課程設計--單片機的十字路口交通燈的設計-文庫吧
2024-12-29 18:32 本頁面
【正文】 緊急情況下，如有救護車或警車到來時，應優(yōu)先讓其通過。另外，單片機課程設計是我們的必修課程。通過交通燈模擬系統的設計可以進一步認識單片機在控制系統中的重要性。在完成理論學習和必要的實驗后，學生掌握了單片機的基本原理和各種基本功能的應用，但對單片機的硬件實際應用設計和單片機完整的用戶程序設計還不清楚，實際動手能力不夠，因此對該課程進行一次課程設計是有必要的。交通燈模擬系統的課程設計既讓學生鞏固了課本學到的理論，還讓學生學習了單片機硬件電路設計和用戶程序設計的整個過程，同時學習了查閱資料、參考資料的方法。單片機的課程設計主要是通過學生獨立設計方案并自己編寫和調試用戶程序，來加深對單片機的認識，充分發(fā)揮學生的個體創(chuàng)新能力。 設計的思想該設計在熟練掌握單片機及其仿真系統的使用方法基礎上，綜合應用單片機原理、微機原理、微機接口技術等課程方面的知識，設計一個采用AT89C51單片機控制的交通燈控制電路。根據設計功能及要求，我們可得系統的原理框圖如圖所示。上電復位電路89C51數據信號LED數碼管段碼調時電路振蕩電路片選交通燈根據系統的原理框圖，分別分析各部分電路的元器件的功能以及選擇合適的元件。具體設計思路如下：收集并整理資料，硬件設計，軟件設計，Proteus仿真，設計體會與總結。 設計滿足的基本功能 1）南北方向（主干道）車道和東西方向（支干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運行，主干道每次通行時間都設為30秒、支干道每次通行間為20秒，時間可設置修改。2）在綠燈轉為紅燈時，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運行車道；3）黃燈亮時，要求每秒閃亮一次4）東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用顯示器進行顯示（采用計時的方法）。5）一道有車而另一道無車（實驗時用開關 K0 和 K1 控制），交通燈控制系統能立即讓有車道放行。 AT89C51是美國ATMEL公司生產的低電壓，高性能CMOS 8位單片機，有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，與標準MCS51指令系統及8051產品引腳兼容，片內置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，可以按照常規(guī)方法對其進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。二 系統方案及硬件設計 系統方案的確定交通燈在安全行車過程中起著十分重要的作用，現在交通燈一般設在十字路口，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈， 加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車， 對于一般情況下的安全行車、車輛分流發(fā)揮著作用， 但根據實際行車過程中出現的情況， 如何全面有效地利用交通燈指示交通情況，我們嘗試用單片機來控制交通燈，在軟、硬件方面采取一些改進措施,，使交通燈在控制中靈活而有效。硬件系統是指構成單片機系統的實體和裝置，通常由運算器、控制器、存儲器、輸入接口電路和輸入設備、輸出接口電路和輸出設備等組成。單片機實質上是一個硬件的芯片，在實際應用中，通常很難直接和被控對象進行電氣連接，必須外加各種擴展接口電路、外部設備、被控對象等硬件和軟件，才能構成一個單片機應用系統。該交通燈擬系統的硬件部分主要由鍵盤、顯示和運算部分組成。按照題目的設計要求，本課題需要使用LED數碼管顯示和擴展 鍵盤。在該交通燈系統的設計中采用AT89C51單片機。 顯示部分電路設計LED顯示器有兩中工作方式：靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示的特點是每個數碼管必須接一個8位鎖存器用來鎖存待顯示的字型碼。送入一次字型碼顯示自行一直保持，直到送入新字型碼為止。這種方法的優(yōu)點是占用CPU時間少，顯示便于監(jiān)測和控制。缺點是硬件電路比較復雜，成本較高。各數碼管在顯示過程中持續(xù)得到顯示信號，與各數碼管接口的I/O口是專用的。動態(tài)顯示的特點是將所有位數碼管的段選線并聯在一起，由位選線控制是哪一位數碼管有效。這樣一來，就沒有必要每一
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