智能交通灯控制系统的设计

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智能交通灯控制系统的设计与实现

智能交通灯控制系统的设计与实现

智能交通灯控制系统的设计与实现随着城市化进程的加速,城市道路交通越来越拥堵,交通管理成为城市发展的一个重要组成部分。

传统的交通信号灯只具备固定时序控制交通流量的功能,但随着技术的进步和智能化应用的出现,要求交通信号灯具备实时性、自适应性和智能化,因此,智能交通信号灯控制系统应运而生。

本文将从软硬件系统方面,详细介绍智能交通灯控制系统的设计与实现。

一、硬件设计智能交通灯控制系统的硬件部分由四个部分组成:单片机系统、交通灯控制器、传感器及联网模块。

1. 单片机系统单片机是智能交通灯控制系统的核心,该系统选用了8位单片机,主要实现红绿灯状态的自适应和切换。

在设计时,需要根据具体情况选择型号和板子,选择时需要考虑其开发环境、风险和稳定性等因素。

2. 交通灯控制器交通灯控制器是智能交通灯控制系统中的另一个重要部分,主要实现交通信号的灯光控制。

在控制器的设计时,需要考虑网络连接、通信、数据传输等多方面因素,确保系统的稳定性和可靠性。

3. 传感器传感器主要负责采集道路交通信息,包括车辆数量、速度、方向和道路状态等,从而让智能交通灯控制系统更好地运作。

传感器有多种类型,包括磁感应传感器、摄像头、光电传感器等,需要根据实际需求选择。

4. 联网模块联网模块主要负责智能交通灯控制系统的联网和数据传输,包括存储和处理车流数据、上传和下载数据等。

在设计时,需要考虑网络连接的稳定性、数据安全等因素,确保智能交通灯控制系统的连续性和可靠性。

二、软件设计智能交通灯控制系统的软件部分主要由两部分组成:嵌入式系统和上位机系统。

1. 嵌入式系统嵌入式系统是智能交通灯控制系统的主体,主要设计车流量检测、信号灯状态切换等程序。

为了保证系统的自适应性和实时性,需要采用实时操作系统,如FreeRTOS等。

在软件设计阶段,需要注意设计合理的算法和模型,确保系统的准确性和稳定性。

2. 上位机系统上位机系统主要实现智能交通灯控制系统的监控和管理,包括车流量监控、灯光状态监控、信号灯切换和日志记录等。

基于STC89S52单片机智能交通灯控制系统的设计与制作及应用

基于STC89S52单片机智能交通灯控制系统的设计与制作及应用

STC89S52单片机智能交通灯控制 系统的应用
在应用方面,我们将该智能交通灯控制系统安装在了某城市的交通要道上。通 过实时采集车辆和行人的信息,根据交通灯时序控制算法控制交通灯的时序, 实现了对交通流量的有效调控。同时,我们还通过无线通信模块将交通灯的运 行情况实时传输到城市交通管理中心,方便管理人员对整个城市的交通状况进 行监控和调度。
智能交通灯控制系统在国内外的 研究现状
智能交通灯控制系统最早出现在20世纪90年代,经过多年的发展,已经在国内 外得到了广泛应用。目前,该系统的实现方式主要有两种:一种是基于嵌入式 系统,通过传感器采集车辆和行人的信息,然后通过预先设定的算法控制交通 灯的时序;另一种是基于计算机控制系统,通过监控摄像头采集交通流量信息, 然后通过中央控制系统对交通灯进行实时控制。
未来的研究方向可以包括提高系统的自适应性、降低对传感器的依赖程度、综 合考虑行人和非机动车的需求等方面。
参考内容
一、引言
随着社会和经济的快速发展,城市交通问题日益凸显,如交通拥堵、安全事故 等。为了改善这些问题,智能交通系统逐渐被引入到城市交通管理中。其中, 智能交通灯控制系统作为智能交通系统的重要组成部分,对于提高交通效率、 确保交通安全起着至关重要的作用。本次演示将介绍一种基于STC89C52单片 机的智能交通灯控制系统的设计。
三、系统软件设计
本系统的软件设计采用C语言,主要包括以下几个部分:
1、初始化程序:在系统上电后,首先进行硬件初始化,包括单片机的时钟、 I/O口等 单片机通过I/O口读取这些数据。
3、信号灯控制程序:根据采集到的交通数据,单片机通过信号灯控制模块控 制交通信号灯的灯光时序。例如,当检测到车辆较多时,单片机将延长绿灯时 间;当检测到行人较多时,单片机将延长红灯时间。

基于PLC的智能交通灯控制系统

基于PLC的智能交通灯控制系统

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10、经济性:基于PLC的智能交通灯控制系统具有较高的经济性。首先,PLC 作为一种通用控制器,具有较低的采购成本;其次,系统的维护成本较低,因 为PLC具有较长的使用寿命和较低的故障率;此外,系统的扩展性和灵活性较 强,可以随着城市的发展逐步升级和扩展。
参考内容
随着城市化进程的加速和人们对交通安全的需求不断提升,智能交通系统的设 计变得越来越重要。其中,交通灯控制系统是智能交通系统的重要组成部分, 它能够有效地指挥车辆和行人的通行,提高交通效率,减少交通拥堵和交通事 故的发生。本次演示将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能交通灯 控制系统设计。
基于PLC的智能交通灯控制系 统
目录
01 一、PLC概述
03 参考内容
02 二、系统构成与功能
随着城市化进程的加速和人们对交通安全的日益,智能交通系统成为了现代城 市不可或缺的一部分。其中,交通灯控制系统是智能交通系统的重要组成部分, 它能够有效地指挥车辆和行人的通行,提高交通效率,减少交通事故。基于 PLC的智能交通灯控制系统是一种高效、可靠、灵活的解决方案,在城市交通 管理中发挥着越来越重要的作用。
6、节能环保:系统能够根据道路交通状况自动调整信号灯的亮灭时间,减少 电能消耗,实现节能环保。同时,采用LED等新型光源也能够降低环境污染。
7、多种控制方式:系统支持手动控制、自动控制以及半自动控制等多种控制 方式,满足不同情况下的使用需求。手动控制适用于设备调试和应急情况处理; 自动控制适用于日常交通管理;半自动控制则适用于部分交通路口或特定区域 的交通管理。
3、数据处理:系统能够实时采集并处理交通数据,包括车辆和行人的流量、 速度等信息,为交通管理部门提供决策依据。
4、远程管理:系统可以通过通信模块实现与上位机的数据传输,便于交通管 理部门进行远程监控和管理。

基于STM32的智能交通灯系统设计

基于STM32的智能交通灯系统设计

基于STM32的智能交通灯系统设计智能交通灯系统是一个基于STM32的控制系统,旨在改善交通流量管理和道路安全。

它利用STM32的高性能微控制器和实时操作系统,提供智能化的交通信号控制,可以根据实时交通状况进行灵活调整,从而最大限度地提高交通流量并减少交通拥堵。

该系统由以下几个主要组成部分组成:1. STM32微控制器:作为系统的核心,STM32微控制器采用先进的ARM Cortex-M处理器架构和强大的计算能力,用于控制信号灯的状态和计时功能,同时可以通过与其他传感器和设备的接口进行通信。

2.交通感应器:交通感应器通常包括车辆和行人检测器。

车辆检测器使用电磁或光电等技术监测车辆的存在和通过情况,行人检测器则使用红外传感器等技术检测行人的存在。

通过与STM32微控制器的接口,感应器可以将实时交通信息传输到控制系统中进行处理。

3. 通信模块:为了实现智能化的交通信号控制,交通灯系统与其他交通系统和设备之间需要进行数据交互。

通信模块使用嵌入式网络协议,如CAN或Ethernet,与其他交通设备进行通信,以便接收实时交通信息并将交通信号优化策略传输回控制系统。

4.人机交互界面:人机交互界面通常是一个触摸屏或面板,用于设置和调整交通信号控制的参数,以及显示交通信息和各个信号灯的状态。

通过与STM32微控制器的接口,人机交互界面可以实现与控制系统的交互。

系统的工作原理如下:1.交通感应器将车辆和行人的存在和通过情况传输到STM32微控制器。

2.STM32微控制器根据收到的交通信息,结合预设的交通信号控制策略,确定各个信号灯的状态和计时。

3.STM32微控制器通过通信模块与其他交通设备进行通信,接收实时交通信息,并将交通信号优化策略传输回控制系统。

4.人机交互界面用于设置和调整交通信号控制的参数,以及显示交通信息和各个信号灯的状态。

智能交通灯系统的设计目标是提高道路交通管理的效率和安全性。

通过实时监测交通情况,并根据实际需要进行灵活调整交通信号,可以减少交通拥堵和行车事故的发生。

智能交通灯控制系统的设计与实现

智能交通灯控制系统的设计与实现

智能交通灯控制系统的设计与实现一、引言随着城市交通的不断拥堵,智能交通灯控制系统的设计与实现成为改善交通流量、减少交通事故的关键。

本文将对智能交通灯控制系统的设计原理和实际应用进行深入探讨。

二、智能交通灯控制系统的设计原理智能交通灯控制系统的设计原理主要包括实时数据收集、交通流量分析和信号灯控制决策三个方面。

2.1 实时数据收集智能交通灯控制系统通过传感器、摄像头等设备实时采集车辆和行人的信息,包括车辆数量、车速、行人密度等。

这些数据可以通过无线通信技术传输到中央服务器进行处理。

2.2 交通流量分析在中央服务器上,通过对实时数据进行分析处理,可以得到不同道路的交通流量情况。

交通流量分析可以包括车辆流量、行人流量、车速和拥堵程度等指标,为后续的信号灯控制提供依据。

2.3 信号灯控制决策基于交通流量分析结果,智能交通灯控制系统可以根据交通状况智能地决定信号灯的开启和关闭时间。

优化的信号灯控制策略可以使车辆和行人的通行效率达到最大化。

三、智能交通灯控制系统的实现智能交通灯控制系统的实现需要使用计算机技术、通信技术和物联网技术等多种技术手段。

3.1 计算机技术的应用智能交通灯控制系统中的中央服务器需要配置高性能的计算机系统,以支持实时数据的处理和交通流量分析。

同时,通过计算机系统可以实现信号灯控制策略的优化算法。

3.2 通信技术的应用智能交通灯控制系统需要使用通信技术实现各个交通灯和中央服务器之间的数据传输。

传统的有线通信和无线通信技术都可以应用于智能交通灯控制系统中,以实现数据的实时传输。

3.3 物联网技术的应用智能交通灯控制系统可以通过物联网技术实现与交通工具和行人之间的连接。

车辆和行人可以通过智能终端设备向交通灯发送信号,交通灯可以实时地根据这些信号做出相应的决策。

四、智能交通灯控制系统的实际应用智能交通灯控制系统已经在一些城市得到了广泛的应用。

4.1 交通拥堵减少智能交通灯控制系统根据实时的交通流量情况,可以合理地分配交通信号灯的开启和关闭时间,从而避免了交通拥堵现象的发生,提高了道路的通行效率。

PLC智能交通灯控制系统设计

PLC智能交通灯控制系统设计

PLC智能交通灯控制系统设计一、引言交通是城市发展的命脉,而交通灯则是保障交通有序运行的关键设施。

随着城市交通流量的不断增加,传统的交通灯控制系统已经难以满足日益复杂的交通需求。

因此,设计一种高效、智能的交通灯控制系统具有重要的现实意义。

可编程逻辑控制器(PLC)作为一种可靠、灵活的工业控制设备,为智能交通灯控制系统的实现提供了有力的支持。

二、PLC 简介PLC 是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统。

它采用可编程序的存储器,用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、维护方便等优点,广泛应用于工业自动化控制领域。

在交通灯控制系统中,PLC 可以根据实时交通流量信息,灵活调整交通灯的时间分配,提高道路通行效率。

三、智能交通灯控制系统的需求分析(一)交通流量监测系统需要能够实时监测道路上的交通流量,包括车辆数量、行驶速度等信息。

(二)时间分配优化根据交通流量监测结果,智能调整交通灯的绿灯时间,以减少车辆等待时间,提高道路通行效率。

(三)特殊情况处理能够应对紧急车辆(如救护车、消防车)通行、交通事故等特殊情况,及时调整交通灯状态,保障道路畅通。

(四)人机交互界面提供直观、方便的人机交互界面,便于交通管理人员对系统进行监控和管理。

四、PLC 智能交通灯控制系统的硬件设计(一)传感器选择为了实现交通流量的监测,可以选择使用电感式传感器、超声波传感器或视频摄像头等设备。

电感式传感器安装在道路下方,通过检测车辆通过时产生的电感变化来统计车辆数量;超声波传感器通过发射和接收超声波来测量车辆与传感器之间的距离和速度;视频摄像头则可以通过图像识别技术获取更详细的交通信息,但成本相对较高。

(二)PLC 选型根据交通灯控制系统的输入输出点数、控制精度和复杂程度等要求,选择合适型号的 PLC。

智能交通信号灯控制系统设计与实现

智能交通信号灯控制系统设计与实现

智能交通信号灯控制系统设计与实现随着城市化进程的不断加快,交通拥堵问题也日益突出,这也使得人们对交通信号灯的控制以及优化变得越来越关注。

智能交通信号灯作为一种新型的交通控制系统,其最大的优势在于提高了交通效率和管理能力。

本文将介绍如何设计和实现智能交通信号灯控制系统。

1 智能交通信号灯的原理智能交通信号灯是通过网络控制单元,实现对各个交叉口的信号灯的控制。

当交通拥堵时,系统会根据实时交通数据进行优化调整,降低道路的拥堵程度,提高交通的效率。

智能交通信号灯主要由三个部分组成:传感器、控制器和信号灯。

①传感器:可以检测车流量、车速和人行道行人数量等交通信息。

②控制器:是智能交通信号灯的核心部分,用于控制各个交通路口的信号灯,根据从传感器获得的数据来控制信号灯的显示状态。

③信号灯:根据控制器的指示来实时显示交通灯的状态。

2 智能交通信号灯优势智能交通信号灯主要具有以下优势:①提高交通效率:普通交通灯只能按照设定的固定时长来控制交通流量,而智能交通信号灯采用实时数据感知,能够根据交通流量和方向进行自适应控制,提高交通效率。

②缓解交通拥堵:智能交通信号灯在交通拥堵的时候,会自动调整控制方案,从而尽可能地缓解道路拥堵状况。

③降低交通事故发生率:智能交通信号灯通过实时监测交通情况,减少了不必要的交通信号灯的切换,让道路行驶更加稳定,从而减少了交通事故的发生率。

3 智能交通信号灯的设计与实现智能交通信号灯的设计和实现需要以下几个步骤:①设定交通流量检测机制通过使用传感器技术,检测车道上的车辆数量和记录其速度,获得实时交通数据,用于智能交通信号灯的控制。

②设计控制算法算法主要用于根据获得的实时数据,进行信号控制和灯光切换,以提高道路通行效率。

如控制算法包括最短路径控制、动态调整时间控制、压力均衡控制和优先级控制。

③信号灯控制器设计智能交通信号灯控制器是系统中最核心的设备,它主要负责实时运算交通状态和时间的关系,实现最优的信号灯控制策略,确保信号灯显示时的安全性和效率。

基于物联网的智能交通灯控制系统设计

基于物联网的智能交通灯控制系统设计

基于物联网的智能交通灯控制系统设计在现代城市的交通中,交通信号灯是一种非常重要的基础设施。

它能够引导车流和行人的行动,保证道路交通的有序和安全。

然而,目前很多城市交通信号灯系统还没有与物联网技术进行结合。

这导致了交通信号灯的功能和效率无法得到优化,也给交通管理带来了很多麻烦。

因此,设计一种基于物联网的智能交通灯控制系统,可以有效地解决这些问题,并提高交通管理的效率和质量。

一、智能交通灯控制系统的基本原理智能交通灯控制系统是一种基于传感器和通信技术的智能化系统。

它可以实时监测和分析交通流量、行人流量、天气等各种数据,为不同车辆和行人提供合适的服务。

智能交通灯控制系统的基本原理包括以下几个部分:1.采集数据。

通过传感器,可以实时采集道路交通量、行人流量、车速、空气质量、天气等各种数据。

2.数据处理。

通过计算机和算法,对采集的数据进行处理,得出合理的交通信号灯配时方案。

3.控制信号灯。

将计算出的配时方案,通过无线通信技术发送到各个交通信号灯,实现智能化控制。

二、智能交通灯控制系统的优势相对于传统的交通信号灯,智能交通灯控制系统具备以下优势:1.提高路口的通行效率。

智能交通灯控制系统可以根据实时的交通和天气数据,智能调整每个路口的信号灯配时,从而提高交通的通行效率和流畅度。

2.减少交通拥堵。

智能交通灯控制系统可以优化整个城市的交通信号灯配时方案,并通过 IoT 技术实现灯组之间协调同步,从而减少交通拥堵和交通事故。

3.提高城市交通管理效率。

智能交通灯控制系统可以优化每个路口的信号灯配时,从而提高城市交通管理效率。

4.降低用电成本。

智能交通灯控制系统可以根据实时的交通和天气数据,智能调整每个路口的灯组亮度和开关时间,从而降低用电成本。

5.提升城市运行水平。

智能交通灯控制系统可以在交通管理、公交调度等方面与其他城市运行管理系统进行互联互通,从而提升整个城市的运行水平。

三、智能交通灯控制系统的实现方式智能交通灯控制系统可以通过以下方式来实现:1.采集数据端。

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智能交通灯控制系统的设计前言1.1 概述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,同时带动传统控制日新月益的更新。

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。

交通信号灯的出现,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。

随着微控技术的日益完善和发展,单片机的应用在不断走向深入。

它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。

也就是说单片机应用的出现是对传统控制技术的革命。

它在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领路得到了广泛应用,极大的提高了这些领域的技术水平和自动化控制。

因此单片机的开发应用已成为高技术工程领域的一项重大课题。

因此了解单片机知识,掌握单片机的应用技术具有重大的意义。

1.2 基于单片机的智能交通灯控制系统设计的意义国内的交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。

加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。

对于一般情况下的安全行车,车辆分流尚能发挥作用,但根据实际行车过程中出现的情况,还存在以下缺点:1.经常出现的情况是某一车道车辆较多,放行时间应该长一些,另一车道车辆较少,放行时间应该短些。

2.没有考虑紧急车通过时,两车道应采取的措施,例如,消防车执行紧急任务通过时,两车道的车都应停止,让紧急车通过。

基于传统交通灯控制系统设计过于死板,红绿灯交替是间过于程式化的缺点,智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义,它能根据道路交通拥护,交叉路口经常出现拥堵的情况。

利用单片机控制技术.提出了软件和硬件设计方案,能够实现道路的最大通行效率。

1 总体设方案1.1智能交通灯的设计思路根据智能交通灯的具有的功能,将它主要分为三部分,包括数码管显示剩余时间部分、交通灯显示部分和按键实现部分。

总体设计思路如图2-1所示。

1.1.1 LED 显示剩余时间根据实际生活中使用的交通灯,在此次的智能交通灯的设计中也将具有显示时间的功能,使我们的设计与实际结合起来,在此部分LED 灯将配合红黄绿灯的发光时间显示数据,对于每个数据将使用定时器来实现定时1秒,当1秒时间到达,LED 上显示的时间自动减1,当时间减至为0,交通灯变换红黄绿灯。

1.1.2交通灯此部分将与LED 灯紧密联系起来,当数码管显示数字减至为0时,变换发光图1 总体设计思路图的灯,不为0,将保持原有状态。

1.1.3紧急状态的设计在现实生活中随时有突发情况的发生,为了保证交通的正常通行,特地设计了应对紧急状况的特殊情况。

在出现紧急状况时,可以通过人为操作进入特殊情况。

在此包含了4种特殊情况,包括加长东西南北方向的通行时间,四个方向均禁行,东西方向保持通行南北方向禁行,南北方向保持通行东西方向禁行。

当特殊情况结束时,人为操作进入正常状态。

2 单元模块设计2.1硬件设计2.1.1 AT89C51介绍芯片AT89C51的外形结构和引脚图如图3-1所示。

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MC-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

图2 AT89C51引脚图2.1.2芯片74LS273介绍74LS273是8位数据/地址锁存器,如图3-2所示,它是一种带清除功能的8D 触发器,下面介绍一下它的管脚图功能资料。

1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0,即全部复位。

当1脚为高电平时,11(CLK)脚是锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态,并且立即呈现在在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上。

图3 74LS273引脚图2.1.3多位数码管图 4 多位数码管LED显示器由七段发光二极管组成,排列成8字形状,因此也称为七段LED 显示器。

为了显示数字或符号,要为LED显示器提供代码,即字形代码。

其段发光二极管,再加上一个小数点位,共计8段,因此提供的字形代码的长度正好是一个字节。

智能交通灯用到的数字0—9的共阳极字形代码如表3-1:表1 驱动代码表显示数值驱动代码(16进制)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H2.1.4时钟电路设计图5 时钟电路MCS-51单片机芯片内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。

当使用内部振荡电路时,XTAL1和XTAL2引脚外接石英晶体和微调电容,如图所示,图中C2、C3大小一般为30pF。

还加了复位/备用电源引脚的接线方法,任何单片机在工作之前都要进行复位,以便CPU以及其他功能部件都处于一个确定的初始化状态,并从这个状态开始工作,也就是程序开始执行之前,单片机做好准备工作。

如何进行复位呢?只能在单片机的RST引脚上保持两个机器周期(24个时钟周期)的高电平即可对单片机实现复位操作。

当主电源VCC发生掉电或者是电压降低到电平规定值时,VPD上外接的备用电源自动启用,为单片机内部RAM提供电源,以保护片内RAM中的信息不丢失,使系统在恢复上电后能正常运行。

2.1.5复位电路设计图6 复位电路AT89C51的复位是由外部的复位电路实现的。

复位电路通常采用上电复位和按钮复位两种方式。

在此次设计中,我使用了上电复位方式。

上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。

2.1.6交通灯硬件线路图结合各部分设计电路,得到交通灯硬件线路如图3-6所示。

图7 硬件线路图2.2程序设计2.2.1 LED显示程序设计思路如图4-1所示。

图8 LED显示流程图2.2.2交通灯程序在这部分我设置南北方向通行,东西方向禁行为初始状态,持续时间为60S。

最后5S黄灯闪烁,然后南北方向禁行,东西方向通行,持续时间仍为60S,最后5S黄灯闪烁,回到初始状态。

如此循环,程序流程图如图4-2所示。

图9 交通灯程序流程图2.2.3 紧急情况程序当需要应对特殊情况时,在人为控制下,程序由中断入口地址切换到中断程序,根据实际情况的不同切换到不同的中断子程序,当紧急情况处理完,由人为控制返回原程序。

程序流程图如图4-3所示。

图10 紧急情况程序流程图4 软件仿真4.1 Keil C51单片机软件开发系统采用KEIL开发的89C51单片机应用程序步骤:(1)在uVision集成开发环境中创建新项目(Project),扩展文件名.UV2并为该项目选定合适的单片机CPU器件(本设计采用ATMEL公司下的AT89C51)。

(2)用uVision的文本编辑器编写源文件,可以是汇编文件(.ASM),也可以使C语言文件(扩展名.C),并将该文件添加到项目中去。

一个项目文件可以包括多个文件,除了源程序文件外,还可以是库文件、头文件或文本说明文件。

(3)通过uVision2的相关选择项,配置编译环境、连接定位器以及Debug调试器的功能。

(4)对项目中的源文件进行编译连接,生成绝对目标代码和可选的HEX文件,如果出现编译连接错误则返回到第2步,修改源文件中的错误后重构整个项目。

(5)对没有语法错误的程序进行仿真调试,调试成功后将HEX文件写入到单片机应用系统的ROM中。

4.2 PROTEUS的操作4.2.1硬件电路图的接法操作(1)防止选择(删除)元器件(2)移动元器件(3)缩放视图(4)连接导线(5)仿真、调试4.2.2单片机系统PROTEUS设计与仿真过程Proteus设计过程一般也可分为三步:(1)在ISIS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气检测等。

简称Proteus电路设计。

(2)在Keil平台上进行单片机系统程序设计、编译、汇编编译、代码级调试,最后生成目标代码文件(*. hex)。

简称Proteus源程序设计和生成目标代码文件。

(3)在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中,并实现单片机系统的实时交互、协同仿真。

它在相当程度上反映了实际单片机系统的运行情况。

简称Proteus仿真。

4.3仿真结果将在Keil平台上生成目标代码文件(*. hex)加载到单片机系统中,点击运行按钮,运行结果显示如图5-1所示。

图11 硬件仿真图开始运行后,南北方向通行,东西方向禁行,同时数码管从60显示,每隔一秒数码管减一,当减到5时,四路的黄灯开始闪烁,数码管同时从5开始减一,减到0时,南北方向禁行,东西方向通行,同时数码管从60显示,每隔一秒数码管减一,当减到5时,四路的黄灯开始闪烁,数码管同时从5开始减一,减到0时,返回初始状态,再没有外部中断的情况下如此循环下去。

图12 四个方向禁行硬件仿真图K1为外部中断按钮,当按下K1时,数码管不再显示数,黄灯闪烁五秒后,四路灯都为红色。

当按下复位开关后,返回到初始状态。

图13 南北通行东西禁行硬件仿真图K2为外部中断按钮,当按下K2时,数码管不再显示数,黄灯闪烁五秒后,南北方向保持通行,东西方向保持禁行。

当按下复位开关后,返回到初始状态。

图14 南北禁行东西通行硬件仿真图K3为外部中断按钮,当按下K3时,数码管不再显示数,黄灯闪烁五秒后南北方向保持禁行,东西方向保持通行。

当按下复位开关后,返回到初始状态。

图15 延长四个方向通行时间的硬件仿真图K4为外部中断按钮,当按下K4时,南北东西方向的通行时间均延长至120S。

当按下复位开关后,返回到初始状态。

5 设计总结通过一周的课设,我受益匪浅。

回顾起此次课程设计,至今我仍感慨颇多,我学到很多很多的东西,同时巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,比如编程问题,硬件的连接,怎样去调试,怎么去测试芯片能否正常工作,怎样是程序编的简洁易懂,且包含了所需的功能。

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