基于51单片机控制交通灯的毕业设计

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基于51单片机控制交通灯

基于51单片机控制交通灯

目录1 绪论 (1)1.1 课题研究目的 (1)1.2 研究现状 (2)1.3 本文的主要工作 (3)2 系统方案设计 (3)2.1 总体方案设计与分析 (3)2.2 主控制器方案 (4)2.3 显示方案 (5)3 系统电路设计 (5)3.1 主控制器电路 (5)3.1.1 单片机电路 (5)3.1.2 晶振电路 (7)3.1.3 复位电路 (7)3.2 显示电路 (8)3.3 按键电路 (8)3.4 交通灯电路 (9)4 系统硬件设计 (9)4.1 主程序软件设计 (9)4.2 子程序软件设计 (11)4.2.1 显示软件设计 (11)4.2.2 按键扫描软件设计 (13)5 系统测试 (13)5.1 系统调试 (13)5.2 故障检查 (16)6硬件组装与调试 (16)6.1 系统组装 (17)6.2 上电后调试 (18)总结 (19)参考文献 (20)致谢 ...................................................................................................................错误!未定义书签。

附录 (21)附录1:成品图 (21)附录2:原理图 (22)1 绪论1.1 课题研究目的19世纪的时候,英国就出现了世界上首个交通信号灯,因为他的能源来自于煤气的交通信号灯,这种方案在后期的设备运行中很容易产生爆炸,所以后来此种交通信号灯设备就没有在出现了。

到了20世纪的时候,美国的克利夫兰市又有了交通灯设备,然而此次的能源设计方案是电力信号灯。

1930年德国有人开发了选取自动化的设计方案去操作的交通灯,这种设计标志着交通自动操作的起步。

20世纪开始,发达国家第一次选取车辆感应方案处理信号,车辆传感器的主要特点为,此设计能够按照交通拥堵的具体情况去操作交通灯运行的时间参数,这样来解决交通十字路口的拥堵问题,使得车辆可以很快的通过路口,此方案被很多地区进行使用。

基于-51单片机的交通灯设计

基于-51单片机的交通灯设计
4.实验原理
4.1 基本原理
主体电路:交通灯自动控制模块。这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时计数器等组成。
本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计,用P1口作为输出。程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮。然后南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮,60秒后东西方向黄灯闪亮5秒后南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮。重复执行。倒计时用到定时器T0,用P2口作为LED的显示。二位一体的LED重复执行60秒的倒计时。作为突发事件的处理,本设计主要用到外部中断EX0。用一模拟开关作为中断信号。实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。
1.单片机最小系统
图3.1 51单片机最小系统版
2. 数码管显示电路:由8位共阴LED数码管即驱动芯片74HC573组成,单片机控制两片锁存器是使能端,通过不停打开关闭使能端达到单片机一个8位I/O口控制8位数码管显示的效果。数码管显示电路如图3.2所示。
图3.2数码管显示电路
3.12位LED灯:由12个LED小灯排列起来,加上限流电阻就组成了12位交通灯。12位流水灯的阴极接在单片机的I/O端口,以灌电流输进单片机从而驱动LED。交通LED灯的原理图如图3.3所示。
师大学
电气工程及自动化
实习报告
姓 名:
班 级:
学 号:
实习科目:单片机实训
指导教师:
实习时间:
智能交通信号灯
摘 要
本设计是在熟练掌握单片机及其仿真系统使用方法基础上,综合应用单片机原理、微机原理等课程方面的知识,设计一个采用STC89C52单片机控制的交通灯控制电路。该设计结合实际情况给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路口交通灯的状态循环显示,并对程序流程图进行详细讲解分析。交通在人们的日常生活中占有重要的地位,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。根据给出的要求设计交通灯东西、南北两干道交于一个十字路口各干道有一组红、黄、绿三色的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。黄灯亮提示人们注意红、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。

基于51单片机的交通信号灯模拟控制系统设计

基于51单片机的交通信号灯模拟控制系统设计

XXXX学院毕业设计(论文)课题名称交通信号灯模拟控制系统学生姓名X X X学号XXXXXXXXXXXXX系别自动化工程系专业班级机电一体化X班指导教师X X技术职务讲师XXXXXX学院教务处制指导教师:XXX 2016年9月5 日用51单片机设计交通信号灯模拟控制系统机电一体化X班XXX 指导老师:XXX摘要:城市交通信号灯模拟控制系统模拟了能够对信号灯进行远程投时的城市十字路口控制系统功能。

借助于单片机开发板上的已有资源,构建了模拟实际系统功能的单片机扩N82C55控制LED灯模块、8位七段数码管显示控制模块和板上扩展接线模块。

在分析实际系统工作流程的基础上,给出了针对单片机开发板的模拟系统C51控制程序流程。

用于实际系统时,只需要将代码移植到现场设备并进行具体设置和适当修改即可,可以在满足客户需求的前提下最小化系统开发成本。

交通信号灯模拟控制系统模拟了能够对信号灯进行远程授时的城市十字路口控制系统功能。

基于AT89C51单片机的性能参数和工作原理,应用Keil单片机编译软件的C语言编程以及使用该软件开发单片机程序,说明设计的交通信号灯模拟控制系统的工作原理、程序流程和硬件结构等相关技术,指出该系统的特点。

设计一种基于AT89C51超低功耗单片机的交通信号灯模拟控制系统,详细阐明了交通信号灯模拟控制系统的工作原理,实现了一般交通信号灯控制系统的主要功能及要求,具有实用性。

该系统充分利用了AT89C51单片机的特点,使用现今单片机广泛采用的C语言编制了系统程序,并利用Keil uVision3软件进行编译运行,最终通过Proteus完成了模拟控制系统的仿真。

关键词:AT89C51单片机K eil单片机编译软件仿真软件Proteus 6 C语言交通灯XXXXX学院毕业设计(论文)指导记录表注:指导情况须填明学生在毕业设计(论文)撰写过程中存在的问题,指导教师要求修改的内容或改进措施。

指导情况填写不包括下达任务书和开题报告意见。

MSC51系列单片机交通灯控制器设计毕业论文

MSC51系列单片机交通灯控制器设计毕业论文

MSC-51系列单片机交通灯控制器设计摘要十字路口车辆穿梭,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Intel8051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器,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;为了系统稳定可靠采用了MAX629“看门狗”芯片,避免了系统因为死机而停止工作的情况发生;显示时间直接通过8255的PA、PB口输出;交通灯信号通过PC口输出;交通灯的点亮采用VT双向晶闸管来控制,直接采用220V交流电源驱动,系统实用性强、操作简单、扩展性强。

关键词:单片机,交通灯,控制器,设计,实现目录摘要 (1)1 引言 (2)2 交通灯的总体方案设计与论证 (2)单片机与外围接口部件 (3)电源提供 (3)倒计时显示界面 (3)输入键盘 (3)交通灯显示 (5)理论分析与计算 (5)交通灯显示时序的理论分析与计算 (5)交通灯显示时间的理论分析与计算 (7)东西和南北方向的放行时间的长短是依据路口的各个方向平时的车流量来设定,并且S1、S2、S3、S4各个状态保持的时间之有严格的对应关系,其公式如下所示:T-S1+T-S2=T-S3T-S2=T-S4T-S1=T-S3我们可以依据上述的标准来改变车辆的放行时间。

按照一般的规则,一个十字路口可分为主干道和次干道,主干道的放行时间大于次干道的放行时间,我们设定值时也应以此为参考。

电路图及设计文件(1)灯控制电路设计由于32个LED 来实现红绿灯状态,若直接接在单片机的口线,路口倒计时的显示就不能实现,所以本次设计中采用一种新型的电路如图3-1 所示。

(7)2 硬件的选择与简介 (9)8051芯片简介 (9)8051内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品,其内部结构图如右所示: (9)8051的引脚说明: (10)8255芯片简介 (10)2.2.1内部结构 (11)2.2.2引脚功能说明 (11)其他器件 (12)2.3.1数码管与交通信号灯 (12)2.3.2看门狗MAX692 (12)3 控制器硬件系统设计 (13)系统硬件设计方案 (13)系统工作原理 (15)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)摘要随着城市机动车量的不断增加,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速道路,然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。

基于51单片机的交通灯设计

基于51单片机的交通灯设计

课程设计报告课程名称:单片机原理及应用课程设计系部:电气与信息工程学院专业班级:学生姓名:指导教师:完成时刻:报告成绩:目录No table of contents entries found.交通灯控制系统设计一、设计题目交通灯控制系统设计二、设计要求(1)设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求当东西方向为红灯,此道车辆禁止通行,东西道行人可通过;南北道为绿灯,此道车辆通过,行人禁止通行。

时刻为60秒。

(2)黄灯闪烁5秒,警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。

(3)当东西方向为绿灯,此道车辆通行;南北方向为红灯,南北道车辆禁止通过,行人通行。

时刻为80秒。

东西方向车流大通行时刻长。

(4)东西、南北方向车道除有红、绿、黄三色指示灯外,每一种灯亮的显示时刻都用显示器进行显示,采用计时的方式设计。

三、设计作用与目的最近几年来随着科技快速的进展,单片机的应用正在不断地走向深切,同时带动传统检测日新月异更新。

在实验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利用,针对具体应用对象的特点,配以其他器件来家以完善,伴随人口的日趋增加,那么十字路口车辆穿梭,如何才能让交通井然有序呢?靠的就是交通信号的自动指挥系统。

信号灯的出现,使交通得以有效的管制,对于交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显的效果。

绿灯是通行信号,面对绿灯信号的车辆能够直行,左拐弯和右拐弯,除非另一种禁止转向。

左右转弯车辆都必需让正在路口内直行的车辆和过人行横道行人优先通行。

红灯是禁止信号面对红灯的车辆必需停车。

黄灯是警告信号,面对黄灯信号的车辆不呢么好越过安全停车线,可是车辆十分接近停车线而不能安全停车时能够进入交叉路口。

本系统采用MSC-51系列单片机来设计交通灯控制器,实现各个方向车辆、行人通行功能,另外还设计了倒计时显示。

同时还具有南北、东西方向强制通行的功能。

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运算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部份。

基于51单片机的交通信号灯模拟控制系统设计整理资料

基于51单片机的交通信号灯模拟控制系统设计整理资料
关键词:AT89C51 单片机 Keil 单片机编译软件 仿真软件 Proteus 6 C
语言 交通灯
XXXXX 学院毕业设计
XXXXX 学院毕业设计(论文)指导记录表
学生姓 名 系 别
指导教 师
课题名 称
XXX
学号
XXXXXXXXXXX
自动化工程工程系
专业班级 xxx 级机电一体化 X 班
XXX
技术职务
基于 51 单片机设计交通信号灯模拟控制系统
第一次 指导情

XXXXX 学院毕业设计
指导教师签字:



第二次 指导情


指导教师签字:


XXXXX 学院毕业设计
注:指导情况须填明学生在毕业设计(论文)撰写过程中存在的问题,指导 教师要求修改的内容或改进措施。指导情况填写不包括下达任务书和开题报 告意见。
XXXXX 学院毕业设计
XXXX 学院 毕业设计(论文)
课题名称 交通信号灯模拟控制系统
学生姓名
XXX
学号
XXXXXXXXXXXXX
系别
自动化工程系
专业班级
机电一体化 X 班
指导教师
XX
技术职务
讲师
XXXXXX 学院教务处制
XXXXX 学院毕业设计
XXXXX 学院毕业设计(论文)任务书
学生姓名
XXX
关 2)有必要的程序流程图与单片机系统设计
要 3)上位机程序的编写或规划 求 4)要求格式正确,模块完整
第五学期 第2周
学生完成设计开题报告
第五学期 学生完成毕业设计初稿,指导教师给予修改
进 第 3-5 周 建议。

毕业设计(论文)-基于51单片机的交通信号灯系统

毕业设计(论文)-基于51单片机的交通信号灯系统

摘 要:随着世界范围内科技的发展,随着世界范围内科技的发展,社会的进步,社会的进步,但也导致城市化进程的加快,但也导致城市化进程的加快,越来越多的人越来越多的人也买得起车了,也买得起车了,从而导致交通拥挤的现象时有发生。

从而导致交通拥挤的现象时有发生。

从而导致交通拥挤的现象时有发生。

由此可以看出,由此可以看出,简单的十字路口交通信号灯已经不能适应现代化发展的潮流,因此需要一个更加合理、有效的智能交通灯控制系统来缓解城市交通的压力。

在现代,在现代,利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。

利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。

运用单片机运用单片机控制交通信号灯比较方便,而且性能高,控制交通信号灯比较方便,而且性能高,易于控制。

易于控制。

易于控制。

所以,所以,所以,我们有必要对这一课题进行一次我们有必要对这一课题进行一次系统的研究学习。

在本次毕业设计中,我的主要设计任务是在一个十字路口设计一个交通信号灯控制系统,号灯控制系统,并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

本系统由本系统由AT89C51单片机、交通信号灯状态控制电路、通信号灯状态控制电路、LED LED 数码管显示电路、按键电路组成。

系统除了拥有基本交通信号灯状态控制功能外,还具有倒计时、时间设置等功能。

关键词:单片机单片机 交通信号灯交通信号灯AbstractWith the worldwide development of science and technology, the progress of the society, but also led the city to speed up, more and morepeople can afford to buy a car, causing traffic congestion phenomenon, can be seen, traffic lights at the crossroads of simple already can not adapt to the modern development trend, so we need a smart traffic the lamp is more reasonable, effective control system to alleviate the city traffic pressure.In modern times, to achieve control of traffic lights using SCM into the mainstream of our traffic regulation. The use of single-chipmicrocomputer to control the traffic signal lamp is convenient, high performance, easy to control. Therefore, we are necessary to study a system on this subject. In this graduation design, the main design taskis to design a control system of traffic lights at a crossroads, and the use of single-chip microcomputer to the reasonable control of the system. This system consists of AT89C51 microcontroller, a key circuit, the state of the traffic lights control circuit, LED digital tube display circuit.In addition to the basic state of the traffic lights control function, but also has a countdown, time setting and other functions.Keywords Keywords:: SCM, traffic signal lamp目 录1 绪论 . (1)1.1交通控制系统的设计背景 . ................................................................................................ 1 1.2交通控制系统设计的现实意义 . ....................................................................................... 1 1.3 国内外交通信号灯系统的发展情况 . .. (1)1.4 主要研究内容 . (2)2 单片机交通控制系统方案设计 (3)2.1单片机交通控制系统的通行方案 (3)2.2 单片机交通控制系统基本原理及所要实现的功能 (3)2.2.1 基本原理 (3)2.2.2 所要实现的要求 . (3)2.3单片机交通控制系统框图 . (4)3 系统硬件电路的设计 . (5)3.1 控制芯片AT89C51单片机 . ............................................................................................... 5 3.1.1 AT89C51单片机简介 . .. (5)3.1.2 AT89C51单片机的主要性能 . (5)3.1.3 单片机组成及结构 . ........................................................................................................ 5 3.1.4 单片机各引脚功能 . ........................................................................................................ 6 3.1.5 AT89C51的中断源 (8)3.2 LED 数码管 ........................................................................................................................... 8 3.3 发光二极管 .. (9)3.4 各电路模块设计 (10)3.4.1 单片机最小系统 . ........................................................................................................... 10 3.4.2 交通信号灯显示电路 ................................................................................................. 10 3.4.3 倒计时显示电路 . .. (10)3.4.4 按键操作电路 (11)4 系统程序设计 (13)4.1主程序框图 (13)4.2 交通灯闪烁子程序 . (13)4.3 LED 数码管显示子程序 . ................................................................................................... 14 4.5 红绿灯时间调整程序 . (15)5 交通灯控制系统仿真与调试 . (18)5.1 开发软件—开发软件—KeilC51KeilC51········································································································ 18 5.2仿真软件—仿真软件—Proteus Proteus 简介............................................................................................... 18 5.3 系统仿真结果 . .. (18)总 结 .............................................................................................................. 20 致 谢 .. (21)参考文献 . (22)附 录 (23)第 1 页 共27页1 绪论1.1交通控制系统的设计背景随着世界范围内城市化进程的加快,并且汽车越来越普及化,城市的交通状况已经成为一个全球性的问题。

基于51单片机的交通灯控制系统设计

基于51单片机的交通灯控制系统设计

一、摘要:随着科技的飞速发展,越来越多的控制功能强大的芯片出现在我们生活中,但8051系列单片机,因为其的廉价几成本,在我们生活中依然处于十分重要的地位。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机是作为一个核心部件来使用,但是仅单片机方面知识是不够的,还需要根据具体硬件结构,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。

作为交通控制的重要组成部份单片机。

因此,本人选择制作交通灯作为课题加以设计并实现。

交通管制应当以人性化、智能化为目的,做出相应的改善。

以此为出发点,本系统采用的单片机控制的交通信号灯。

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,有广阔的应用前景。

关键词:交通灯,51单片机,数码管二、实习目的和意义1.学习51单片机的最小系统及硬件接口设计与应用2.熟练掌握电路原理图绘制软件DPX的使用。

3.熟练单片机的程序设计与调试。

4. 自主设计出具有实际意义的能用于生活的电路系统。

5. 本次课程设计对以后的毕业设计甚至工作打下了动手自己设计的基础。

三、实习要求1. 完成以8051系列单片机为核心处理器的模拟十字路口交通灯控制的硬件设计(在altium designer下画出硬件原理图)。

布线,印制电路板,并焊接原件搭载硬件电路,做出实物。

2. 完成交通灯控制系统的软件编程。

3. 软硬件综合调试,模拟实现对交通灯控制系统的控制。

4. 撰写实验报告:报告中给出硬件方案、软件流程图、软件关键代码四、实习内容1.设计题目:基于51单片机交通十字路口信号灯设计2.实现功能:具有红、绿、黄三种颜色彩灯,并有一个数码管进行倒计时显示倒计时时间为三十秒。

还应具有按键控制特殊情况下十字路口不需要红绿灯的显示(车流量很少的地段深夜可以不设红绿灯)。

五、系统实现1.电路设计:51单片机介绍:本实验使用的51单片机为STC89C52STC89C52是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)。

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安徽工商职业学院ANHUI BUSINESS VOCATIONAL COLLEGE毕业设计(论文)基于单片机控制的交通灯毕业设计系别:电子信息系专业班级:10应用电子技术2班学号: ******学生姓名:**指导老师:**二零一二年十月基于单片机控制的交通灯毕业设计摘要十字路口车辆穿梭,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。

本设计主要分为五大模块输入:控制电路、时钟控制电路、片内外程序切换控制、显示电路。

以MSC-51系列单片机IntelAT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了AT89C51芯片的P0口设置红灯、绿灯、黄灯燃亮时间的功能;为了系统稳定可靠采用了74LS14施密特触发器芯片的消抖电路,避免了系统因输入信号抖动产生误操作;显示时间直接通过AT89C51的P2口输出,由CD4511驱动LED数码管显示红灯燃亮时间。

关键字:AT89C51LED显示交通灯The Traffic Light Based On The Single-chip ControlAbstractThe intersections vehicle wears shuttle, pedestrian Xi Rang, garage driveway, person's sidewalk, orderly. So depend what to carry out this well arranged order? What to depend is a traffic sign light of automatic conductor system. The control method of the traffic sign light is a lot of. This design is mainly divided into five greatest molds a piece the electric circuit, clock of the importation control a control outside procedure inside the electric circuit, slice to cut over a control and shows electric circuit. Take single slice the machine IntelAT89 C51 of the serieses MSC-51s as a center spare part to design transportation light controller, carried out the AT89 C51's P's 0 people's constitution of the chips red, the function in bright time of green light, Huang2 Deng Ran2;For the sake of system stability the credibility adopted a 74 LS14 airtight trigger eliminate of machine chip to tremble electric circuit especially, avoided system because of importation the signal tremble movable property to living a mistake operation; The P 2 people who shows that time directly passes the AT89 C51 output, is driven LED figures a tube by the CD4511 to show red-light Ran bright time.Key word: The AT89 C51 LED show transportation light目录摘要 (2)ABSTRACT (3)前言 (5)一、工程简介 (6)(一)、概述 (6)(二)、工艺流程图 (7)二、工程设计 (7)(一)、控制方案的确定 (7)(二)、硬件部分 (8)(1)、交通灯控制系统的硬件设计 (8)(2)、硬件系统的设计具备以下原则 (8)(3)、硬件结构框图(如图3所示) (8)(4)、交通灯控制系统的原理框图(如图4所示) (8)(5)、8279的结构及引脚功能 (12)(三)、软件部分 (16)(1)、延时子程序的计算 (17)(2)、流程图(如图8所示) (17)三、系统的试调运行 (18)(一)、硬件调试 (18)(1)、静态调试 (18)(2)、动态调试 (18)四、系统设计及总结特点 (19)致谢 (20)参考文献 (20)附录A:源程序 (21)附录B:电路图 (27)前言本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。

该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题,巩固和加深“单片机原理与接口技术”课程中所学的理论知识和实验能力,基本掌握单片机应用电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力,加深对单片机软硬知识的理解,获得初步的应用经验,为以后工作打下一定的基础。

在今天,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。

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。

通过这次的设计学习,本人对单片机的结构和功能已有了初步的了解和认识。

单片机在交通控制中起到了举足轻重的作用,掌握了单片机的工作原理也就基本了解了交通灯的运作原理。

作为一个学生,为了更好地掌握单片机的结构和功能,为了进一步加强自己的实践能力,本人设计了以下的一款交通灯。

一、工程简介(一)、概述本设计是交通灯的控制实验,必须要先了解实际交通灯的变化规律。

假设一个路口为东西南北走向,即十字路口,初始状态零为东西南北灯都熄灭。

然后转状态一东西绿灯通车,南北为红灯。

过段时间转状态二,东西绿灯闪几次转黄灯,延时几秒,南北仍为红灯。

再转状态三南北绿灯通车,东西红灯。

过段时间转状态四南北绿灯闪几次转黄灯,延时几秒,东西仍为红灯。

最后循环至状态一。

交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时,控制十字路口红绿灯交替点亮和熄灭,并且用LED 数码管显示时间,但由于时间及水平的不足,在此实验中不显示。

用十二个发光二极管代替交通灯进行实验设计。

这次设计是《单片机原理与接口技术》课程的综合训练,我们通过理论学习,课题选择,资料查阅,软、硬件设计,系统调试等环节,巩固所学的知识及提高应用水平.在此我们要学会从提出问题,观察与分析问题,到最终解决问题科学方法.提高自己的思维能力和动手能力,在设计中获得一些实操经验,更是要培养我们的工作作风和工作态度。

为今后的毕业设计、及从事单片机控制系统的设计与维护奠定坚实的基础。

这次课题设计的意义在于通过具体的控制系统的设计,掌握单片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。

使我们能在实践教学环境中累积设计经验,开拓思维空间,全面提高个人的综合能力。

(二)、工艺流程图因为本实验是交通灯控制实验,所以要先了解实际交通灯的变化规律。

假设一个十字路口为东西南北走向。

初始状态0为东西南北灯都熄灭。

然后转状态1东西绿灯通车,南北红灯。

过一段时间转状态2,东西绿灯闪几次转亮黄灯,延时几秒,南北仍然红灯。

再转状态3,南北绿灯通车,东西红灯。

过一段时间转状态4,南北绿灯闪几次转亮黄灯,延时几秒,南北仍然红灯。

最后循环至状态1。

交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时,令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭,并且用LED数码管显示时间,但由于时间和水平的限制就不显示时间。

用十二个发光二极管燃灭,模拟交通灯管理。

具体的接口如下图一。

二、工程设计(一)、控制方案的确定交通灯控制系统的原理主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。

秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源,译码器输出两组信号灯的控制信号,经驱动电路后驱动信号灯工作,控制器是系统的主要部分,由它控制定时器和译码器的工作。

如图2完整的电路板。

8051P 1 3 P P P P P P P P P P P 1 1 1 0 2 2 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 75 6 4 3 东 南 西 北 红绿黄北 北 东 东 南 南 西 西 红绿绿红绿红黄黄黄图1交通信号灯接口图(二)、硬件部分(1)、交通灯控制系统的硬件设计:交通灯控制系统的硬件设计包括:存储器的扩展(62256),I/O口的扩展(8255),地址的锁存(74LS373或74LS273),还有反向器(7407)。

数据缓冲器,I/O控制逻辑,控制和定时寄存器及定时与控制电路,扫描计数器,回复缓冲器,FIFO /传感器RAM及其状态寄存器,显示RAM及显示地址寄存器等组成。

(2)、硬件系统的设计具备以下原则:1.满足系统的设计要求,易于操作维护。

2.系统功能灵活,便于扩展。

3.具有自动诊断功能。

(3)、硬件结构框图(如图3所示)。

图3硬件系统在该系统中的作用主要是进行数据的传送,有关逻辑的计算,并且提供显示,人为的进行数据的修改,系统的启动,停止等等。

此外系统运行的安全可靠性要靠硬件系统来实现。

(4)、交通灯控制系统的原理框图(如图4所示)。

图4 交通灯控制系统的原理框图图中:TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒,即车辆正常通行的时 间间隔。

定时时间到,TL=1,否则,TL=0。

TY :表示黄灯亮的时间间隔为5秒。

定时时间到,TY=1,否则,TY=0。

ST :表示定时器到了规定的时间后,由控制器发出状态转换信号。

由它控制定时器开始下个工作状态的定时。

1.定时器定时器由与系统秒脉冲(由时钟脉冲产生器提供)同步的计数器构成,要求计数器在状态信号ST 作用下,首先清零,然后在时钟脉冲上升沿作用下,计数器从零开始进行增1计数,向控制器提供模5的定时信号TY 和模25的定时信号TL 。

(电路图如图5所示)图5 定时器电路图定时器秒脉冲 发生器控制器译码器甲车道 信号灯乙车道 信号灯2.控制器控制器是交通管理的核心,它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。

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