智能交通信號控制系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計論文

ID:161768 · 發(fā)表于 2017-2-12 22:48

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一、緒論

1.1交通信號燈的發(fā)展及研究意義

1.2現(xiàn)在城市路口交通燈控制技術(shù)現(xiàn)狀

1.3方案的設(shè)計與論證

1.3.1電源提供方案

1.3.2顯示界面方案

二、系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1總體設(shè)計

2.2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

2.3單片機(jī)外圍電路設(shè)計

2.3.1復(fù)位電路設(shè)計

2.3.2外部晶振時鐘電路設(shè)計

2.3.3 顯示模塊電路設(shè)計

三、交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 十字路口交通信號燈具體的控制要求

四、交通信號燈控制系統(tǒng)程序編制

4.1 軟件設(shè)計應(yīng)用環(huán)境

4.2 軟件設(shè)計流程

五、結(jié)論

參考文獻(xiàn)

附件一：總體原理圖

附件二：源程序代碼

摘要

隨著社會主義的建設(shè)，城市的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，城市的交通也在不斷的提高和改進(jìn)，交通的順暢已經(jīng)成為制約社會主義建設(shè)的一個重要因素。目前，伴隨著機(jī)動車輛的不斷增加，尤其是十字路口的交通建設(shè)頗為關(guān)鍵，嚴(yán)重的影響到城市交通安全。社會主義建設(shè)以來，有許許多多的設(shè)計工作者投身于十字路口交通建設(shè)的研究之中，創(chuàng)造和設(shè)計出了很多新型的方案，把我國交通建設(shè)推向了更高的發(fā)展階段。

當(dāng)前，十字路口都采用了信號燈來控制車輛和人的通行，不僅便于維護(hù)管理，而且有較強(qiáng)的自動化。大量的信號燈電路正向著數(shù)字化、小功率、多樣化、方便人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，多值化方向發(fā)展隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。它的出現(xiàn)使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。交通信號燈控制方式很多。

本系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89S52來設(shè)計交通燈控制器，實現(xiàn)了能根據(jù)實際車流量通過AT89C51芯片的P0口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計時剩5秒時綠燈閃爍警示，剩2秒時黃燈亮起。本系統(tǒng)實用性強(qiáng)、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。

關(guān)鍵詞： AT89C51單片機(jī)；交通燈；倒計時；時間顯示

一、緒論1.1交通信號燈的發(fā)展及研究意義

當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段，這一技術(shù)已經(jīng)有相當(dāng)長的發(fā)展歷史了。

1858年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號燈。1868年，英國機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。

電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，1914年始安裝于紐約市5號大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。

1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來啟動紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對壓力敏感的路面時，它就能察覺到有人要過馬路。紅外光束能把信號燈的紅燈延長一段時間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。

又經(jīng)過前人的設(shè)計和改造，交通信號燈終于普及整個城市的十字路口。

交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果，更改變了交警輪流指揮和疏散交通擁擠的現(xiàn)狀，實現(xiàn)了人，車，路三者的同步協(xié)調(diào)�，F(xiàn)階段，許多設(shè)計工作者又設(shè)計出許多智能化，自動化，數(shù)字化等更先進(jìn)的交通燈控制方案，這更方便于維護(hù)管理，給人們提供了更加便利的交通環(huán)境。

目前，城市規(guī)模還在不斷的擴(kuò)大，人們對交通信號燈的控制也越來越高，我們需要更高層次的去了解交通信號燈，結(jié)合城市十字路口交通的需要，不斷地去創(chuàng)新，才能達(dá)到發(fā)展的需求，所以研究交通信號燈的極為重要。

1.2現(xiàn)在城市路口交通燈控制技術(shù)現(xiàn)狀

隨著城市機(jī)動車量的不斷增加，許多大城市出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，因此，自80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對高澎路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路藕合處交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路，緩解主干道車流量繁忙的交通擁堵狀況，越來越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門待解決的主要問題。

1.3方案的設(shè)計與論證

本設(shè)計以單片機(jī)為核心，以LED數(shù)碼管作為倒計時指示，根據(jù)設(shè)計的要求我們考慮了各功能模塊的幾種設(shè)計方案，以求最佳方案，實現(xiàn)實時顯示系統(tǒng)各種狀態(tài)，系統(tǒng)還增設(shè)了根據(jù)交通擁擠情況可分別設(shè)置主干道和次干道的通行時間，以提高效率，緩減交通擁擠。系統(tǒng)總體設(shè)計框圖如圖所示。

交通燈控制的框圖如下圖1.1所示，主要有控制電路、按鍵電路、晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路、電源電路等電路組成。

圖1.1 交通燈控制框圖

1.3.1電源提供方案

為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。本次設(shè)計考慮了兩種電源方案：

方案一：采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。此方案的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點(diǎn)是各模塊都采用獨(dú)立電源，會使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。

方案二：采用單片機(jī)控制模塊提供電源。該方案的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡明扼要，節(jié)約成本；缺點(diǎn)是輸出功率不高。

綜上所述，選擇第二種方案。

1.3.2顯示界面方案

該系統(tǒng)要求完成倒計時功能�；谏鲜鲈�，本次設(shè)計考慮了兩種方案：

方案一：完全采用點(diǎn)陣式LED顯示。這種方案功能強(qiáng)大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等，但實現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作。

方案二：完全采用數(shù)碼管顯示。這種方案優(yōu)點(diǎn)是實現(xiàn)簡單，可以完成倒計時功能。缺點(diǎn)是功能較少，只能顯示有限的符號和數(shù)碼字符。根據(jù)本設(shè)計的要求，方案二已經(jīng)滿足了要求，所以本次設(shè)計采用方案二以實現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。

1.3.3輸入方案

這里同樣討論了兩種方案：

方案一：采用8155擴(kuò)展I/O口、鍵盤及顯示等。該方案的優(yōu)點(diǎn)是使用靈活可編程，并且有RAM及計數(shù)器。若用該方案，可提供較多I/O口,但操作起來稍顯復(fù)雜。

方案二：直接在I/O口線上接上按鍵開關(guān)。因為設(shè)計時精簡和優(yōu)化了電路，所以剩余的端口資源還比較多。

由于該系統(tǒng)是對交通燈及數(shù)碼管的控制，只需用單片機(jī)本身的I/O口就可實現(xiàn)，且本身的計數(shù)器及RAM已經(jīng)夠用，故選擇方案二。

二、系統(tǒng)硬件設(shè)計

硬件設(shè)計是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，要考慮的方方面面很多，除了實現(xiàn)交通燈基本功能以外，主要還要考慮如下幾個因素：①系統(tǒng)穩(wěn)定度；②器件的通用性或易選購性；③軟件編程的易實現(xiàn)性；④系統(tǒng)其它功能及性能指標(biāo)；因此硬件設(shè)計至關(guān)重要�，F(xiàn)從各功能模塊的實現(xiàn)逐個進(jìn)行分析探討。

2.1總體設(shè)計

本設(shè)計以單片機(jī)為控制核心，采用模塊化設(shè)計，共分以下幾個功能模塊：單片機(jī)控制系統(tǒng)、鍵盤及狀態(tài)顯示、倒計時模塊等。

單片機(jī)作為整個硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調(diào)整機(jī)工作的控制器，又是數(shù)據(jù)處理器。它由單片機(jī)振蕩電路、復(fù)位電路等組成。

系統(tǒng)采用雙數(shù)碼管倒計時計數(shù)功能，最大顯示數(shù)字99。

2.2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

AT89S51單片機(jī)是一款低功耗、低電壓、高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KB（可經(jīng)受1000次擦寫周期）的FLASH可編程可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（EPROM），器件采用CMOS工藝和ATMEL公司的高密度，非易失性存儲器（NURAM）技術(shù)制造，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與MCS-51兼容，片內(nèi)的FLASH存儲器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲編程器來編程。因此，AT89C51是一種功能強(qiáng)，靈活性高且價格合理的單片機(jī)，可方便的應(yīng)用在各個控制領(lǐng)域[1]。

AT89S51具有以下主要性能：

1.8KB可改編程序FLASH存儲器；

2.全表態(tài)工作：0～24HZ；

3.256X8字節(jié)內(nèi)部RAM；

4.32個外部雙向輸入，輸出（I、O）口；

引腳說明如圖2.1。

圖2.1 AT89C5單片機(jī)

引腳功能說明如下[2]：

VCC：電源電壓。

GND：地。

P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)線復(fù)用口。作為輸出口時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端。

在訪問外部數(shù)據(jù)儲存器或程序儲存器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。FLASH編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。

P1口：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。FLASH編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。

P2口：P2是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部程序儲存器或16位地址的外部數(shù)據(jù)儲存器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)儲存器（例如執(zhí)行MOVX@RI指令）時，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。P3口：P3是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。

P3除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，具體功能說明如表2-1。

P3口還接收一些用于FLASH閃速存儲器編程和程序校的控制信號。

RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位

ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。

即使不訪問外部存儲器，ALE仍以是時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此他可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。

如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE無效。

PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT80C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的PSEN信號不出現(xiàn)。

EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序儲存器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序儲存器中的指令。

FLASH儲存器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12v編程電壓。

XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。

XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端

2.3單片機(jī)外圍電路設(shè)計

2.3.1復(fù)位電路設(shè)計

MCS-51的復(fù)位輸入引腳RST為MCS-51提供了初始化的手段，可以使程序從指定處開始執(zhí)行，在MCS-51的時鐘電路工作后，只要RST引腳上出現(xiàn)超過兩個機(jī)器周期以上的高電平時，即可產(chǎn)生復(fù)位的操作，只要RST保持高電平，則MCS-51循環(huán)復(fù)位，只有單RET由高電平變成低電平以后，MCS-51才從0000H地址開始執(zhí)行程序，本系統(tǒng)采用按鍵復(fù)位方式的復(fù)位電路如圖2.2。

圖2.2復(fù)位電路

2.3.2外部晶振時鐘電路設(shè)計

MCS-51的時鐘可以由兩種方式產(chǎn)生，一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路；另外一種為外部方式，本論文根據(jù)實際需要和簡便，采用內(nèi)部振蕩方式，如圖2.3，MCS-51內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端，這個放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成了一個自激振蕩器。

MCS-51雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外接元件，所以實際構(gòu)成的振蕩時鐘電路，外接晶振以及電容C1和C2構(gòu)成了并聯(lián)諧振電路接在放大器的反饋回路中，對接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響振蕩頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性，起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。晶振的頻率可在1.2MHZ~12MHZ之間任選，電容C1和C2的典型值在20pf~100pf之間選擇，由于本系統(tǒng)用到定時器，為了方便計算，采用了12MHZ的晶振，采用電容選擇30pf。

圖2.3 晶振電路

2.3.3 顯示模塊電路設(shè)計

該模塊由共陽LED數(shù)碼管組成，利用數(shù)碼管的動態(tài)掃描原理，由三極管進(jìn)行鎖存，當(dāng)控制數(shù)碼管的IO口P20和P21為低電平時（及三極管基極為低電平），則三極管導(dǎo)通，VCC通三極管給數(shù)碼管供電，則數(shù)碼管被點(diǎn)亮，利用數(shù)碼管點(diǎn)亮的余輝和人眼的視覺暫留原理，則看起來數(shù)碼管是同時被點(diǎn)亮的。

從設(shè)計完成的任務(wù)與要求來看，顯示通行時間必須用二位數(shù)碼管，從節(jié)省硬件資源的角度考慮，可采用掃描的方式來處理，對于7段數(shù)碼管，占用7個單片機(jī)的I/O口，另外設(shè)置2個電子開關(guān)對2位顯示進(jìn)行配合，占用2個I/O端口，十字路口共需4組紅綠燈，加上轉(zhuǎn)換黃燈，一共是12只燈，須用12個端口進(jìn)行控制，加上兩個方向的緊急通行按鈕，占2個I/O端口和一個蜂鳴器端口，因此實際占用的單片機(jī)I/O口為24個，為此，我們可以選用51系列單片機(jī)中的ATAT89S51來作為中央處理器。這款單片機(jī)的I/O口作為輸出時，具有較大的吸收電流能力，因此我們可以選用共陽型數(shù)碼管，這樣由單片機(jī)的I/O口就可以直接驅(qū)動，能簡化硬件電路的設(shè)計。

三、交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計

交通信號燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示。交通信號燈分為機(jī)動車信號燈、非機(jī)動車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈、道路與鐵路平面交叉道口信號燈。交通信號燈用于道路平面交叉路口，通過對車輛、行人發(fā)出行進(jìn)或停止的指令，使各同時到達(dá)的人、車交通流盡可能減少相互干擾，從而提高路口的通行能力，保障路口暢通和安全。因此必須合理的設(shè)計路口主干道的系統(tǒng)。

3.1 十字路口交通信號燈具體的控制要求

(1) 交通信號燈分布于東南西北，每個路口均有三個。南北方向綠燈和東西方向的綠燈不能同時亮；如果同時亮，則應(yīng)自動立即關(guān)閉信號燈系統(tǒng)，并立即發(fā)出報警信號。系統(tǒng)工作后，首先南北紅燈亮并維持30s；與此同時，東西綠燈亮，并維持25s時間，到25s時，東西綠燈熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西綠燈閃爍并維持3s，然后東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時南北紅燈熄滅，南北綠燈亮；東西紅燈亮并維持30s；與此同時，南北綠燈亮并維持15s；然后，南北綠燈熄滅南北綠燈熄滅時，南北黃燈亮維持2s后熄滅；同時南北紅燈亮，東西綠燈亮。至此，結(jié)束一個工作循環(huán),如下交通信號燈變化表如圖3.1：

圖3.1 交通變化表

(2)在交通信號燈亮和閃爍的同時，路口設(shè)有兩位七段碼的顯示器倒數(shù)計時，讓車輛行人能夠清楚地知道再過多久信號燈就會發(fā)生變化。以便于司機(jī)和行人能夠在有限的時間內(nèi)準(zhǔn)確的通行。

四、交通信號燈控制系統(tǒng)程序編制

4.1 軟件設(shè)計應(yīng)用環(huán)境

本設(shè)計軟件的設(shè)計是在Keil C51的環(huán)境下編譯的。Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。C語言有以下特點(diǎn)：

1、語言簡潔、緊湊、使用方便、靈活。C語言一共只有32個關(guān)鍵字，9種控制語句，程序書寫自由，主要用小寫字母表示，壓縮了一切不必要的成分。

2、運(yùn)算符豐富。C的運(yùn)算符包含的范圍很廣泛，共有34種運(yùn)算符，使得C的運(yùn)算類型極其豐富，表達(dá)式類型多樣化，靈活使用各種運(yùn)算符可以實現(xiàn)在其他高級語言中難以實現(xiàn)的運(yùn)算。

3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，具有現(xiàn)代化語言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能用來實現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算。

4、具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，用函數(shù)作為程序的模塊單位，便于實現(xiàn)程序的模塊化。

5、語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計自由度大。

6、C語言能進(jìn)行位操作，能實現(xiàn)匯編語言的大部分功能，可以直接對硬件進(jìn)行操作。因此，C既具有高級語言的功能，又具有低級語言的許多功能，可用來寫系統(tǒng)軟件。C語言的這種雙重性，使它既是成功的系統(tǒng)描述語言，又是通用的程序設(shè)計語言。

7、生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。

8、用C語言寫的程序可移植性好。基本上不用修改就能用于各種型號的計算機(jī)和各種操作系統(tǒng)。

對操作系統(tǒng)和系統(tǒng)實用程序以及需要對硬件進(jìn)行操作的場合，用C語言明顯地優(yōu)勢于其他高級語言，有的大型應(yīng)用軟件也用C語言來編寫。

4.2 軟件設(shè)計流程

軟件總體設(shè)計主要完成各部分的軟件控制和協(xié)調(diào)。本系統(tǒng)主程序模塊主要完成的工作是對系統(tǒng)的初始化，發(fā)送顯示數(shù)據(jù)，同時對鍵盤進(jìn)行掃描，等待外部中斷，以及根據(jù)所需要的功能進(jìn)行相應(yīng)的操作。

4.3交通燈定時器模塊

AT89C52單片機(jī)內(nèi)部有3個定時器T0，T1和T2，本次設(shè)計中使用T0工作在方式1，即16位定時器，定時50ms，20次中斷產(chǎn)生秒信號，從而控制紅綠燈的點(diǎn)亮?xí)r間。

工作方式寄存器TMOD用來設(shè)置T0、T1的工作方式。這次實習(xí)中設(shè)置TMOD=0x01，即T0工作于方式0（16位定時器）。

內(nèi)部定時器/計數(shù)器用作定時器時，是對機(jī)器周期計數(shù)，每個機(jī)器周期的長度是12個振蕩周期。定時常數(shù)的設(shè)置可用一下方式計算：

機(jī)器周期=12/12MHz=1us

（65536-定時常數(shù)）*1.0us=50ms

所以定時常數(shù)是50000。

五、結(jié)論

本論文介紹了一種基于AT89C51單片機(jī)的交通燈的設(shè)計方法，本論文完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計與制作，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件設(shè)計的過程，并結(jié)合軟件系統(tǒng)完成了整個系統(tǒng)的軟、硬件聯(lián)調(diào)，系統(tǒng)工作良好，實現(xiàn)了基本功能。完成了東西南北紅綠燈的指示，同時我們增添了東西南北等待時間具有時間差的功能，更好的仿真，模擬了實際情況中的交通指示燈。

由于時間緊張，這次課設(shè)也有許多不足的地方，比如倒計時時間調(diào)整復(fù)雜，人機(jī)交互性較差，錯按按鍵會使系統(tǒng)崩潰等等，這些問題都是我們沒有解決的，希望以后有時間可以更加完善我們的課題。

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附件一：總體原理圖

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