【《基于单片机的交通信号灯的设计与实现》11000字（论文）】.docx

基于单片机的交通信号灯的设计与实现摘要在市场经济的不断发展下，“一家一车”的愿望已逐步成为现实，汽车成为了人们武要的交通出行工具，道路上来来往往的车辆极易发生交通事故和堵塞的情况，因此根据所学的知识，提出了基丁单片机的交通控制系统的设计方案。在电子时代，以单片机为核心的控制系统己得到了广泛的应用，本文对以单片机为核心的微处理器,74HC573电路、按键、数字管显示器等核心器件进行深入的研究与设计。本设计采用1.ED灯泡、双电平、数字管、按健等方式，实现了对不同交通信号灯的控制.数码管由三极管和74HC573电路驱动显示。中断系统执行的功能主要是根据特定的需求来控制各种交通信号灯的工作状况。本系统具有多种功能，能够进行时间的分配，可以实现红绿信号交通灯时长在中高峰期间的合理分配控制，以适应不同时间段的交通情况，通常可以改善早晨和晚上城市交通拥堵的状况，时间的分配控制对于改善城市交通运行起着有效的作用。该系统实用性富、易操作、可靠性尚且控制可试活多变.关健词：单片机：交通信号灯：控制系统目录摘要1目录1第I章结论11.1 交通信号灯控制系统的研发背景及意义11.2 研究现况113论文的主要研突工作21.4 本章小结2第2受相关知识及技术2.1 单片机的应用12.2 单片机交通控制系统的基本构成及原理12.3 章节总结2第3章需求分析13.1 单片机交通控制系统的功能要求13.1.1 显示模块功能13.1.2 按键模块功能13.2 单片机交通灯控制系统通行方案设计13.3 本章小结5第4章系统硬件电路的设计64.1 系统硬件总电路构成64.2 单片机的应用64.2.1 单片机引脚介绍64.2.2 单片机最小系统94.3 显示系统104.3.1 1.ED显示10432数码管显示114.4 信号显示驱动电路H4.5 键盘输入电路124.6 本章小结13第5空系统软件程序的设计15.1 程序主体设计流程15.2 子程序模块设计I5.3 本章小结3第6章系统功能调试46.1 系统功能的实现46.2 本章小结7第7章总结与展望8参考文献8附录A原理图附录B实物图2附录C仿真图3附录D源程序第1章绪论1.1 交通信号灯控制系统的研发背景及意义如今，大量的城市交通控制信号灯电路都往着实现便捷性、低功率、数字化、人、车、路三者相互协调配合的方向发展。随着公共交通运输量的迅猛增长及由于缺少对道路交通进行系统性的研究与控制，道路交通问题依旧存在,并未完全得到完善处理.而我国经济社会的不断发展，之前的交通控制系统渐渐的满足不了目前的需求，所以必须持续改进红绿灯的控制，来适应新的交通状况，来改善人、车、路这三方面的协调性，交通灯控制系统能够为行人以及驾联员提供了有力的安全保障并进行合理的时间分配疏导，有效的节约了时间，所以对交通信号灯控制系统的研究极具意义。交通信号控制系统的主要作用是为实现对机动车、行人的规范化管理而设计的，能够在特殊情况做出不同的模式进行规范处理，合理灵活地分配时间来提志交通效率，使其达到控制的目的。1.2 研究现况本文研究的目的是为了在当前繁忙的十字路口上能够让行人和车辆秩序安全的行走和吸入各个路口.其中设置r南北方和东西方上车辆的通行时间，当一方通行时，另一方是禁止通行的，都是通过时间的设定进行轮换的，一般情况下都是60秒都会进行一次方向的进行轮换，其中60杪一方都为车辆禁止通行状态而另一方有40秒的通行时间，在40秒内，在这个方向上，仅有个左转弯，它的左转弯持续了20秒。可以调整60秒的整体时间，可以在40至99秒之间进行设置总的时间来应对不同的车流量。其中还有特殊的情况有救护车或者警车的情况卜还可以启动紧急模式即全部为红灯，让他们通过,还仃繁忙模式应对车流量大的情况，此时总时间是45秒，30秒的通行时间以及15秒的左转时间。该主干道为红灯时其各两侧的人行道为绿灯，行人通过。在红灯和绿灯互相转换的前5杪是由黄灯闪烁进行倒计时的提示。这是本次设计的主要功能方案并进行了实现。1.3 论文的主要研究工作该工程的主耍目的是设计与实施交通信号控制系统.以下是本文的具体体系结构：第一章是绪论，深化刻入本次课题研究内容，分析了当前系统研究现况，最后对各个板块内容进行介绍。第二章为有关的知识与技术的介绍，济述/单片机应用的技术，并时当前交通控制系统的基本构成和原理进行介绍。第三章介绍本系统的需求分析，解析了交通信号控制系统的运作方式以及介绍控制系统通行方案设计。第四率详细介绍了各系统的组成与设计，并对各模块的功能进行了说明；第五章讲述的是软件方面的设计和编写：第六章是设计作品进行各个功能的调试与脸证，以达到实现的目的.第七章为全文的总结。1.4 本章小结本文的主要内容包括本文的选题背景和意义，其次，对目前的信号灯控制系统进行/归纳，并对本文的各章节进行r总结.第2章相关知识及技术2.1 单片机的应用这个过程是由单片机来完成的，也就是一个又一个的指令，这个指令就是用来记录单片机所做的一切动作,这是由设计者指定的。单片机的指令系统是由单片机完成的，如果不是同一种单片机，那么它的指令系统就会有很大的差别。为了使一种特殊的工作自动化，必须将所要处理的问题归类成一套指令，而这些指令的组合就是套程序。但是程序需要先存放在具仃存储功能的存储器中。存储器是由许多的存储单元组成而来的，就像一栋楼由很多的房间组成一样,指令就是储存在这些单位中的，从的位中提取出命令，然后执行，就好像一株大房子的每一个房间都有自己的编号,每个房间的编号都是独一无二的,而每一个储存单元都要有相应的唯的地址号码，也就是所谓的记忆单元的地址，这样，只要知道r储存单元的地址，就可以找到储存单元，然后提取储存的指令，然后执行。程序的运行通常是按次序进行的，所以程序中的指令也是一条一条的排列若，在运行的过程中，单片机会将所要的指令提取出来，然后进行操作，其中一定要有一个零件可以跟踪到指令的位置，这就是CPU中的程序计数器PC.当程序被启动时，将程序中的第一条指令分配到PC端，再获取每个命令，PC中的数据就会自动增加，而增加的数量则取决丁该指令的长度，从而保证指令的有序执行。2.2 单片机交通控制系统的基本构成及原理该系统的主要功能是：系统的实际性能比较高，操作简单，可靠，扩屣性好。在一定的时间内提升了通车工作的质量和效率。并能够在通车高峰的阶段通过按健来自主改变红绿灯时间的长短，降低了交通摊痪拥挤的现.象,这个系统还拥有紧急模式.就是每个方向都让它变成红灯，H的是让那些政府紧急车辆和救护车以及消防队员这些车辆来使用道路通过，通过后便可通过按健恢发，这是对特殊情况的处理。信号灯的改变是因为单片机,用1.ED数码管是为了让人知道时间的多少，更加方便。不仅运用了该技术，单片机可以处理各种问题，进行改变控制的模式。如示意图（参见图2-1）所示：设计当中键盘设理模块的作用是模式的切换还有根据路况进行红绿灯时间多少的改变。系统进入工作状态，对当前的状态进行控制，会把时间的多少输入到数码管里进行显示，如遇到特殊情况还可以进行模式的切换。并I1.我们能够真正做到对各种异常情况下的违规状态控制实现一个安全可靠性较高的状态控制.图2-1系统总体描述图因此，本工程的控制系统采用单片机作为核心部件，通过按键设定模块生成稳定的控制输入信号，并进行控制。2.3 章节总结本章节首先对单片机技术进行介绍，然后针对本次交通灯控制系统的技术进行详细介绍，分析其系统的基本构成和原理。第3章需求分析3.1 单片机交通控制系统的功能要求本次系统设计主要目的是为了便于模拟简单的城市道路交通信号灯控制管理系统，用红绿黄灯信号来分别代表车辆停车是否禁止，通行和提醒，按钺的作用是完成时间的增加或减少。一共有五个二位阴极数字管，四个方向东南西北都有数码管用来进行红绿黄灯时间多少的显现。这些数码管都具有放大的作用是因为它们的阴极利用了三极管的开关作用,这个设计有三十二个红绿黄发光的数码管，目的就是提醒行人和驾驶员当前道路的状态。3.1.1 显示模块功能这一次的设计，有数字管和1.ED显示屏两大显示功能。数码管的作用就是为了让人知道当前信号灯还有多少时间用来帮助驾车人员对红绿灯时间的判断，然后做出是否通行。有计时显示的信号灯更加具有安全性。倒计时显示是作为灯光改变的依据，从而驾驶人员来判断是否通行和停让的准则。根据红黄绿信号灯以及时间的显示相组合，显得更加方便和醒目。3.1.2 按键模块功能该系统控制按键的数属级和控制使用方法并不是很多，且每个I/O口令的数量非常充足的，所以就可以使用独立式的按键来进行操作。按键在里面的作用就是设定时间的多少还仃多种模式的替换和执行工作这些，比如车流量大，人多车多，我们就可以通过按铤按下繁忙模式，就可以解决当前交通繁忙的问题J',复位按键的作用就是按了之后会回到初始的状态即初始的时间，红绿灯时间的加减也就是能够直接设置.的，所以这个交通系统就比较灵活方便有实质性的作用。3.2 单片机交通灯控制系统通行方案设计这个计划是在一条十字路口上进行的，分为南北和东西两个方向，不管在什么时候，一条是不能通过的，每一条路都有一段时间可以左转，在一定的时间内，不能再往前走了。方案如卜图所示。（参见图2“图2曲图2*1到28进行循环,通过展示和分析具体的路口交通车辆状态，可以大致把八个时段交通灯的状态总结起来归纳出来如下图所描述:I.当车辆进入十字路口的时候.由南向北和由北向南的军辆会根据信号灯提示进入绿灯通行状态，而东西方向相互通行的车辆即进入准符状态。根据南北反馈的信息，东西方向的行人可以通过。具体见下图:图3/南北方向通行，东西方向禁止通行2 .当车辆驶入十字路口的时候,这个时候,南北方向的车辆都已经进入J'等待状态,准备向左转弯，而东西两个方向的车辆，依然是红灯，不允许通过，而东西方向的行人,是可以通行的。具体见下图:图32南北方向等待，东西方向禁止通行3 .当车辆驶入十字路口时，南北向的信号灯将会亮起.而东西方向的绿灯则会变成红色，不允许车辆通过，也不允许在人行横道上行驶，这一段时间将会持续19秒。见下图：图3-3南北方向左转，东西方向禁止通行4 .当车辆进入卜字路口时，此时南北方向的左转指示灯已经变为黄灯，因此南北方等待，东西方向依旧是红灯，此刻禁止东西方向通行，人行横道都为红灯禁止通行，此时为5 .当车辆驶过十字路口的时候,按照交通信号灯的指示,东西方向的绿灯都会亮起，而南北方向的红灯就会亮起，就不能通过南北方向的人行横道指示灯是绿色的,行人可以正常通过。具体见下图:6 .当车辆驶过十字路口的时候，东西方向的指示灯是黄色的，东西方向的车辆都进入了等待状态，然后开始向左转弯，而南北方的指示灯依然是红色，不允许通过，而在南北方向的行人是可以通行的。具体见卜图：图3-6南北方向禁止通行，东西方向等待7 .当车辆进入十字路口时，此时东西方向是左转指示灯，车辆可以进行左转，南北方向依旧是红灯，车辆不能通过，行人不能通过，这个时间要持续19秒。具体见下图:8 .当车辆驶入十字路口的时候，东西方向的左转信号灯变成了黄色，南北方向的指示信号灯都是红色的，这个时候，应该南北方向的车辆和行人都应禁止通行。倒计时为2秒，具体见下图：3.3本章小结这一章重点阐述r该系统的要求，本系统提供r显示模块功能和按键模块功能，最后，对各个时间段的具体运作方式进行了剖析.第4章系统硬件电路的设计4.1 系统硬件总电路构成该设计选用外用器件组成最小控制系统以及STC89C52单片机来满足目的，十六个红灯和绿灯标识人行行道的通行状态，四组红色、黄色、绿色总共32个1.ED灯构成了一个信号指示器，而倒计时模块则是用8个1.ED在东南西北方向分别设置2个，用于显示通行和禁止的具体时间，五个按键则组合成第位模式,繁忙状态、紧急模式以及设定时间这五个模式.该单片机技术是这个系统最重要的，它形成了具有一套集数据的收集、集远程控制与自动化于体的智能闭环遥控管理系统，这个主控系统中重要硬件集成电路基本上有单片机、各个状态的指示灯、按键和电路的驱动以及Ied进行数字的显示这些大部分部件来组合成来的。把这些数据送给Icd数据显示的引脚是PO引脚和P2引脚进行的，其中用来控制红绿黄发光的是二极管的P1.引脚进行的，P3引脚用于口按梃控制，REST引脚与重置电路相连，XTA1.I与XTA1.2则与晶振时钟电路相连。4.2 单片机的应用4.2.1 单片机引脚介绍本次系统所使用的STC89C52单片机的关键因素及特点：(I)具有优越的性能价格比特点。(2)该软件、便件系统的综合优化程度高，体积小。在微处理罂的各个功能模块中，都有相应的功能模块.其内部的网络结构是参考了类似模拟总线结构的体系结构，目的就是消减用于很多芯片之间所需要的数据接口的作用，这就会让单片机的在工作是更加的稳定牢靠，减轻使起受到的影响。另外，还有因为它占用空间小，所以即使在强磁场的工作环境也不会受干扰并起到保护作用，所以在不良的环境下可以开展工作.(3)在控制这个方面它的功能很全面和稳定。现在工业控制的需求化不断的在提高，所以需要不断的完善并且满足需求，因此在普遍的单片机的指令信号系统中都得具有充分的方向转变的控制指令信号和i/o口所需要的逻辑运算器的操控以及时间分配处理运行等控制功能。单片机在完成这些控制功能方面的基本功能和运算处理能力全都比同层次的微机都高上许多。(4)在功能上面的消耗得很低，电压强，所以非常适合研发出产一些带若方便体积小的产品。(5)外部串行总线的连接方式有很多种比如spi这些方式，进行合理的应用，使得出行总线的体枳更加的小，也让结构更加的简单明了，(6)因为单片机在系统优化配置以及系统可扩充性比较典型和合理，所以更加方便共同构成形成各个大小领域的应用系统.下面介绍的是STC89C52单片机在本设计中各个IIi要引脚的连接以及在系统中所起的作用：VCC：STC89C52电源正端输入，接+5V.GND：电源地端。XTA1.1.和XTA1.2：维芯片系统的倒相放大器的输入是XTA1.1.,而输入端则是XTA1.2,只要把石英振荡结晶装置放到XTAI,2上，就可以进行操作.reset:这是s1.c89c52的高电平操作，在芯片全新设冏时，此时的这个引脚要变成高电平才可以实现该功能，但是它的周期必须有包括两个或者更多的时间周期，此时就可以完成重置。ca/vpp：取用或者储存外部的程序，该过程是低电平的动作，如果之后连上低电平的话，它就不会去使用执行外部的程序。所以它就必须是一个低电平，并且过程中不会被改变持续保持，否则将不会取用外部的程序,由于在其内部,几乎没有多余的存储空间来存储应用软件.所以当8751被使用的时候，它的引脚就会一直处高水平。PROG：指地址锁定使能信号。STC89C52外部的8比特锁存器可以使该引脚激活，在此过程中，将0端口的地址总线锁在锁存器中，这是由于STC89C52采用了多工模式发送地址和数据信息,.在程序运行时，每6,6的工作频率就是这个引脚的输出频率，以此用来驱动其它的晶片时基输入的功能。PSEN：意为程序储存启动，假若8051来读取外部程序代码工作模式的时候，就会把这个信号送出，然后利用这个过程来获取代码的。该支脚一般情况下是连到EPROM的OE脚。在PSEN引脚和RD引脚允许有外部RAM和EPROM的情况下，将数据存贮器与程序存贮器结合起来，STC89C52就能实现64K的寻址范围。PORTO(P0.0-P0.7):0端口是一个双向的输入和输出端口，一共拥有8个位，P0.0和PO.1以及P0.2直到P0.7它们都分别表示位0和位1以及位2直到位7的意思.然而其他三个I/O口(PI口、P2P311)都是没有这个电路组态的，Po端口可以驶动8个1.S的TT1.负载时，作为UO端口使用。在Po端口将以多工模式提供数据和地址总线的情况下，EA引脚是低电平。PoRT2(P2.0P2.7):P2是一个双向直潦I/O输入端,其引脚可以将直流电源电压提升到输入控制电路中，每个引脚都能同时驱动4个1.S的T1.1.输入。PORT1.(P1.OP1.7):PI也是一个具有内部提升电路的双向输入/输出接口,它的输出缓冲区可以驱动4个ISTT1.的负载.PORT3(P30P3.7)3端口具有一个双向输入接口，由输出缓冲器来驱动四个TT1.负载。它还具有其它一些特别的特性，例如定时控制，串口通讯，读写控制等。此引脚函数的指定如下：P3.0：RXD,串行通信输入。P3.1TXD,串行通信输出。P3.2：INT0,外部中断0输入。P3.3：INTI,外部中断I输入。P3.4：TO,计时计数器0输入。P3.5：T1.,计时计数器1输入.P3.6：WR：外部数据存储器的写入信号。用RD,外部数据存储器的读取信号。RST：复位输入。A1.EROG:当把地址锁存的输出电平当作作为锁定地址的位置字节时，表示对外部内存的存取。同时,这个引脚可以作为程序脉冲的输入，同时也可以解释F1.ASH的程序。在这种情况下，A1.E端会有一个稳定的频率循环，用F输出一个正脉冲，其六倍的嫌率是一个振荡器的频率。因此，可以用来计时，也可以作为一个脉冲，向外界输出。图4-1是单机片引脚:P1.OVCCP1.!CAD0P0.0P1.2(AD1.pO1P1.3CO2P02P1.4(AD3pO3P1.5(AD4P04P1.6AD5J>O5P1.7(AD6PO.6RST(AD7PO7P3O(RXD)EXvPPP3.iXE>.A1.Ei5OGP3.2It)P3.3$?Ti)(A.15F27P3.4(O)(A14P2.6P35ff1.)(A13F2.5P3.6R)(A12P24P3.7题(AnP23XTA1.2(A1.OA22XTAIJ绅下21GNDOW2089C52图4-2最小系统的原理图4.3 显示系统4.3.1 1.ED显示图4-31.ED灯这个系统采用了1.ED作为显示器，1.ED的遨思是发光二极管，也就是半导体器件，原理是将电能转变为光.它跟白炽灯与节能灯的发光原理是有差异的，它是根据电场发光而来的，结构如下图4-3所示。4.3.2 数码管显示本设计采用数字管显示器，1.ED是数字管的基础元件。数码管有两种形式，一种是七段数位管，也就是七个二极管和八段二极管，二极管是用来发光的.由F1.ED连接方式的差异，可将其分为共阴极和共阳极。共阴数字管的连接方式是将所有1.ED的阴极连接起来，同样的，用阳极连起来。在使用的过程中，共阳数字管的CoM必须是+5V,当1.ED的阳极很低的时候，它就会发光,如果是高电平，它就不会发光。在实施应用时,共阴极COM应与GND相连接，当1.ED的阳极很高时，它就会发光,而在极低的地方，它就不会发光。还有它因为性价比高以及使用方便，所以它能够在家电器中被认可与应用，它的原理如图4*4所示。三Q1.卜95i-j日日rciEQ幻04k乱图4-4数码管显示4.4 信号显示驱动电路该控制系统采用74HC573电路作为驱动和显示，74HC573中有8个D型锁，每个都是独立的D里输入，适用于三种状态的输出。所有的锁存器共享一个锁定启用（1.E）和个输出启用（OE）终端。在4-5中显示了74HC573的驱动电路。74UC573的功能和特点:三种类型的正相输出。在芯片界面的两恻，分别有输入和输出，使得由微处理落所提供的界面连接操作更为方便。作为单片机和微机的输入输出端口。共享三种状态输出的启动端。VCC卜Cd9SQGZ-Ogyo3oooooSSUiNaaaaaaaaEAQU：°OIo8aSSZc£coi,Sooo,Soo,>图4-574HC573驱动电路图此芯片将I1.个引脚的VeC和I个引脚接地，整个的芯片是输入端输入低会使输出端输出低以及输入端输入而会使输出端输出i',这就是跟驱动作用差不多。本控制系统进行驱动的还有三极管，它的原理图如图4-6所示。三极管为一类控制元件，它的作用为控制电流大小以及放大作用。三极管当接收到个放大的信号时，首先必须要使其内部进入一个导通状态，必须要先在其上半部建立合适的一个偏巴静态放大工作点，这样也就是叫做静立偏置，如果不这样会发生放大失真。用选择合适放大倍数三级管，经过个电流放大的输入电流达到控制驱动1.ed,它的电流放大倍数具有工作成本低，容易手动实现，容于自动控制的放大特点.4.5 键盘输入电路本次控制系统要使用键盘输入电路，而矩阵型键盘和独立式键盘是单片机里最基本的两种键盘。其中,矩阵键盘具有程序史杂、占用较少I/O端口的优点。而这种独立的键楸，每个接口都有一个按钮，按钮的另一头是接地的，或者是供电的，这样的接口非常的简单，系统也非常的稳定。因此，在设计上，考虑到了这个问题，采用了一个独立的键盘连接方式.该模块的基本原理是通过雎芯片输入端口的读出端口是否存在高、低的信号来判定是否存在按键。将电源键的端连接到电源/0端口,另端连接到电源，当程序启动时，输入/输出湍口为高电平，i/o口也一直是高电平。若按下按键，则I/O口短路产生低电平，按键松开后该门又变成了有电平。所以电平有变化就是有按下按键的操作。在采用此红绿灯控制系统时，在键盘这块，我们也要对其进行消震。抖动就是在按下到未完全按到底的那期间会产生一个不稳定的电平信号，这是无法避免的，抖动的幅度在10-200毫秒之间，通常情况下人是看不见的，但对单片机来说，抖动的时间太长了，需要硬件和软件去抖动,而硬件则需要些电路来处理抖动,而软件则需要等抖动的时间一过，才能继续工作.因此，这一次，我们选择软件来排除抖动，原理是等到低电平信号出现的时候就进行延时来避免抖动，再读V。口的值当为I的时候说明延时不够，当0时，指按卜.按钮，使用对应的处理器。在4-7中显示了该键盘的电路图：P33P34P36图4-7键盘控制电路图4.6 本章小结这一章是关于该系统的主要馍件设计，首先分析本次系统的总体电路构成，然后详细介绍了本次所使用到单片机技术，详细阐述了微处理器的引脚与微处理器的最小化：接着对显示系统进行了详细的胡述，并对其进行了详细的分析。键盘输入电路，保证系统的完整性。第5章系统软件程序的设计5.1 程序主体设计流程控制程序分为：红色、绿色、黄色、1.ED显示、键盘设置处理、消除抖动延迟、应急模式等。软件主要包括两个主要的模块：按键处理器和50本秒的扫描程序。见下图：图5-1系统总的流程图5.2 子程序模块设计按键模组的控制是以中断方式进行的，而采用独立键盘则是利用MCUI/O接口读出端口的电平高低，从而判断是否按下r按键.按键一般情况下接地月一方向接力。口，开始的时候都是接高电平，这个时候没有按卜.，“。也是处于高电平。如果按卜.按键，则说明i/。口短路产生低电平，按键松开后该口乂变成了高电平。所以电平有变化就是仃按下的操作。图5-2中断子程序图5-2描述的是中断子程序的过程，定时器的中断子程序是一个非常主要的重点，定时器开始启动后，它便会从原来的计数值上开始再次添加1的计数，假如在开始的那个时候，我们没有提前设定(h以及110,因此皆是0,如果计时器的时钟频率为12MHZ,那么12个时钟循环表示一台机械循环，那么机蹲的循环为1us,每记满一个IhO和H0,就需要216-1个数字，多了个脉冲计数罂，就会立即请求CPU的中断。大约就相等于65.6ms,假如我们想要定时50ms的话，那么就必须根据需要先给IM)和UO分别重新安装一个定时初始数值，在这个定时初始数值的设计基础上在记500个进位数后，定时罂就会开始溢出，此时刚好也是说就是50ms中断次，我们在编写个程序时，在2()个50ms的定时器中断之后，就被视为I秒，那么就可以准确地确定计时时间，并对计时数字管理器的输出进行更新，并在不同的时间和状态之间切换。中断子程序由数字管输出的数据更新和各个状态处理冷组成。具体见下图：图5-3定时中断流程图5.3 本章小结本章重点介绍/本系统所需的软件开发过程，并对各子模块进行r详细的阐述.具体代码可见附录。第6章系统功能调试6.1系统功能的实现为测试交通信号灯系统功能的稳定性，本文设定的测试步骤如下：I.用DC-USB线将电路板与电脑USB接口相连来为系统供电，再按卜.自锁开关电路正常供电。如下图6-1所东，电路板上的交通信号灯系统默认的显示状况为：东西方向上的主干道路的红色和人行通道的绿色1.ED被点亮且数码管显示60s倒计时,南北方向上的主干道路绿色和人行通道的红色1.ED灯被点亮且数码管显示40s倒计时。即默认卜东西方向上为红灯为60s停车等待,南北方向上为40s绿灯通行时间。左上角的数码管显示60即表示交通灯系统红灯的时间。图6-1默认显示2 .如下图&2所示，由于东西方向的红灯时间要比南北方向绿灯多20s,当南北方向绿灯倒计时五秒时，当黄灯闪烁完毕后，南北方向有20秒左右的左转弯时间，这时南北方向的车辆可以向左转弯，所有人行道的指示灯都是红色的。图&2南北方向左转3 .如卜.图63所示，当左转指示灯还剩5s时，黄灯开始闪烁，闪烁结束后切换通行方向。这时南北方向上的主干通道以及人行道为60s红灯，东西方向上的主干通道和人行道为4()s绿灯。此时说明交通灯信号系统基本功能能螭正常工作，下面将测试该系统的按键调照通行时间、紧急模式和繁忙模式的特殊功能。图a3切换通行方向4 .如下图6-4所示，按动调整红灯时间的加减按键，被调整的时间在左上角的数码管上显示，在这个时候，在40秒内进行J'调试，也就是在左上方的数学管显示40。在红绿灯信号系统转换方向的时候，红灯时间会按刚设定的40$倒计时工作显示。图6-4加减时间5在下图&5中，当应急按钮被按下时，信号灯系统的各个方向都会出现红色，这是特种车辆在执行紧急任务时可以使用的。图6-5索急模式6.从下图6-6可以看出，在繁忙模式按钮被按下后，红灯的持续时间为45秒,在这个时候，数字管在左上方的数字管显示45。图6-6繁忙模式至此，交通灯信号系统的基本功能及其特殊功能都测试完毕，测试表明该系统功能能够正常运行。6.2本章小结本章节主要是根据笫-:章节所需要的具体功能进行展示，测试本系统是实用性，适用性和正确性，以测试的方式保证硬件和软件程序的交替结合融入本次系统的完整，以致于正常运行。第7章总结与展望经过这次毕业设计，我把很多在大学期间所学的专业知识运用到了这次的毕业设计当中，并旦在从中也找到了很多自己不足的知识点，但是在过程中都慢慢进行了学习与补充.体会到自己欠缺的地方有很多和知识的重要性，希望在以后的生活里能掌握更多的专业知识.更加深入的掌握了单片机操作方法。让我在单片机内部组成结构，单片机基本原理.里面各个引脚的功能和定时器及电源中断等方面的实际运行情况都有j'更深U次的理解。而且能够把自己所掌握的单片机知识运用起来设计一些简易的系统。通过本次的设计，熟悉了一个工程设计项目时需要经历的几个环节。本次的设计经历/从硬件理论的研究开始到硬件的原理示意图设计,元泯件的选择以及PCb版的绘制，软件的编程之后并进行了调试。这大大地锻炼了我在专业领域中完成设计的工作任务，认识了一个企业电子产品从无到有的经历过程，为以后的工作事业以及学习的方法带来了经脸。对于整个过程，让我掌握了查找资料的方式与技巧。其中遇到了许多的问题，有些是自己没有办法独自理解和解决的，所有就得通过网上查找资料，来进行自我学习与理解，还有寻找老师以及同学进行交流时我进行解决问题方向的指导.这些方法是进行问题的解决的方式。从中让我明白了本设计涉及的知识是非常广阔的，为了获得更多的知识以及解决问题需要与他人进行交流，并认真听取他人的遨见和观点，收集和学习网上的资料，要不断的学习。参考文献1.1.iWcn1ZhangHongying.HuangZhaoguo.1.iChcnhui1HuQizhou.Human-Vehic1.eIntersectionTraffic1.ightsTimingOptimizationResearchJ.Journa1.ofAdvancedTransportation.2022.2022.2)FaizanRashecd1Kok-1.imA1.vinYau,RafidahMdNoor1Yung-WcyChong.4.DeepReinforcement1.earningforAddreSsingDisruptionsinTraffic1.ightControU).Computers.Materia1.s&amp;Contina,2022,71(2).3XingJianing,Chu1.iang1GuoChong.OptimizationofEriergyConsumptionBasedonTraf11c1.ightConstraintsandDynamicProgramming(J.E1.cctronics.2021.10(18).401.ajideB1.essingOIajide5OkeA1.iceO1.ufunke,OdeniyiO1.ufemiAyodeji1OIabiyisiStephenO1.atunde,AdeosunO1.usegunO1.ajide.AnApproachtoImprovetheAvai1.abi1.ityofaTraffic1.ightSystcm(J).Internationa1.Journa1.ofInte1.1.igentInformationSyStemS.2021.10(4).5PcrczYuri1PcrciraFabioHenriquc.Simu1.ationoftraffic1.ight(Jisnipiionsinstreetnc1.worksJ.Physica:Statistica1.Mechanicsanditspp1.ications.2021(prepub1.ish).张永志.基于单片机的自适应交通信号灯控制系统设计J.电子测试,2020(19):32-33+89.DOI:10.16520/ki.1000-8519.2020.19.009.石广召.李杰.基于单片机的智能交通灯控制系统设计J.南方农机,2020.51(05):211-213+240.网吴文兵，张云秀,智能交通信号灯控制系统设计与研究J,信息技术与信息化.2019(09):4940.邢静，秦嘉宝.智能交通信号灯控制系统研究信息技术与信息化.2019(06):225-227+230.10郑丽敏.基于堆片机交通信号灯控制系统的设计与仿真J产业与科技论坛,201.7,i6)S657.II汪利华.浅析单片机对交通信号灯的控制U.电脑知识与技术.2017.13(07):216-217.DO1.I0.14004ki.ckt.2017.1016.蔡怀源.基于单片机的交通信号灯控制系统设计网.电子制作.2017(01):2。21.+38.DOI:10.16589/I1.-3571tn.2017.01.(X)6.13俏传浦.基于单片机控制交通灯的设计J.赤峰学院学报(自然科学版),2013,29(22):32-33.DOk1.O.1339M.cnki.issn1673-26Ox.2OI3.22.015.14邓忠选.基F单片机控制的交通信号灯J.无线互联科技,2013(02):120.15王洁琼,张俊峰,王昊.基于单片机的交通信号灯设计叫.咸宁学院学报.2009,29(03):5657+61.DOI:10.16751ki.hbkj.2OO9.O3.O2O.附录A原理图图A1.系统原理图附录B实物图图B1.实物显示图附录C仿真图图C1.仿真图附录D源程序+*XfT1.cdefineucasunsignedcbacdefineuintunsignedmt惠定又inc1.ude<zg2.>包含*N件/定义/刖也/>b1.tY1.*e_3BR_1.ZD：P：3：/1.A_33R_XXt»：沙r号afc1.tY1»二SBK二1.ED1.y/13-356二:XD：*,，ab1.tEW_U忘”=5：Z/W_1.£D2?*KSb1.tCM二工D”m："二UD1差Sb1.tSX二工8”C部工。；拄"Sb1.t"二工。二U“控帆Tab1.esx-iow-re75xWMabic.二丫:Uknr/BjtfT3bixcw-iei-r3jrw.SbIt3X二UedP1.T/35(红灯StXtnQunHeenP3F/ew人行，打SbItSg)UM*eenF3r/SM人行灯9b1.C3pZc“1._1.£D-”，e/2牙正咆S示灯9b1.Cn”_35-"-，2：A量T缩示灯9bxBUrgBA”5rM正常?S9t>cBUyjeocP3-62遇震七？4519t>caec：C_Beoc-P3T/2遇播Q?fSI9bicAdd-Buttft-P3*3/Is?KiC9t>icRed1.Ce，_Bu"ogP3”，后(Ci<K>1Cno-3M-Ye1.1.w/SM1.tfr称之t>icng二KW二YC1.su。黄灯楼亳t>cn1.jiziChaxT3-110东H万底图计七*元cxYiBe-SjO北方向康计办学元.UCMrEW»,SH-,W1.-/ffWtttJKttr正再3vc&ar11H7331U4-n(U13SXU7Kp>孑1!79Q(ie11jtocstcodetabxio(oxsrroxocvOa,osirvos«,oscd4c三td4axo?#a×f,ox11