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河南机电高等专科学校电子通信工程系河南机电高等专科学校职业技能培训大作业交通信号灯控制系统设计姓 名： 沈志龙 专业班级： 医电091 学 号： 090411144 任课教师： 石新锋 时 间： 2011-11-25 成 绩： 4河南机电高等专科学校电子通信工程系目录1概述12设计要求12.1设计基本要求12.2附加功能23硬件设计23.1设计思路及原理图24软件设计34.1设计思路34.2 程序流程图56 下载及调试75心得体会:8参考文献8具体程序：914交通信号灯控制系统设计医电09级1班 沈志龙 任课老师：石新峰摘要：城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本系统是一个在PC机中用软件模拟交通灯控制电路的一个屏显系统，才用汇编语言在CRT显示环境下实现，界面简单明了，能够实现简单交通灯的模拟。一个十字路口的交通灯控制系统 要求：工作顺序为东西方向黄灯亮50秒，后5秒绿灯亮。然后红灯亮55秒。南北方向红灯亮55秒，前50秒东西方向绿灯亮，后5秒黄灯亮。依次重复。关键词：交通灯控制系统 ；单片机 ；汇编语言1概述交通事故的发生越来越高，这就要求汽车安装汽车倒车防撞报警系统。驾驶员凭借测距装置实时测量前后左右障碍物距离，通过警报系统或数码屏幕显示来了解汽车与障碍物之间的状态，从而避免因疏忽误判引起的碰撞事故。改革开放以来，人们的生活越来越好，在满足基本的生活需求之后，对生活的质量有更高的要求。在国家要想富先修路的号召下，公路的建设发展迅速，这也带动汽车的发展。交通事故的发生越来越高，这就要求汽车安装汽车倒车防撞报警系统。汽车防撞的关键技术是车辆测距技术和实时监控技术。驾驶员凭借测距装置实时测量前后左右障碍物距离，通过警报系统或数码屏幕显示来了解汽车与障碍物之间的状态，从而避免因疏忽误判引起的碰撞事故。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。而这次课程设计就是将单片机应用在智能交通这一领域当中，让我们从基本的编程设计简易的交通系统开始学起，动手实践，由浅入深地慢慢去学习。2设计要求2.1设计基本要求设计和调试一个交通灯控制程序。要求具有如下功能：（1）能控制东、西、南、北四个路口的红黄绿信号灯正常工作。（2）当东西方向放行、南北方向禁行时，东西方向绿灯亮25s，然后黄灯5s；（3）南北方向红灯亮30s。（4）当南北方向放行、东西方向禁行时,南北方向绿灯亮25s，然后黄灯亮5s；（5）东西方向红灯亮30s。根据要求可知，灯的状态如表1所列，而十字路口等的熄灭情况如表2所示。灯的状态状态DRDG红01绿10黄00灭11东西红南北绿10010110东西红南北黄00000110表1十字路口交通灯状态DR4DR3DR2DR1DG4DG3DG2DG1全红00001111东西绿南北红01101001东西黄南北红00001001表22.2附加功能在定时交通信号灯控制的基础上，利用按键增加允许急救车、警车优先通过的要求。当有急救车、警车到达时，路口的信号灯全部变红，以便让急救车、警车通过。假定急救车、警车通过时间为10s，急救车、警车通过后，交通灯恢复先前状态。在交通灯工作同时，利用报警器自动设置人行道的通行提示，当该方向上人行道可以通行前5s，发出报警提示，频率为1Hz；禁止通行前5s再次发出报警提示，频率为2Hz。3硬件设计3.1设计思路及原理图 如图3.1所示，电路是采用两路供电，如下图所示：一路是USB，可以通过电脑直接供电USB接口提供5V和200ma电流，Imax=500mA,对整个电路来说够用。另一路是7805.由于整个系统采用的电源电压需+5V电压，所以采用不可调的3端稳压器件，用常用的lm7850就可以满足系统电源的要求。LM7850三端集成稳压电源内部由准电压回路、恒流源、过流保护、过压保护和保护回路等8部分组成具有低功耗，高效率，波纹系数小，输出电压稳定等优点。AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。图3.14软件设计4.1设计思路1LED显示器LED显示器是由发光二极管显示字段构成的显示器件，也可称为数码管,8个发光二极管的阴极都连在一起的，称为共阴极LED显示器, 当二极管导通时，相应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合从而显示各种字符。(2)接口电路是把所有显示器的8个笔划段adp同名端并联在起，而每一个显示器的公共极COM是各自独立地受I/O线控制。 动态显示就是一位一位的轮流的轮流点亮显示器的各个位，虽然在每一时刻只有一位显示被点亮，由于人眼的视觉暂留的特性（约1ms）和发光二极管的熄灭时的辉度，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。我们可以看到的是多个字符同进显示。显示亮度与导通的电流有关，也与点亮时间的长短有关，调整电流的大小和时间参数，就可以实现亮度较高稳定的显示。(3)CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器由于同名端并连接收到相同的字形码，但究竟是哪个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O控制的，所以就可以自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描是指采用分时的方法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮。数码管是采用共阴极的，发光二极管分别是红，绿，黄，它们的接法如下图，P1.2，P1.3，P1.4分别是控制南北红黄绿三个灯的明亮。P1.5，P1.6，P1.7分别是控制东西红黄绿三个灯的明亮。二极管的工作电流是I=（5-2）/470=6MA因为工作电压是5v,二极管上的压降是2V，用的是470的限流电阻，所以得到的是这个值。P2接南北数码管的段码，P3接东西数码管的段码，它们的每个I/O口驱动两个数码管是可以的。4.2 程序流程图 具体的程序流程图如图4，定时计数器初始化之后，程序开始运行，使用判断语句对定时计数器进行控制从而控制红绿灯的点亮和熄灭以及时间。而在此过程中计数器的值不断被重置。然后循环往复一直运行。设计数器0的计数初值为25000，由于CLK0接脉冲信号，频率为2.5MHZ，所以每10ms中断一次。利用CX对不同的状态时间计数，用来实现计数器0对1分钟，25秒钟，5秒钟的定时。中断子程序分为数码显示刷新部分和红绿黄灯各种状态切换部分。每进入中断即刷新LED显示。用对于东西车道和南北车道黄灯闪烁利用标志位判断实现，满足比较条件就暗，不满足条件就亮。图4开始初始化打开定时/秒计数器While1K1为0K2为0到一秒南北绿灯亮25s东西红灯亮30s南北黄灯亮5s东西绿灯亮25s南北红灯亮30s东西黄灯亮5s显示重置初始值定时/计数器YNYNYNNY5 下载及调试按以下步骤调试程序：（1）将本实验板首次连接计算机时，（2）双击桌面上的图标，打开软件，如下图所示：（4）点击按键，在弹出的对话框中找到你要写入单片机中的HEX文件；（5） 点击按键，程序便会很快写入到单片机之中。软件在安装使用时请注意如下几项：（1）我们常用的所有操作全在如图的“编程”标签窗口；（2）“编程器及接口”框请选择：“USBASP”;（3）“选择芯片” 框请选择：“AT89S52”；（4）“编程”框请只选中：“芯片擦除”、”编程FLASH” 和“数据自动重载”三项;6心得体会:无规矩不成方圆，在我国交通事业的发展中交通信号灯的发展尤为重要。设计并制造出更加智能的交通信号灯可以为人们日常的交通生活带来许多方便，为人们的行为提供更为标准的规矩。 一周的时间很快就过去了。回头想想，在这一个星期的日子里，我们学到了很多很多的的东西，不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。以前在上课的时候，老师在黑板上写程序很快，我们在下面基本上按图索骥一个一个程序把老师写的抄在自己的本子上，感到上课比较枯燥无味，根本不知道学这么多程序到底有什么作用意义，这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，根本体会不到学习理工科枯燥公式理论背后的快乐和成功感。只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才有这种切实的感受，而且通过这样的实践提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。参考文献1 董子和，李永辉.超声波测距系统的建立及其在汽车防撞系统的应用.汽车电器.1997(1): 33-382 柳长立，杨国清，向忠祥.日本未来汽车的安全预警系统.汽车电器，1999.12 (1):23-243 董子和，李永辉.超声波测距系统的建立及其在汽车防撞系统的应用.汽车电器.1997(t): 33-384 史建军，张玺，王会升.高精度短程激光实时测距系统J1.激光与光电子学进展，20015 樊昌元，丁义元 高精度测距雷达研究J.电子测量与仪器学报，2000, 14 (2): 52-566 许天增， 许克平等.超声传输特性和超声传感系统研究.厦门大学学报.2001(2):34-357 何柞铺，赵玉芳 声学理论基础.北京:国防工业出版社，1981.8 胡建凯，张谦琳 超声波检测原理和方法LJ.中国科技大学出版社，19939 C .St iller, J.H ippo, Multi-sensoro bstacled etectiona ndt racking.I magea ndV ision 2000: 389-39610 翁黎朗，超声波换能器驱动和接收电路的研究3.集美大学学报.白然科学版，1998, 3 (4): 60-6411 吴妍，袁佑新.可视倒车雷达预警系统设计.微计算机信息，2007, 2: 26具体程序：ORG 0000HLJMP 0200HORG 0013HLJMP 0300HORG 000BHLJMP 0400HORG 001BHLJMP 0500HORG 0300H PUSH P0 PUSH P2 PUSH ACC PUSH PSW CLR P0.4 CLR P0.7 CLR P0.1 CLR P2.5 MOV R0 , #10LOOP5: LCALL DEL DJNZ R0, LOOP5 CLR EA POP PSW POP ACC POP P2 POP P0 SETB EA RETIORG 0400H MOV TL0, #0f0H MOV TH0, #0D8H DJNZ 50H, TT1 MOV 50H, #25 CPL p1.1 RETIORG 0500H MOV TL1, #0f0H MOV TH1, #0D8H DJNZ 62H, TT1 MOV 62H, #50 CPL p1.1TT1: RETI ORG 0200H MOV IE, #8EH MOV IP, #04H MOV TCON, #04H MOV TMOD, #11H MOV SP, #30H MOV TL0, #0f0H MOV TH0, #0D8H MOV TL1, #0f0H MOV TH1, #0D8H MOV 62H, #100 MOV 50H, #50TT: LJMP LOOPORG 0130HLOOP: MOV P1,0FFH SETB P1.1 SETB P0.3 SETB P2.6 SETB P0.1 SETB P0.7 CLR P2.5 CLR P0.4 CLR P0.5 CLR P2.4 MOV R4, #25LOOP1: LCALL DEL DJNZ R4, LOOP1 SETB P0.5 SETB P2.4 CLR P0.6 CLR P0.0 SETB TR0 MOV R3, #5LOOP2: LCALL DEL DJNZ R3, LOOP2 CLR TR0 CLR A SETB P1.1 CLR P0.7 CLR P0.1 CLR P0.2 CLR P2.7 SETB P0.6 SETB P0.0