基于单片机交通信号灯设计

合集下载

基于单片机的交通灯设计设计

基于单片机的交通灯设计设计

基于单片机的交通灯设计设计交通信号灯是城市交通管理的基础设施之一,它在道路交通中起着非常重要的作用。

本文将介绍如何基于单片机设计一个简单的交通信号灯系统。

首先,我们需要了解交通信号灯系统的基本原理。

一个完整的交通信号灯系统通常由红、黄、绿三种灯组成,并且它们按照一定的时间间隔进行闪烁。

在红灯亮起时,车辆需要停下来;绿灯亮起时,车辆可以通行;黄灯用于过渡,表示绿灯即将变为红灯。

基于这个原理,我们可以使用单片机来控制交通信号灯系统。

首先,我们需要选择适用于交通信号灯系统的单片机,一些常见的单片机有STM32系列、Arduino等等。

这些单片机具有较高的计算能力和丰富的外设资源,非常适合用于控制交通信号灯系统。

接下来,我们可以设计一个简单的电路来连接单片机和交通信号灯。

首先,我们可以将单片机的GPIO引脚连接到交通信号灯系统的红、黄、绿三种灯上,然后通过程序控制GPIO引脚的高低电平来控制灯的状态。

此外,还可以使用电阻和电容等元件来实现延时功能,以控制灯的闪烁时间间隔。

在软件编程方面,我们可以使用单片机的编程语言,如C语言或Arduino语言。

通过编写合适的程序,我们可以控制交通信号灯的状态和闪烁时间间隔。

例如,可以设置一个定时器来控制红灯亮的时间,然后再设置一个定时器来控制绿灯亮的时间,以此类推。

在过渡时,可以使用延时函数控制黄灯的亮起时间。

当然,在实际的交通信号灯设计中,我们还需要考虑更多的因素,如交通流量、行人需求等等。

这些因素可以通过添加传感器、交互设备等来实现。

例如,可以使用红外传感器来感知车辆和行人的存在,以便在需要时自动调整信号灯的状态。

总之,基于单片机的交通信号灯设计是一项复杂而有趣的工作。

通过合理的硬件连接和编程,我们可以实现一个实用而可靠的交通信号灯系统,以提高交通安全性和交通效率。

希望这篇文章对你有所启发!。

基于51单片机交通信号灯课程设计

基于51单片机交通信号灯课程设计

基于51单片机交通信号灯课程设计下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!基于51单片机交通信号灯课程设计一、引言交通信号灯是城市交通管理的重要组成部分,它能有效地引导车辆和行人的通行,提高交通流畅度和安全性。

基于单片机的交通信号灯的控制系统设计

基于单片机的交通信号灯的控制系统设计

基于单片机的交通信号灯的控制系统设计交通信号灯是城市交通管理中非常重要的一部分,它通过灯光信号来指示道路上车辆和行人的行动。

基于单片机的交通信号灯控制系统可以实现对交通信号的自动控制,并能根据实际交通情况和时间变化进行灵活调整,提高道路交通的效率和安全性。

1.系统设计需求分析:
-实现红、黄、绿三种信号灯的循环显示,时间可设定;
-根据实际交通情况和时间变化,动态调整红、黄、绿三种信号灯的显示时间;
-配备感应器,检测行人和车辆的存在,根据情况自动调整信号灯时间。

2.系统硬件设计:
-选择合适的单片机,如AT89C52;
-使用LED灯作为信号灯显示器件;
-选择适当的传感器,如红外传感器用于检测行人,光敏电阻用于检测车辆;
-选择适当的电路板进行连接。

3.系统软件设计:
-编写单片机的控制程序,实现红、黄、绿三种信号灯的循环显示;
-设定初始的信号灯显示时间;
-利用定时器和中断控制程序,实现对信号灯显示时间的控制,可以根据设定的时间进行调整;
-设定感应器的检测程序,当检测到行人或车辆时,调整信号灯显示时间。

4.系统工作流程:
(1)初始化系统,设定初始的信号灯显示时间;
(2)通过定时器和中断控制程序实现循环显示红绿黄信号灯;
(3)检测行人和车辆的存在,根据情况调整信号灯显示时间;
(4)循环执行步骤2和步骤3,实现自动控制交通信号灯。

5.系统优化方案:
-根据实际交通数据和研究结果,优化信号灯显示时间;
-利用流量监测技术,实时监测道路交通情况,进一步优化信号灯的控制策略;
-可以加入数据通信模块,将采集到的交通数据上传到中央交通管理系统,实现更智能化的交通信号灯控制。

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计智能交通红绿灯控制系统是一种基于单片机的电子设备,用于智能化控制交通信号灯的工作。

本文将详细介绍如何设计一套基于单片机的智能交通红绿灯控制系统。

首先,我们需要选择适合的单片机作为控制器。

在选择单片机时,我们需要考虑其功能、性能和价格等因素。

一些常用的单片机型号有8051、AVR、PIC等。

我们可以根据具体的需求选择合适的单片机型号。

接下来,我们需要设计硬件电路。

智能交通红绿灯控制系统的硬件电路主要包括单片机、传感器、继电器和LED等组件。

传感器可以用来感知交通流量和车辆信息,继电器用于控制交通灯的开关,LED用于显示交通灯的状态。

在硬件设计中,我们需要将传感器与单片机相连接,以便将传感器获取的信息传输给单片机。

同时,我们还需要将单片机的控制信号传输给继电器和LED,以实现对交通灯的控制。

在软件设计中,我们需要编写相应的程序代码来实现智能交通红绿灯的控制逻辑。

首先,我们需要对传感器获取的信息进行处理,根据交通流量和车辆信息来确定交通灯的状态和切换规则。

例如,当交通流量较大时,可以延长绿灯亮起的时间;当有车辆等待时,可以提前切换到红灯。

此外,我们还可以在程序中添加自适应控制算法,用于根据交通流量动态调整交通灯的周期和切换时间,以进一步提高交通流量的效率和道路通行能力。

最后,我们需要将程序代码烧录到单片机中,并进行调试和测试。

在测试过程中,我们可以模拟不同的交通流量和车辆信息,以验证智能交通红绿灯控制系统的正常运行和控制效果。

综上所述,基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

通过合理的硬件电路设计和程序编写,可以实现对智能交通红绿灯的智能化控制,提高交通流量的效率和道路通行能力,实现交通拥堵的缓解和交通安全的提升。

基于单片机的交通灯设计_毕业设计

基于单片机的交通灯设计_毕业设计

基于单片机的交通灯设计_毕业设计随着城市化进程的加快,城市道路交通问题越来越受到关注。

为了保证交通的流畅,交通信号灯的作用日益重要。

在城市各个路口都可以看到交通信号灯,它可以指挥道路交通流动,有效地保障了人们的出行。

因此,在本文中,我们利用单片机设计交通信号灯,实现信号灯路口的交通指挥。

设计完善的交通信号灯不仅可以指挥路口的交通流动,还可以增加路口的安全性,减少交通事故的发生。

一、设计方案在本设计中,我们采用AT89S52单片机作为控制核心进行控制,功能实现主要包括四个路口信号灯的控制、交通灯的时间控制、电源电压检测以及人行横道灯的控制等。

1. 路口信号灯的控制:信号灯状态包括红、黄、绿三种,不同颜色代表不同的交通状态。

例如红灯代表停车,黄灯代表减缓,绿灯代表通行。

2. 交通灯的时间控制:为了保证交通流畅,每种信号灯的时间长度需要进行精确控制。

本设计中,我们采用定时器实现时间控制,通过程序设计来确定每种信号灯持续时间。

3. 电源电压检测:为了确保控制系统的稳定性和安全性,在本设计中,我们加入了电源电压检测功能,通过检查电源电压,可以保证交通信号灯在电压稳定的情况下正常工作。

4. 人行横道灯的控制:为了保护行人的交通安全,我们还加入了人行横道灯的控制,通过设置特殊的信号灯来指示行人安全通过的时间。

二、设计思路1.硬件设计硬件设计是本设计的重点,主要包括电芯电源、核心单元、指示器灯和调试接口等。

其中,核心单元采用了最常用的AT89S52单片机,作为控制中心实现各个功能的控制和管理。

指示器灯是由LED灯组成的,在红、黄、绿三个颜色共15个LED灯的基础上,加入了人行横道灯的控制指示。

本设计的关键在于软件控制部分,主要涉及到定时器的使用、端口控制等方面。

为了实现正常的交通指挥,不仅需要对红、黄、绿灯进行控制,还需要根据实际情况来调整不同信号灯之间的时间差。

因此,在软件设计过程中,我们需要根据路口多车道情况设计不同的交通流控制方案,并通过程序调试实现优化。

基于51单片机交通信号灯控制毕业设计

基于51单片机交通信号灯控制毕业设计

第一章绪论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,同时带动传统控制检测日新月益更新。

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。

随着中国加入WTO,我们不但要在经济、文化等各方面与国际接轨,在交通控制方面也应与国际接轨。

如果交通控不好道路还是无法保障畅通安全。

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研究。

我国大中城市交通系统压力沉重。

交通管制当以人性化、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。

该系统分为单片机主控电路、键盘控制电路和显示电路三部分组成。

并在软硬件方面采取一些改进措施,实现了根据十字路口车流量、进行对交通信号灯的智能控制,使交通信号灯现场控制灵活、有效从一定程度上解决了交通路口堵塞车辆停车等待时间不合理等问题。

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。

1.1 课题背景随着我国国民经济的迅速发展,城市街道车辆大幅度增长,给城市交通带来巨大压力,交通拥堵已成为影响城市可持续发展的一个全局性问题。

而街道各十字路口,又是车辆通行的瓶颈所在。

已有的许多建立在精确模型基础上的交通系统控制方案都存在着一定的局限性。

研究车辆通行规律,找出提高十字路口车辆通行效率的有效方法,对缓解交通堵塞,提高畅通率具有十分现实的意义。

地面道路是一个庞大的网络,交通状况十分复杂,使目前交通控制器的单一时段控制已不能满足现代交通流量的多边性,特别是在交通流量高峰期时,往往会造成交通路口的通过率下降,甚至出现交通混乱现象,城市的交通拥挤问题正逐渐引起人们的注意。

道路平面交叉口(简称交叉口)是交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”,国内外城市的交通事故约有一半发生在交叉口。

基于单片机的交通灯信号控制器设计

基于单片机的交通灯信号控制器设计

基于单片机的交通灯信号控制器设计一:功能要求设计一个基于单片机的交通灯信号控制器。

已知东、西、南、北四个方向各有红黄绿色三个灯,在东西方向有两个数码管,在南北方向也有两个数码管。

要求交通灯按照表1进行显示和定时切换,并要求在数码管上分别倒计时显示东西、南北方向各状态的剩余时间。

通过分析可知本次设计要求实现的功能主要包括计时功能、动态扫描以及状态的切换等几部分。

计时功能:要实现计时功能则需要使用定时器来计时,通过设置定时器的初始值来控制溢出中断的时间间隔,再利用一个变量记录定时器溢出的次数,达到定时1秒钟的功能。

当计时每到1秒钟后,东西、南北信号灯各状态的暂存剩余时间的变量减1。

当暂存剩余时间的变量减到0时,切换到下一个状态,同时将下一个状态的初始的倒计时值装载到计时变量中。

开始下一个状态,如此循环重复执行。

根据表1我们可以将其整个过程看做是一个以60秒钟为一个单位的大循环,这个单位又可以细分为4个小的部分,如下图所示:当东西方向为红灯时,南北方向有25秒的绿灯加5秒的红灯组成;当南北方向为红灯时,南北方向有25秒的绿灯加5秒的红灯组成。

这一点在做数码管倒计时显示的时候应该多加注意。

动态扫描:需要使用4个数码管分别显示东西、南北的倒计时数字,将暂存各状态剩余时间的数字从变量中提取出“十位”和“个位”,用动态扫描的方式在数码管中显示。

三:硬件电路图设计硬件protuse仿真电路如图所示。

考虑到现实的情况,东西与南北方向的电路是呈镜像的。

因此只需要考虑斜对称电路中的任何一边。

本电路设计是用P0口的P0.0至P0.5控制南北方向六盏灯,用P1口作数码管的段选,用P2口的前四个端口作为数码管的位选。

具体连接方式见图。

四:代码分析//**************************************************************************// // trafficlight // // (c)copyright luyang // //**************************************************************************// //*****************************文件信息************************************* //**文件名:trafficlight.c//**创建人:卢阳//**联系(QQ):1341679830//**创建日期:2011-02-26//************************************************************************** #include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//定义全局变量uchar a=0; //东西显示时间的缓存变量uchar b=0; //南北显示时间的缓存变量uchar time=0; //记录循环单位的位置uchar int_time=0;//记录中断的次数uchar clock_a_red=30; //东西定时器初值uchar clock_a_green=25;uchar clock_a_yellow=5;uchar clock_b_red=30; //南北南北计时器初值uchar clock_b_green=25;uchar clock_b_yellow=5;uchar code table[]={ //数码管显示编码0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//延时模块void delayms(uint xms){uint i,j;for(i=xms;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}//主函数模块void main(){TMOD=0X01;TH1=(65535-50000)/256;TH0=(65535-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;P2=0xff;P1=0x00;while(1){/*数码管显示模块*/P2=0xfe;P1=table[a/10];delayms(1);P2=0xfd;P1=table[a%10];delayms(1);P2=0xfb;P1=table[b/10];delayms(1);P2=0xf7;P1=table[b%10];delayms(1);}}//中断服务模块void T0_tme() interrupt 1{TH1=(65535-50000)/256;TH0=(65535-50000)%256;if(20==int_time++){time++;if(time>=0&&time<25){P0=0xde;a=clock_a_red--;b=clock_b_green--;}else if(time>=25&&time<30){P0=0xee;clock_b_green=25;a=clock_a_red--;b=clock_b_yellow--;}else if(time>=30&&time<55){P0=0xf3;clock_a_red=30;clock_b_yellow=5;a=clock_a_green--;b=clock_b_red--;}else if(time>=55&&time<60){P0=0xf5;clock_a_green=25;a=clock_a_yellow--;b=clock_b_red--;}else{time=0;clock_a_yellow=5;clock_b_red=30;}int_time=0;}}五:问题思考1、代码的继续优化2、显示黄灯时黄灯的闪烁实现3、功能的继续增强……。

基于单片机的交通信号灯的控制系统设计

基于单片机的交通信号灯的控制系统设计

基于单片机的交通信号灯的控制系统设计交通信号灯的控制系统是指利用单片机控制交通信号灯的运行和切换。

通过合理的控制,交通信号灯可以按照设定的时序规律切换颜色,以指示交通参与者应该如何行动,从而保证交通的有序进行。

本文将详细介绍基于单片机的交通信号灯控制系统的设计。

首先,我们需要选择适合的单片机。

常用的单片机如8051、AVR、PIC等,均具有较高的集成度和低功耗特性。

我们可以根据项目要求选择合适的单片机。

在本系统中,我们选择了PIC单片机。

接下来,我们需要设计电路。

首先,我们需要一个交通信号灯,包括红、黄、绿三种颜色的LED灯。

为了控制LED的亮灭,我们需要使用适当的电阻限制电流,以及合适的电平转换电路将单片机的输出电压转换为适合LED的电压。

此外,我们还需要设置一个可调电阻来控制LED灯的亮度。

为了保证电路的稳定性和安全性,我们还需要添加适当的过流保护电路和过压保护电路。

然后,我们需要设计程序逻辑。

首先,我们需要定义交通信号灯的状态和时间参数。

交通信号灯的状态一般包括红、黄、绿三个状态,分别对应停止、准备和行进。

时间参数则包括每个状态的持续时间。

根据这些参数,我们可以设计程序逻辑流程,实现交通信号灯状态的切换。

在程序设计中,我们需要使用定时器中断来计时,并根据时间参数切换信号灯状态。

我们还需要使用IO口来控制LED灯的亮灭。

通过编程,我们可以将交通信号灯的切换、亮灭、亮度控制等功能与单片机的硬件结合起来,从而实现交通信号灯的控制。

最后,我们需要进行系统测试和优化。

在测试中,我们可以通过观察LED灯的亮灭、时间参数的调整等来验证系统的正常工作。

如果有需要,我们可以对程序进行优化,以提高系统的稳定性和性能。

综上所述,基于单片机的交通信号灯控制系统设计涉及到硬件电路设计、程序逻辑设计、系统测试和优化等多个方面。

通过合理的设计和控制,我们可以实现交通信号灯的有序运行,为交通参与者提供准确的指引,提高交通的安全性和效率。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

课程设计单片机系统课程设计成绩评定表设计课题:基于单片机的交通信号灯设计学院名称:电气工程学院专业班级:电气F1206学生姓名:学号:指导教师:设计地点:31-510设计时间:2014-12-29~2015-01-09指导教师意见:成绩:签名:年月日单片机系统课程设计课程设计名称:基于单片机的交通信号灯设计专业班级:电气F1206学生姓名:学号:指导教师:课程设计地点:31-510课程设计时间:2014-12-29~2015-01-09单片机系统课程设计任务书学生姓名专业班级电气F1206学号题目基于单片机的交通信号灯设计课题性质工程设计课题来源自拟指导教师主要内容(参数)利用89C51单片机设计交通信号灯系统,实现以下功能1、在正常的工作情况下,系统的红、黄、绿灯交替进行转换,而且在对应的LED显示器上可以以到计时的方式显示剩余时间。

2、在紧急的情况下,两组交通灯同时为红灯,禁止所有的车辆通行,只允许特殊的车辆通过,当紧急的车辆通过后系统要可以通过手动按钮恢复以前的正常工作情况方式。

任务要求(进度)第1-2天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。

第3-4天:按照确定的方案设计单元电路。

要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。

第5-6天:软件设计,编写程序。

第7-8天:实验室调试。

第9-10天:撰写课程设计报告。

要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确,篇幅不少于6000字。

主要参考资料[1] 张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术(第2版)[M].北京:国防工业出版社,2004[2] 赵晶主编Prote199高级应用人民邮电出版社,2000[3] 于海生编著微型计算机控制技术清华大学出版社2003.4[4] 张志良编著单片机原理与控制技术[M] 机械工业出版社,2005[5] 蒋方君编著在论循环时序电路的简便设计[J] 机电一体化,2005[6] 徐维祥.单片微型机原理及应用大连理工大学出版社,2006审查意见系(教研室)主任签字:年月日目录1 绪论 (3)1.1 交通信号灯概况 (3)1.2 本文研究内容 (3)2 总体方案设计 (3)3 硬件电路 (5)3.1 时钟电路设计 (5)3.2 复位电路设计 (6)3.3 显示电路设计 (6)3.3.1 倒计时器电路设计 (6)3.3.2 红绿灯显示电路设计 (7)4 软件设计 (8)4.1 软件实现功能综述 (8)4.2 流程图设计 (8)4.2.1 主程序流程图设计 (8)4.2.2 中断流程图设计 (8)5 仿真电路 (9)6 总结 (12)参考文献 (13)附录A 系统原理图 (14)附录B 源程序 (15)1 绪论1.1 交通信号灯概况十字路口车辆穿梭,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?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。

由于传统的交通灯控制管理系统一般有数字电路构成,电路复杂,体积大,成本高。

而本系统采用单片机为主控元件,能够简单,方便的实现交通灯的控制管理。

系统适应于十字路口道路。

在正常的工作情况下,系统的红、黄、绿灯交替进行转换,而且在对应的LED显示器上可以以到计时的方式显示剩余时间。

在紧急的情况下,两组交通灯同时为红灯,禁止所有的车辆通行,只允许特殊的车辆通过,当紧急的车辆通过后系统要可以通过手动按钮恢复以前的正常工作情况方式。

进人正常的工作。

因此,该系统设计方便、实用,而且硬件的元件连接又是十分的简单1.2 本文研究内容所设计的交通灯管理系统主要有主控摸块(89C51单片机)。

译码/驱动电路,时钟电路,交通灯模拟部分,紧急情况手动控制部分及剩余时间显示部分等组成。

利用单片机89C51定时功能,是红、黄、绿灯分别点亮和熄灭一段时间,并且通过与显示器的连接可以显示剩余时间。

而且当出现特殊或紧急的情况时,可以通过紧急情况手动控制单元的按钮进行特别的处理,而当紧急的情况消失后,系统又可以通过解除按钮恢复正常工作。

令其中断方式为1,当定时时间到时则立即执行中断程序,并转向下一个状态,同时调用显示子程序,在LED 显示器上显示剩余时间。

2 总体方案设计主要设计,通过单片机AT89C51对外设各个硬件进行连接,并通过软件的设计,对十字路口交通信号灯进行模拟控制。

时钟电路,产生单片机工作所需要的时钟信号,为了保证同步工作方式的实现,电路应在唯一的时钟信号控制下严格工作。

AT89C51通过连接硬件,并对信号做出处理。

锁存器,锁存信息。

74LS373,外设扩展CPU并行接口。

LED,显示剩余时间。

交通灯,指示车辆通行。

时钟电路AT89C51锁存器交通灯LED显示器图2.1 交通灯总设计方案框图所设计的交通灯管理系统主要有主控摸块(89C51单片机)。

译码/驱动电路,时钟电路,交通灯模拟部分,紧急情况手动控制部分及剩余时间显示部分等组成。

2.2AT89C51AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪烁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100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。

AT89C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。

单片机的引脚除了电源、复位、时钟接入和用户I/O口外,其余引脚都是为了实现系统扩展而设置的。

这些引脚构成了三总线结构,即16位地址总线(AB)、8位数据总线(DB)和8位控制总线(CB)。

数据总线:DO~D7、PA0~PA7、PB0~PB7、PC0~PC7,此32条数据总线均为双向三态,其中D0~D7用于传送CPU与74ls373之间的命令与数据,PAO~PA7、PB0~PB7、PC0~PC7分别于ABC3口对应,用于74ls373与外设之间的数据传送数据。

控制线:RD、WR、RESETRD:读信号,输入信号线,低电平有效。

表示CPU对74LS373进行读操作。

WR:写信号,输入信号线,低电平有效。

表示CPU对74LS373进行写操作。

RESET:复位信号,输入信号线,高电平有效。

寻址线:CS、A0、A1CS:片选信号,输入信号线,低电平有效。

3 硬件电路3.1 时钟电路设计时钟电路由一个晶体振荡器12MHZ和两个33PF的瓷片电容组成。

时钟电路产生单片机工作所需要的时钟信号,而时序所研究的是指令执行中各信号之间的相互关系。

单片机本身就如一个复杂的同步时序电路,为了保证同步工作方式的实现,电路应在唯一的时钟信号控制下严格工作。

单片机芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2,在芯片外部通过两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容,形成反馈电路,可得时钟电路图(图3.1)。

图3.1 时钟电路图振荡电路产生的振荡脉冲并不直接使用,而是经分频后再为系统所用振荡脉冲经过二分频后才作为系统的时钟信号。

在二分频的基础上再三分频产生ALE信号,再二分频的的基础上再六分频得到机器周期信号。

晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情况下可以采用更高频率的的晶振,晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度,频率越大单片机处理速度越快。

本设计采用11.0592MHz,图中用约等于12MHz。

起振电容C1、C2一般采用15~33uF,并且电容离晶振越近越好,晶振离单片机越近越好。

本设计中C1、C2采用33uF。

3.2 复位电路设计单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。

89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。

当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。

单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位。

采用专用复位电路芯片构成复位电路在实际应用系统中,为了保证复位电路可靠的工作,常将RC电路接施密特电路后再接入单片机复位端;或采用专用的复位电路芯片。

复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间,一般采用10~30uF,容值越大需要的复位时间越短。

(如图3.2)图3.2复位电路图3.3 显示电路设计3.3.1 倒计时器电路设计倒计时器的电路原理图主要有CPU内核、实时日历时钟芯片和现实及其驱动电路三部分组成。

交通信号灯模拟控制的硬件电路如图3.3.1所示。

从图中可以看出,交通信号灯的控制通过单片机的P1口实现。

当端口给出高电平时,相应的指示灯才亮;而当端口给出低电平时,相应的指示灯处于灭的状态。

课程设计 VCC P0.0P0.1P0.1P0.1P0.1P0.1P0.1P0.1RDWRINT1ALEP2.3WRRDAD04AD15AD26AD37AD48AD59AD610AD711DS 17R/W 15IRQ 19AS14CS 13VCC 24RESET 18CLK 21SQW 2389C51DS12887AP0P2DIS DRIVE....图3.3.1倒计时器显示电路 3.3.2 红绿灯显示电路设计其中在本次设计中,红绿灯显示电路分别由红黄绿三种颜色发光二极管显示,选用共阴极的LED ,由于P0口有上拉电阻,所以选用O 直接驱动,在共阴极端用NPN 型的三极管扩流,简化了电路的复杂度。

(如图3.3.2)图3.3.2 红绿信号灯显示电路图课程设计4 软件设计4.1 软件实现功能综述交通信号灯模拟控制的软件设计也比较简单。

其基本思路是利用软件延时,对相应信号灯的点亮时间加以控制。

4.2 流程图设计4.2.1 主程序流程图设计图4.2.1主程序流程图4.2.2 中断流程图设计本设计的中断程序的功能是在有重要车辆通过时,相应车道的信号灯持续为绿灯,而对应车道的信号灯则持续为红灯,直到重要车辆通过后,恢复正常点亮规律图4.2.2 中断程序流程图5 仿真电路本设计通过proteus 仿真节省了大量的做实物的时间,为能够短时间内做好设计提供了很大帮助。

Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。

它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。

相关文档
最新文档