智能交通灯的毕业设计
智能交通灯设计-毕业设计

智能交通灯设计-毕业设计图1 系统总体结构框图1.5. 课题研究的意义在当今飞速发展的时代,交通工具对我们有很大的帮助,各种工具的增加,交通堵塞成为一个严重的问题,对于交通的管理成为重要的一部分,交通管理直接影响到交通的效率,本设计根据车流浪的大小智能控制红绿灯的时间,极大的提高了交通效率,减少堵塞,避免堵塞交通事故。
2. 单元电路设计2.1. 单片机概述STC89C51最高工作频率80MHZ ,工作在5V 电源下,片内含可反复擦除1000次的只读程序存储器,2个16位定时器/计数器,32个I/O 口,具有上电自动复位和按键手动复位功能,适应环境能力强,可工作在-75℃到+85℃,STC89C51可直接编程,不需要编程器。
图2 STC89C51实物图红绿灯 显示模块数码管 显示模块车流量 检测信号STC89C51 单片机电源 模块2.2. 74HC573芯片简介74HC573八路锁存器,属于高新能的COMS器件,在与单片机连接时不需要新的驱动,直接可以使用,74HC573的输出与输入一样,对单片机输出的数据有很好的寄存与输出功能,同时具有一定的保持功能,当输入消失时,输出任然保持一定时间。
74HC573特点:输入输出口分布在芯片的两侧,为电路提供简便的接口。
为单片机和负载提供传输口。
2.3. 光电开关概述光电开关广泛应用于各个产业中,光电开关对我们的生活有很大的帮助,不管是军事科技,还是生活电器都大量的使用这些传感器,光电开关对测速、计数、检测物体的存在、检测物体的大小都有着实际的运用。
通过与其他传感器的对比,光电开关工作原理简单、成本低、实用价值高、抗干扰能力强,因此广泛应用在自动与半自动的产业中。
光电开关通过发射一个脉冲信号,在一定的范围内,如果有物体经过,那么,光信号就会被反射回来,光电开关再将光信号转换为电信号,将电信号送到单片机,经过一定的程序处理,对信号计数,在一定的时间内,单片通过程序处理,根据车流量的多少而改变红绿灯的时间,从而实现智能调节时间。
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。
PLC的智能交通灯设计毕业设计

一主要任务设计的思路、方法等1.1主要任务传统的十字路口交通控制灯,通常的做法是:事先经过车辆流量的调查,运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。
然而,实际上车辆流量的变化往往是不确定的,有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。
即使是经过长期运行、较适用的方案,仍然会发生这样的现象:绿灯方向几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等候通过。
这种流量变化的偶然性是无法建立准确模型的,统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状,更为现实的需要是能有一种能够根据流量变化情况自适应控制的交通灯。
目前,大部分城市中十字路口交通灯的控制普遍采用固定转换时间间隔的控制方法。
由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的,采用固定时间的控制方法,经常造成道路有效利用时间的浪费,出现空等现象,影响了道路的畅通。
为此,采用不依赖数学模型的模糊控制方法设计交通灯控制器,能较好地解决这个问题。
另外随着众多高科技技术在日常生活的普遍应用,城市空中各种电磁干扰日益严重,为保证交通控制的可靠、稳定,选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC是必要的。
1.2设计的思路、方法等由于城市的高速发展,交通障碍也随之增加,为了实现交通道路的管理,力求交通管理先进性、科学化。
用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统,以及该系统软、硬件设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力。
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理,给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。
本课题主要应用传感器与plc相结合,以车辆等待绿灯的滞留数来确定该该方向是否繁忙。
如下图1以南北向为例,每当车辆进入十字路口必先经过检测器1和3,检测器就会发生2个脉冲给PLC,PLC对检测器1和3的计数就可得到车辆进入候车入口的总数和Y 。
车辆继续往前就会经过检测器2和4,同样检测器2和4也会发出2个脉冲给PLC ,PLC 对检测器2和4脉冲的计数就会得到车辆驶出候车入口的总数和X ,那么Y(进入总量)-X (驶出总量)=Z1(南北向车辆滞留数),同样,东西方向,PLC 通过对检测器脉冲的计数就可得到滞留量Z2。
交通灯控制系统毕业设计论文

交通灯控制系统毕业设计论文一、引言随着城市交通流量的日益增加,交通拥堵问题日益突出。
传统的交通灯控制方式已经不能有效地满足实际需求。
因此,设计一个智能化的交通灯控制系统成为了刻不容缓的任务。
二、设计目标本课题的目标是设计一个基于智能算法的交通灯控制系统,通过实时监测道路交通情况,合理分配交通信号时间,从而提高道路通行效率和交通安全性。
三、系统架构本交通灯控制系统包含以下几个模块:交通流量检测模块、信号控制模块、数据处理模块、用户界面模块等。
其中,交通流量检测模块通过摄像头、雷达等设备实时监测道路上的车辆情况;信号控制模块根据交通流量检测模块提供的数据,采用智能算法进行信号灯调度;数据处理模块负责对采集到的交通数据进行分析和处理;用户界面模块为用户提供交互操作界面,方便用户对系统进行配置和监控。
四、智能算法本设计采用基于遗传算法的交通灯控制方法。
遗传算法是一种模拟自然界的优化演化过程的计算方法,通过染色体编码和进化运算,能够在空间中找到最优解。
本设计将交通灯的时间分配看作一个优化问题,通过遗传算法进行优化求解,找到最优的信号灯控制方案。
五、设计流程1.数据采集:使用摄像头等设备实时采集道路上的交通数据。
2.数据预处理:对采集到的数据进行噪声去除、数据归一化等处理,以便进行后续的算法运算。
3.遗传算法初始化:根据系统要求和交通流量情况,初始化遗传算法的染色体编码、种群数量、交叉概率、变异概率等参数。
4.适应度评估:根据交通数据和设定的交通灯控制方案,评估每个个体的适应度,即信号灯控制方案的效果好坏。
5.选择、交叉和变异:根据适应度评估结果,选择适应度高的个体作为父代,通过交叉和变异操作生成新的个体。
6.迭代优化:重复进行适应度评估、选择、交叉和变异的操作,直到达到预设的停止条件。
7.生成最优解:经过多次迭代优化后,得到最优的交通灯控制方案。
六、结论通过本设计,成功地实现了一个基于智能算法的交通灯控制系统。
智能交通灯的毕业设计

太原科技大学毕业设计(论文)任务书化学与生物工程学院机电一体化专业10级3班设计人(作者):徐今同组人:徐今吉武师海斌韩志刚王煜贺斌兰晓江邢超斌一.毕业设计(论文)题目: 智能交通灯二.原始数据(材料):(1)单片机LED灯显示设计(2)用实验室模块演示(3)软件protus仿真演示(4)亚龙实验平台目录摘要------------------------------------1 AT89C51单片机简介----------------------2一、设计目的---------------------------4二、设计目标---------------------------4三、设计任务---------------------------5四、设计内容---------------------------6 (1)指示灯燃亮的状态----------------------6(2)设计并绘制硬件电路图。
-------------7(3)设计程序流程图---------------------8(4)编程-------------------------------9五、交通管理方案----------------------10六、结束语----------------------------11七、参考文献--------------------------13摘要交通在人们生活中占有重要地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致。
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,有明显的效果。
近年来,随着科技的飞速发展,单片机的应用不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新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。
本系统采用单片机AT89C51为中心器件,来设计交通灯控制器系统实用性强,操作简单,扩展性强。
十字路口智能交通灯毕业论文

十字路口智能交通灯摘要本系统由单片机系统、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。
系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。
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。
随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。
人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。
城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
关键词:单片机;交通灯;控制器AbstractThe system is composed of SCM system, keyboard, LED display, light demo system composition. System include pavements, turn left, turn right, and basic functions of the traffic lights. System besides basic traffic lights function outside, still have the countdown, time setting, emergency treatment, in different period of time and adjust the light according to the specific conditions of manual control etc. Function. With the development of social economy, urban transportation problem and has attracted the attention of people. People, vehicles and road relationshipcoordination, has become the transportation management department needs to solve one of important issues. Urban traffic control system is designed for urban traffic data monitoring, traffic light control and traffic persuation computer integrated management system, it is the modern urban traffic control command system.Keywords: SCM, Traffic lights, controller目录摘要--------------------------------------------------------------1 Abstract-----------------------------------------------------------1 引言-------------------------------------------------------------3第一章方案论证与设计--------------------------------------------------------------------4 第二章系统硬件设计-----------------------------------------------------------------------72.1总体设计------------------------------------------------------------------------------72.2单片机基本结构---------------------------------------------------------------------72.3单片机最小系统---------------------------------------------------------------------102.3.1时钟电路----------------------------------------------------------------------------102.3.2复位电路----------------------------------------------------------------------------112.3.3LED显示电路----------------------------------------------------------------------12 第三章系统软件流程图设计---------------------------------------------------------------143.1主程序流程图设计-------------------------------------------------------------------143.2定时中断子程序流程图设计-------------------------------------------------------153.3显示子程序流程图-------------------------------------------------------------------163.4案件子程序流程图-------------------------------------------------------------------17 第四章系统软件程序设计------------------------------------------------------------------18 第五章系统仿真------------------------------------------------------------------------------275.1PROTUES软件介绍------------------------------------------------------------------275.2交通系统PROTUES仿真-----------------------------------------------------------27 第六章.调试与功能说明---------------------------------------------------------------------286.1硬件调试-------------------------------------------------------------------------------286.2软件调试问题及解决----------------------------------------------------------------28 附录整机电路图---------------------------------------------------------------------------29 结束语-------------------------------------------------------------------------------------------30 致谢--------------------------------------------------------------------------------------------31 参考文献----------------------------------------------------------------------------------------32引言近年来,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。
毕业论文---智能交通灯控制系统设计
目录摘要 (1)第一章概述 (2)1。
1交通灯的发展及现状 (2)1。
2 单片机说明 (2)第二章智能交通灯的设计原理 (5)2。
1 智能交通灯的设计框图 (5)2.2智能交通灯的设计方案及改进措施 (5)第三章智能交通灯电路设计 (5)3。
1控制器的系统框图 (6)3。
2智能交通灯控制系统电路图..................... 错误!未定义书签。
3。
3工作原理 (7)第四章智能交通灯软件系统设计 (13)4.1 智能交通灯的软件设计流程图 (13)4。
2 程序源代码 (13)第五章智能交通灯方案的仿真 (13)小结 (18)致谢词 (18)参考文献 (18)附录 (20)附录A:智能交通灯控制程序: (20)摘要本文介绍的是一个基于PROTEUS的智能交通灯控制系统的设计与仿真,系统根据交通十字路口双车道车流量的情况控制交通信号灯按特定的规律变化。
本文首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行了分析,指出了现状交通灯存在的缺点,并提出了改进方法.智能交通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。
本文还对AT89S51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.最后利用PROTEUS软件,通过其平台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.关键词:PROTEUS、AT89S51单片机、智能交通灯;第一章概述1.1交通灯的发展及现状中国车辆数量不断增加,交通管制的工作量越来越大,利用计算机代替人进行高效交通管理是必然的发展趋势,而让计算机控制的交通灯拥有类似人类的感知智能,具有很强的现实意义,比如通过摄像机让交通灯控制系统获得视觉感知功能,就可以代替人类的眼睛,使系统根据所“看到"交通情况自适应改变管制策略,提高了交通管理的自动化水平,使得交通更高效、更顺畅。
目前设计交通灯的方案有很多,有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器方法;有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计;有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。
交通灯毕业设计
交通灯毕业设计标题:基于智能传感技术的交通灯优化设计摘要:本毕业设计旨在通过应用智能传感技术对交通灯进行优化设计,以提高交通流通效率、减少交通拥堵和事故发生率。
设计包括传感器选择、信号控制算法、数据处理和交通灯系统实施。
关键词:交通灯,智能传感技术,交通流通效率,数据处理引言:随着城市交通的快速发展和人口的增加,交通拥堵和事故频发成为城市交通面临的主要问题之一。
传统的交通灯控制系统很难满足城市交通需求的快速变化和复杂性。
因此,利用智能传感技术对交通灯进行优化设计,提高交通流通效率和交通安全性,迫在眉睫。
1. 传感器选择通过灵敏的传感器可以感知到交通流量、车速、车辆类型等信息。
在这个设计中,需要选择适当的传感器来收集这些数据。
常用的传感器包括图像传感器、雷达传感器和车辆识别传感器等,根据实际需求选择合适的传感器。
2. 信号控制算法在传感器收集到数据后,需要进行信号控制算法的设计。
该算法应基于传感器数据的分析和处理,实时调整交通灯的信号灯状态。
常用的控制算法包括基于车辆数目的算法、基于车辆排队长度的算法和基于信号灯时间间隔的算法等,应根据实际交通情况选择合适的算法。
3. 数据处理为了实现智能交通灯系统的优化设计,需要对收集到的数据进行处理和分析。
借助数据处理技术,可以实时预测交通流量、优化信号控制算法和改进交通灯系统性能。
数据处理的方法包括数据清洗、特征提取和模型建立等。
4. 交通灯系统实施最后,将优化设计的交通灯系统实施到实际交通场景中。
根据实际情况,进行系统参数的设置、交通信号灯的安装和系统测试。
通过实际测试和评估,验证设计的有效性和可行性。
结论:本毕业设计基于智能传感技术对交通灯进行优化设计,旨在提高交通流通效率和减少事故发生率。
通过选择适当的传感器、设计合理的信号控制算法、进行数据处理和系统实施,可以实现交通灯系统的智能化和优化。
随着技术的不断进步和发展,智能交通灯系统将在未来推动交通管理的发展。
智能交通灯大专毕业论文设计
(1)向速度快、容量大的方向发展
随着复杂系统控制的条件越来越多与微处理器和微型计算机技术的发展,对PLC的信息处理和响应速度的要求越来越高,用户存储容量也越来越大。
(2)向特大型、特小型这两方向发展
现在中小型PLC数目较多,为了顺应市场需求,此后PLC必须向多种类的方向发展,特别是特大型、特小型这两种。现已有I/O点数达14336的特大型PLC,其使用32位微处理器,多CPU并行工作和大容量存储器,功能超强。
院答辩委员会评阅意见及评定成绩:
答辩委员会主任签字(盖章):
年 月 日
毕业设计(论文)任务书
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题目
基于PLC的智能交通灯设计
设计(论文)主要容
本次设计是以智能交通灯作为研究对象,通过FX2N-48MR PLC完成控制系统的设计,最终实现对交通灯的智能控制。
重点研究问题
研究该如何用PLC来设计智能交通灯控制系统,如何用输入/输出端口、时间继电器及辅助继电器等元器件的组合来实现交通灯的智能控制。
2 PLC的简介
2.1 PLC的概述
这是一种实时系统有别于个人计算机以继电器为主的电机控制系统中, 每次设计变更时,系统中绝大部分要从头编写,所以很浪费时间与力气; 又因继电器还有接点接触不良、摩擦消耗大、占地大这些缺点,导致成本变高、可靠性变低、不好检修等问题。为了消除这么多的缺点,美国DFC在1968年首度发表:可程控器(Programmable Controller)。可程控器在发表时被叫成(Programmable Logic -Controller)简称PLC,一开始制作它是为了代替继电器,执行继电器逻辑和其余计时与计数等功能的顺序控制为主,所以也叫顺序控制器,它里面的结构像是微电脑,所以也叫微电脑可程控(MCPC),直到1973年,美国电机制造协会正式把它命名为Programmable Controller,即可程控器,简称PC,因为那时个人计算机(Personal Computer)使用广泛,外加常与可程控器共同使用。为了分辨这二者,人们平时都叫可程控器为PLC 用来区分。当下市场里的PLC类别繁多,按制造商和适宜应用的地方不一而有各种差别,但各个厂牌可依机组复杂度分为大、中、小型;一般工厂和学校好用小型的PLC,当中以日系MITSUBISHI三菱F系列及我国士林电机所产的A系列PLC较受国人爱用。这次将用三菱FX2 PLC 为主加以介绍,望使用者可以对PLC有更多的理解,在运用PLC时更得心应手。 可程控器的单元有CPU、输入、输出模块这三部分, PLC的CPU 通过输入模块取得输入组件放出的信号,然后从存里逐一取出原先以程序书写器中输入的控制指令,经过运算部门逻辑演算之后,再把结果给输出模块用来驱动外面的输出组件。
交通灯毕业设计论文
交通灯毕业设计论文一、引言随着城市化进程的加速,交通问题日益突出。
交通灯作为城市交通管理中最重要的设施之一,对于交通的疏导和安全起着不可替代的作用。
本论文主要围绕交通灯的优化设计展开,旨在提出一种更加智能高效的交通灯系统。
二、交通灯现状分析目前,交通灯系统大多采用时序控制和感应控制。
时序控制是指交通灯根据事先设定的时间间隔切换信号灯的颜色。
这种控制方式简单直观,但存在效率低下的问题。
感应控制则是利用传感器检测车辆或行人的存在,根据实时交通情况调整信号灯的切换。
虽然这种控制方式相对较为智能,但在高峰期交通量大时往往无法满足需求。
三、交通灯优化设计为了解决目前交通灯系统存在的问题,需要进行优化设计。
首先,可以引入智能网络技术,建立一个动态交通控制系统。
该系统利用实时的交通数据,并根据实际情况调整信号灯的切换,从而提高交通的效率。
其次,可以采用自适应控制算法,根据道路上的车辆流量、行驶速度等参数推算出最优的灯的切换策略。
同时,还可以利用图像处理技术,实时监测道路上的车辆和行人情况,及时调整信号灯的切换时间。
四、交通灯优化设计实施在实施交通灯优化设计时,首先需要针对城市道路的具体情况进行调研和分析。
根据不同道路的特点和交通流量,可以确定适当的交通灯间距和信号灯倒计时时间。
接下来,需要建立一个智能交通灯控制系统的原型,并进行实地测试。
通过与传统控制方式对比,评估优化设计的效果和可行性。
最后,结合测试结果对系统进行改进和完善,以提升交通灯系统的性能和稳定性。
五、交通灯优化设计的意义交通灯优化设计的实施,可以提高城市交通的效率和流畅性,减少交通拥堵和事故发生的可能性。
同时,优化设计还可以降低交通运输的能耗和排放量,有助于推动城市可持续发展。
此外,交通灯优化设计的成功案例还可以借鉴和推广到其他城市和交通场景中,为交通管理领域的发展做出贡献。
六、结论通过交通灯的优化设计,可以有效改善城市交通管理的状况。
新型的智能交通灯控制系统将提高交通的效率和安全性,为城市交通带来革命性的变化。
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太原科技大学毕业设计(论文)任务书化学与生物工程学院机电一体化专业10级3班设计人(作者):徐今同组人:徐今吉武师海斌韩志刚王煜贺斌兰晓江邢超斌一.毕业设计(论文)题目: 智能交通灯二.原始数据(材料):(1)单片机LED灯显示设计(2)用实验室模块演示(3)软件protus仿真演示(4)亚龙实验平台目录摘要------------------------------------1 AT89C51单片机简介----------------------2一、设计目的---------------------------4二、设计目标---------------------------4三、设计任务---------------------------5四、设计内容---------------------------6 (1)指示灯燃亮的状态----------------------6(2)设计并绘制硬件电路图。
-------------7(3)设计程序流程图---------------------8(4)编程-------------------------------9五、交通管理方案----------------------10六、结束语----------------------------11七、参考文献--------------------------13摘要交通在人们生活中占有重要地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致。
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,有明显的效果。
近年来,随着科技的飞速发展,单片机的应用不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新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。
本系统采用单片机AT89C51为中心器件,来设计交通灯控制器系统实用性强,操作简单,扩展性强。
本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示。
本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、复位电路等其它部分组成。
较好的模拟实现了十字路口可能出现的交通情况。
关键字:电子线路、AT89C51、交通灯AT89C51简介AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
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MCS-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,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C51单片机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。
外形及引脚排列如图所示:AT89C51外形及引脚排列主要特性:·与MCS-51 兼容·4K字节可编程FLASH存储器·寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24MHz·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路特性概述:AT89C51 提供以下标准功能:4k 字节Flash 闪速存储器,128字节内部RAM,32 个I/O 口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。
同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
一、设计目的(1)加强对单片机和汇编语言的认识,充分掌握和理解设计的各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识。
(2)用单片机模拟实现具体应用,使个人设计能够真正使用。
(3)把理论知识与实践相结合,充分发挥个人能力,并在实践中锻炼。
(4)提高利用已学知识,分析和解决问题的能力。
(5)提高实践动手能力。
二、设计目标东西、南北两干道交与十字路口,各干道均有一组红、绿、黄指示灯,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,黄灯亮提醒人们红绿灯的状态即将切换,且黄灯亮的时间为东西、南北两干道的公共停车时间。
城市主干道与次干道平交十字路口使用的交通灯。
主干道绿灯亮1分钟(此时次干道红灯亮)后,主干道绿灯闪烁5次,绿灯灭,黄灯亮5秒钟后,红灯亮,同时次干道红灯灭,绿灯亮。
次干道绿灯40秒后,绿灯闪烁5次,绿灯灭,黄灯亮5秒钟后,红灯亮,同时次干道红灯灭,绿灯亮。
三、设计任务采用单片机AT89C51芯片,四个方向,共有黄绿红12个交通灯。
1、编写程序,画流程图。
2、Proteus软硬件仿真。
4个方向,共有黄绿红12(硬件用6个)个交通灯。
黄绿红12个发光二极管来模拟12个交通灯。
3、用keil和medwin软件分别生成hex文件。
4、实验室硬件调试通过。
5、撰写毕业论文一份。
6、软件仿真时要求文件夹建立在电脑的F盘中。
四、设计内容(1)指示灯燃亮的状态(2)设计并绘制硬件电路图。
交通灯管理系统电路原理图(3)程序设计流程图(4)写程序并将调试好的程序固化到单片机中。
LED EQU P2ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART: MOV SP,#60HS0: MOV A,#00100001B ;主干道绿灯,次干道红灯MOV LED,AMOV R0,#3CH ;重复调用60次LCALL DELAY ;调用延时1sS1: MOV R3,#05HFLASH: MOV A,#00100001B ;主干道绿灯闪5次MOV LED,AMOV R2,#05HLCALL DELAY ;调用延时MOV A,#00000001BMOV LED ,AMOV R2,#50H LCALL DELAY ;调用延时DJNZ R3,FLASH ;看是否循环5次S2: MOV A,#01000001B ;主干道黄灯亮MOV LED,AMOV R0,#05HLCALL DELAY ;调用延时5sS3: MOV A,#10000100B ;主红灯,次干道绿灯亮 MOV LED,AMOV R0,#28H ;重复调用延时40次LCALL DELAYS4: MOV R3,#05H ;主红灯,次绿灯闪5次FLASH1 :MOV A,#10000100BMOV LED,AMOV R2,#05LCALL DELAYMOV A,#10000000BMOV LED,AMOV R2,#05HLCALL DELAYDJNZ R3,FLASH1 ;看是否循环5次S5: MOV A,#10000010B ;主红灯,次干道黄灯亮 MOV LED,AMOV R0,#05HLCALL DELAY ;调用延时5sS6: MOV A,#00100001B ;主绿灯,次红灯MOV LED,ADELAY: MOV R2,#5 ;延时子程序1sD1: MOV R1,#0D2: MOV R0,#0D3: DJNZ R0,D3DJNZ R1,D2DJNZ R2,D1RETEND五、交通管理方案交通灯控制随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注,十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全运行。
实现红绿灯的自动指挥是城市交通自动化的重要课题。
本课题利用数字电路的基本知识和设计方法,设计一个简单的交通灯控制系统要求。
交通信号灯基本原理及设计方法在一个主支干道的十字路口,东西和南北方向各设置一个红,黄,绿三种颜色的交通灯。
红灯亮表示禁止通行,绿灯亮表示可以通行。
由于主干道车辆较多,支干道车辆较少,所以要求主干道处于通行状态的时间要长一些,为1min;而支干道通行时间为40秒。
主、支干道黄等的时间均Proteus软件仿真。
一个单片机系统经过总体设计,完成了硬件和软件开发。
元器件安装后在系统存储器中放入编制好的应用程序,系统即可运行。
一般来说,仿真开发系统应具有如下的功能:1)用户样机硬件电路的诊断与检查;2)用户样机程序的输入与修改;3)程序的运行、调试(单步运行、设置断点)、排错、状态查询功能。
六、结束语经过三周的单片机课程设计,经历了很多也学会了很多。
本次做的是关于交通灯系统的设计,虽说交通灯在我们日常生活中很普遍的存在,我们对它似乎也很熟悉,但是等到做这个课设的时候,我才发现其实不是这样的。
刚开始实在不知道从何下手,通过认真查阅资料,整个设计就开始有了头绪。
首先,对要设计的系统有个整体的思路,接下来画流程图这样可以对系统有个总体的认识,画完流程图就到了编写程序,在编写程序的时候才发现自己对汇编语言还需要进一步的学习和巩固,经过反复的修改终于踏入了第三步,画硬件的外部接线图,在画图的时候必须了解AT89C51芯片中各如个引脚的功能,学会怎么样去使用AT89C51这个可编程并行接口芯片,怎样去锁存地址等等。
在上学期理论学习的基础上,又下了一次苦功夫,对如何设计一个系统有了进一步的了解,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。
认识了从未接触过的Proteus单片机仿真软件,并能用它仿真处正确的结果。
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。
单片机作为我们的主要专业课之一,虽然在大三开学初我对这门课并没有什么兴趣,觉得那些程序枯燥乏味,但在这次课程设计后我发现自己在一点一滴的努力中对单片机的兴趣也在逐渐增加。
这次单片机课程设计我们虽然只有短短一星期,但是经过这个星期的实践和坚持不懈,我还是克服了种种困难,最终完成了交通灯的单片机控制系统。
现在想来,觉得学校安排的课程设计有着它更深层的意义——通过课程设计让我们综合了学过的理论知识来运用到设计和创新之中,增强了自己的动手和实践能力,提高了自己独立思考的能力,为将来继续学习和工作打下了基础。