基于ATmega128單片機(jī)的交通信號(hào)機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) - 圖文-

1、 工韭撩制計(jì)算機(jī)2006年餾卷第7期692.5指示燈及EEPROM擴(kuò)展電路采用疊imegal28的兩線(xiàn)串行憨線(xiàn)懈l接日與帶l接胬的芯片相連,芯片間的連接只鐨要時(shí)鈍SCL穰數(shù)搬SDA鼴條線(xiàn),最高可達(dá)400kHz的數(shù)據(jù)傳輸率,通過(guò)改變芯片的地址連接方式瓤實(shí)現(xiàn)8芹PCA9554D霸毒片AT24C2§6與俐l接口總線(xiàn)提連,因此該連接方式具有逡線(xiàn)簿單,傳輸效率意,與剮l接霉:囂口總線(xiàn)連接的器件數(shù)易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。指示燈及EEPRoM擴(kuò)展鶼電路豳翔圖3所示,圖中PeA9554D芯片蔫來(lái)實(shí)溉串入并獺接鬻格嘴的數(shù)撰轉(zhuǎn)換,AT24C256熙寒?dāng)U展外部EEPROM。 潮1薅號(hào)撬慧驤溪蠶2。1電愿轉(zhuǎn)換由于照

2、明電壓是220V的交流電,而單片機(jī)需要5V電壓供電,秀戴必綏對(duì)照驤電疆遴符電爨轉(zhuǎn)換。如聚壹攘采耀2囂V交流電變5V直流電的方式,變壓器容易發(fā)熱而且電源穩(wěn)定憾差,容易影響單片機(jī)的正常工作。因此購(gòu)買(mǎi)市場(chǎng)上已有220V變2V豹瞧源,然黲焉逶過(guò)毫壓轉(zhuǎn)換毫駱來(lái)實(shí)褒麩12V到剿熬壓轉(zhuǎn)換。2.2信號(hào)輸出電路信號(hào)轅爨毫路采耀4片8255芯囂進(jìn)符I/0鼙擴(kuò)震,擴(kuò)震后的I/0口主要用于交叉口四個(gè)方向信號(hào)燈的控制,其中8255的PC翻作為預(yù)留的I/O口,用于連接檢測(cè)線(xiàn)圈來(lái)采集交叉日戇交逶滾數(shù)據(jù)。髂號(hào)輸爨電路如溪2掰示,圖孛825S豹陀鑫與檢測(cè)線(xiàn)圈的連接沒(méi)有畫(huà)出。圈3指示燈及EEPRIM擴(kuò)展電路2.6串日收發(fā)電駱事曩

3、收發(fā)電路魘來(lái)實(shí)現(xiàn)單弦援與上傻枧數(shù)據(jù)蛉傳簸,單盼機(jī)通過(guò)檢測(cè)線(xiàn)圈將檢測(cè)到交通流數(shù)據(jù)通行串口上傳銣上位機(jī),上位稅通避算法將這些數(shù)據(jù)生成一個(gè)可供信號(hào)機(jī)執(zhí)行的方案然聰再下傳到單片規(guī)。串墨收發(fā)電路圖如爨4醞示。圈4串口收發(fā)電路3軟件設(shè)計(jì) 鼉匯編語(yǔ)言粳斃,C語(yǔ)富其有與攀冀橇指令及磺籜戈關(guān),耱予實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程,程序的可讀性和可維護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn),而且逐熊實(shí)現(xiàn)匯編語(yǔ)言所不能實(shí)現(xiàn)的下CP/IP協(xié)議、HHP和FTp的功煞,霆她本項(xiàng)曩皋思C語(yǔ)富績(jī)黎,在綜合滋較強(qiáng)翦霹震予AV敬系列單片機(jī)的C編譯器ICCAVR,GCCAVR,CodeVisionAVR和AR的基礎(chǔ)上,選踴iCCAVR編譯器。黃先在lCCAVR孛編輯原程序,然

4、后編譯,編譯通圈2信號(hào)輸出電路過(guò)后生成一個(gè)后綴名為宰.cof2.3時(shí)鐘毫路戇文侉,把該文俸調(diào)入到劃R時(shí)鐘電路用來(lái)給信號(hào)機(jī)提供實(shí)時(shí)時(shí)間,信號(hào)機(jī)根據(jù)當(dāng)前時(shí)Studio中,PC機(jī)連接上雙龍間自動(dòng)執(zhí)行時(shí)段表中設(shè)蓬的運(yùn)行方案,因詫實(shí)鐘電路髓否提供公司SLJTAG的仿真器,仿準(zhǔn)礁的拜重闐裁顯莓馨尤其重要。對(duì)鈍電路采爆三線(xiàn)串蠢接霜懿囊器連接上目椽電路扳巷就DSl302芯片提供實(shí)時(shí)時(shí)間。DSl302與單片機(jī)的通信接口簡(jiǎn)可以進(jìn)行在線(xiàn)調(diào)試。如果程序單,可提供秒、分、小時(shí)、星期、玨、月和年等信息,對(duì)于少于31天運(yùn)行的結(jié)果正確,也可以抱程的月份,芯片還會(huì)自動(dòng)予以校正。穿下載剄攀冀橇孛。禚進(jìn)符攜2.4數(shù)碼管顯示電路真調(diào)

5、試前,必須要正確配置熔數(shù)褥管駐示電路采用Z惦7289芯片實(shí)現(xiàn)按鍵功髓和數(shù)碼黧位和鎖定位,否則擎片視不管的顯彖功熬。一片Z崛7289芯冀按鍵數(shù)最多霹擴(kuò)嶷到8×8=熊正譽(yù)工傺,若熔絲位秘鏤定6舞個(gè),遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足了一般應(yīng)用的需求,且芯片能自動(dòng)識(shí)別按下的位配鬣不當(dāng)則可能造成單片按鍵,不需要在軟件中設(shè)置戇時(shí)程序和按鍵去掉動(dòng)處蘧。采孀兩機(jī)死鎖。片ZLG挖89級(jí)連的方式,還霹以憋數(shù)弼管擻數(shù)擴(kuò)充裂16俊。(下轉(zhuǎn)第荑盈S主纛癢藏程垂80基予酗CGS的供求裂辯懿逡翟籃控系統(tǒng) 算機(jī)向PLC傳送數(shù)據(jù)失散時(shí),計(jì)算機(jī)膩傳送開(kāi)始至攘收最后一圖3通用串口父設(shè)備與PLc子設(shè)備的屬性設(shè)置?妻簍要筆翌望苧鬯,著苧譬望!?!s

6、:跫奠中1,尊登璺乎譬妻蝥癸設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù),繪鍘重要參數(shù)的變化走勢(shì)圖,其中狀妻婆譬妻翱良。碧簍妻:j竺饕塑,!往停丘位,靖號(hào)為1,校驗(yàn)?zāi)街髌贝貕K晶蘭界面磊菌_4薪蒹+一。一時(shí)間為10ms。其梯形圖如圖2所示。 MOV H6086MOV HOOOlMOVKl閔2PLC通信參數(shù)設(shè)鬣梯形圖在MCGS孛落要傲藕應(yīng)酶設(shè)置:譙工俸鑫孛,熹瓷設(shè)備鍵口,進(jìn)行設(shè)備組態(tài),首先,添加一個(gè)通用串口父設(shè)備O,雙擊通用率髓父設(shè)備0,按如下圖3所示遽行屬性編輯r與下使稅懿逶信保持一致;再在通用串口父設(shè)備下添加一個(gè)三菱F×一485子設(shè)備,雙擊設(shè)灌子設(shè)餐P戇震瞧,初始王作獲態(tài)為賽凌、采矮戇協(xié)議格式為485協(xié)議1

7、、pLC地址為1。遙遭設(shè)置:在予設(shè)備P戇逡部鼴牲孛煮毒“設(shè)麓設(shè)備海部屬性”,右邊出現(xiàn)省略母,點(diǎn)擊省略號(hào),出現(xiàn)三菱一FX485通道屬攥設(shè)萋對(duì)話(huà)框。在逶邀媾犍設(shè)置對(duì)話(huà)框孛,W以添趣逶道,對(duì)F×2N的×、Y、M、D的寄存器值進(jìn)行讀、寫(xiě)或讀寫(xiě)。在設(shè)備PLC 懿聰性設(shè)羹塞瑤中點(diǎn)擊“通遂連接”按鏹,將通道與實(shí)辯重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的變量相連接,即可讀取PLC中的寄存器中的數(shù)據(jù)(包括模擬繁輸入模塊所輸入的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)撂,冠對(duì)也可以寫(xiě)入數(shù)據(jù),控鍘PLC的輸出。4上位機(jī)監(jiān)控界覆設(shè)計(jì)MCGS工控綴態(tài)軟件是一褰32位工控綴態(tài)軟件,可運(yùn)行于Windows95/98/NT/2000/×P操作系統(tǒng),集動(dòng)畫(huà)照

8、示、流程控溯、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制與輸獺、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、雙橇熱備、工程報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)與曲線(xiàn)等諸多強(qiáng)大功能于一舟,并支持國(guó)內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與輸出設(shè)備。上位機(jī)監(jiān)控界面由MCGS組態(tài)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),主要完成以下霞方蘑鶼工作:1運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視功能。通過(guò)讀取PLC輸入、輸出繼電器瓣?duì)顟B(tài)及各釋模接量傣怠來(lái)掌握系統(tǒng)運(yùn)獲態(tài),實(shí)融顯示務(wù)重(上接第69頁(yè)信號(hào)機(jī)軟件設(shè)計(jì)的主漉程圖如圖5所示,主要功能模塊包括:孚動(dòng)控涮、黃闐控制、多時(shí)段控制、感應(yīng)控制和聯(lián)網(wǎng)控鋱。其中黃閃控制用于晚上車(chē)流量少時(shí)采用模式,感應(yīng)控制采用傳感器檎測(cè)車(chē)流量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)栩位控涮。在具體實(shí)褒中,通過(guò)硬俘及軟件擾干擾措施來(lái)改善信號(hào)機(jī)運(yùn)行的可靠性問(wèn)題。4結(jié)束

9、譜信號(hào)機(jī)是城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)的基本設(shè)備,其性能優(yōu)良與褥壹接彩璃城帝交逶。本文磷籍酶交通信等撬適應(yīng)了信號(hào)橇圈4上位機(jī)監(jiān)櫞主界面2遠(yuǎn)程手漤控制磅戇。遴過(guò)操傳上位規(guī)遠(yuǎn)程羧割界巍直接控制水泵電機(jī)和變頻器的運(yùn)行,這有利于提高系統(tǒng)在故障狀態(tài)器重豹應(yīng)急處理貔力。3數(shù)據(jù)管理功能。實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢(xún),自動(dòng)生成生產(chǎn)記錄文件和攝表,對(duì)于報(bào)警及故障信息嫩動(dòng)生成記錄文終供事后分析。4事故自動(dòng)報(bào)警功能。避生產(chǎn)過(guò)程中的檢測(cè)爨超標(biāo)或設(shè)備發(fā)出故障信號(hào)或失去控制時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警顯示,硒時(shí)自動(dòng)拔打管理人員的電話(huà),及時(shí)通知工作人員進(jìn)故障處理。參考文獻(xiàn)】郭宗仁.可編程序控籟器應(yīng)震系統(tǒng)設(shè)計(jì)及遙僚瓣絡(luò)技術(shù)M】.j家:人民郵電出版社

10、,2002.9【2】張萬(wàn)意.可縭程控裁器瘟覆技零】.憩索:斃攀工盈爨羰柱,22。13昆侖通態(tài).MCGS工控組態(tài)軟件手冊(cè)M.jE京:昆侖通態(tài)計(jì)算機(jī)技本駢突愛(ài),24【牧璃臻期:20061228從“點(diǎn)羧”、“線(xiàn)控”到“筒控”的發(fā)展趨勢(shì),經(jīng)實(shí)際應(yīng)廂表明該機(jī)性能穩(wěn)定可靠,多種功熊可選,適合于我國(guó)各類(lèi)大、中、小城市的交通管理與控制。參考文獻(xiàn)1沈文,Eagla lee,詹衛(wèi)前.AVR單片機(jī)開(kāi)發(fā)入門(mén)指導(dǎo)M.北京:清華大學(xué)窶藏:壹,232金釋林,邱慧芳,張皆喜.AVR系列單片機(jī)C語(yǔ)言編程與應(yīng)用實(shí)例酗】+憩哀:濾華大學(xué)撼叛社,23【牧蘸璉期:2e隅.3。鵝】J刊1H挖挖9淵蚓妣轉(zhuǎn) 基于ATmega128單片機(jī)的交通信號(hào)機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)作者:郭祥軍, Guo Xiangiun作者單位:桂林電子科技大學(xué)機(jī)電與交通工程系,廣西,桂林,541004刊名:工業(yè)控制計(jì)算機(jī)英文刊名:INDUSTRIAL CONTROL COMPUTER年,卷(期:2006,19(7被引用次數(shù):3次參考文獻(xiàn)(2條1.金春林;邱慧芳;張皆喜AVR系列單片機(jī)C語(yǔ)言編程與應(yīng)用實(shí)例 20032.沈文;Eagla Iee;詹衛(wèi)前AVR單片機(jī)