当前位置:文档之家› 基于单片机的交通灯设计

基于单片机的交通灯设计

基于单片机的交通灯设计
基于单片机的交通灯设计

本科生毕业设计

基于单片机的智能交通灯设计——硬件模块设计

201×年5月

独创性声明

本人郑重声明:所呈交的毕业论文(设计)是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外,论文(设计)中不包含其他人已经发表的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文(设计)中作了明确的说明并表示了谢意。

签名:__________________

________年______月_____日

授权声明

本人完全了解××有关保留、使用本科生毕业论文(设计)的规定,即:有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文(设计)的复印件和磁盘,允许毕业论文(设计)被查阅和借阅。本人授权×××可以将毕业论文(设计)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文(设计)。

本人论文(设计)中有原创性数据需要保密的部分为(如没有,请填写“无”):

学生签名:

年月日

指导教师签名:

年月日

基于单片机的智能交通灯设计

摘要

系统采用两块STC89C52芯片为核心控制器件、三色LED灯作为信号灯状态显示、以两位共阴七段显示数码管描述系统各方向信号灯状态保持的时间。由按键开关完成上电初始化操作,各LED灯状态保持时间使用倒计时的显示方式,最大显示时间为99S。两组左转绿、绿、红、黄三色LED灯分别作为南北、东西方向信号灯显示模块,另外四组红、绿两色LED灯分别作为东西、南北方向人行横道交通信号指示灯,至此本设计可以应对交叉路口交通信号系统的基本控制情况。在此之外,为了真实的模拟交叉路口的交通情况,在另一块单片机电路上设计了一条东西方向循环流动的流水灯来模拟车辆通行时的情况。当接收到交通灯主电路信号后流水灯根据交通规则作出相应的反应。

关键词:交通信号灯;单片机;LED灯;数码显示;流水灯

Design of Intelligent Traffic Lights Based on Single Chip Computer

—— Hardware module design

ABSTRACT

The system USES two STC89C52 chips as the core control device, the three-color LED light as the signal of the signal, and the seven segments of the seven segments show the time for the digital tube to describe the state of the light. Completed by key-press switch on electricity initialization, the state of LED lights to keep a lot of time using the countdown display mode, the biggest display time of 99 s. Two groups of left turn green, green, red and yellow color leds lights display module respectively as the north-south, east-west direction, the other four groups of red and green LED lights as something pedestrian crossing traffic signal lamp, north and south direction, thus this design can handle basic control of traffic lights at the intersection. In the outside, in order to more realistic simulation of the intersection traffic conditions, in another piece of single-chip microcomputer circuit design direction of a thing when circulating water lights to simulate the traffic situation. When the signal of the main circuit of the traffic light is received, the running water light will respond accordingly.

key words:traffic light; Single chip microcomputer; LED lamp; Digital display; Running water light

目录

1. 绪论 (1)

1.1 课题研究背景 (1)

1.2 应对交通拥挤问题的策略 (1)

2. 系统的整体设计 (2)

2.1 交通信号系统 (2)

2.1.1 交通管控体系的构成 (2)

2.1.2 交通信号控制原理 (2)

2.1.3 本文中所涉及到的交通规则 (3)

2.2系统功能概述 (4)

2.3 方案的设定与论证 (5)

2.4 系统工作原理 (6)

3. 系统硬件设置 (7)

3.1 单片机的选择 (7)

3.2 单片机的基本结构 (8)

3.3 单片机外围电路设计 (10)

3.3.1 复位电路设计 (10)

3.3.2 外部晶振时钟电路设计 (10)

3.3.3 按键模块 (11)

3.3.4 显示模块电路设计 (12)

3.3.5 东西方向信号灯控制下的流水灯电路 (12)

4. 系统调试分析及结果 (13)

4.1 硬件仿真软件 (13)

4.2 设计实物的制作 (14)

5. 总结与展望 (15)

5.1 总结 (15)

5.2 展望 (16)

参考文献 (16)

附录 (17)

附录I 元器件清单 (17)

附录II 总体原理图 (19)

附录III 仿真图 (20)

致谢 (22)

基于单片机的智能交通灯设计

——硬件模块设计

1. 绪论

1.1 课题研究背景

随着我国城市化发展步伐的不断迈进,我国出现了越来越多城市人口达到百万、千万基数的“巨城”。人们在追求高质量都市生活的同时,也给城市发展带来了诸多问题。交通拥挤问题由于贴近人们的生产生活而显得尤为突出。拥挤的交通阻塞了城市发展的大动脉,降低了城市健康发展的活力,从而对人们的生产生活产生深远影响。城市路网密度的欠缺与日益增长的机动车体量之间的矛盾是导致交通拥挤的“罪魁祸首”[1]。但是一个社会焦点问题的出现往往不是单方面因素引起的,城市交通拥堵问题也与某些城市缺乏长远规划和宏观统筹,短期内追求高城镇化率、大规模兴建城区不无关系。

由于城区规模的不断扩张,城市交通系统面临的形势越来越严峻。计算机控制技术的不断发展和完善为这一问题的解决提供了强有力的支撑,单片机芯片的智能化发展使这项技术得到进一步推广。采用单片机以及外围电路搭建的信号灯管控系统可以有效的解决城区交通拥挤问题。系统的成功搭建解决了无规则环境下的交通拥挤问题,能够有效的提高城市的通达度为城市发展注入新的发展活力,进而提高人们的生活品质。本系统的主要功能为控制东西、南北、东西左转、南北左转以及四组人行横道红绿信号指示灯状态的显示。除此之外为了真实的模拟城市交叉路口车辆通行时的情况,另外设计了一个单片机控制的流水灯辅助电路。通过接收交通灯主电路中东西方向红灯端口的电平信号来控制流水灯辅助电路的流转。

1.2 应对交通拥挤问题的策略

人们日益增长的机动车保有量与有限的路网密度之间的矛盾是导致交通拥挤的根结所在[2]。主要有以下两个途径可以解决这一矛盾:一、限制城市中车辆

的数量,通常采取的办法是依据日期限制相关车辆的上路通行,也就是人们常说的:“限号通行”这一办法非常有效但对个人来说是非常不合理的,因为购买车辆就是为了出行方便限制车辆出行显然不是一个好的选择。二、新建通行道路,这一办法能够根本解决城市交通拥堵问题,但是由于城市交通系统在规划建设时已经固定,沿途的各项基础设施建设已经搭建完成,有限的空间成为城市道路建设过程中最大的障碍。近年来轨道交通以其不受上层空间的影响且能够高速运行而受到各城市的热捧,这一新型交通工具的普及将对日益拥挤的交通环境产生巨大影响。但其也存在建设周期长,建造成本高昂的巨大短板而很难做到大面积普及。所以优化现有道路的通行能力成为改善城市交通问题的主要途径。总而言之,对于现有交通体系只有各方共同努力,采取各种积极有效的措施才能使日益拥挤的城市不受影响的稳步向前发展。

2. 系统的整体设计

2.1 交通信号系统

2.1.1 交通管控体系的构成

交通管控体系主要由无主观意识的信号指示灯、交通规则标志、交通标示线和有主观意识的交通警察四部分组成[3]。由于人力和物力等条件的制约,交通信号灯毫无疑问是交通管制系统的核心。本文着重介绍交通管控系统硬件结构方面的内容。目的在于在交通规则的管控下,依据系统LED灯颜色的变化情况,来模拟车子在穿越十字路口时行驶或停止的状态。在遵守我国道路交通安全法的前提下提升单位时间内交叉路口的车流量。

2.1.2 交通信号控制原理

交通系统管制规则是指按照既定的控制流程,在交叉路口的各个方向上通过红、黄、绿以及左转绿三色四个LED灯按照一定的规则进行周期性运转,在南北、东西人行横道通过四组红绿两色LED灯来指挥控制交通流量,并在时间上按照控制规律实施物理隔离。我国道路交通安全法规定:红灯状态禁止车辆行驶通过、绿灯状态准许车辆通行、黄灯状态给予警示,也就是允许已经穿越停车线

(白线)的车子继续向前行驶,快速通过交通路口。但是本系统由于空间有限且缺乏必要的精确定位功能,无法准确判定车辆的准确地点。所以在东西方向模拟车辆通行时不考虑黄灯状态对系统的影响,将之以绿灯状态对待。

简而言之,交通信号管控系统就是各方向信号灯在国家相关法律法规的指导下进行周期性的运转,进而达到对相关路口车辆通行时间进行物理隔离的一种直观体现[5]。根本目的在于优化交叉路口车辆通行时造成的道路拥堵问题。

2.1.3 本文中所涉及到的交通规则

我们在一个有秩序的大环境下生活,而规则则是秩序的保障。每个行业都有其相关的规则需要遵循。道路通行也不例外,我国和世界上大多数国家实行道路通行右行制,行人和车子需严格按照不同的规则出行,否则交通秩序将无法正常运转,甚至由此引发严重交通事件。

本文中涉及到的交通管制规则如下介绍:

(1)直行时红灯停、绿灯行、在黄灯闪烁若车辆已经越过停止线(白线)继续行驶,未通过停止线应停止行驶否则按闯红灯处理[4]。

(2)如果同方向直行是红灯时,右转车辆在不阻碍直行机动车和路人的情况下允许通行,但是由于现实情况是车子左转具有一定特殊性。本系统专门设置了左转情况,如果同时进行左右转与现实不符并且会加重交通阻塞。所以本系统中没有专门设置右转的情况。

(3)路人通行情况依据南北、东西四组人行横道红绿两色灯的状态通行。

(4)在交通系统中为了更真实地模拟出车辆通行时的情况,在交通灯主电路外设计一条流水灯辅助电路用来模拟行驶中的车辆遇到红绿灯时的通行情况。但是由于黄灯状态具有一定特殊性如果车辆在黄色LED灯闪烁时,车辆已穿过停止线(白线)在现实情况下允许继续行驶,否则按红灯规则行驶。但由于本系统空间有限并且缺乏精确定位功能。不能准确地判定车辆行驶到信号灯的准确位置所以在流水灯电路中以绿灯信号代替黄灯信号所处的状态。以红、绿两色LED 的变换来模拟控制流水灯辅助电路的运转状态。当东西方向为红灯时流水灯熄灭,当为黄灯或者绿灯时流水灯自动循环点亮以模拟正常情况下车辆通行时的状态。

2.2系统功能概述

此交通灯系统预期功能具体如下:初设置交叉路口红绿灯运行周期为30s;黄灯警示时间3s;东西、南北左转时间分别为10s。为了真实地模拟交叉路口车辆通行的情况另外设计一个流水灯辅助电路以模拟车辆通过红绿灯时的状态。当东西方向为红灯时循环点亮的流水灯熄灭,当为黄灯或绿灯时流水灯自动循环点亮,以此来模拟车辆通过交叉路口红绿灯时的状态,系统功能流程见图2-1。如果初设置各灯跳转时间与实际车流量不符,可以通过设置按键调整各方向红绿灯运行时长。

图2-1 系统整体功能流程图

在特殊情况下可启用中断,中断情况适用于处理以下几种紧急情况:

按下设置键一次交叉路口全部红灯,此情况适用于路口发生重大交通事故。

按下设置键两次交叉路口黄灯闪烁进入夜间模式,此情况适用于晚间非机动车辆及行人稀少时机动车辆的快速通过。

按下设置键三次东西绿灯常亮南北红灯,优先东西方向通行。

设置键按下四次系统状态为南北绿灯常亮东西红灯,优先南北方向通行。

按下设置键五、六次系统运行状态分别为优先南北左转通行和优先东西左转通行。

针对各方向车流量的变化各方向红绿灯时间可根据具体情况对初设置时间进行加减设置。

2.3 方案的设定与论证

方案一:交通信号管控系统主要通过管控南北,东西、南北左转向和东西左转向以及人行横道的交通情况,本系统用STC89 C52 RC芯片作为主控器件,通过管控LED的亮灭时间来合理规划交叉路口车流量的变化,除此之外通过按键来对系统进行初始化操作,通过三个按键构成的按键电路来对各通行方向LED 灯的运行时间进行设置。模拟车辆通行的辅助电路通过接收交通灯主电路的电平信号来控制流水灯程序的中断。总体设计框图如图2-2所示。

图2-2 方案一总体设计框图

方案二:采用STC89C52RC芯片为控制主器件,允许通行时间使用2位共阴数码管显示;信号灯使用三种颜色的LED灯表示。设计从节省节省口线资源角度,2位数码管使用动态扫描的工作方式,发生紧急情况可以通过手动按键进行紧急中断操作。本系统优点电路结构简单可靠性高、设计可操作性强、缺点是

占用芯片内部资源过多,方案二设计框图如图2-3所示。

图2-3 方案二总体设计框图

结合以上两种设计方案,方案一具有硬件结构简单,各组成元件易于大规模采购应用的优点,本设计采用方案一的构思来完成系统设计的整体工作流程。2.4 系统工作原理

交叉路口的两组红、黄、绿、左转绿及四组人行横道LED灯采用共阳极接法,指示灯电路将电源正极与LED灯的阳极用限流电阻连接。当输出口线为低电平时LED灯发光,输出端口为高电平时LED灯熄灭,该信号灯运行状态结束,LED灯状态保持时间用2位数码管同步显示。2位数码管采用共阴极接法,将数码管相应段选位并联在一起通过上拉电阻与P0口相连,两组数码管位选信号引脚分别与P2.0、P2.1及P3.6、P3.7相连,用于动态扫描中位选信号的接收传递。当位选信号为低电平,段选信号为高电平时数码管正常运转。如果系统运行过程中出现故障,可以通过复位键来改变RST引脚的电平信号对系统进行初始化操作。当出现紧急情况时按下模式键通过改变输入端口P1.3的电平信号来进行相关状态的设置,如果实际车流量与系统预设时间不符可通过设置键P1.0和P1.1、P1.2两个输入引脚进行相应方向信号灯的时间增减设置。东西方向流水灯电路通过

接收主电路中P2.4的电平信号来做出相应的运转。在流水灯辅助电路未接收主电路电平信号时,辅助电路执行循环流水灯程序,来模拟未看到红灯时车辆的行驶情况;当接收到主电路P2.4的低电平(红灯亮时),流水灯辅助电路判定电平信号发生改变后执行中断程序流水灯熄灭。当转换为其他颜色交通灯时P2.4电平转换为高电平时流水灯控制芯片跳出外部中断,自动循环执行流水灯程序,并根据主电路交通灯的周期变换而变化,管脚分配如图2-4所示。

图2-4 单片机引脚分配图

3. 系统硬件设置

3.1 单片机的选择

STC89C52芯片是集合控制和计算机运算功能于一体的微控制器,又被称为MCU[7]。单片机芯片是第四代嵌入式集成电路的基础和核心。单片机芯片随着科技进步的不断推进也在一步步的向前发展,它的特点有以下几个方面:高效率的工作机能、用途更加广泛、适应的工作环境更加多样化、低功耗、具有更大的内部存储空间和32位强大的输入输出功能等。以如今单片机芯片的发展可知其发展趋势表现如下:

1、功能更加多样化,适用范围广泛

随着集成电路技术的不断完善和发展,单片机芯片将更多的扩展功能集合在了一起,从而大大增加了芯片的功能,并且可以搭配更多的外围电路应用于社会生产中。单片机芯片集成度的提高可以有效地减少系统的元器件数量,进而减小整个系统的尺寸大小,有利于集成芯片朝着功能多样化方向发展。

2、高效率和高性能

大规模集成电路技术的完善和发展推动了相关领域的不断进步,芯片的设计生产也应用RISC和DSP的设计工艺,这两种工艺的运用有效的提高了芯片的运行速度和工作效率,使芯片性能得到了进一步提升。由于芯片内部集成元件的不断优化,芯片内部的存储容量不断提升,其寻址速度和效率得到了长足的进步。

3、低电压和低功耗

集成元件由于受其体积的制约决定了其工作电压不能过高,单片机芯片也继承和发展了这一特性。芯片使用了许多类似于CMOS等优化设计,使得大多数芯片可以在低电压下稳定工作。由于工作环境的限制系统必须采用更加节能的工作方式否则新系统是没有现实工作意义的[6]。

3.2 单片机的基本结构

STC89C52芯片是一款工作电压低、单位时间内消耗小,功能强大的嵌入式芯片,内部有8 KB的可擦写可编程存储器,芯片内部的程序存储器允许在线编程或常规开发板编写下载。所以STC89C52芯片是一款性能强大,价格低廉应用范围广泛的多样化应用芯片[8]。单片机各功能引脚如图3-1所示。

图3-1 芯片引脚图

各引脚功能在本系统中的应用介绍如下:

P0口:在本设计中将其作为8位输出口线,与10K排阻连接后用于7位数码管段选信号的输出即时间显示输出口。

P1口:在本系统中用于输入输出口线,其中4位用于按键对系统状态的输入设置,另外4位用于信号灯电平状态的输出。

P2口:本系统中将P2口用于8位输出口,其中P2.0和P2.1用于数码管位选信号的控制,其他六位分别作为交叉路口红绿灯的控制端口。并将P2.4端口即东西方向红灯输出口与流水灯辅助电路的P3.3外部中断1端口连接连接,以红灯端口的电平信号来控制流水灯电路的运转。

P3口:P3口功能与P2口相似,作为数码管位选信号控制位和人行横道信号灯输出口线。特别说明P3口除了常用的双向I/O口,其第二功能在使用过程中至关重要,在流水灯控制电路中使用了P3.3端口的第二功能,P3口第二功能具体介绍如表3-1所示。

表3-1 P3口第二功能

端口引脚第二功能

P3.0 RXD(串行输出口)

P3.1 TXD(串行输入口)

P3.2 INT0(外部中断0)

P3.3 INT1(外部中断1)

P3.4 T0(定时/计数器0)

P3.5 T1(定时/计数器0)

P3.6 WR(外部数据写选通)

P3.7 RD(外部数据读选通) RST:本系统将按键与10uf电解电容串接后与RST引脚相连构成系统的复位电路。以此来完成对设计系统的初始化操作[9]。

XTAL1、XTAL2:在本系统中作为时钟电路的输入输出端口,外围电路与12M晶振及20pf电容共同搭建起该系统的时钟电路。

VCC:40脚电源接入口线。

GND:20引脚地线端口。

3.3 单片机外围电路设计

本设计使用两块STC89C52芯片作为核心器件,使用层次化设计方案。整个方案分为以下几个独立的模块:复位初始化模块、系统芯片主控制模块、按键及指示灯显示模块、数码管时间显示模块和流水灯控制模块等。由于篇幅有限,整体设计原理图见附录II。

灵活多样的控制方式、友好的人机交互体验、简洁明了的元器件布局是本系统的主要特征。

现将各模块具体组成及工作原理介绍如下:

3.3.1 复位电路设计

STC89C52芯片的第九引脚RST为控制系统提供了初始化手段,上电复位可以让软件程序从从开机通电状态开始运行。当芯片的时钟电路运行后,当出现故障需要复位时,按下复位按键,按键复位电路使RST口线上达到初始化条件的高电平状态输入信号,是系统进行初始化操作。若RST处于高电平状态下,芯片控制系统就会一直运行初始化操作。本系统使用直接按键进行初始化操作,复位电路原理图如图3-2所示。

图3-2 复位电路原理图

3.3.2 外部晶振时钟电路设计

STC89C52芯片有内、外部两种时钟发生方式,由于芯片内部有一个反相放大器所以为了操作的可行性,本系统采用内部发生方式将外部12M晶振与XTAL1和XTAL2连接在一起构成一个自激振荡发生器。

芯片内部虽然有反向放大器,但是这还不足以作为一个完整的时钟电路。所以要外接电容及晶振一起构建一个完整的时钟电路。本设计使用12 MHZ的晶振

和30 pf的电容,时钟电路原理图见图3-3。

图3-3 时钟电路原理图

3.3.3 按键模块

按键功能区的主要任务是在非正常情况下,通过系统按键来对突发状况进行应急管控,从而使本系统能够优先处理突发状况。其次能够通过按键模块对系统各方向信号灯预设时间,根据现实情况进行合理化设置。

本文应用四个设置按键和一个复位按键直接通过对本系统各模块进行紧急状态的设置。系统通过分析各按键控制端口的电平信号,来对按键进行的具体操作进行甄别,本系统将P1口的高4位作为按键的输入口线,复位按键与RST口线相连,按键模块连接图如图3-4所示。

图3-4 按键模块连接图

3.3.4 显示模块电路设计

该功能区主要由两组2位共阴数码管构成,为了节省芯片口线资源使用动态扫描的工作方式。数码管采用共阴极接法,段选位并联在一起通过排阻与P0口相连,两组位选信号分别与P2.0、P2.1及P3.6、P3.7相连,当位选信号为低电平,段选信号为高电平时显示器件正常运行。当一位数码管选通另一位数码管处于关闭状态,因为单片机内部时钟频率很高所以数码管点亮时间很短,由于生物学原理中的视觉暂留效应,人们会认为数码管是同时工作的,数码管连接图如图3-5所示。

图3-5 数码管连接图

3.3.5 东西方向信号灯控制下的流水灯电路

为了真实的模拟交叉路口红绿灯运行时车辆通行时的情况,在完成基本功能的前提下设计一条流水灯辅助电路以模拟车辆通过交叉路口的状态。电路连接图如图3-6所示。该模块由单片机最小系统和八颗绿色LED 灯构成,通过接收交通灯主电路的红绿灯信号来控制LED 灯的状态变化。电路与主电路共用电源模块,具体工作结构为单片机P3.3外部中断口线与交通灯东西方向的红灯所接端口即主电路标线P24(I/O口P2.4)连接,当流水灯辅助电路接收到主电路低电平时系统执行中断程序,流水灯熄灭。当P2.4端口即红灯端口为高电平时(红灯熄灭)流水灯自动跳出中断程序,继续执行流水灯闪烁主程序,并按照交通灯主电路的周期性变化而变化。

图3-6 流水灯电路连接图

4. 系统调试分析及结果

本设计要求在无人操作的条件下系统能够稳定运行,所以系统必须具有稳定度高、维护简单方便等特点,所以在系统调试过程中要充分考虑各种情况下交通灯是否能够正常运转,另外在保证基本功能正常运行的同时应确保流水灯电路在各种情况下能否按照相关交通规则稳定运行。

4.1 硬件仿真软件

Proteus是现在全球顶尖的电路分析和硬件仿真于一体的模拟设计平台[10]。它能够对数字、模拟和嵌入式系统以及其外围电路进行硬件模拟仿真。Proteus 软件的推广使用能够有效的降低系统研发风险,提高系统开发效率。

Proteus应用功能十分强大,内部元件库中几乎包含了所有的硬件开发元件。打开软件进人仿真页面后,首先将硬件设计电路中所需元器件从各种元件库中找到并添加到工具栏,在软件左侧工具栏找到地线和其他必须工具。在仿真窗口按照硬件设计原理图的结构将各构件合理美观的放置。除基本功能外,在四角各设

置绿色左转灯及四组人行横道红绿灯。为了更加真实地模拟信号灯,在仿真软件

中使用带颜色的LED灯来描述。其次将流水灯辅助电路与交通灯主电路通过外部中断口线连接起来,组成完整的交叉路口交通信号灯模拟系统。元器件选择完毕后将各部分按照原理图连接起来。对于引线交叉容易引起连接混乱的器件,可以使用标号将元件连接起来,因为系统默认标号一样的引线是并联在一起的。将各元件放置连接好后,将交通灯程序和流水灯程序分别烧写进主电路和辅助电路中,认真检查没有错误后就可以进行相关的硬件仿真操作了。由于篇幅有限,本系统软、硬件联合仿真结果见附录III。

4.2 设计实物的制作

准备工作:按照硬件设计原理图采购需要的各种电子元件以及简单焊接所需的各种工具。

(1)首先规划好电路布局图,以既美观又容易连接的原则将各模块有机的结合到一起。

(2)按照预定好的布局图,把各元器件按照从低到高、从局部到整体的焊接流程逐个焊接到万用板上。在焊台上完成整个焊接流程,防止出现引脚粘连和虚焊现象。

基于单片机的交通灯控制系统设计毕业

毕业论文 题目基于单片机的交通灯控制系统设计 姓名 **** 学号 所在系专业年级 指导教师职称 二O一四年五月三十一日

摘要 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制嚣,实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮。倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示;车辆闯红灯报警;绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键词:单片机;交通灯

Abstract In recent years, with the rapid development of science and technology, SCM applications are constantly go, at the same time drive the traditional control detection nissin month good updates.Crossroads transports, bustling, bike lanes, pedestrian footbridge humanitarian, in an orderly way. So what to do this in order? Rely on is the automatic command system of traffic lights. A lot of traffic signal lamp control way. This system adopts the MSC - 51 series microcontroller ATSC51 and programmable parallel I/O interface chip 8255 a tao, a device for the center to design a traffic light control can realize the according to actual traffic by 8051 chip P1 mouth set function of red and green light burning time; Light traffic light cycle. The countdown with 5 seconds left yellow lights flashing warning; Vehicle running a red light alarm; Green time can detect the number of cars and can through digital tube display. The system practical, simple operation, strong extended functionality. Key words: single chip microcomputer; The traffic light

基于单片机交通灯课程设计报告书

三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要:本系统由单片机最小系统、按键(开关)、LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时(15秒)、时间设置、紧急情况(按键模拟传感器)处理等功能。 关键词:AT89C51,交通规则 引言:随着日新月异的电子变革,电子产品发生了突飞猛进的巨变,而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色,AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来,我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋,涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演,使基本原理能实现形象化的表达;实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能;综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程,有助于大学生动手能力的培养和提高,课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时,迅速掌握设计应用技术,其中,实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证

(1) 电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统线路变复杂,且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二:采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要,线路易于梳理,节约成本;缺点是输出功率不高。 综上所述,我们选择第二种方案。 (2) 显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因,我们考虑了二种方案: 方案一:东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻,并且制作PCB图时有许多的线相交,线路十分的复杂,不易制作原理图与PCB图,无法胜任题目要求。 方案二:东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示,采用一个两位数码管显示倒计时,主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置,同时也易于PCB图的制作。 综上所述,我们选择方案二。 (3) 输入方案: 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断,我们讨论了两种方案: 方案一:采用矩阵键盘。该方案的优点是: 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点,但操作起来稍显复杂,而且编程也趋于复杂。 方案二:直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断,且本身的计数器及RAM已经够用,故选择方案二。 (4) 系统方案: 本系统的硬件采用模块化设计,以单片机控制器为核心,与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统.

基于单片机的十字路口交通灯控制系统设计

长沙航空职业技术学院毕业设计(论文) 题目:基于单片机的十字路口 交通灯控制系统设计 学生姓名 系别航空电子电气工程系 专业应用电子技术专业 学号 指导教师 职称

目录 摘要 (2) 前言 (4) 第一章绪论 (5) 1.1背景 (5) 1.2 设计的目的及意义 (5) 1.3 交通灯控制系统设计的任务与要求 (5) 1.4 设计实现的主要功能 (6) 第二章交通灯的总体方案设计与论证 (7) 2.1 显示界面方案 (7) 2.2 输入方案 (7) 第三章交通灯原理分析 (8) 3.1 交通灯显示时序的理论分析 (8) 3.2 交通灯显示的理论分析 (9) 3.2.1倒计时显示的理论分析 (9) 3.2.2状态灯显示的理论分析 (10) 第四章交通灯系统硬件设计 (11) 4.1 交通灯系统设计芯片选择 (11) 4.2.1系统构成: (12) 4.2.2七段数码管介绍: (12) 第五章交通灯系统软件设计 (14) 5.1程序设计流程图 (14) 5.2 交通灯系统编程信息 (16) 第六章交通灯的仿真及调试 (17) 6.1 Proteus软件仿真 (17) 6.2功能调试 (18) 6.3 交通灯实物调试 (19) 结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) 附录 A(源程序) (24) 附录 B(电路原理图) (27) 附录 C(PCB图) (28)

摘要 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿、黄灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩3秒时黄灯警示,显示时间通过P2口输出至双位数码管。本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。 关键词:单片机;交通灯;AT89C51

51单片机综合实验交通灯设计报告

51单片机综合实验交通灯设计报告 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师:

一实验题目 交通灯控制系统设计 二实验目的 1、学会用8051单片机开发简单的计算机控制系统; 2、学会用汇编语言和C语言开发系统软件; 3、学会8051单片机开发环境wave或Keil uVision3软件的使用; 4、学会Proteus软件的使用方法,会用Proteus单片机系统进行仿真; 5、学会Protel软件的使用方法,会用Protel绘制电气原理图和印制板图; 6、熟悉七位数码管显示的使用方法; 7、了解交通灯控制系统的基本组成。 三实验要求 交通灯处在十字路口上。它有红﹑黄﹑绿三种颜色的灯组成。红灯亮时道路上的车辆停止运行;黄灯是一种过渡用的信号灯,当它亮时,表示道路上的红绿色信号灯即将进行转换。下面拿东西南北四个方向来说明。当东西方向允许行车(或者左转)的时候,南北方向就禁止行车,即此时东西方向的绿灯亮红灯灭,而南北方向的绿灯灭红灯亮。反之当南北方向允许行车(或者左转)的时候,东西方向就禁止行车,即此时南北方向的绿灯亮红灯灭,而东西方向的绿灯灭红灯亮。交通灯配置示意图如图1所示。同时当有特殊的情况发生时,能手动控制各个方向的信号灯。设计任务就是将这一电路用单片机来实现具体的控制。

1 十字路口交通灯配置示意图 四 设计内容与原理 为了在后面的分析中便于说明,将南北方向允许直行命名为状态1,南北方向允许左转命名为状态2,南北方向行车到东西方向行车的转换阶段命名为状态3,将东西方向允许直行命名为状态4,东西方向允许左转命名为状态5,东西方向行车到南北方向方向行车的转换阶段命名为状态6。 假定直行绿灯点亮的时间为25s ,左转绿灯点亮的时间为20s ,黄灯点亮的时间为5s ,则对方红灯的点亮时间为50秒。黄灯每隔500ms 亮一次,之后灭500ms (亮灭一次叫作闪烁一次),一共闪烁5次,持续5s 。各个状态之间的变换情况如下: 具体显示周期如下:

基于51单片机的十字路口交通灯控制系统设计

课程名称单片机原理及应用课程设计 摘要 本文介绍了一个基于MCS-51及PROTEUS的十字路口交通灯控制系统的设计与仿真,通过对现实路况交通灯的分析研究,理解交通控制系统的实现方法。 十字路口交通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下禁止普通车辆,而让紧急车辆优先通行。本文还对MCS-51单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍,同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细的分析。最后介绍了PROTEUS嵌入式系统仿真与开发平台的使用方法,利用Proteus 软件对交通灯控制系统进行了仿真,仿真结果表明系统工作性能良好。 关键字:单片机,proteus仿真,中断,十字路口交通灯控制系统

前言 1,十字路口的交通控制系统指挥着人和各种车辆的安全运行,对交叉口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题,是保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施,是解决城市交通问题的有效途径。交通灯信号灯的出现是人类历史上的一次重大改革,使人类的聚居生活,产生了深远的影响。使交通得以有效管制,对于疏导交通流量,提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。随着电子技术的发展,利用单片机技术对交通灯进行智能化管理,已成为目前广泛采用的方法。 2,此十字路口交通灯控制系统,分东西道和南北道,设东西道为A道,南北道为B 道。规定:A道放行时间为2分钟,B道放行1.5分钟;绿灯放行,红灯停止;绿灯转红灯时,黄灯亮2秒钟;若有紧急车辆要求通过时,此系统应能禁止普通车辆,而让紧急车辆通过。 3,应用单片机实现对交通灯的控制,在十字路口用红,黄,绿的指示灯,加上四个以倒计时显示的数码管来控制交通。考虑到紧急车辆,设计紧急车辆开关。

基于单片机交通灯课程设计

重庆三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要:本系统由单片机最小系统、按键(开关)、LED显示等等组成交通灯演示系统。 系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时(15秒)、时间设置、紧急情况(按键模拟传感器)处理等功能。 关键词:AT89C51,交通规则 弓I 言:随着日新月异的电子变革,电子产品发生了突飞猛进的巨变,而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色,AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来,我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋,涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演,使基本原理能实现形象化的表达;实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能;综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程,有助于大学生动手能力的培养和提高,课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时,迅速掌握设计应用技术,其中,实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。

一、方案比较、设计与论证

(1)电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统线路变复杂,且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二:采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要,线路易于梳理,节约成本;缺点是输出功率不高。 综上所述,我们选择第二种方案。 (2)显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因,我们考虑了二种方案: 方案一:东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻,并且制作PCB图时有许多的线相交,线路十分的复杂,不易制作原理图与PCB图,无法胜任题目要求。 方案二:东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示,采用一个两位数码管显示倒计时,主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置,同时也易于PCB图的制作。 综上所述,我们选择方案二。 (3)输入方案: 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断,我们讨论了两种方案: 方案一:采用矩阵键盘。该方案的优点是: 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点,但操作起来稍显复杂,而且编程也趋于复杂。 方案二:直接在IO 口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断,且本身的计数器及RAM E经够用,故选择方案二。 (4)系统方案: 本系统的硬件采用模块化设计,以单片机控制器为核心,与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统? 单 片 机

微机原理课设带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计

南京工程学院Array课程设计说明书(论文) 题目带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计 课程名称微机原理及应用 院系 专业 班级 学生姓名 学号 设计地点 指导教师 设计起止时间:2013年12月23日至2017年12月27日 目录 一、方案说明 (2) 1、硬件设计 (2) 1.1、硬件接线图 (2)

1.2、主机接线说明 (3) 2、软件设计 (3) 2.1、程序流程图 (4) 二.源程序清单 (5) 三、调试现象 (10) 四、心得体会 (12)

一、设计说明 硬件方面:8253产生1HZ的方波,脉冲到8259的IR1端,产生中断,调中断服务子程序。在加入紧急车道后,单脉冲()连到8259的IRO端,产生一个高级的中断请求信号。 软件方面:主程序先对各个硬件初始化,在开CPU中断,然后空操作,等待中断。执行低级中断(IR1)时,8255的PA口负责选数码管,PB口负责显示数字,用查表法可查到0~9的数码管编码。 采用循环扫描方法,人眼即可看到连续的二位数。当倒计时减到零时,对红绿灯取反。若

手动上下拨动单脉冲()一次,则产生一个高级中断(IR0),程序转而执行此中断处理程序,处理完后返回继续执行低级中断(IR1)。 1、硬件设计 1.1、硬件接线图 1.2连线说明: C5区:CS、A0、A1————A3区:CS3、A0、A1

C5区:OUT0————C5区:CLK1 C5区:GATE0、GATE1————C1区:VCC C5区:CLK0————B2区:2M C5区:OUT1————B3区:IR1 B3区:CS、A0————A3区:CS2、A0 B3区:INT、INTA————ES8688:INTR、INTA B3区:IR0————B2区:单脉冲() B4区:CS、A0、A1————A3区:CS1、A0、A1 B4区:PA口、PB口————G5区:C口、B口B4区:PC口———— G6区:JP65(LED灯) 1.3实物连线图 2、软件设计

交通灯单片机课程设计报告

南航科院 单片机课程设计 题目交通灯程序设计 系(部) 信息工程系 专业(班级) 电子信息工程 学号 指导教师

单片机原理及应用课程设计任务书系(部):专业:指导教师:

交通灯程序设计 摘要 本次单片机课程设计选择的题目是交通灯程序设计,主要是根据本学期所学的《单片机原理和接口技术》的知识,编写交通灯的控制程序,在WAVE6000集成调试软件上进行编译,并在Proteus 7 Professional软件上进行仿真,观看结果。在经过多次的调试和电路上的修改,实现了所需要的结果(达到了设计任务书上的要求)。主要涉及的容包括倒计时、中断等,使用芯片80C51进行程序控制。 关键词 AT89C51 LED显示交通灯

目录 1、交通灯程序 (5) 2、交通灯仿真电路 (8) 3、结论与心得 (9) 4、存在的不足及建议 (10) 参考文献 (10)

1、交通灯程序 #include //#include //?? #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar h; uint r=0; uint s; uchar code dis[]={ 0Xc0,0Xf9,0Xa4,0Xb0,0X99,0X92,0X82,0Xf8,0X80,0X90,0Xff}; void delay(uint c) { uint i,j; for(i=0;i0;h--) { for(s=248;s>0;s--) { P0=0xff; P2=0x01; P0=dis[h/10]; delay(1); P0=0xff; P2=0x02; P0=dis[h%10]; delay(1); P0=0xff; P2=0x04; P0=dis[h/10]; delay(1);

基于51单片机的智能交通灯课程设计

简易智能交通灯设计 1、设计背景 自从1886两个德国人发明了第一辆汽车交通灯改变了交通路况,交通问题也渐渐被人们所重视。从英国伦敦街头的第一个以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,到现在以电为光源的红黄绿三色交通灯,不知不觉中交通信号灯在人们日常生活中占据了重要地位。随着人们社会活动日益增加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它的功能,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著的效果。 近年来,随着科技的飞速发展,电子器件也随之广泛应用,其中单片机也不断深入人民的生活当中。本次课程设计以模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。在一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车,特殊情况的交通灯等待时间不合理、急车强通等问题。在该次的设计系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛的应用前景。 本模拟系统由单片机软件系统,两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成,较好的模拟了对交通路面的控制。 1.1 设计思路 (1)分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案,并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 (2)确定系统交通控制的总体设计,包括,十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能,在这里,本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能,还增加了倒计时显示提示,并基于实际情况,又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 (3)进行倒计时显示电路,灯状态电路,特殊情况按键电路的设计和对各器件的选择及连接,大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 (4)进行软件系统的设计和仿真中,程序在KEIL软件中用单片机c语言编写,电路的搭建和仿真实现是在proteus软件中实现的。在本次课程设计中通过对单片机内部结构和工作情况做了一定的研究,充分了解定时器,中断以及延时原理,为本次智能交通灯的设计提供了理论基础。

模拟交通灯 毕业设计

毕业设计 题目模拟交通灯 系别电气工程系 专业电气自动化技术 班级电气0801班 姓名 学号 指导教师 日期 2010年12月

设计任务书 设计题目: 模拟交通灯 设计要求: 1.用单片机组成模拟交通灯系统,设计硬件电路及相应软件。 2.在十字路口的两个方向上各设一组红绿黄灯,显示顺序为:其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯,另一个方向是红灯、绿灯、黄灯。 3.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通过或禁止通行的时间,其中左转灯、绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是15S、30S、3S、48S。 4.当各条路上任意一条出现特殊情况,例如消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆时,各方向上均是红灯亮,倒计时停止,且显示数字在闪烁,当特殊运行状态结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行。 设计进度要求: 第一周:确定题目,查阅有关资料; 第二周:查阅资料,收集资料; 第三周:列出设计思路; 第四周:硬件电路的设计; 第五周:软件程序的设计; 第六周:软件程序的仿真与调试; 第七周:打印毕业论文; 第八周:毕业答辩 指导教师(签名):

摘要 设计以单片机为核心部件的模拟交通灯,利用74LS244作为断码驱动器,74LS07作为位码驱动,LED七段数码管作为计时显示用,用发光二极管指示交通的通行,用按键进行紧急事件的发生,使两个方向都亮红灯,绿灯亮通行,红灯亮停止通行。 本设计利用定时器进行定时,使定时器工作于方式一定时50ms,配合软件计数器,调用中断程序使定时器定时20次,达到定时1S的目的,同时调用显示程序,显示到计时的时间,用单片机Intel89S51作为核心部件,8路74LS244总线驱动器作为字形驱动芯片和6路驱动74LS07位选码作为中心器件来设计交通灯控制器,实现了交通灯的控制,显示时间直接通过89S51的P0、P1口输出;交通灯信号通过P3口输出;本交通灯系统简单,实用性强,成本低,使用维护方便,软件功能强,运行稳定可靠等优点。 关键词:单片机,交通灯,位码,段码,显示

单片机课程设计——交通灯控制系统设计

本科课程设计报告 单片机课程设计报告交通灯控制系统设计

摘要 本设计是针对交通灯系统的设计,由单片机AT89C51(实物用AT89S52)、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中,构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列,是一组高性能兼容型单片机,AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机,40个引脚,片内含4KB Flash ROM和128B RAM,它是一个全双工的串行通行口,既可以用常规编程,又可以在线编程。 本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示,对每一位数码分时轮流通电显示,复位电路采用上电+按钮电平复位,时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式,在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描,已采取相应情况的处理。 对设计方案进行电路硬件设计,并将已编程的程序载入调试,可以得到理想的实验效果。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时,A、B道轮流放行。A道放行 25秒,B道放行20秒。一道有车而另一道无车,交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时,系统要能禁止普通车辆通行,A、B道均为红灯,紧急车由K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

目录 1引言.......................................................................................................................................... - 1 - 1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 - 2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 - 2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 - 2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 - 2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 - 2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 - 3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 - 3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 - 3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 - 3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 - 4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1:源程序代码 (13) 附2:系统原理图 (20)

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计

1选题背景 今天,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。 信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务,有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失,同时也减小了工作人员的劳动强度。 关键词:AT89C51;7448,LED 2方案论证 2.1设计任务 设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统,要求能通过按键或遥控器设置系统参数,系统运行时,“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示,设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件,用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力,掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法,从而将学到的理论知识应用于实践中,为将来走向社会奠定良好的基础。 东西(A)、南北(B)两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、黄、绿三个指示灯,指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒,绿灯为40秒,黄灯为5秒。 2.2 方案介绍 方案1设计思想: 采用分模块设计的思想,程序设计实现的基本思想是一个计数器,选择一个单片机,其内部为一个计数,是十六进制计数器,模块化后,通过设置或程序清除来实现状 态的转换,由于每一个模块的计数多不是相同,这里的各模块是以预置数和计数器计 数共同来实现的,所以要考虑增加一个置数模块,其主要功能细分为,对不同的状态输 入要产生相应状态的下一个状态的预置数,如图中A道和B道,分别为次干道的置数选 择和主干道的置数选择。 方案2 设计思想: 由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况,设开关K=1 为有车通过,K=0为没有车通过。则有以下四种情况: Ka=1时:Kb=0,表示A有车B没有车,则仅通行B道:

模拟交通灯单片机课程设计

模拟交通灯单片机课程设计

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: ?

目录 第一章概述?错误!未定义书签。 1.1设计目的?错误!未定义书签。 1.2 设计要求?错误!未定义书签。 1.3 实用价值与理论意义?错误!未定义书签。 第二章系统硬件设计?错误!未定义书签。 2.1系统电路设计框图?错误!未定义书签。 2. 2系统主要硬件需求介绍 ..................................... 错误!未定义书签。 2. 3系统电力模块图?错误!未定义书签。 2.4系统电路图?错误!未定义书签。 第三章系统软件设计 ................................ 错误!未定义书签。 3.1 在正常情况下交通灯控制程序流程 ....................... 错误!未定义书签。 3.2源程序清单与注释?错误!未定义书签。 第四章仿真结果?错误!未定义书签。 4.1正常情况的仿真图?错误!未定义书签。 第五章课程设计总结 ................................ 错误!未定义书签。 参考文献?错误!未定义书签。

第一章概述 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用必须重视。 伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车数量在逐年递增,交通问题不得不引起人们的重视。早在1858年,英国伦敦在主要街头安装了以燃煤气为光源的红蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。信号灯的出现,是交通得以有效管制,对于疏导交通流量,提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时监测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,紧单片机方面知识是不够的,还应根据具体结构软硬件结合,加以完善。 目前交通灯的问题日益突出,单单依靠人力来指挥交通已经不可行了,所以,设计单片机来完成这个需求就显得越加迫切了。本设计的意义在于通过具体控制系统的设计,掌握微机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路,特别是一些常用的技术手段。使大家能在实践教学环节中,积累设计经验,开阔思维空间,全面提高个人的综合能力。 1.1 设计目的 通过对模拟交通灯控制系统的制作,掌握定时器应用。 1.2设计要求 利用AT89S51单片机控制交通灯,实现三种情况下的控制: 正常情况下双方向轮流点亮交通灯,如表所示。

51单片机交通灯设计报告

课程设计说明书 课程名称:《单片机技术》 设计题目:交通灯设计 学院:电子信息与电气工程学院 学生姓名: 学号: 专业班级: 指导教师: 2017年4 月20日

课程设计任务书

交通灯设计 摘要: 近年来随着科技的发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面的知识是不够的,还应该根据具体硬件结构软硬结合,加以完善。十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊,那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用51系列单片机ATMEL89C51为核心控制器件来设计交通信号灯控制器,实现亮绿灯通行,亮黄灯闪烁并发声警示,亮红灯禁止通行的功能,并显示通行或禁止通行倒计时,紧急按键信号灯加时和紧急按键南北、东西红绿灯跳变。本系统使用性强,操作简单,容易实现,扩展功能强,可自行修改程序扩展自己想要实现的功能。 关键词:交通灯,单片机,复位电路

目录 1. 设计背景 (1) 1.1设计原因 (1) 1.2个人意义 (1) 2.设计方案 (1) 2.1总体方案提出 (1) 2.2稳压电源方案设计与分析 (1) 2.3复位电路方案设计与分析 (2) 3. 方案实施 (2) 3.1总体设计框图 (2) 3.2硬件设计 (3) 3.3软件设计 (6) 3.4电路仿真 (10) 3.5制板子与安装过程 (11) 3.6软硬件调试 (11) 4. 结果与结论 (12) 5 收获与致谢 (12) 6. 参考文献 (12) 7. 附件 (13) 7.1硬件电路图 (13)

基于单片机的红绿灯设计毕业设计

西安航空职业技术学院 毕业设计(论文)任务书 题目:基于单片机的红绿灯设计 任务与要求: 交通信号灯能够控制东西、南北两个方向的交通,红绿黄灯用对应颜色的发光二极管代替; 用四个2位数码管分别显示东、南、西、北方向的通行时间,东西或南北通行时间为30秒,红绿灯切换中间黄灯闪烁5秒时间:2013年9月1日至2013年11月1日共8周 所属系部:自动化工程系 学生姓名:学号: 11 专业:生产过程自动化 指导单位或教研室:计算机控制教研室 指导教师:职称:助教

毕业设计(论文)进度计划表

摘要 在日常生活中,交通灯作为管理交通、调协车辆的一个便捷的手段,起着很大的作用。各种交通工具、行人都要根据交通灯的变化来决定是否前行,通行的时间的规定协调了它们的步伐,极大的减少了由于交通混乱引起的各种事故的发生。因此,一个完善的交通系统中,交通灯是必不可少的设备,一个完善的交通灯程序会更有效的管理当前道路中出现的实际情况,使车辆、行人的行进变得更顺畅、更和谐。 随着我国国民经济的快速发展,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,交通拥挤和堵塞现象时常出现。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,减少交通事故是很值得研究的一个课题。目前,国内的交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。 关键字:交通灯;单片机;MSC-51;计时

Abstract In daily life , traffic lights as traffic management , co-ordination of the vehicle a convenient means , plays a big role . Various modes of transport , pedestrians should be based on the traffic lights change to decide whether to move forward, the passage of time coordinating their pace required , greatly reducing the traffic chaos caused by various accidents. Therefore, a comprehensive transportation system, traffic lights are essential equipment , a complete traffic lights would be more effective in the management of the current road situation occurs , the vehicle , a pedestrian road becomes smoother and more harmonious . With China's rapid economic development, China's rapid development of motor vehicles , while the urban road construction due to historical and other reasons is lagging behind, traffic congestion and jams often occur . How to take advantage of today's computers and automatic control technology, effective flow of traffic, improve urban traffic junction capacity and reduce traffic accidents is a topic worthy of study . At present , the domestic traffic lights generally located at the crossroads, prominently with red , green and yellow three color LED display with a countdown to control traffic. Key words:traffic light;SCM;MSC-51;timing

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档