十字路口的交通干道為南北和東西兩個(gè)方向，各路口均有紅黃綠交通信號(hào)燈以及顯示通行/停止倒計(jì)時(shí)時(shí)間的數(shù)碼管。交通燈控制系統(tǒng)的功能如下：

1）信號(hào)燈和數(shù)碼管的工作過(guò)程為：南北方向紅燈亮20秒（數(shù)碼管從20倒計(jì)時(shí)），東西方向綠燈亮17秒（數(shù)碼管從17倒計(jì)時(shí)），接著黃燈閃爍3秒（數(shù)碼管從3倒計(jì)時(shí)）；在黃燈變?yōu)?秒時(shí)，東西方向的紅燈亮30秒（數(shù)碼管從30倒計(jì)時(shí)），則南北方向綠燈亮27秒（數(shù)碼管從27倒計(jì)時(shí)），接著黃燈閃爍3秒（數(shù)碼管從3倒計(jì)時(shí)）；在黃燈為0秒時(shí)，南北方向紅燈亮20秒，則東西方向綠燈亮17秒，依次類推。

2）南北和東西方向的通行時(shí)間可用按鍵分別調(diào)整（增加或者減少）；

3）根據(jù)實(shí)際車流量可以設(shè)置三個(gè)不同工作時(shí)段，分別為“忙”、“不忙”和“閑”，三個(gè)時(shí)段的南北和東西方向的交通燈的時(shí)間是不一樣的，“忙”的時(shí)間大于“不忙”，“不忙”的時(shí)間大于“閑”；

4）三個(gè)時(shí)段通過(guò)串口通信設(shè)置，串口通信數(shù)據(jù)格式為兩個(gè)字節(jié)，前一個(gè)字節(jié)表示地址，后一個(gè)字節(jié)表示時(shí)段。地址字節(jié)為0x01、0x02、0x03等，分別表示不同小組的地址。時(shí)段字節(jié)為：0x00、0x01和0x02，分別表示不同時(shí)段，即“閑”、“不忙”和“忙”。例如傳輸數(shù)據(jù)0x01，0x00時(shí)，表示第一組的“閑”時(shí)段。

1、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)主要由主控中心-宏晶科技STC89S52單片機(jī)和復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、信號(hào)燈控制顯示電路、數(shù)碼管控制顯示電路及按鍵控制電路等功能模塊組成，系統(tǒng)硬件框圖如圖1所示。

圖1 ?交通燈控制系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)框圖

復(fù)位電路和時(shí)鐘電路為通用電路模塊，晶振頻率為11.0592MHz。

信號(hào)燈控制顯示電路如圖2所示，采用單片機(jī)P1口中的P1.0~P1.5控制12個(gè)發(fā)光二極管模擬實(shí)際交通信號(hào)燈。其中，P1.0~P1.2分別控制南北方向的紅燈、黃燈和綠燈，P1.3~P1.5分別控制東西方向的紅燈、黃燈和綠燈。所有信號(hào)燈采用共陽(yáng)極的方式連接，即當(dāng)P1.0~P1.5相應(yīng)端口輸出低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，指示相應(yīng)的交通狀態(tài)。

圖2 ?信號(hào)燈控制顯示電路圖

采用4位七段數(shù)碼管顯示通行/停止倒計(jì)時(shí)時(shí)間，數(shù)碼管控制顯示電路如圖3所示。數(shù)碼管的8段段碼與單片機(jī)P0端口連接，4位位碼與單片機(jī)端口（A1~A4）經(jīng)三極管反相后相連接。通過(guò)分時(shí)輪流控制各位數(shù)碼管的位碼，使各位數(shù)碼管輪流受控動(dòng)態(tài)顯示數(shù)字。由于數(shù)碼管為共陰極連接，段碼和位碼高電平有效。

圖3 ?數(shù)碼管控制顯示電路圖

功能按鍵電路如圖4所示，有三個(gè)按鍵，S1、S2和S3，分別與單片機(jī)P2.0~P2.2端口連接。按鍵的主要功能是手動(dòng)調(diào)整通行時(shí)間。具體為：S1用于通道的切換，按1次為調(diào)整南北方向通行時(shí)間，按2次為調(diào)整東西方向通行時(shí)間，按3次退出時(shí)間調(diào)整；S2用于增加通行時(shí)間，每按一次通行時(shí)間增加1S；S2用于減少通行時(shí)間，每按一次通行時(shí)間減少1S。當(dāng)然，時(shí)間的調(diào)整步長(zhǎng)可以是其他任意值，如5s或10s。通行時(shí)間設(shè)置有最長(zhǎng)時(shí)間值和最短時(shí)間值。

圖4 ?功能按鍵電路圖