基于AT89C51的路灯控制系统设计
课程设计(论文)基于at89c51单片机的交通信号灯控制系统

摘要随着中国城镇化速度的较快,交通事故也日趋发生,所以合理的交通控制方法能有效的缓解交通拥挤、法能有效的缓解交通拥挤、减少尾气排放及能源消耗、减少尾气排放及能源消耗、减少尾气排放及能源消耗、缩短出行延时,缩短出行延时,缩短出行延时,改善我国改善我国独有的交通问题。
而平面交叉口是城市交通的关键,它是整个城市道路的瓶颈地带,对其进行交通信号控制方法的研究具有重大意义。
所以交通信号灯是维护城市交通的主要设施,而我们本次复杂的十字路口交通灯控制系统设计主要是利用A T89C51制作并仿真.并且在单片机的选择上,考虑到电路的简单和成本的削减,我们选择性价比最好的A T89C51,而且能够使程序简单。
对紧急车辆通过的处理,采用中断的方法,采用中断的方法,由中断处理程序处理。
由中断处理程序处理。
由中断处理程序处理。
通过单片机控制交通灯不仅能提高通过单片机控制交通灯不仅能提高我们理论联系实际的能力,而且能够熟练掌握汇编语言的编程方法,掌握定时/计数器的使用方法和简单程序的编写,最终提高逻辑抽象能力和动手能力。
关键字:A T89C51 中断交通信号控制目 录1 1 概概 述............................................................. 12 2 原理及说明原理及说明原理及说明........................................................ ........................................................ 23 3 硬件电路设计硬件电路设计硬件电路设计...................................................... ......................................................3 3.1 3.1 单片机复位电路单片机复位电路.............................................. 3 3.2 3.2 交通交通LED 灯外围驱动电路...................................... 3 3.3 3.3 单片机主电路单片机主电路................................................ 4 3.4 3.4 整体电路图设计整体电路图设计.............................................. 5 4 4 软件设计软件设计软件设计.......................................................... ..........................................................6 4.1 4.1 系统程序流程图设计系统程序流程图设计.......................................... 6 4.2 4.2 系统程序设计系统程序设计................................................ 6 总 结结............................................................. 10 感 谢谢.............................................................11 参考文献参考文献........................................................... .. (12)1 概 述目前在世界范围内,目前在世界范围内,一个以微电子技术、一个以微电子技术、一个以微电子技术、计算机和通信技术为先导的,计算机和通信技术为先导的,计算机和通信技术为先导的,以信以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。
基于AT89C51单片机的交通灯系统设计与模拟

目录基于AT89C51单片机的交通灯系统设计与模拟 (1)1绪论 (3)1.1引言 (3)1.2 交通灯发展历史 (4)1.3智能交通灯的研究意义 (4)1.4设计目的及内容 (5)1.4.1设计目的 (5)1.4.2设计内容 (6)2硬件选择与说明 (6)2.1单片机及其最小系统 (6)2.1.1控制芯片AT89C51介绍 (7)2.1.2单片机主控制系统 (8)2.2 LED数码管模块 (10)2.2.1 74247七段显示译码器 (11)2.2.2 74HC238译码器 (12)2.2.374HC573锁存器 (13)2.3 LED发光二极管 (14)3交通灯系统各电路模块 (15)3.1车辆指示灯工作模块 (15)3.1.1交通信号灯规定 (15)3.1.3交通灯的工作流程 (16)3.1.4可调整工作模式 (20)3.2车流量检测电路 (20)3.5违规通行检测报警电路 (22)3.6按键部分 (23)4 供电电源 (24)4.1 太阳能供电部分 (25)4.2 交流供电部分 (26)4.3 电源自动切换部分 (27)4.4 其他部分 (28)5 信号灯设施防雷保护 (30)5.1 交通灯的引雷特性 (30)5.2 交通灯防雷措施 (31)参考文献 ............................................ 错误!未定义书签。
致谢 ................................................ 错误!未定义书签。
附录 (35)基于AT89C51单片机的交通灯系统设计与模拟摘要:随着机动车行业的蓬勃发展,机动车的数量逐年增加,不仅对城市道路交通产生了巨大的压力,而且对城市的交通秩序也产生了非常的大影响。
造成交通拥堵有着多方面的原因:车辆数目多,道路数目少;道路修建不合理;交通事故等等。
为保证城市道路交通秩序,提高安全性和效率,除了制定必要的交通规则,还必须实施红绿灯指挥控制系统。
课程设计(论文)基于at89c51单片机的交通信号灯控制系统

摘要随着中国城镇化速度的较快,交通事故也日趋发生,所以合理的交通控制方法能有效的缓解交通拥挤、减少尾气排放及能源消耗、缩短出行延时,改善我国独有的交通问题。
而平面交叉口是城市交通的关键,它是整个城市道路的瓶颈地带,对其进行交通信号控制方法的研究具有重大意义。
所以交通信号灯是维护城市交通的主要设施,而我们本次复杂的十字路口交通灯控制系统设计主要是利用AT89C51制作并仿真.并且在单片机的选择上,考虑到电路的简单和成本的削减,我们选择性价比最好的AT89C51,而且能够使程序简单。
对紧急车辆通过的处理,采用中断的方法,由中断处理程序处理。
通过单片机控制交通灯不仅能提高我们理论联系实际的能力,而且能够熟练掌握汇编语言的编程方法,掌握定时/计数器的使用方法和简单程序的编写,最终提高逻辑抽象能力和动手能力。
关键字:AT89C51 中断交通信号控制目录1 概述 (1)2 原理及说明 (2)3 硬件电路设计 (3)3.1 单片机复位电路 (3)3.2 交通LED灯外围驱动电路 (3)3.3 单片机主电路 (4)3.4 整体电路图设计 (5)4 软件设计 (6)4.1 系统程序流程图设计 (6)4.2 系统程序设计 (6)总结 (10)感谢 (11)参考文献 (12)1 概述目前在世界范围内,一个以微电子技术、计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。
为使我国尽快实现经济信息化,赶上发达国家水平,必须加速发展我国的信息技术和信息产业。
而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。
本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯的管理,用以控制过往车辆的正常运作。
本设计从定时控制控制着手,解决交叉口信号控制中存在的问题:定时控制信号周期固定,不能根据实际的交通流状况随时调整信号控制参数,因此造成很多不必要的时间等待和资源浪费;对左转车辆较少的单交叉口一般采用有固定左转相位的定时控制方法,此信号控制中的左转车辆通行对直行车辆影响很大;行人过街信号与上游交叉口的不协调导致车辆通过上游交叉口后遇到行人过街而再次停车。
基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统

基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统一、概述随着城市化进程的加速,交通问题日益凸显,而交通灯作为城市交通的重要组成部分,其控制系统的设计和优化显得尤为重要。
基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统,作为一种智能化、高效化的解决方案,正逐渐受到广泛关注和应用。
本系统以AT89C51单片机为核心控制器,结合外围电路和编程技术,实现对交通灯信号的有效控制。
AT89C51单片机以其高性能、低功耗、易编程等特点,在交通灯控制领域具有广泛的应用前景。
通过本系统的设计与实现,不仅能够模拟真实交通场景下的交通灯控制过程,还能够为实际交通灯控制系统的优化提供有益的参考和借鉴。
我们简要介绍了基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统的研究背景和意义,以及系统的主要特点和优势。
本文将详细阐述系统的硬件设计、软件编程、功能实现以及性能优化等方面的内容,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
1. 交通灯控制系统的重要性交通灯控制系统在现代城市生活中扮演着至关重要的角色。
随着城市化进程的加速和汽车保有量的不断增加,道路交通压力日益增大,交通拥堵和交通事故频发成为制约城市发展的重要因素。
一个高效、稳定的交通灯控制系统对于提高道路交通效率、减少交通事故发生率具有不可忽视的意义。
交通灯控制系统能够规范交通秩序,确保车辆和行人有序通行。
通过合理设置红绿灯的时长和顺序,交通灯控制系统能够实现对交通流的精确控制,避免车辆和行人之间的冲突,减少交通拥堵和混乱现象的发生。
交通灯控制系统能够提高道路通行能力,缓解交通压力。
通过优化交通灯的控制策略,可以减少车辆在交叉口等待的时间和次数,提高道路的通行效率。
这不仅可以缓解城市交通拥堵问题,还可以减少车辆尾气排放,有利于改善城市环境质量。
交通灯控制系统还具有一定的智能化和自适应能力。
随着物联网、大数据等技术的不断发展,交通灯控制系统可以实现对交通流量的实时监测和预测,并根据实际情况自动调整控制策略,以适应不同时间段和交通状况的需求。
基于单片机AT89C51的彩灯循环控制系统的设计

目录摘要 (1)第1章绪论 (2)第2章系统设计方案 (3)2.1设计方案介绍 (3)2.2组成方案各部分的功能介绍 (3)第3章硬件电路设计 (5)3.1电源电路 (5)3.2主控器 (5)3.2.1 单片机的引脚及相关功能 (5)3.2.2 8051单片机内部结构 (7)3.3单片机最小系统的介绍 (8)3.3.1 单片机最小系统组成 (8)3.3.2 复位电路 (9)3.3.3 时钟电路 (10)3.4彩灯循环和数码管显示电路 (11)3.5模式控制电路 (12)3.6整机电路工作原理 (13)第4章系统软件设计 (14)4.1主程序设计流程图 (14)4.2彩灯循环模式转换程序设计 (15)4.3中断程序设计 (18)第5章电路仿真与调试 (20)5.1用K EIL C51软件编译程序 (20)5.2电路仿真 (21)总结 (25)参考文献 (26)附录1 整机电路原理图 (27)附录2 元件明细表 (28)附录3 源程序设计 (29)摘要本设计提出了一种基于AT89C51单片机的彩灯循环控制的方案,实现对LED灯的控制。
本方案以89C51单片机作为主控核心,以按键、显示、驱动等模块组成核心主控制模块。
进一步熟悉和掌握89C51单片机的结构及工作原理,掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性和控制方法。
通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计的方法和调试技术。
本设计完成后,能掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。
根据用户需要可以编写各种亮灯模式的程序,用户可以根据不同场合选用不同的彩灯循环方式。
与普通LED彩灯相比,它具有体积小、价格低、低能耗等优点。
通过完成一个包括电路设计和程序开发完整过程,了解开发以单片机应用系统的全过程,为今后从事相应工作打下基础。
关键词89C51单片机;中断;循环第1章绪论当今社会中,循环彩灯在人们的日常生活中有着日益重要的作用。
它不仅能美化环境,渲染气氛,还可以用于娱乐场所和电子玩具中,并且在不同场所都各具特色。
基于AT89C51单片机的交通灯设计毕业论文

基于AT89C5单片机的交通灯设计毕业论文目录第一章引言 (1)第二章交通管理方案论证 (3)2.1 设计任务 (3)2.2 方案介绍 (3)2.2.1 方案1设计思想 (4)2.2.2 方案2 设计思想 (5)2.2.3 方案比较 (6)第三章交通灯系统硬件设计 (7)3.1 单片机概述 (7)3.2 系统构成 (8)3.3芯片选择与介绍 (9)3.3.1 AT89S51芯片 (9)3.3.2 交通灯控制线路图 (12)第四章交通灯软件设计 (15)4.1 程序设计流程图 (15)4.2延时的设定 (20)4.2.1 计数器初值计算 (20)4.2.2 相应程序代码 (21)4.3 程序的主控制循环调用 (22)4.4 方案选择子函数 (23)4.5 修改时间子函数 (23)4.6 对现有程序的扩充 (24)第五章实验平台 (26)5.1实验平台 (26)5.2实验步骤 (27)5.2.1 编写程序代码 (27)5.2.2 按照系统硬件连线图连接好系统并调试 (28)5.3实验遇到的问题,解决方法及结果 (28)5.3.1 实验问题 (28)5.3.2 实验问题的解决 (28)5.3.3 实验结果(请看硬件演示) (29)第六章总结与展望 (30)第七章致谢..................................................... 错误!未定义书签。
第八章参考文献. (31)第九章程序实现代码 (32)第一章引言第一章引言今天,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。
但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年,在英国伦敦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。
1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。
它由红绿两块以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。
基于单片机的智能路灯控制系统的设计

基于单片机的智能路灯控制系统的设计摘要:随着社会进步,需求和单片机应用领域的不断扩展,各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计。
本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备设计路灯控制器,关键词:路灯;单片机技术;控制如今,路灯已经是城市道路景观的一个重要部分,已经成为城市照明系统中不可缺少和不可分割的一部分,成为了市民出行和城市美化、亮化的一个基本要求。
随着社会文明的不断发展,城市照明已不仅局限于街道的照明,而且发展成了了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。
社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高。
随着社会经济的不断发展,能源短缺已经日益制约着经济发展的严重障碍,其中电力短缺已成为制约国民经济的突出矛盾。
我国目前的市场上有多种路灯节能控制产品,能达到一定的节能效果,但就功能和效果上还不能尽如人意,主要有以下几种情况:第一种,采用自耦变压器及磁饱和电抗器的降压技术。
其不足是由于反应速度较慢,用电高峰时电压降到非稳定区容易造成灯光闪灭,不能自动调节,同时如果电压突然升高,则会对灯具造成损坏,相对来说稳压效果较差;第二种是采用电子器件构成的可控硅式设备。
该设备主要采取简单的相控技术,不足之处是元器件较容易发热损坏。
而为了更好的达到控制的目的,现在国内外都开始采用智能控制方式,如光控、声控、时控等,国外甚至开始采用太阳能供能光控方式来控制路灯,基本可以达到完全自给自足的效果。
而本文中研究的就是光控路灯的控制器设计。
1.设计题目智能路灯亮灭控制系统设计2.设计内容设计一套路灯亮灭控制系统,以MCS-51系列单片机为核心完成测控任务,当日照亮度超过阈值,控制灯灭;反之,则控制灯亮。
并且要求阈值可调。
3.方案总体设计和论证本次课程设计课题是《智能路灯亮灭控制系统设计》。
此课题要求以路灯控制器为对象,完成硬件系统和软件程序的设计,实现以光线强弱方式来控制路灯的亮灭功能,属于软硬件相结合的题目。
基于AT89C51单片机的交通灯控制系统设计毕业论文

滨江学院单片机交通灯的控制系统设计学生学号专业通信工程班级指导老师———————————二O一三年十二月八日基于AT89C51单片机的交通灯控制系统设计摘要:本文研究的是以AT89C51单片机为控制器的智能交通灯控制系统,通过车辆检测电路采集路况信号,经单片机处理后,分配各车道的绿灯时间,实现车流动态调节,并由74HC244驱动LED数码管显示通行倒计时;左拐、右拐、直行及行人的通行指示灯采用双色高亮度发光二极管,设计中还添加了声音提示电路,方便盲人过人行道。
本设计是以软件和硬件相结合的方式来实现,文中给出了具体的硬件电路图和软件流程及程序源码。
关键词:智能交通灯,AT89C51,车辆检测,74HC244,LEDAbstract: This study is based on AT89C51 single-chip microcomputer intelligent controller for traffic lights controlsystem, traffic signal acquisition, SCM processing, distributionof green light time for each lane, the traffic flowdynamicadjustment, and driven by the 74HC244 LED digital tubedisplay trafficcountdown; traffic lights turn left, turn right, go straight and pedestrian using dual color high brightnesslight-emitting diode, design also added voice promptcircuit, convenient for the blind to the sidewalk. This design is a combination ofsoftware and hardware to achieve, this paper give a specific hardware circuitdiagram and software flow chart and program source code. Key words: intelligent traffic lights, AT89C51, vehicledetection, 74HC244,LED1 引言在人类的生活、工作环境中,交通扮演着极其重要的角色,人们无时无刻不与交通打交道。
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基于AT89C51的路灯控制系统设计学院:物理与机电工程学院专业:电子信息工程专业学号:2005040202 姓名:陈娟指导教师:张卫平【摘要】本路灯控制系统是针对实际情况的需要而进行优化设计的。
在设计中,采用开关按钮进行时间控制,显示是六位LED数码管和五个发光二极管,时间为正常24小时走时,可用按钮调节定时开关时间,达到控制的目的。
发光二极管为显示调时状态及模拟路灯的控制,让本设计中更加的形象化。
该设计系统通过对小时、分钟和秒钟的调整来控制路灯的开关状态,并且在23点后,路灯会自动熄灭一半,达到节能的效果。
启动后进入计时显示,计时用六位数码管显示;当一天时间过去后可以循环继续控制,用发光二极管进行模拟显示。
【关键字】单片机路灯节能控制系统目录引言 (4)1 系统总体设计 (5)1.1 设计要求 (5)1.2 系统组成方框图 (5)2 方案论证 (5)2.1 复位模块 (5)2.2 主控模块 (6)2.3 按键输入模块 (6)2.4 显示模块 (6)3 系统硬件设计 (7)3.1 总体思路 (7)3.2 各模块电路图 (7)3.2.1 复位模块电路设计 (7)3.2.2 主控模块电路设计 (7)3.2.3 按键输入模块电路设计 (8)3.2.4 显示模块电路设计 (8)4 系统软件设计 (10)4.1 主程序设计 (10)4.2 计时程序设计 (11)4.3 中断程序设计 (12)5 系统调试 (13)5.1 软件调试 (13)5.2 硬件及总体电路调试 (13)5.3 系统改进方案 (13)6 结束语 (13)7 致谢 (14)参考文献 (14)附录一系统总体原理图 (16)附录二元器件清单 (16)附录三源程序 (17)引言照明工程迅猛发展,其路灯数量的增大,而且功耗和性能大大提高,因而对路灯定时器控制的要求比较精确. 目前,对路灯控制方法多为“人工控制”和“光控”。
“人工控制”受恶劣天气的影响及其他干扰,并且巡视困难;“光控”容易受外部环境干扰,灵敏度低且可靠性较差,二者均不能实现控制开关灯的合理化、科学化,从而会出现:开灯早,关灯晚;或者开灯晚,关灯早的现象。
前者会造成巨大的电能浪费,后者会损害城市形象、影响社会治安和交通安全,从而影响城市的投资环境。
以上难点,将直接影响城市照明管理水平。
而照明管理的高低又将直接影响到城市的市容、投资环境、交通安全和社会治安等,这些都是构建良好的城市环境的重要组成部份,对城市的建设和发展有着重要的意义。
总之,随着城市规模的不断扩大,现有的路灯管理的方式方法已远远不能满足城市路灯发展与管理的需要,必须依靠现代化的高科技管理手段。
路灯管理工作需要一个以计算机为核心的、自动化的管理手段来替代传统的路灯监控系统。
使整个城市照明监测,决策和管理工作建立在计算机信息网络平台之上。
因此,建设现代化的“路灯监控管理系统”已迫在眉睫。
单片机是在一块芯片上集成了一台微型计算机所需的CPU、存储器、输入/输出部件和时钟电路等。
因此,它具有体积小、使用灵活、成本低、易于产品化、抗干扰能力强、可在各种恶劣环境下可靠地工作等特点。
特别是它应用面广,控制能力强,使它在工业控制、智能仪表、外设控制、家用电器、机器人、军事装置等方面得到了广泛的应用。
本设计中正是运用单片机的AT89C51作为主控芯片设计的路灯控制系统。
AT89C51不但功能强大,而且使用方便、价格便宜,可以最大限度的降低成本、增加计时模式和提高计时精度。
该控制系统体积小,适用与校园、街道、小区等各种场所的路灯控制,可以最大限度的满足人们的生活需要。
1系统总体设计1.1设计要求①当开机后,经过上电复位,时钟显示为12:00:00,这时可以调整时、分、秒按钮进行精确调整到当前时间,进行正常走时;②开机后系统内部自定义开路灯时间为18:00:00,关路灯时间为6:00:00,如果不做调整的话,时间就是下午6点钟开灯,早晨6点钟关灯;③春、夏、秋、冬四季的昼夜并不相等,为了更好的节省电力资源,本设计中可以进行手动调整,根据四季的变化来调整开路灯和关路灯的时间,更有效的节省资源;④本设计中另外的一大特点就是在23:00:00的时候,路灯会熄灭一半,这种设计也是为了节省资源,因为夜深人静的时候,并不需要太多的路灯照明整个路面,只需要点点灯光就行;⑤到早晨六点钟或自己重新设定的时间的时候再关闭其它的路灯。
本设计的最大优点在于不影响路灯照明的情况下,达到了节能的效果,在同样设备的路灯中,可以节约一半的电能,起到环保的作用。
1.2系统组成方框图图1-1系统方框图2方案论证2.1复位模块方案一:基本RC复位电路,该复位方式为手动复位,可分为高电平复位和低电平复位,电容可避免高频谐波对电路的干扰。
该复位电路简单易行,但缺点是在遇到较强干扰或瞬间断电时,复位端电容充放电特性变化,往往电源低至RAM区数据不能保持时,复位端上仍储有相当的电荷,致使电源电压恢复时复位端不能产生复位信号而出现“死机”或“程序跑飞”。
该复位电路用在复位精度不是很高的设计中。
[1]方案二:看门狗复位电路,在“死机”或“程序跑飞”时,对系统进行重新置位或者复位,以使系统恢复正常运行的一种专门电路。
进一步提高了单片机系统的稳定性和抗干扰性的能力。
用于复位精度要求较高的设计中。
[1]本设计中对复位电路的要求精度不需要很高,所以选择的是方案一的RC高电平复位电路。
2.2主控模块方案一:采用AT89C2051芯片,它体积小,管脚少,没有提供外部扩展存储器与I/O设备所需的地址、数据、控制信号,因此利用AT89C2051构成的单片机应用系统不能在AT89C2051之外扩展存储器或I/O设备。
无法满足设计所需。
方案二:采用AT89C51芯片,具有AT89C2051的所有功能,管脚充足,AT89C51设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。
在闲置模式下,CPU停止工作。
但RAM,定时器,计数器,串口和中断系统仍在工作。
在掉电模式下,保存RAM的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。
结合设计要求,我选择方案二2.3按键输入模块对按键处理的重要环节是去抖动,即去除按下和抬起瞬间的抖动。
而消除抖动后面临的更大问题就是解决按键的响应问题,包括按键的一次响应,一键多功能等。
[3]可以采用硬件消抖和软件消抖两种方式,在本设计中采用的是软件的延迟法来对按键消抖。
[2]2.4显示模块方案一:采用LCD液晶显示器显示。
它可视面积大,画面好,抗干扰能力强,可以节省软件中断资源,其缺点是显示内容需要存储字模信息,需要一定存储空间。
方案二:采用LED数码管显示。
用发光二极管(简称LED)组成的字形来显示数字,七个条形发光二极管排列成七段组合字型,便构成了半导体数码管。
半导体数码光分共阳极数码管和共阴极数码管,此次设计采用了共阴极数码管显示,即七个发光二极管的阴极连在一起接地。
当共阴极数码管的某一阳极接高电平时,相应的二极管发光,根据字形使某几段二极管发光,所以共阴极数码管需要输出高电平有效的译码器来驱动。
[5]图2-1共阴极数码管内部结构图基于以上所述,本设计采用方案二。
LED数码显示器有两种控制方式,即静态数据锁存方式和动态扫描显示。
静态数据锁存方式每个数码管用一个8位并行锁存器存储数据并驱动,所以硬件复杂,故障率高。
动态扫描显示,就是让各位数码管按照一定顺序轮流显示,其主要优点是能显著降低显示器的功耗,并能大大减少显示器的外部接线。
所以在本设计中采用动态扫描方式控制数码管的显示。
[4]3系统硬件设计3.1总体思路在设计路灯系统控制器之前,先了解系统所要实现的各个功能情况。
在设计的过程中,除了要让硬件电路简洁外,还要兼顾软件不能过于复杂。
这样才能达到设计的实际要求,硬件支持软件,软件带动硬件。
本电路设计的主要思路是:对路灯实现实时控制,并且可以进行单路控制和总控制。
最基本的程序是时钟显示程序,之后的设定开灯和关灯时间并能对路灯进行实时控制以及对路灯的点控都是在基本程序上扩展而得到的。
时钟显示程序中最关健是否对数码管进行动态扫描的子程序放在哪里,本设计中把动态扫描程序放在T0中断里,中断的时间是否2MS,也就是说每2MS扫描一次,扫描频率非常快,利用了人眼的视觉残留特性,使程序更加简洁.调时程序和对路灯的单路控制程序都是按键进行控制的。
所以对对按键的控制显得尤为重要了。
本设计主程序中一直在对所有的按键进行扫描,当按键一有动作,在第一时间就执行相应的程序,达到实时控制的目的。
其中在按键扫描时要进行去抖动控制,这一功能在软件中进行实现。
电路的总体设计图见附录一,元器件清单见附录二。
3.2各模块电路图3.2.1复位模块电路设计单片机的复位都是靠外部电路来实现的。
在时钟电路工作后 ,只要在单片机的复位 (RST)脚上出现24个时钟振荡脉冲 (也就是2个机器周期)以上的高电平单片机便实现初始化状态复位。
因此,要想保证单片机能够可靠的复位 ,在应用系统的电路设计中 ,就要使RST引脚保持10ns以上的高电平 ,使AT89C51能循环到复位状态。
在设计中采用RC高电平复位电路如图3-1示。
图3-1复位电路3.2.2主控模块电路设计采用的AT89C51芯片对整个系统进行控制,其中P0口控制数码管的7段的亮暗情况,P2口控制选择数码管的位数,P3口用于控制调时指示灯,P1口用于按键输入的控制及路灯开关控制。
AT89C51的芯片管脚图如图3-2示。
图3-2 AT89C51芯片管脚3.2.3按键输入模块电路设计整个按键输入模块集中在对时间的调节和手动开关灯上,设计图如图3-3示。
图中第一个按键为调整时间位,可以通过改按键调整时、分、秒的切换;第二个按键为增加时间位;第三个按键为减少时间位;第四个按键为手动开关路灯位,可以关一路或两路一起关。
图3-3 按键输入电路3.2.4显示模块电路设计(1)数码管显示电路设计设计中采用两个四位数码管并排来显示6位时间,通过单片机的P0、P2口同时控制数码管的工作,并在PO口与数码管间接上拉电阻对数码管进行保护,同时也增加了数码管的亮度,电路如图3-4所示。
图3-4 数码管显示电路(2)发光二极管显示电路设计设计中采用了5个发光二极管,其中三个发光二极管作为调节时间显示灯,采用下拉示串电阻是为了保护发光二极管,如图3-5所示。
另外两个发光二极管是路灯指示灯,分别代表两路路灯,如图3-6示。
图3-5 调节时间显示灯图3-6 路灯显示灯4系统软件设计4.1主程序设计图4-1 主程序流程图本软件设计的程序设计包括判断各个按钮按下之后能够实现什么功能,判断开灯关灯的时间和手动控制路灯。