù)碼管位選定義sbitsmg_we2=P2^1;sbitsmg_we3=P3^6;sbitsmg_we4=P3^7;chardx_s=0,nb_s; //東西南北倒計(jì)時(shí)變量sbitdx_red=P2^4; //東西紅燈sbitdx_green=P2^3; //東西綠燈sbitdx_yellow=P2^2; //東西黃燈sbitnb_red=P2^7; //南北紅燈sbitnb_green=P2^6; //南北綠燈sbitnb_yellow=P2^5; //南北黃燈 sbitnb_che=P3^3;//南北車計(jì)流量sbitdx_che=P3^4;//東西車計(jì)流量uintnb_che_value;uintdx_che_value;ucharxdatanb[30];ucharxdatadx[30];ucharflag_jtd_mode;//交通燈的模式根據(jù)時(shí)間bitflag_1s=0;bitflag_500ms;bitflag_dx_nb=0; //東西南北模式ucharflag_5m_value;uchari;ucharflag_alarm; //模式uchardx_time=30,nb_time=20;//東西、南北的時(shí)間ucharflag_jdgz;//交通管制ucharmiao,miao1;/***********************數(shù)碼位選函數(shù)*****************************/voidsmg_we_switch(uchari){ switch(i) { case0:smg_we1=0;smg_we2=1;smg_we3=1;smg_we4=1;break; case1:smg_we1=1;smg_we2=0;smg_we3=1;smg_we4=1;break; case2:smg_we1=1;smg_we2=1;smg_we3=0;smg_we4=1;break; case3:smg_we1=1;smg_we2=1;smg_we3=1;smg_we4=0;break; } }/*********************************************************************名稱:delay_1ms()*功能:延時(shí)1ms函數(shù)*輸入:q*輸出:無(wú)***********************************************************************/voiddelay_1ms(uintq){ uinti,j; for(i=0;i<q;i++) for(j=0;j<110;j++);}/*********************************************************************名稱:display()*功能:數(shù)碼管顯示*輸入:無(wú)*輸出:無(wú)***********************************************************************/voiddisplay(){ uchari; for(i=0;i<smg_i;i++) {