天津**大学2014届本科生毕业设计论文
2.2.2车流量的检测与调整
随着我国经济建设和科技的迅速发展，城市人口和机动车辆在与日俱增，交通运行量越来越大，交通拥挤、堵塞和事故现象日趋严重。车辆检测作为智能交通系统的组成部分，在智能交通系统具有极其重要的地位。从目前的情形来看，车辆检测的检测方式有很多，各有优缺点。例如：红外线检测器、地磁检测器、机械压电检测器，磁频检测器、波频检测器、视频检测器等。通常车流量检测采用传感器、单片机及其外围电路来实现。 而且，目前国内使用的红绿黄信号灯都是固定的红绿黄灯时间，并自动切换。在智能交通系统中红灯时间和绿灯时间，是根据路口东西向和南北向的车流量，利用统计方法确定的。
2.3交通灯控制系统的基本构成及原理
交通灯控制系统利用51单片机设计，单片机可以直接控制红绿黄信号灯的状态变化，基本上可以控制交通的正常通行。接入LED数码管就可以显示倒计时时间来提醒驾驶员及行人，这使交通控制系统更具人性化。本交通灯控制系统设计在此基础上加入了车流量检测电路，单片机对此进行具体处理，及时调整红绿黄信号灯的时间控制。如图（图2-2）所示：
单片机最小系 统 数码管显示 STC89C52单片机 车流量检测 红绿黄信号灯控制 图2-2 系统的总体框图
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本交通灯控制系统以STC89C52单片机为控制核心，连接成最小系统，由车流量检测模块，信号灯状态模块，LED倒计时模块。系统的总体框图如上所示。
给该系统上电，系统进入正常运行状态，执行交通信号灯循环显示的状态控制，同时将倒计时时间数据输入到LED数码管上实时显示。在此过程中还要实时车流量的检测便于及时的调整红绿黄信号灯的禁行与通行时间，从而提高车辆及行人的通行效率。因此满足不同路况的需要。
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第三章 系统硬件设计
3.1单片机简介及其外围电路
3.1.1单片机型号选择及简介
单片机属于控制类芯片，目前其应用领域非常广泛。例如： （1）工业自动化。如数据采集，测控技术。
（2）智能仪器仪表。如数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。
（3）消费类电子产品。如洗衣机、电冰箱、电视机等。 （4）通信方面。如调制解调器、程控交换技术等。 （5）武器准备。如飞机、军舰、坦克、导弹等。 单片机的特点：
（1）性价比高，开发周期短，易于产品化， （2）集成度高，可靠性好，抗干扰性强， （3）功能完善，接口多样， （4）低功耗、低电压
一般电源供电电压在5V范围内单片机都能正常工作，供电的下限可达1～2V。 （5）总线多样，易于扩展单片机外部的典型三总线结构,方便系统构扩展,构成各种规模的应用系统。外部总线增加了I2C及SPI等串行总线方式, 可根据需要进行并行或者串行扩展。
本系统采用的主控芯片是STC89C52（管脚图如图3-1）所示：
图3-1
STC89C52是一种低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8K BYTES的可反
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复擦写的只读程序存储器(EPROM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准的80C51和80C52产品的指令系统和引脚兼容，芯片擦写允许程序存储器在系统内部或一个普通的非易失存储器的程序员所改写。片内置通用8位中央处理器（CPU）和FLASH存储单元，功能强大的STC89C52单片机适用于许多较为复杂控制应用场合。
STC89C52提供以下标准功能：8K字节FLASH闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时时钟电路：同时，STC89C52可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 管脚说明：
VCC：供电电压。 GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
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P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为STC89C52的一些特殊功能口，如下所示： P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（计时器0外部输入） P3.5 T1（计时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
XTAL1：它在单片机内部是一个反向放大器的输入端，构成了片内振荡器。当采用外部时钟时，HMOS单片机的该引脚应接地；CHMOS单片机的该引脚作为外部振荡信号的输入端。
XTAL2：它在单片机内部是片内振荡器的反向放大器的输出端。当采用外部时钟时，HMOS单片机的该引脚作为外部振荡信号的输入端；CHMOS单片机的该引脚应悬空不接
3.1.2单片机最小系统电路
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