城市交道口交通灯控制系统(4)

2.2.8 倒计时计数功能及其实现

本系统使用数码管完成倒计时显示功能。以南北方向为例，数码管显示的数值从绿灯的设置时间最大值往下减，每秒钟减1，一直减到1。然后又从红灯的设置时间最大值往下减，一直减到1。接下来又显示绿灯时间，如此循环。

系统共有4 个两位的LED 数码管，分别放置在模拟交通灯控制板上的四个路口。因为四个方向的数码管应该显示同样的内容，所以我们可以把它们同样对待。也就是说各个方向的数码管个位（把数码管第二位定义为个位，第一位定义为十位）用一根信号线控制，十位用另一根信号线控制。这里采用动态显示。

2.2.9 日历及时间显示功能及其实现

日历及时间主要采用的是实时时钟电路DS1302芯片，它是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，具有体积小、功耗低、接口容易、占用CPU的I／O口线少等主要特点，可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能，可作为实时时钟广泛应用于智能化仪器仪表中。图2－16为DS1302与单片机的连接图。

图2－16 DS1302与单片机的连接图

本设计以单片机为核心,采用主从双MCU结构,以双色LED发光管箭头作为直行和左右拐弯指示,以LED数码管作为倒计时指示,以双色LED点阵作为行人通行的指示,以数字编码无线传输模式实现特种车辆检测,完成了题目要求的所有功能。在此基础上,我们增设了高分辨率(320×240)大屏幕LCD实时显示系统各种状态,同时显示日期和时间;增设了行人通行还配以形象的动画和温馨的语音提示;增设了可根据交通拥挤情况分别设置主干道和次干道的

第3章 系统软件设计

硬件平台结构一旦确定，大的功能框架即形成。软件在硬件平台上构筑，完成各部分硬件的控制和协调。系统功能是由软硬件共同实现的，由于软件的可伸缩性，最终实现的系统功能可强可弱，差别可能很大。因此，软件是本系统的灵魂。软件采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。同时，对软件进行全面测试也是检验错误排除故障的重要手段。由于编程多涉及到数值运算，比较复杂，还有LCD的菜单界面设计都是需要多重选择判断，用我们平时常用的汇编语言编程是很难实现的，这里我们选用了移值性好、结构清晰、能进行复杂运算的C语言来实现编程。

3.1 软件总体流程图

软件总体设计及流程图见图3-1，主要完成各部分的软件控制和协调。本系统主程序模块主要完成的工作是对系统的初始化，包括对HD7279、1302和液晶的初始化，启动无线接收模块，发送显示数据，同时对键盘进行扫描，等待外部中断，以及根据所需要的功能进行相应的操作。其流程图如图3-1所示。

图3-1 软件总体流程图

主程序比较简单，初始化完成后，调用按键扫描程序，取得键值，并根据当前系统状态调用相应的子程序。这里有六个基本的子程序供调用，分别对应系统的各种功能状态。分别是语音提示子程序、特种车检测子程序、紧急状态子程序、设置子程序和时钟显示子程序，倒计时子程序等。

本设计以单片机为核心,采用主从双MCU结构,以双色LED发光管箭头作为直行和左右拐弯指示,以LED数码管作为倒计时指示,以双色LED点阵作为行人通行的指示,以数字编码无线传输模式实现特种车辆检测,完成了题目要求的所有功能。在此基础上,我们增设了高分辨率(320×240)大屏幕LCD实时显示系统各种状态,同时显示日期和时间;增设了行人通行还配以形象的动画和温馨的语音提示;增设了可根据交通拥挤情况分别设置主干道和次干道的

3.2 软件主要子程序流程

3.2.1 紧急状态子程序

图3-2 紧急状态子程序

在紧急状态下，只有紧急状态手动控制按键采可以使所有的LED 都被置为红灯，车辆禁行、行人通行。紧急情况结束后再转成自动状态。

3.2.2 设置状态子程序

图3-3 设置状态子程序

在设置状态，按下Key1 开始设置南北的红灯时间，按下Key2 设置南北的绿灯时间，按下Key3 返回正常运行状态。红灯和绿灯的时间最大可以设为99，超出99 的时候会从20 开始重新计数。

本设计以单片机为核心,采用主从双MCU结构,以双色LED发光管箭头作为直行和左右拐弯指示,以LED数码管作为倒计时指示,以双色LED点阵作为行人通行的指示,以数字编码无线传输模式实现特种车辆检测,完成了题目要求的所有功能。在此基础上,我们增设了高分辨率(320×240)大屏幕LCD实时显示系统各种状态,同时显示日期和时间;增设了行人通行还配以形象的动画和温馨的语音提示;增设了可根据交通拥挤情况分别设置主干道和次干道的

它包含倒计时调整和紧急状态两个状态。主程序中放了一个按键的判断指 令，当有按键按下的时候，程序就自动的跳转到按键子程序处理。当检测到K2键按下的时候就自动返回到主程序。当出现紧急的情况的时候，按下K3或者K4 就切换到紧急状态，当紧急事件处理完毕的时候，按下K2，就可以返回正常状态。

3.2.3 键盘模块程序流程

键盘是人机进行交互的重要接口之一。用户通过按键对仪器下达命令，仪器对按键译码获得相应的键值，并执行相应的命令程序。键盘部分的软件实现主要是指对键盘管理芯片HD7279A进行编程，从而成功地读取键盘值，实现相应的功能。HD7279A的工作流程图如图3-4所示。

图3-4 HD7279的工作流程图