基于C单片机交通灯专业课程设计.doc
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1、 华北水利水电学院 基于C51单片机 交通灯课程设计试验汇报 姓 名:田坤 班 级:125 专 业:电子信息科学和技术 指导老师:辛艳辉 刘明堂 1月16日摘要多年来,伴随科技飞速发展,单片机应用正在不停深入,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单片机应用系统中,单片机往往作为一个关键部件来使用,正在不停应用到实际生活中,而且依据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。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?靠就是交通信号灯自动指挥系统。交通信号灯控制方法很多。本系统采取MCS-51系列单片机STC89C51为中心器件来设计交通灯控制
2、器,实现了经过信号灯对路面情况智能控制。从一定程度上处理了交通路口堵塞、车辆停车等候时间不合理、急车强通等问题。系统含有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛应用前景。关键词:交通灯 单片机 数码管一 .总体设计思绪1.1设计目标及思绪设计目标了解交通灯管理基础工作原理,熟练掌握STC89C51工作原理和应用编程,熟悉STC89C51单片机并行接口多种工作方法和应用,并了解计数器/定时器工作方法和应用编程外部中止方法,掌握多位LED显示问题处理。设计思绪(1)分析现在交通路口基础控制技术,提出自己交通控制初步方案。(2)确定系统交通控制总体设计,增加了倒计时显示提醒。
3、(3)进行显示电路。(4)进行软件系统设计。1.2 实际交通灯显示时序及状态转换理论分析图1所表示为红绿灯转换状态图。S2S1S4S3图1 红绿灯状态转换图状态S1S2S3S4时间30s5s30s5s东西道红灯亮红灯亮绿灯亮黄灯亮南北道绿灯亮黄灯亮红灯亮红灯亮表1 十字路口指示灯燃亮方案说明:(1)当东西方向为红灯,此道车辆严禁通行,东西道行人可经过;南北道为绿灯,此道车辆经过,行人严禁通行。时间为60秒。 (2)黄灯闪烁5秒,警示车辆和行人红、绿灯状态立即切换。 (3)当东西方向为绿灯,此道车辆通行;南北方向为红灯,南北道车辆严禁经过,行人通行。 时间为80秒。 东西方向车流大 通行时间长。
4、 (4)这么如上表时间和红、绿、黄出现次序依次出现这么行人和车辆就能安全通畅通行。 (5)此表可依据车流量动态设定红绿灯初始值。 共四种状态,分别设定为S1、S2、S3、S4,交通灯以这四种状态为一个周期,循环实施以下图所表示:图2 交通灯状态循环图程序就是在上述四种状态下循环转化。一个周期四个状态,在正常模式下共花费1分10秒。二.具体设计方案2.1方案要求:本设计要求和交通信号实际控制一致,采取LED模拟信号灯,信号灯分东西、南北二组,分别有红、黄、绿三色。其工作状态由程序控制,开启、停止按钮分别控制信号灯开启和停止。白天/黑夜转换开关可对信号进行控制转换。而且要求能用两位数码管(或一位数
5、码管)来显示红灯或绿灯等候时间,在黄灯时候数码管不显示。信号灯控制要求以下:假设东西方向交通繁忙为主干道,车流量为南北交通两倍。所以东西方向绿灯通行时间为是南北方向上两倍。开始时东西方向绿灯先亮,南北为红灯。按下开启按钮开始工作,按下停止按钮,停止工作。白天/黑夜转换开关闭合时为黑夜工作状态,这时只有黄灯往返闪烁,断开为白天工作状态。白天工作状态要求:东西方向绿灯亮40s,然后黄灯闪三下(1下/秒,共5秒),然后红灯亮20s,而南北方向为红灯亮40s然后绿灯亮20s,然后黄灯也闪三下;如此周期循环下去。 示意图2.2方案分析依据十字路口交通灯要求,可将本系统分为三个模块,第一模块是控制模块,关
6、键负责整个系统控制和运算,从而使各模块正常工作,第二个模块式显示模块包含LED灯和数码管;第三是电源模块,给各模块提供电源,让各模块工作。其系统设计结构图:图3.系统设计结构图2.3 89C51单片机引脚功效说明89C51外部引脚图:(能够直接拷入ASM程序文件中,作注释使用,十分方便) P1.0 1 40 Vcc P1.1 239 P0.0 P1.2 3 38 P0.1 P1.3 437 P0.2 P1.4 5 36 P0.3 P1.5 6 35 P0.4 P1.6 7 34 P0.5 P1.7 8 33 P0.6 RST/Vpd 9 32 P0.7 RXD P3.0 10 31 -EA/V
7、pp(内1/外0 程序地址选择) TXD P3.1 11 30 ALE/-P (地址锁存输出) -INT0 P3.2 12 29 -PSEN (外部程序读选通输出) -INT1 P3.3 13 28 P2.7 T0 P3.4 14 27 P2.6 T1 P3.5 15 26 P2.5 -WR P3.6 16 25 P2.4 -RD P3.7 17 24 P2.3 X2 18 23 P2.2 X1 1922 P2.1 GND 20 21 P2.0 引脚说明: 电源引脚 Vcc(40脚):经典值5V。 Vss(20脚):接低电平。 外部晶振 X1、X2分别和晶体两端相连接。当采取外部时钟信号时,X
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