[基于AT89C51单片机的交通灯改进控制]单片机ADC0808

　　[摘 要]针对道路交通拥挤、交叉路口经常出现拥堵的情况,利用AT89C51单片机控制技术,对交通灯控制系统进行了改进和模拟,可以实现紧急和特殊情况的管制。 　　[关键词]AT89C51 单片机 交通灯 改进
　　[中图分类号]TP[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)02-0037-02
　　
　　1引言
　　我国机动车辆发展迅速,而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后,道路拥挤、阻塞现象及交通事故常有发生。如何利用当今计算机和自动控制技术,有效地疏导交通,提高城镇交通路口的通行能力,减少交通事故是值得我们研究的课题。目前,国内的交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯,加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车,车辆分流尚能发挥作用,但根据实际行车过程中出现的情况,还存在以下缺点:没有考虑紧急车通过时,两车道应采取的措施。譬如,消防车、救护车执行紧急任务通过时,两车道的车都应停止,让紧急车通过;如果车道上发生临时事故,应采取相应的紧急措施。
　　为此,我们采用AT89C51单片机对交通灯控制系统进行改进和模拟,能使交通灯在控制中灵活而有效。
　　2任务设计
　　将交叉的十字路口分为A、B两个不同方向的车道,设计并实现单片机交通灯控制系统,实现以下三种情况下的交通灯控制。
　　(1)情况下双方向轮流点亮交通灯,交通灯状态如表1所示。
　　(2)特殊情况下,A道放行。
　　(3)有紧急车辆通过时,A、B道均为红灯。紧急情况优先级高于特殊情况。
　　3 硬件电路设计
　　本任务设计定时控制东、西、南、北四个方向上的12盏交通灯,且出现特殊和紧急情况时,能及时调整交通指示状态。
　　采用12个LED发光二极管模拟红、黄、绿交通灯,在不考虑左转弯行驶车辆的情况下,东、西两个方向的信号灯显示状态是一样的,所以,对应两个方向上的6个LED只用P2口的3根I/O端口线控制即可。同样道理,南、北方向上的6个LED可用P2口的另外3根I/O端口线控制。当I/O端口输出高电平时,对应的交通灯灭;反之,当I/O端口输出低电平时,对应的交通灯亮。P2.0---P2.2分别为B方向的绿、黄、红灯,P2.3---P2.5分别为A方向的绿、黄、红灯。
　　按键S1、S2模拟紧急情况和特殊情况的发生,当S1、S2为高电平(不按按键)时,
　　表示正常情况。当S1为低电平(按下按键)时,表示紧急情况,将S1信号接至脚(P3.2)即可实现外部中断0中断申请。当S2为低电平(按下按键)时,表示特殊情况,将S2信号接至脚(P3.3)即可实现外部中断1中断申请。考虑到可能有紧急情况发生,在单片机的引脚连接按键,当按键按下时A、B两个方向都是红灯。
　　4 软件程序设计
　　在正常情况下,交通灯控制程序流程如图1所示。在中断情况下,中断服务程序流程如图2所示。特殊情况时,采用外部中断1方式进入与其相应的中断服务程序,并设置该中断为低优先级;有紧急车辆通过时,采用外部中断0方式进入与其相关的中断服务程序,并设置该中断为高优先级中断,实现中断嵌套。
　　对于特殊情况的中断服务程序,首先保护现场。因需要用到延时函数和P2口,故需保护的变量有P2、全局延时控制变量。保护现场时还需关中断,以防止高优先级中断申请(紧急车辆通过所产生的中断)出现导致程序混乱。然后开中断,执行相应的服务,A道放行5s。再关中断,恢复现场,中断函数返回前再开中断,返回主程序。
　　紧急车辆出现时的中断服务程序也需要保护现场,但无须关中断(因其为高优先级中断)。然后执行相应的服务,两方向红灯显示10s,确保紧急车辆通过交叉路口。最后,恢复现场,返回主程序。
　　5 结语
　　本系统设计电路图简单、成本经济,灵活方便。既可以达到十字路口的正常运作要求,又可以通过手控方式处理一些特殊和紧急事件。今后,还需要在智能控制方面做进一步的改进和研究。
　　
　　[参考文献]
　　[1] 杨汉祥,刘良福,邬喜辉.用单片机改进交通灯控制系统.北京电子科技学院学报,2005.12:68-70.
　　[2] 蒋汝根,钱丹浩.基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统.无锡商业职业技术学院学报,2006.12:8-10.
　　[3] 王仕旭.一种实时交通灯系统的分析设计.西南民族大学学报,2008(34):883-888.
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