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1、摘要本论文是以十字路口交通灯的控制系统为研究对象，以交通控制基本理论为基础，运用单片机技术原理和应用，对智能交通灯控制系统进行分析研究并做出模拟应用。文章论述了基于STC89C52单片机的交通灯控制系统，以STC89C52作为系统的控制元件，实现发光二极管点亮、数码管倒计时显示以及中断和监测车流量等功能。该系统设计了红绿灯转换、车辆通行倒计时显示，并设计了可监测车流量的控制模块。通过对现有各种方案的分析，采用了槽型光耦管来实现对车流量的监测，以单片机作为核心器件来控制电路各部分的工作。电路主要包括：单片机主控模块、车流量监测模块、红绿灯及倒计时显示模块等。本系统简单模拟现有的交通灯系统，并设置
2、简单的监测的车流量模块，可以对路况进行简单的分析，从而调节交通灯的时间。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。关键词 ： 单片机；车流量；交通灯Abstract In this thesis, according to basic traffic engineering theory, combined with current technology and application of microcontroller, which does detai analysis and research on intelligent traffic lights control system. Th
3、is article discusses traffic lights control systems based on STC89C52 microcontroller, which can display different time of traffic lights in accordance with the actual traffic flow, and achieve the purpose of intelligent control of traffic. Through to the analysis of the existing scheme, the infrare
4、d to the traffic to achieve the monitoring, with the single chip processor as the core device to control circuit each part of work. The Circuit mainly includes: the single-chip microcomputer control module, traffic monitoring module, traffic lights and the countdown display module, etc. This system
5、simple simulation existing traffic light system, and set up a simple monitoring traffic module, and the simple analysis of traffic, which regulates the traffic lights of time. This system is practical, and has simple operation and strong function in expansion.Key words: microcontroller；traffic flow；
6、traffic lights 目录1 引言51.1 概述51.2 论文研究内容及要求62 系统设计与原理图62.1 方案的设计思路62.2 系统的硬件设计72.3 中央控制器 STC89C52及其外围电路的设计与分析82.3.1 芯片STC89C52芯片简介82.3.2 单片机时钟电路的设计102.3.3 单片机复位电路的设计102.3.4 单片机复位后的状态分析112.4 显示电路的设计122.4.1 锁存器74HC573芯片介绍122.4.2 七段数码管介绍132.4.3 显示电路的系统原理图142.5 车流量监测电路的设计142.6 电源电路的设计153 系统软件设计163.2 系统程序
7、设计流程图163.3 控制器的软件设计174 调试与分析184.1 元器件的安装与焊接184.2 系统调试与分析19总 结20参 考 文 献21附录22致 谢291 引言1.1 概述现在，红黄绿灯安装在各个道路口上，交通灯已成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的信号灯，用以指挥马车通行。这算是世界上最早的交通信号灯了。早在1868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，就安装了煤气红绿灯来指挥过往车辆。它由红、绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。
8、1869年1月2日，煤气灯爆炸，造成警察受伤，所以就被取消了。在美国出现了电气启动的红绿灯，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯表示“停止”，绿灯表示“通行”。1918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，一种是把压力探测器安在地下，车辆接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，红灯就变为绿灯。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一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通管制变得方便有效，对于疏导交通流量、提高
9、道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968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，除非设定某一种标志禁止某一种转向。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。红灯是禁止通行信号，红灯亮时，通行的车辆必须在路口的停车线前停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分越过停车线而不能安全停车时可以通过。我们现在生活中常见的是，交通灯和倒计时时间显示，倒计时时间一般是设定后不变的。现在城市车辆拥堵，当遇到车辆拥堵和道路情况复杂的时候就显得力不能及了。有些主干道路采用了
10、车流量检测器，对道路行驶的车辆进行统计，了解道路的通行状况。本文设计了可监测车流量的十字路口交通灯，可实现对东西车道的车流量进行监测，对现在交通控制系统做一个初步的模拟，并探讨更有效的缓解交通压力的解决方案。 1.2 论文研究内容及要求1.2.1 论文要求本系统运用单片机模拟交通灯控制系统设计，要求学生熟练掌握单片机如MCS-52系列单片机的构成及工作模式，学会使用其32个I/O端口以及中断、定时器设定等功能。通过了解现有的交通灯控制系统，运用单片机及其它一些电子元件建立一个微控制交通灯系统，实现以下基本功能：（1）初始东西绿灯亮，南北红灯亮，东西方向通车。（2）延时27s，东西路口绿灯熄灭，
11、黄灯亮5秒。（3）黄灯熄灭后，东西路口红灯亮同时南北路口绿灯亮，南北方向开始通车。（4）延时27s，南北方向绿灯灭，黄灯亮5秒，然后又切换成东西方向通车，如此重复。（5）当发生交通意外(中断产生)时，全部亮红灯，进行交通事故的处理。当事故处理完毕（再次按中断键），重新按上述方式工作。（6）设置检测车流量模块，当交通灯为绿灯时，可初步检测道路车量通行状况，并记录下来。1.2.2 研究内容本课题研究的内容有如下几个方面：（1）基于STC89C52单片机模拟交通灯控制系统的工作原理。（2）基于STC89C52单片机模拟交通灯控制系统的硬件设计。（3）基于STC89C52单片机模拟交通灯控制系统各组成
12、模块原理及其硬件电路设计。（4）基于STC89C52单片机模拟交通灯控制系统的程序设计。2 系统设计与原理图在本章中，我们将对可监测车流量的十字路口交通灯的设计进行分析，并给出它的特点，实现的功能以及系统的操作。2.1 方案的设计思路东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯点亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间，表1为指示灯点亮的方案，设东西道比南北道的车流量大。 表1 指示灯点亮的方案时间45S5S35S5S东西道红灯亮黄灯亮绿灯亮黄灯亮南北道绿灯亮黄灯亮红
13、灯亮黄灯亮表1说明：（1）当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行；南北道为绿灯，此道车辆通过。时间为45秒。（2）当南北方向倒计时进入最后五秒时，绿灯转为黄灯，持续5秒，警示车辆红灯的状态即将切换。 （3）当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过。时间为35秒。 东西方向车流大 通行时间长。（4）当东西方向倒计时进入最后五秒时，绿灯转为黄灯，持续5秒，警示车辆红灯的状态即将切换。 （5）这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通行。（6）此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。（7）南北道为绿灯时，监测车流量电路开始工作，南北道为红灯，监测
14、车流量电路不工作。该系统主要由以下功能模块组成：电源电路、复位电路、车流量监测电路、交通灯初始值设置电路、显示电路等。2.2 系统的硬件设计为使自动调整的交通灯能够具有更好的实用性，并且具有更高的性能，我们对该系统的硬件进行精心的设计。该系统的硬件电路按实现的功能来分，可分为以下几个部分。其中，STC89C52单片机是整个电路的核心，它控制其他模块来完成各种复杂的操作。外围电路包括复位电路，电源电路、显示电路、监测电路等。2.2.1 交通灯的工作方式（1）开关键盘输入交通灯初始时间，通过89C52单片机P1输入到系统。（2）由89C52单片机的定时器每秒钟通过P0口向74HC573的数据口送信
15、息，由74HC573传递红、绿、黄灯的点亮信息；由红黄绿发光二极管模拟交通灯点亮情况，有2位7段数码管显示倒计时时间。（3）通过89C52设置各个信号灯的点亮时间，绿、红时间分别为45秒、35秒循环由89C52的 P0口向锁存器74HC573的数据口输出。（4）通过89C52单片机的P3.2位来控制两方向禁停，模拟特殊情况下需对道路禁停。（5）增加每次南北道绿灯车流量监测的功能，双位数码管显示车流量，直到下一次绿灯时间重新记入。（6）绿灯时间倒计时完毕，重新循环。2.2.2 交通灯的系统总框图通过了对一些系统的设计,接下来把所有的设计思路用总框图2.2.2-1来概括及其描述。红绿灯显示模块数码
16、管显示模块红外对管检测模块 STC89C52单片机电源模块图2.2.2-1 所示2.3 中央控制器 STC89C52及其外围电路的设计与分析2.3.1 芯片STC89C52芯片简介STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-52指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同
17、时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，STC89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。主要功能特性： 兼容MCS51指令系统 8k可反复擦写(1000次）Flash ROM 32个双向I/O口 256x8bit内部RAM 3个16位可编程定时/计数器中断 时钟频率0-24MHz 2个串行中断 可编程UART串行通道 2个外部中断源 共6个中断源
18、 2个读写中断口线 3级加密位 低功耗空闲和掉电模式 STC89C52为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器如图2.3.1-1所示，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的89C52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接11.0592MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（
19、20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义。 图2.3.1-1 STC89C52引脚分布图引脚功能说明：P0 口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口， 也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8 个TTL逻辑门电路，对端口P0 写“1”时，可作为高阻抗输入端用。P1 口：P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口， P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。 P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的8
20、 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE/PROG： 当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节。PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。EA/VP
21、P：外部访问允许。欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000HFFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。2.3.2单片机时钟电路的设计STC89C52单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲，图2.3.2-1中，两个电容器起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值一般在5-30pF。晶振频率
22、的值为11.0592MHz，外部振荡方式是把外部已有的时钟信号引入单片机内。这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号保持同步。内部振荡方式所得的时钟信号比较稳定，所以本设计使用内部振荡方式。图2.3.2-1 内部振荡方式2.3.3 单片机复位电路的设计当MCS-52系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。复位电路分上电复位和按键电平复位如图2.3.3-1所示。如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。本设计采用按键电平复位。 图 2.3.3-1单片机复位电路 （a）为上电复位 （b）为上键电平复位2.3.4 单片机复位后的状态分
23、析表2 特殊功能寄存器与初始状态表特殊功能寄存器初始状态特殊功能寄存器初始状态A00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPL00HTH100HDPH00HTL100HP0P3FFHSBUF不定IP*00000BSCON00HIE0*00000BPCON0*B说明：表中符号*为随机状态。单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC0000H，这表明程序从0000H地址单元开始执行。单片机冷启动后，片内RAM为随机值，运行中的复位操作不改变片内RAM区中的内容，21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值，见表2。值得指出的是，记住
24、一些特殊功能寄存器复位后的主要状态，对于了解单片机的初态，减少应用程序中的韧始化部分是十分必要的。系统复位是任何微机系统执行的第一步，使整个控制芯片回到默认的硬件状态下。52单片机的复位是由RESET引脚来控制的，此引脚与高电平相接超过24个振荡周期后，52单片机即进入芯片内部复位状态，而且一直在此状态下等待，直到RESET引脚转为低电平后，才检查EA引脚是高电平或低电平，若为高电平则执行芯片内部的程序代码，若为低电平便会执行外部程序。52单片机在系统复位时，将其内部的一些重要寄存器设置为特定的值，内部RAM内部的数据则不变。2.4 显示电路的设计2.4.1 锁存器74HC573芯片介绍74H
25、C573为8进制3态非反转透明锁存器，共有20引脚，如图2.4.1所示：图2.4.1-1锁存器74HC573引脚图锁存器输入是和标准 CMOS 输出兼容的；加上拉电阻，他们能和 LS/ALSTTL 输出兼容。 当锁存使能端LE为高时，这些器件的锁存对于数据是输出同步。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。 74HC573控制示意图表3：表3OELEDQLHHHLHLLLLXQ0HXXZ2.4.2 七段数码管介绍数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。分段式数码管由分布在同一平面上若干段发光的笔画组成，如半导体显示器。其基本结构是PN结，即用发光二极管（LED）组成
26、字型来来显示数字。这种数码管的每个线段都是一个发光二极管，因此也称LED数码管或LED七段显示器。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。本设计因为需要两位数码管来显示时间故采用两位共阴七段数码管，其各段对应引脚代码如图2.4.2所示图2.4.2-1 数码管引脚对应代码
27、图2.4.3 显示电路的系统原理图本系统选用STC89C52单片机的P0口作为控制数码管的数据通信口，与74HC573锁存器D0-D7连接，对数码管进行段选，锁存器对STC89C52单片机发来的命令进行数据锁存。再选取4个I/O口对数码管进行位选。电路图如图2.4.3-1： 图2.4.3-1显示电路原理图2.5 车流量监测电路的设计我们对其车流量监测电路进行详细分析，对于车流量的监测，本设计采用传感器知识中的红外对管电路来实现。常用的红外发光二极管，其外形和发光二极管LED相似，发出红外光（近红外线约0.93m ）。管压降约1.4V ，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常
28、串有限流电阻。 发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。用红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时，受控装置中均有相应的红外光一电转换元件，如红外按收二极管，光电三极管等。实用中已有红外发射和接收配对的二极管。 本设计我们采用槽型光耦，槽型光耦也称作直射式光电传感器或对射式光电开关，槽型光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。其工作原理是通过对红外发射光的阻断和导通，在红外接收管感应出的电流变化来实现开和关的判断，我们运用槽型光耦来实现对车量通
29、过的监测功能，如图2.5-1： 图2.5-1槽型光耦示意图 2.6 电源电路的设计2.6.1 三端稳压器简介三端稳压器，主要有两种：一种输出电压是固定的，称为固定输出三端稳压器；另一种输出电压是可调的，称为可调输出三端稳太器。其基本原理相同，均采用串联型稳压电路。在线性集成稳压器中，由于三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能稳定，价格低廉等优点，因而得到广泛应用。三端稳压器的通用产品有78系列（正电源）和79系列（负电源），输出电压由具体型号中的后面两个数字代表，有5V，6V，8V，9V，12V，15V，18V，24V等档次。输出电流以78（或79）后面加字母来区分。L表示
30、0.1，AM表示0.5A，无字母表示1.5A，如78L05表示5V，0.1A。本设计需要提供两种稳定电压，为了提高系统的稳定性，采用双电源分别对其提供稳定电压。故选择MC7805稳压器提供单片机+5V电压，MC7812稳压器提供光电开关+15V电压。其应用电路如下： 图2.6.1电源电路图3 系统软件设计3.1 C语言与汇编语言的比较单片机系统的程序设计，可以采用汇编语言或C语言。汇编语言是一种用记忆符来代表机器语言的符号语言也是最接近机器语言，汇编语言对单片机直接的操作，它操作简捷，编制的程序紧凑、执行效率高。但由于编程难度大，程序量大造成移植难度很大，程序的可读性也很差。C语言是高级语言，
31、它可移植性好，与自然语言非常接近，同样功能可以用少量的语句完成 ，入门容易，编程效率较高，程序可读性好，并且可以嵌套汇编语言，以满足执行效率或操作有特殊要求的情况。与汇编语言相比C语言具有下列优点：编程效率高、程序的可移植性好、程序的可读性和可维护性好、便于应用程序的模块化设计的程序结构与C语言基本相同。运用Keil软件进行C语言的编译，可以快速植入单片机，操作简单，效率高。所以综上述，结合本次毕业设计的实际情况，最终采用C语言进行本设计的编程方法，提高设计的效率和成功率。3.2 系统程序设计流程图系统开启电源之后，自动复位，初始化数据之后，程序开始工作。系统流程见图3.2所示。图3.2 系统
32、程序流程图3.3 控制器的软件设计3.3.1 定时器设定定时方法可以有两种，一中是利用MCS-52内部定时器产生溢出中断来确定1秒的时间，另一种是采用程序延时的方法。本设计则采用前一种定时方式。3.3.2 计数器初值计算 定时器工作时必须给计数器送计数器初值，这个值是送到TH和TL中的。他是以加法记数的，并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求。在方式0时M为213 ；在方式1时M的值为216；在方式2和3为28。T计数是单片机时钟周期T的12倍；Tc为定时初值如单片机的主脉冲频率为TCLK12MHZ，经过12分频后,定时的最长时间为：方式 max213微秒8.192毫秒方式 max216微秒6
33、5.536毫秒显然秒钟已经超过了计数器的最大定时间，所以我们只有采用定时器和软件相结合的办法才能解决这个问题3.3.3 定时器实现1秒延时的方法我们采用在主程序中设定一个初值为20的软件计数器和使T0定时50毫秒。这样每当T0到50毫秒时CPU就响应它的溢出中断请求，进入他的中断服务子程序。在中断服务子程序中，CPU先使软件计数器减，然后判断它是否为零。为零表示秒已到可以返回到输出时间显示程序。3.3.4 软件延时MCS-52的工作频率为2-12MHZ，我们选用的89C52单片机的工作频率为12MHZ。机器周期与主频有关，机器周期是主频的12倍，所以一个机器周期的时间为12*（1/12M）=1
34、us。我们可以知道具体每条指令的周期数，这样我们就可以通过指令的执行条数来确定1秒的时间。4 调试与分析4.1 元器件的安装与焊接 4.1.1 元器件的安装元器件的安装就是把设计出的产品所要用到的元器件安装在设计好的PCB板的正确的位置上。元器件的安装分为卧式安装和立式安装。卧式安装是指元器件的轴线方向与印制板面平行，立式安装是垂直的。立式安装的元器件占用面积小，单位面积上容纳元器件的数量多，这种安装方式适合于元器件排列密集紧凑的产品。例如半导体收音机、助听器等，许多小型的便携式仪表中的元器件也采用立式安装法。立式安装的元器件要求体积小、重量轻，过大、过重的元器件不宜立式安装，否则，整机的机械
35、强度变差，抗震能力减弱，元器件容易倒伏造成相互碰触，降低电路的可靠性。卧式安装具有机械稳定性好、版面排列整齐等优点，用它所固定的元器件的跨距加大，容易从两个焊点之间走线，这对于布设印制导线是十分有利的。立式安装和卧式安装在印制电路板设计中，可根据实际情况灵活选用，但总的原则是抗震性好、安装维修方便、排列疏密均匀、充分利用印制导线的布设体现印制板的工艺性。4.1.2 元器件的焊接电子元器件的焊接主要采用锡焊技术。锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料做焊料，在一定温度下焊锡熔化，金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合，形成浸润的结合层。外表看来印刷板铜铂及元器件引线都很光滑的，实际上他们的表面都有很
36、多的微小的凹凸间隙，熔流态的系焊料借助于毛细管吸引力沿焊件表面扩散，形成焊料与焊件的浸润，把元器件与印刷版牢固地结合在一起，而且具有良好的导电性能。焊接技术中有几个重要的技术指标：（1）对焊点的要求可靠的电气连接。可靠的机械强度。焊点光洁美观。（2）对焊接时间的要求对模拟元件（电容、电阻等）焊接时间不要超过5秒。 对集成电路（数字元件）焊接时间不要超过3秒，最好是2秒。4.2 系统调试与分析整个电路安装焊接之后，开始调试。首先对程序进行调试，没有芯片的支持，系统将无法正常运行，而一个程序是否能正常运行，首先要检查它的语法上有没有错误，检查程序语法的错误。利用Keil uVision4软件对程序
37、进行调试。首先将程序在程序编辑器中编辑，因为在调试时没有实验箱，所以在调试时只能看有没有错误，即只能对程序进行编译连接，如果有编译连接错误，将鼠标指向窗口内的错误提示信息，双击左键，光标将自动跳到编辑窗口源程序文件发生错误的地方，对程序进行修改。在修改正确之后就可以产生一个HEX文件，该文件就是程序的代码文件。然后把程序烧制程序成功之后，开始进行硬件调试。导通电源之后，数码管不显示，6个灯全亮现象，在老师的指导下找到了问题，复位电路有虚焊点，造成一直复位状态，单片机不工作。在调试监测功能时发现根本无法实现，接着对P2.0口进行电平测试，测得该口总处于高电平，最后检查监测电路，发现槽型光耦接反。
38、把所有问题都处理好，系统运行正常，很好地实现了设计的各个功能。总 结本设计是采用一个单片机系统来进行根据车流量和调整交通灯的设计与制作，它具有全集成化，智能化，高精度，高性能，高可靠性和低价格等优点，是一个值得分析和研究的方案。在设计本作品时，我通过查阅网络与图书馆搜集到的资料，再加上指导老师欧阳老师的耐心指导与资料提供，设计出了这一套根据车流量调整交通灯系统的主要硬件结构和软件结构，基本完成了任务书的要求，但是由于设计的理论基础尚浅，对课题的研究经验还不成熟，使得在技术的解决与运用上显得粗糙了一些，在某些技术关键上的叙述不能达到详细、精辟。但是这个系统的设计不缺乏自己的特点和创新点，特归纳为
39、以下几点：(1)该产品的互换性好，响应速度快，抗干扰能力强，外围电路简单易懂，体积小。该系统能用软件的方式设计硬件，所以用软件方式设计的系统向硬件系统的转换是由有关开发软件完成的。 设计过程中可以对软件进行仿真，且系统可现场编程，调试方便，有不同的功能可以实现。 可以从以前的组合设计转向真正的自由设计，所以设计的移植性好，效率高。可适合大规模的现场操作。 因为整个系统可集成在一个芯片上，因此体积小，外围电路简单、功耗低，可靠边性更高。在软件上，充分利用了STC89C52的强大功能，实现了信息的快速处理和控制、显示功能，能精确监测。该系统的应用有助于车道的使用效率，对主干道路有着缓解交通压力。
40、由于本人的水平有限，设计当中，难免会有不少的缺点和不足之处，恳请教导老师批评并改正。参 考 文 献1黄毅 智能交通灯控制系统的设计与实现J.科技资讯,2008.122李广弟. 朱月秀，冷祖祁单片机基础M.北京航空航天大学出版社,2007.53姜志海. 刘连鑫单片微型计算机原理及应用M.机械工业出版社,2007.44姚臻红外监测系统的设计J.漳州师范学院学报(自然科学版),2007.135张万奎主编. 模拟电子技术M.湖南大学出版社,2005.46张克农主编. 数字电子技术M.高等教育出版社,2007.67胡汉才. 单片机原理及其接口技术M.清华大学出版，1996.58蔡美琴. MCS-51系列
41、单片机系统及其应用.等教育出版社 2004.29付家才. 单片机控制工程实践技术M.化学工业出版社，2004.510潘新民. 微型计算机控制技术 M.人民邮电出版社，1999.911余锡存. 单片机原理及接口技术M.西安电子科技大学出版社,2000.712蒋万君. 在论循环时序电路的简便设计J.机电一体化,2005 第5期13李华. MCS -51系列单片机实用接口技术M.北京航空航天大学出版社,199314周航慈. 单片机应用程序设计技术M.北京航空航天大学出版社,1991.15张志良等. 单片机原理与控制技术M.机械工业出版社，2001 年7 月第1 版16谢自美. 电子线路设计实验测试M
42、.华中理工大学出版社,2001.2附录1 系统总原理图附录2 元器件清单序号元件名称型号与规格单位数量单片机STC89C52个1锁存器74HC573个12位7段共阴数码管个3发光二极管红、黄、绿个6操行光耦个1晶振12M 个1电容10uf极性电容个130p非极性电容个2电阻470欧个610K欧个1开关四角开关个2附录3 源程序#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code tabledu=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0
43、x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; /共阴数码管段选编码sbit wei1=P20; /定义位sbit wei2=P21;sbit wei3=P22;sbit wei4=P23;sbit dxg=P13;sbit dxy=P14;sbit dxr=P15;sbit nbg=P10;sbit nby=P11;sbit nbr=P12;uint t0,flag,flag1,flagdx,flagnb;int dongxi,nanbei;void delay_ms(uint z) /延迟函数 uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=112;y0;y-); void d
44、isplay() wei1=0;P0=tabledunanbei/10;delay_ms(1);wei1=1; /东西方向P0=0x00;wei2=0;P0=tabledunanbei%10;delay_ms(1);wei2=1;P0=0x00;wei3=0;P0=tabledudongxi/10;delay_ms(1);wei3=1; /南北方向P0=0x00;wei4=0;P0=tabledudongxi%10;delay_ms(1);wei4=1;P0=0x00; void init() dongxi=45;nanbei=35;TMOD=0x01;TH0=0xdc;TL0=0x00;EA=1;ET0=1;TR0=1; void main() /主函数 init();while(1) display();
