陳嘉

【摘要】? ? 近年來(lái)，隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)逐漸得到人們的青睞。使用單片機(jī)需要結(jié)合具體的軟硬件結(jié)構(gòu)。十字路口車輛穿梭能夠有條不紊，交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)在此扮演了一個(gè)重要的角色。本系統(tǒng)采用單片機(jī)和一些外圍電路，設(shè)計(jì)了的交通燈電路，電路能夠顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間，根據(jù)實(shí)際車流量通過(guò)設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間。

【關(guān)鍵詞】? ? 單片機(jī)? ? 交通燈? ? 倒計(jì)時(shí)? ? 時(shí)間顯示

在所有情況下，電子（邏輯）電路都是用來(lái)控制電源電路的。電子邏輯電路通常由電子設(shè)計(jì)的基本數(shù)字元件組成，包括振蕩器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、解碼器、微處理器等，而電源電路則包括燈和驅(qū)動(dòng)電路。數(shù)字電路的設(shè)計(jì)使輸出與設(shè)計(jì)選擇相適應(yīng)。電源單元的設(shè)計(jì)目的是產(chǎn)生穩(wěn)定的電源電壓，用于邏輯電路供電。輸出由一系列燈組成，這些燈根據(jù)設(shè)計(jì)按特定的順序照明。通過(guò)邏輯電路設(shè)計(jì)，使燈具按照特定的順序出現(xiàn)，每一種顏色都代表該列車輛不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但是，我們需要更多了解信號(hào)燈，并結(jié)合實(shí)際需求，不斷創(chuàng)新發(fā)展，才能達(dá)到發(fā)展的需求，所以研究交通信號(hào)燈極為重要。

一、交通燈電路的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

交通燈的硬件設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，要考慮的方方面面很多，我們除了實(shí)現(xiàn)交通燈基本功能以外，需要考慮的主要還有以下因素：芯片運(yùn)行穩(wěn)定度;編程的復(fù)雜度等;以下對(duì)各個(gè)模塊的選擇方案進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討。

1.1交通燈方案設(shè)計(jì)

我們基于51型單片機(jī)，數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)。根據(jù)預(yù)期目標(biāo)要求，研究現(xiàn)在經(jīng)常使用的各功能模塊的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行了認(rèn)真的對(duì)比，從功耗、體積、性能等多維角度仔細(xì)研究各個(gè)方案是否可行。在進(jìn)行了嚴(yán)密的推敲和研究之后，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)決定采用包括以下幾個(gè)模塊，各個(gè)模塊方案論證也在下文進(jìn)一步給出。交通燈總體設(shè)計(jì)框圖，主要有單片機(jī)控制、按鍵控制、紅外電路、驅(qū)動(dòng)顯示等電路組成。

1.2電源方案

為使單片機(jī)工作時(shí)能有穩(wěn)定的電流源，而不是高低不同的電壓電流，我們采用的電源必須能夠穩(wěn)壓輸出。有以下兩種方案：方案一：獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。此方案雖然穩(wěn)定可靠，且各種成品電路市場(chǎng)上很多，我們可以隨意挑選，但如果各模塊都采用獨(dú)立電源，會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。方案二：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制模塊提供電源。此方案簡(jiǎn)單易懂，成本節(jié)約;但功率的輸出不高。所以基于以上討論，在設(shè)計(jì)的時(shí)候我們選擇第二種方案。

1.3 顯示界面方案

交通燈系統(tǒng)要求完成倒計(jì)時(shí)功能?；谏鲜鲈?，本次設(shè)計(jì)考慮了兩種方案：方案一：點(diǎn)陣式LED顯示。此方案可顯示各種內(nèi)容的文字，圖形等，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，軟件工作量會(huì)變大。方案二：數(shù)碼管顯示。此方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但功能較少，只能顯示有限的文字，綜合考慮，方案二就能達(dá)到要求，所以選用方案二完成顯示功能。

二、基于51型單片機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，單片機(jī)是整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心組成，它既控制整個(gè)系統(tǒng)有條不紊的進(jìn)行工作，又能進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。我們的項(xiàng)目旨在通過(guò)使用智能系統(tǒng)自動(dòng)減少道路上的交通，從而消除道路上的延誤。它通過(guò)傳感器來(lái)確定每條路上的交通狀況。利用這些交通信息，我們可以管理信號(hào)時(shí)間和處理道路上的交通。在每條道路上，我們放置紅外傳感器來(lái)檢測(cè)車輛，并給出每條道路上的當(dāng)前交通信息。信號(hào)的時(shí)間是根據(jù)每條道路的交通水平來(lái)調(diào)整的。如果某條路的水平比其他路高，那么這條路就會(huì)分配綠色信號(hào)，而其他路則會(huì)分配紅色信號(hào)。它還提供了在緊急車輛出現(xiàn)時(shí)釋放緊急車輛的附加功能，即當(dāng)看到緊急車輛時(shí)釋放。本課題以某城市交通信號(hào)燈控制器為研究對(duì)象，采用紅外傳感器對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)了基于51單片機(jī)的交通信號(hào)燈控制器。提出這一方案的目的是為了減少交通阻塞，減少因交通阻塞而導(dǎo)致的綠燈等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、油料損失和經(jīng)濟(jì)損失。為了國(guó)家的發(fā)展，有必要減少主要道路上的交通堵塞。該系統(tǒng)的核心是單片機(jī)STC89C52。該單片機(jī)屬于8051單片機(jī)，包括芯片ROM，采用閃存形式。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，閃存可以擦除，這提供了快速的進(jìn)程。我們選擇AT89c52單片機(jī)開(kāi)發(fā)板，是因?yàn)樗幊毯?jiǎn)單，輸入輸出線數(shù)量充足，RAM和ROM大小易于管理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序采用RAM和ROM存儲(chǔ)，ITLCS的框圖由單片機(jī)、輸入開(kāi)關(guān)矩陣、實(shí)時(shí)時(shí)鐘1307、時(shí)鐘電路、繼電器驅(qū)動(dòng)器ULN2003、LED接口電路組成。

結(jié)論：文中設(shè)計(jì)的交通信號(hào)燈以紅綠燈控制為主，可以做到在節(jié)假日等交通流量大的日子里，為確保民眾安全，在各個(gè)交通路口增派交警臨時(shí)指揮，以緩解交通壓力，雖然此類設(shè)計(jì)已經(jīng)有效緩解了大部分情況，但我們?nèi)孕柩芯扛又悄芑慕煌ü芾碓O(shè)施，避免人員傷害和保護(hù)交警的安全。所以，合理控制流量，利用好各個(gè)高速道路，是交管部門待解決的主要問(wèn)題。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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