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1、交通信號控制系統(tǒng)的開發(fā),姓名： 專業(yè)：機械電子 指導(dǎo)老師：,,1.交通燈的歷史,（1）19世紀(jì)80年代出現(xiàn)了第一臺交通自動信號燈，它簡單的由紅綠兩種顏色構(gòu)成，是英國一個叫納伊特的工程師發(fā)明的。 （2）在那之后，美國的紐約和芝加哥等三個城市重新出現(xiàn)了交通信號燈，驅(qū)動方式為電力驅(qū)動。 （3）隨著交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要，第一盞三色交通燈于1918年誕生。,,,2.課題任務(wù),本課題主要研究如何使交通控制系統(tǒng)更優(yōu)化，使人們生活更方便、高效?？梢葬槍Σ煌那闆r分別來考慮。它總體上可分為三大塊，分別是： （1）確定仿真電路要實現(xiàn)功能。 （2）根據(jù)預(yù)想的仿真效果用Proteus畫出電路圖。 （3）在此

2、基礎(chǔ)上編寫程序?qū)ζ溥\行進行選用調(diào)試，以選取最優(yōu)型號，達到最佳運行效果。,,,3.交通信號控制系統(tǒng)的選擇,通過前期資料的查詢了解了三種系統(tǒng)控制方法： （1）PLC控制 （2）單片機控制 （3）ZigBee控制。 經(jīng)過三種控制方法的優(yōu)缺性與可行性的綜合考慮，我選擇了采用單片機模式進行設(shè)計。,選用單片機組成交通控制系統(tǒng)的優(yōu)勢： （1）單片機成本低，性價比高。 （2）可模擬運行后再投入生產(chǎn)，新程序開發(fā)成本低。 （3）代碼修改方便。 （4）體積小、重量輕、抗干擾能力強、易擴展、易于開發(fā)等。,,,4. Proteus與Keil的聯(lián)合仿真,Proteus可以進行與實際硬件調(diào)試達到相同效果的仿真，微處理器可以

3、用它仿真。 KeilVision3進行代碼編寫，Proteus負(fù)責(zé)模擬電路連接，對他們集成就是聯(lián)合仿真過程。在這個系統(tǒng)中，KeilVision3作為軟件調(diào)試接口，Proteus作為硬件仿真和調(diào)試接口,,,雙擊AT89C51單片機：,,,5.交通信號燈,簡單交通燈信號設(shè)計 定時計數(shù)交通燈信號設(shè)計 緊急交通信號設(shè)計 結(jié)合學(xué)校作息交通燈信號設(shè)計,,,,,,,簡單交通燈信號設(shè)計,(1)工作方式 采用三分鐘一周期的循環(huán)方式。DEL子循環(huán)為0.1秒鐘；若使黃燈亮，先調(diào)用DC子程序，使它再調(diào)用50次DEL子程序；若使綠燈亮，先調(diào)用DE子程序，使它8次調(diào)用DC子程序即可。 因為采用上拉電阻，所以LED燈

4、其中一端已經(jīng)固定為高電平。若使LED燈亮，則另一端必為低電平，及給其引腳清零。,,,簡單交通燈信號設(shè)計,,（2）實現(xiàn)功能,,定時計數(shù)交通燈信號設(shè)計,,（1）工作方式 它采用的是中斷響應(yīng)的方式。首先設(shè)置主程序和中斷入口地址，接著執(zhí)行主程序，當(dāng)觸發(fā)中斷時，響應(yīng)中斷，執(zhí)行完回到主程序。當(dāng)再次觸發(fā)中斷，再次執(zhí)行中斷內(nèi)容。,,定時計數(shù)交通燈信號設(shè)計,在主程序最后“SJMP $”一直在等待中斷出現(xiàn)。當(dāng)定時時間到TF0溢出時，中斷響應(yīng)并重新賦值，接著判斷R7次數(shù)。直到R7減為0，執(zhí)行下一條程序，將50賦給R7并長調(diào)用DF2，將初始的“東西直行綠燈改為東西直行黃燈”。當(dāng)50次計數(shù)結(jié)束時，因為中斷每次返回主程序

5、，所以第N次重新從“ORG 2000H”開始執(zhí)行。因為在DF2中將R6減1，所以在FBT0中，根據(jù)“CJNE R6，#7，C2”跳到C2,若等于6，繼續(xù)執(zhí)行，若不等于再跳到C3判斷，直到等于才執(zhí)行其所對應(yīng)的交通信號。,,（2）工作原理,,定時計數(shù)交通燈信號設(shè)計,,（3）實現(xiàn)功能,,緊急交通信號設(shè)計,（1）工作方式及原理 采用外部中斷方式。進入主程序后，開中斷，若無中斷響應(yīng)，調(diào)用正常3分鐘循環(huán)子程序DC，通過F1循環(huán)調(diào)用。若發(fā)生外部中斷響應(yīng)（按鍵被按下去），調(diào)用中斷子程序，將所有方向LED燈轉(zhuǎn)換為紅色，并一直保持這個狀態(tài)。當(dāng)按鍵恢復(fù)，中斷響應(yīng)結(jié)束，重新返回主程序剛才執(zhí)行的步驟，繼續(xù)執(zhí)行。若無中斷

6、繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行調(diào)用DC子程序。,,,緊急交通信號設(shè)計,（2）硬件連接 當(dāng)按鍵按下時，出發(fā)中斷，產(chǎn)生的負(fù)脈沖通過AT89C51 致使INT0中斷，單片機響應(yīng)這個中斷，從P0口和P1口輸出中斷所響應(yīng)的程序；,,,緊急交通信號設(shè)計,,（3）實現(xiàn)功能,,結(jié)合學(xué)校作息交通燈信號設(shè)計,（1）工作原理 對于一天的大循環(huán)，首先要確定開始時間，該設(shè)計定為0:00。 從0:00到早上7:50共470分鐘，因為交通燈循環(huán)一周是三分鐘，所以在7:51開始調(diào)用持續(xù)6分鐘的只有南北方向通行的程序，這樣讓三分鐘循環(huán)9DH次即可。當(dāng)6分鐘的子程序執(zhí)行完成后，此時是7:57（不選8:00是因為通過實際觀察，最后3分鐘過馬路的學(xué)生

7、很少，這樣更能提高效率）。再以3分鐘為最小循環(huán)基礎(chǔ)，到9:42共計數(shù)23H次。按照相同原理一次往下執(zhí)行，再計數(shù)26H、1FH、24H、37H、0FH、29H、3AH一共9次就完成了一整天的循環(huán)。,,,結(jié)合學(xué)校作息交通燈信號設(shè)計,0:00-7:51 執(zhí)行157次普通循環(huán)； 7:51-7:57 執(zhí)行6分鐘的南北直綠燈亮； 7:57-9:42 執(zhí)行35次普通循環(huán)； 9:42-9:47 執(zhí)行5分鐘的南北直綠燈亮； 9:47-11:41 執(zhí)行38次普通循環(huán)； 11:41-11:47 執(zhí)行6分鐘的南北直綠燈亮； 11:47-13:20 執(zhí)行31次普通循環(huán)；13:20-13:27 執(zhí)行7分鐘的南北直綠燈亮；

8、 13:27-15:12 執(zhí)行36次普通循環(huán)；15:12-15:17 執(zhí)行5分鐘的南北直綠燈亮； 15:17-18:02 執(zhí)行55次普通循環(huán)；18:02-18:07 執(zhí)行5分鐘的南北直綠燈亮； 18:07-18:52 執(zhí)行15次普通循環(huán)；18:52-18:57 執(zhí)行5分鐘的南北直綠燈亮； 18:57-21:00 執(zhí)行41次普通循環(huán)；21:00-21:06 執(zhí)行6分鐘的南北直綠燈亮； 21:06-24:00 執(zhí)行58次普通循環(huán)。,,（2）時間分配,,結(jié)合學(xué)校作息交通燈信號設(shè)計,,（3）實現(xiàn)功能,,結(jié)合學(xué)校作息交通燈信號設(shè)計,,,6.需要改進完善地方,（1）由于程序執(zhí)行本身占用時間，有一定的時間誤差。 （2）沒有倒計時顯示其，添加會使仿真看起來更方便。,,,,謝謝！,,