交通灯设计 -
led模拟交通灯单片机课程设计

LED模拟交通灯单片机课程设计一、引言在现代社会中,交通灯作为城市道路交通管理的关键设施,起着至关重要的作用。
而LED模拟交通灯单片机课程设计,则是一项具有实际应用意义的课程设计。
通过该课程设计,可以帮助学生们更好地理解单片机的工作原理,同时也可以锻炼他们的动手能力和解决实际问题的能力。
在本文中,将对LED模拟交通灯单片机课程设计进行全面评估,并为读者呈现一篇有价值的文章。
二、课程设计内容1. LED模拟交通灯基本原理LED模拟交通灯是利用LED灯泡来模拟真实交通灯的工作原理。
通过控制LED的亮灭状态和颜色变化,可以实现交通灯信号的模拟效果。
学生们需要先了解LED原理和工作方式,然后才能进行相关的课程设计。
2. 单片机控制LED模拟交通灯在课程设计中,学生们需要利用单片机来控制LED模拟交通灯的亮灭和颜色变化。
他们需要学习单片机的基本原理和编程知识,然后才能够进行具体的设计和实现。
3. 课程设计要求和流程在课程设计中,学生们需要按照一定的要求和流程来完成LED模拟交通灯的设计。
他们需要进行需求分析、功能设计、硬件连接、程序编写、调试测试等工作,最终完成一个符合要求的LED模拟交通灯设计。
三、课程设计价值1. 培养学生的动手能力LED模拟交通灯单片机课程设计可以帮助学生们培养动手能力。
通过实际操作硬件和编写程序,可以让他们更好地理解课堂理论知识,同时也可以提高他们的动手能力和实际操作能力。
2. 提高学生的解决问题能力在课程设计中,学生们需要解决各种问题,比如硬件连接问题、程序编写问题、调试测试问题等。
这些问题的解决过程可以帮助他们提高解决实际问题的能力,培养他们的创新思维和解决问题的能力。
3. 培养学生的团队合作精神在课程设计中,学生们通常需要分组合作来完成任务。
通过团队合作,可以培养学生的团队合作精神,增强他们的交流和沟通能力,培养他们的团队协作意识。
四、个人观点和总结LED模拟交通灯单片机课程设计是一项具有实际应用意义的课程设计,它可以帮助学生们更好地理解单片机的工作原理,同时也可以锻炼他们的动手能力和解决实际问题的能力。
交通灯控制逻辑电路设计课程设计

电工学(少学时)课程设计中国人民公安大学交通灯控制逻辑电路设计设计要求和技术指标1、技术指标:设计一个十字路口的交通灯控制电路,每条道路上各配有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该道路禁止通行;黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯表示该道路允许通行。
该电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,实现十字路口自动化。
2.、设计任务与要求一.基本功能1.设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行,每次通行时间都设为25秒;2.要求黄灯先亮5秒,才能变换运行车道;3.黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次。
二.基本扩展功能1.信号灯的倒计时2.进行数字显示三.特色扩展功能1.定时控制信号周期。
实际应用:我们灯控路口的每天都存在着低峰时段(如夜间),不需要设置信号灯的周期,以便节省能源。
我们设计在一个周期的某一时间段内,将交通信号灯自动关闭。
(第8个周期运行,第1-7个周期停止运行)实现手动对关闭周期的时间控制。
(周期在20和40之间通过开关控制)2.定时控制信号周期,实现在一个时段内的不对称周期。
实际应用:我们灯控路口的每天都存在着某时段(如两个车道中的一个车道需要长周期),便于交通。
我们设计在一个周期的某一时间段内,将交通信号灯变为不对称的信号(A 车道为70秒,B车道为30秒)。
暂时设置为(第8个的半个周期(30秒)(自动设置为半个周期)运行,加第7个的上半周期(70秒),形成一个不对称周期。
第7个下半周期和1-6个周期正常运行)目录一、交通灯的组成 (4)二、单元电路的设计 (7)1、秒脉冲发生器 (7)2、定时器 (8)3、控制信号发发生器 (10)4.控制绿灯显示器 (13)5.控制器 (14)6、附加功能(1) (17)7、附加功能(2) (18)三、体会总结...................................................................... .. (14)四、鸣谢...................................................................... . (16)五、参考文献...................................................................... (17)一.交通灯的组成交通灯控制系统的原理框图如图12、1所示。
毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计

毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计随着科技的快速发展,智能化已经成为了交通系统的重要发展方向。
在城市交通管理中,智能交通灯控制系统发挥着至关重要的作用。
本文将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能交通灯设计,旨在提高交通效率,确保交通安全,并改善交通环境。
一、设计背景与目的城市交通问题一直是困扰人们的难题,高峰期的拥堵和交通事故频发等问题给人们的生活带来了诸多不便。
传统的交通灯控制系统已无法满足现代交通的需求,因此需要一种更加智能化、高效的交通灯控制系统来解决这些问题。
本设计的目的是通过PLC技术,实现交通灯的智能化控制,提高道路通行效率,减少拥堵和交通事故的发生。
二、设计方案1、系统架构本设计采用PLC作为核心控制器,通过传感器采集道路交通信息,如车流量、车速、车道占有率等,根据采集到的信息对交通灯进行智能控制。
同时,系统还包括人机界面(HMI),以便工作人员对系统进行监控和调试。
2、硬件选型PLC选用具有强大计算能力和稳定性的西门子S7-1200系列,该系列PLC具有丰富的IO接口和通信端口,适合用于本设计的控制需求。
传感器选用海康威视的车流量检测器,能够实时监测道路车流量,为PLC提供控制依据。
HMI选用昆仑通态的触摸屏,能够直观地展示系统运行状态和交通信息。
3、软件设计软件部分包括PLC程序和HMI界面设计。
PLC程序主要实现道路交通信息的采集、处理和交通灯的控制逻辑。
HMI界面设计则要实现系统状态的监控、交通信息的展示和人工干预等功能。
软件设计采用模块化的思路,便于后续的维护和升级。
三、功能特点本设计的智能交通灯具有以下功能特点:1、实时监测:通过传感器实时监测道路车流量、车速和车道占有率等信息,为PLC提供控制依据。
2、智能控制:根据监测到的交通信息,PLC能够实现交通灯的智能控制,包括绿灯时间的动态调整、红灯时间的优化分配等,以提高道路通行效率。
3、安全保障:通过实时监测车流量和车速等信息,系统能够及时发现交通事故的风险,并采取相应的控制策略,保障交通安全。
单片机课程设计——交通灯

单片机课程设计报告书题目:交通信号灯学院:班级:姓名:学号:课程名称:指导老师:日期:一.设计任务:交通灯的硬件和软件设计二.设计目的课程设计是本专业集中实践环节的主要内容之一。
训练正确地应用单片机,培养解决工业控制、工业检测等领域具体问题的能力。
学生通过所做课题,熟悉单片机应用系统开发研制的过程,软硬件设计的工作方法、内容及步骤,对学生进行基本技能训练。
例如组成系统、编程、调试、绘图等。
使学生理论联系实际,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。
通过本课程设计,主要达到以下目的:1.使学生增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解。
2.使学生掌握单片机的内部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通讯等。
3.使学生了解和掌握单片机应用系统的软/硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础三.设计思路交通灯的变化规律按照常规我们假设一个十字路口为东西南北走向。
初始状态为状态1,南北方向绿灯通车,东西方向红灯。
经过过一段时间(25S)转换状态2,南北方向绿灯闪几次转亮黄灯,延时5S,东西方向仍然红灯。
再转换到状态3,东西方向绿灯通车,南北方向红灯。
过一段时间(25S)转换到状态4,东西方向绿灯闪几次转亮黄等,延时5S,南北方向仍然红灯。
最后循环至南北绿灯,东西红灯。
在这些状态下,有时钟倒数计时。
四.硬件介绍基础知识交通灯控制器实例主要使用了89C51单片机的定时器/计数器,基础知识主要包括交通灯的变化规律、定时器/计数器的概念、定时器/计数器的相关寄存器、定时器/计数器的4种工作方式、以及定时器/计数器的变成。
4.1定时器/计数器定时器/计数器是单片机中最常用、最重要的功能模块之一,本节通过交通灯控制器实例来演示定时器的使用,并复习如何使用散转程序。
首先介绍交通灯以及定时器/计数器的基础知识,接着介绍本实例的硬件电路构成,然后逐步分析定时器的变成以及程序的全貌,最后总结一下本实例的技巧与注意点。
plc交通灯课程设计

plc交通灯 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理,掌握交通灯系统的运行机制。
2. 学生能运用所学知识,设计并实现一个简易的PLC交通灯控制系统。
3. 学生了解并掌握PLC编程中的基本指令,如定时器、计数器等。
技能目标:1. 学生具备运用PLC进行程序设计和系统调试的能力。
2. 学生能够通过团队合作,共同解决实际问题,提高沟通与协作能力。
3. 学生能够运用所学知识,分析并解决实际交通灯控制中的常见问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化控制技术的兴趣,激发探究未知领域的热情。
2. 学生在实践过程中,树立正确的价值观,认识到技术对社会发展的积极影响。
3. 学生通过本课程的学习,增强环保意识,关注交通领域的可持续发展。
课程性质:本课程属于实践性较强的课程,以项目式教学为主,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生为八年级学生,已具备一定的电学基础和编程能力,对新鲜事物充满好奇心,善于合作与探究。
教学要求:教师需关注学生的学习进度,及时解答学生疑问,引导学生运用所学知识解决实际问题,确保课程目标的实现。
在教学过程中,注重培养学生的自主学习能力和团队协作精神,提高学生的综合素养。
通过课程目标的分解,使学生在完成具体学习成果的过程中,达到课程目标的要求。
二、教学内容1.PLC基础知识:介绍PLC的组成、工作原理、应用领域,结合教材第二章内容,让学生对PLC有全面的认识。
2.交通灯控制系统原理:讲解交通灯系统的运行机制,分析交通灯控制系统的需求,参考教材第四章案例进行学习。
3.PLC编程指令:学习PLC编程中的基本指令,如定时器、计数器等,结合教材第三章内容,让学生掌握编程方法。
4.交通灯控制程序设计:根据实际需求,设计简易的交通灯控制系统程序,运用教材中相关案例进行指导。
5.系统调试与优化:教授学生如何进行PLC程序的调试与优化,结合教材第五章内容,让学生掌握调试方法。
dsp课程设计交通灯

dsp课程设计 交通灯一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握交通灯的基本工作原理,包括灯色变化规律及控制逻辑。
2. 学生能够运用数字信号处理(DSP)的基本概念,分析交通灯控制系统中的信号处理流程。
3. 学生能够描述交通灯控制系统中各组件的功能及其相互关系。
技能目标:1. 学生能够设计并实现一个简易的交通灯控制系统模型,运用所学DSP知识进行信号处理。
2. 学生通过小组合作,培养实际操作、问题解决和团队协作能力。
3. 学生能够运用图表、流程图等工具,展示交通灯控制系统的设计思路和操作步骤。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对工程技术的兴趣,激发对电子控制系统的好奇心和创新意识。
2. 学生在学习过程中,树立安全意识,认识到遵守交通规则的重要性。
3. 学生通过课程学习,增强环保意识,认识到科技对解决交通问题的作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程针对高年级学生设计,注重理论与实践相结合。
课程目标旨在帮助学生将所学DSP知识应用于实际交通灯控制系统中,培养其动手能力、团队协作能力和创新能力。
通过本课程的学习,学生能够更好地理解科技在生活中的应用,提高其综合素质。
1. 交通灯控制系统概述:介绍交通灯的基本构成、功能及其在交通管理中的作用,结合教材相关章节,理解交通灯控制系统的基本原理。
- 教材章节:第三章“交通控制系统”2. 数字信号处理(DSP)基础知识:回顾DSP的基本概念、算法和应用,为分析交通灯控制系统中的信号处理打下基础。
- 教材章节:第二章“数字信号处理基础”3. 交通灯控制系统的设计:- 信号处理算法:讲解交通灯控制系统中信号处理算法的选择和应用。
- 系统组件:分析交通灯控制系统中各组件的功能和相互关系。
- 教材章节:第四章“交通灯控制系统的设计与实现”4. 简易交通灯控制系统的设计与实现:- 设计思路:引导学生运用所学知识,设计交通灯控制系统的模型。
- 实践操作:组织学生分组进行实际操作,实现简易交通灯控制系统。
简易交通灯控制电路的设计

简易交通灯控制电路的设计交通灯控制电路是现代城市交通管理的重要组成部分,其设计方案的合理性和可靠性对保障人民出行的安全和畅通至关重要。
在本文中,我将介绍一个简单的交通灯控制电路的设计方案,涉及到所需材料、电路设计、电路连接和电路测试等方面,旨在提供一种可行的设计思路及实现方法。
一、所需材料1. PCB板2. AT89C2051单片机3. LCD12864液晶显示屏4. DS1302时钟模块5. 7段LED数码管6. 红绿黄LED发光二极管7. 继电器8. 12V电源适配器9. 74HC595芯片10. 电容、电阻、连接线等二、电路设计本次交通灯控制电路采用单片机AT89C2051作为控制核心,通过LCD12864液晶显示屏展示交通灯状态,并且控制红绿黄三色LED灯。
还采用DS1302时钟模块来实现交通灯的定时控制,以确保交通灯的安全和准确性。
具体的电路设计如下:1.电源模块本电路采用12V电源适配器作为供电来源,将电源接入100uf电解电容并接入AT89C2051芯片VCC引脚,以确保芯片工作电压稳定。
2.时钟模块DS1302时钟模块通过连接到P1.0、P1.1和P1.2引脚来实现对交通灯的定时控制。
还需将时钟模块的CLK、DIO和RST引脚分别连接到AT89C2051芯片的P1.4、P1.5和P1.6引脚来实现数据传输和控制信号输出。
3.LCD显示模块将LCD显示屏的RS、RW和E引脚连接到AT89C2051芯片的P3.0、P3.2和P3.1引脚,将LCD数据引脚DB0-DB7连接到AT89C2051芯片的P2.0-P2.7引脚,以在交通灯控制过程中显示交通灯状态。
4.7段LED数码管模块将74HC595芯片、CD4511译码器和7段LED数码管连接在一起,将74HC595芯片的SER、SRCLK和RCLK引脚连接到AT89C2051芯片的P1.7、P1.5和P1.6,将CD4511译码器的A、B、C、D和O引脚分别连接到74HC595芯片的Q0-Q3和74HC595芯片的Q4引脚,将7段LED数码管的公阴极连接到CD4511译码器的O引脚,在交通灯控制过程中实现倒计时显示。
单片机课程设计交通灯

单片机课程设计 - 红绿灯第一章介绍随着我国社会经济的发展和城市化进程的加快,道路交通拥堵问题越来越严重。
如何合理管理和调度交通,尽可能减少交通拥堵,已成为我国许多地区特别是特大城市迫切需要解决的问题。
问题,显然交通信号灯在其中起着不可或缺的作用。
本文讨论了控制红绿灯的方法,分析了各种方案的成本效益,并通过软件和硬件实现了它们。
然后,对6车道以上道路的“路口红绿灯控制”进行了分析。
最后对城市交通信号灯网络的控制进行了展望。
希望能给相关政府部门一些参考,更好的改善我们的城市交通。
今天的交通发展迅速,车辆大量增加,道路拓宽,人行横道相对较少。
即使在车流量大的地方有人行横道,行人也很难过马路。
行人自动控制指示系统可以有效改善这种状况。
尤其是像这样的大都市,经济高速发展,车辆多,人口稠密。
缓解交通问题已成为重中之重。
比如我们新校区西门(塔南路)就是这种情况。
每天进出校门的学生很多,而且大部分要穿过这条繁忙的高速公路,给师生带来了很大的好处。
不便。
该系统主要应用于交通运输领域,具有很高的实用价值。
该系统利用红灯、黄灯、绿灯来引导车辆和行人,以达到使车辆和行人停下来,减少交通拥堵,为行人节省时间的目的,即保证行人过马路时的安全,也减轻了交管部门的负担。
面向公共交通设施,该产品不注重经济效益,而是着眼于未来的发展潜力,从而带动相关产业。
用户可以完全掌握行人自动控制指示系统的操作方法,并配合每个按钮的功能,科技的飞速进步直接将我们带入了信息社会,计算机的应用在各个方面得到了普及。
经济和社会生活领域。
第二章设计要求和任务第一个程序的要求和要求:一、实验要求:编写一个程序,以89c端口52作为输出端口,控制4个双色LED灯(可以发出红绿黄灯),模拟路口红绿灯的管理。
2、实验目的:(1)学习I/O口的扩展方法;掌握89c52的工作原理和编程方法,了解软硬件调试技术。
(2)学习模拟红绿灯控制方法;(3)学习双色LED灯的使用;Section 2设计任务及设计内容:(CPU使用89c52)1.软件延时实现模拟路口红绿灯控制:(图1)实验效果:软件延时控制A、C路口红灯,B、D路口绿灯亮60秒;则A、C路口不变,B、D路口绿灯闪烁5次,B、D路口黄灯亮; A、C路口绿灯,B、D路口红灯延时3秒;然后A和C路口的绿灯闪烁5次,然后黄灯亮,B和D保持不变。
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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:陈鹏学号:201202030018专业班级:2012级通信工程1班指导教师:张庭亮2015年5月5日课程设计任务书交通灯设计摘要:近年来,随着科技的高速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统检测技术的日益更新,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,还应该具体的与软硬件相结合,加以完善,本文主要从单片机的应用来实现十字路口交通灯智能化的管理,用于控制过往车辆的正常运作。
本设计是一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合病有效地发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用汇总空前活跃的领域。
十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊,此时交通信号灯就显得尤为必要,在本设计中,系统由单片机系统、按键、四位数码管显示等组成设计一个用于东西、南北走向的交通管理系统。
南北方向车道和东西方向的车道两条交叉道路上的车辆交替运行,主干道每次通行时间都设为30秒,支干道也是如此。
系统除基本交通灯功能外,还设有倒计时功能。
本结构系统简单操作方便,可实现自动控制具有一定的智能性。
对优化城市交通具有一定的意义。
关键词:交通灯;单片机;数码管目录1.设计背景 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题意义 (1)2.设计方案 (2)2.1 系统方案选择与论证 (2)2.2 系统方案总体设计 (2)2.2.1 硬件设计方案 (2)2.2.2 软件设计方案 (3)3.方案实施 (4)3.1 系统硬件方案实施 (4)3.1.1电源电路 (4)3.1.2复位电路 (4)3.1.3数码管显示电路 (5)3.1.4 555时钟信号发生器模块 (6)3.1.5 状态控制电路模块 (6)3.2 系统软件方案实施 (7)3.2.1主程序实施方案 (7)3.2.2子程序实施方案 (7)4.结果与结论 (8)4.1 结果 (8)4.1.1 硬件测试与结果 (8)4.1.2 软件调试与结果 (8)4.2 结论 (9)5.收获与致谢 (10)6 参考文献 (11)7 附件 (12)1.1 课题背景随着经济的增长和人口的增加,人们生活方式的不断变化,人们对交通的需求不断增加。
城市中交通拥挤、堵塞现象日趋严重,由此也造成巨大的经济与时间损失。
随着城市化进程的大大加快,又发的交通需求急剧增长,工序矛盾不断激化,严重的交通问题也随之而来。
人、车、路三者关系的协调,也成为交通管理部门需要结局的重要问题之一。
城市交通灯就是用于城市交通数据监测、交通灯信号控制与交通疏导的综合管理系统,他是现代城市交通监控指挥系统中最重要的部分。
十字路口车辆穿梭,要保证有条不紊的进程就要归功于城市交通控制系统中的交通灯管理系统。
交通灯对于疏导交通;流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果,使城市交通得意有效管理。
1.2 课题意义近年来,随着科技的高速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统检测技术的日益更新,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,而同时,交通灯可以采用单片机控制的方法、利用单片机实现对交通信号灯的实时控制。
所以只要采用一块单片机,加上简单的接口与驱动放大电路就可以实现控制交通指挥的作用,具有成本低、可靠性高。
2.1 系统方案选择与论证方案一复位电路采用下拉电阻按键复位。
晶振电路由12Mhz晶振芯片及两个瓷片电容构成,按键电路由按键连接单片机中断控制引脚进行紧急状态控制。
用74LS373和74LS164来驱动七段数码管。
单片机P1口输出低电平信号控制红绿灯。
方案二复位电路、晶振电路、按键电路与方案一相同。
但通过编程用单片机的P2口直接驱动2位共阳极七段数码管的段选,用P0.0、P0.1控制数码管的位选,由P1口输出低电平信号控制红黄绿灯。
经过讨论,方案二没有用74LS373和74LS164,使用硬件少,占用资源少。
相对而言方案一简单实用,并且便于焊接制作。
综合考虑采用方案二2.2 系统方案总体设计2.2.1 硬件设计方案在一个有主、支干道的十字路口,主、支干道各设置一组红、黄、绿三色的交通灯。
红灯宝石禁止通行,绿灯亮表示可以通行。
在绿灯变为红灯之前,黄灯先亮5秒,以提示未通行的车辆准备停车。
并且设置数码管显示倒计时时间,以提示司机注意交通灯变换时间。
由于主干道车辆较多,所以要求主干道处于通行状态的时间长一些,设为30秒;而支干道通行时间为20秒。
交通控制系统主要控制A、B两车道的交通,以AT89S52单片机为核心芯片,通过控制三色LED的亮灭来控制个车道的通行,另外通过两个按键来摸你各车道有无车辆的情况和有紧急车辆的情况,在正常情况下运行主程序时,采用0.5s 延时子程序的反复调用来实现各种定时时间,并且当一车道有车而另一车道无车时,采用外部中断1执行中断服务程序,并设置中断为低优先级中断。
当有紧急车辆通过时,采用外部中断0执行中断服务程序,并设置中断为高优先实现中断嵌套。
2.2.2 软件设计方案图2.1 系统整体设计框图图2.2主程序流程图 图2.3中断程序流程图3.方案实施3.1 系统硬件方案实施3.1.1电源电路R1为保护电路并且稳定电压减少电路振荡,R5为了使输出电压稳定,220V 交流电经过变压器,再经过桥堆2W10整流,然后由电容C1滤波后变为脉动比较稳定的直流电,最后通过三端稳压器7805输出稳定的5V直流电压。
电源电路如图所示。
图3.1 电源电路3.1.2复位电路复位电路选用手动复位,整个电路一端接电源,另一端接芯片RST引脚上,该模块是使单片机的CPU或系统中的其他部件处于某一确定的初始状态,并从这状态开始工作,除了进入系统的正常初始化之外,当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需按复位电路以重新启动。
按键电平复位电路,接至单片机复位端。
复位电路图如图。
图3.2复位电路3.1.3数码管显示电路道口通行剩余时间采用高亮红色7段LED发光数码管显示,P2.0到P2.7控制位选,P0.0和P0.1控制段选。
采用共阳数码管。
其显示电路如图。
图3.3 数码管显示电路3.1.4 555时钟信号发生器模块由555时钟信号发生电路产生稳定的“秒”脉冲信号,确保整个电路装置及时工作稳定进行,用一片74LS161作为计数器,将其输出端通过非门与74LS48相连后,把74LS48输出端连接到数码管上实现倒计时。
用另外一片74LS161作为状态控制器,控制状态变量六个发光二极管与有状态控制器控制的74LS74的输出端通过门电路直接相连。
在电路中,555时钟信号发生器产生一个以秒为单位的CP脉冲,计数器74LS161接受CP脉冲实现同步计时。
通过非门连接计数器输出端与译码驱动电路,从而在数码管上显示倒计时。
将两片计数器的仅为输出取反用以控制其自身循环置数,由此状态从00变至01,历时15s;从01至10,历时5s;从10至11历时10s;再从11至00;依次循环。
状态不同,计数器置数和红绿灯如何显示不同;计数器置数不同,则模值不同,状态改变时间也不同。
3.1.5 状态控制电路模块然后状态控制电路74LS161控制计时电路74LS161的输入端。
当状态控制电路的输出Q1Q0为00时实现模30的计数器,此时主干道的绿灯和支干道的红灯亮;为01时实现模5计数器此时主干道的黄灯和支干道的红灯亮;为10时实现模20的计数器,此时主干道的红灯和次干道的黄灯亮;然后Q1、Q0再回到00状态,这样就实现了交通灯的循环并且视线里主支干道通车时间不同的功能。
3.2 系统软件方案实施3.2.1主程序实施方案主程序采用查询的方式定时,调用0.5s延时子程序的次数,从而获取交通灯的各种时间,子程序采用定时器1方式1查询方式定时,定时器定时50ms,确定50ms循环20次从而获得1s的延时时间。
3.2.2子程序实施方案当有车车道的放行中断服务程序首先要保护现场,因而要用到延时子程序,子程序采用定时器0方式1查询方式定时。
保护现场时还需关中断,以防止高优先级中断出现导致程序混乱。
开中断,由软件查询外中断1来判别那一道有车,再根据查询情况执行相应的服务,带交通灯信号出现后保持15s的延时然后,关中断恢复现场,在开中断返回主程序。
紧急车辆出现时的中断服务程序也需要保护现场直接执行相应的服务,待交通灯信号出现后延时20s确保紧急车辆通过交叉路口,然后,恢复现场,返回主程序。
4.结果与结论4.1 结果4.1.1 硬件测试与结果此次课程设计完成了以单片机为基础的十字口交通灯控制系统,本系统能够实现主干道与支干道交替通行,主干道通行30s,支干道通行30s,主干道绿灯亮15s后黄灯亮5s。
支干道红灯亮15s,支干道通行时,支干道绿灯亮10s,黄灯亮5s。
另外,主干道和支干道在通行时间内和禁止通行时间内均有倒计时显示。
我们组经过两个星期的不懈努力,首先用altium designer进行电路仿真,仿真结果能正常运行。
在进行PCB的制作,由此制成电路板,再运用keil软件进行程序的写入。
但可惜的是虽然仿真时运行正常,但实物并没有达到预想的结果,只能沦为半成品。
设计主程序及电路板的仿真与实物图及PCB等可参考附录。
4.1.2 软件调试与结果软件调试是利用开发工具进行在线编程调试,发现和纠正错误,同时也能发现一些硬件故障。
二极管显示燃亮情况,编程时设计交通等状态与电路板情况不符,电路上二极管正极连接在VCC上,而负极通过74LS373接到单片机P2口,所以调用交通灯状态子程序时,交通灯明灭情况便反了,修改交通灯子程序,P2口设置成高电平时二极管不亮,设置为低电平时二极管亮。
数码管显示倒计时,正常情况是每隔一秒的时间数码管显示的数据减一,但是具体情况并不清楚,具体原因是在本设计中,因定时器0工作在方式0,则5ms 定时对应定时器初值为2^13-5000=3192此时定时器每个5ms就会技术溢出,并产生中断请求,但CPU并不一定立即响应中断,而可能延迟一个中断响应时间之后才能响应,对于中断源系统来说,中断响应时间大约为3到8个机器周期。
为了保证计时准确。
必须采用措施进行补偿。
本次设计程序中采用增大重装的定时器初值来减少定时时间。
经过多次重置、测试。
定时器0重新装入计数初值。
可以满足精度要求。
经过以上各个模块的测试,程序能够正确实现预期目的。
4.2 结论由于技术限制及出于实际情况考虑,本系统采用方案一。
虽然结果能够实现各项指标且很稳定,但没有采用分模块布线,所以在检查时可能会带来不便,不能够很快的确定是哪个模块出现了问题。