課程設(shè)計--單片機的十字路口交通燈的設(shè)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(yīng)優(yōu)先讓其通過。另外，單片機課程設(shè)計是我們的必修課程。通過交通燈模擬系統(tǒng)的設(shè)計可以進一步認識單片機在控制系統(tǒng)中的重要性。在完成理論學(xué)習(xí)和必要的實驗后，學(xué)生掌握了單片機的基本原理和各種基本功能的應(yīng)用，但對單片機的硬件實際應(yīng)用設(shè)計和單片機完整的用戶程序設(shè)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(shè)計是有必要的。交通燈模擬系統(tǒng)的課程設(shè)計既讓學(xué)生鞏固了課本學(xué)到的理論，還讓學(xué)生學(xué)習(xí)了單片機硬件電路設(shè)計和用戶程序設(shè)計的整個過程，同時學(xué)習(xí)了查閱資料、參考資料的方法。單片機的課程設(shè)計主要是通過學(xué)生獨立設(shè)計方案并自己編寫和調(diào)試用戶程序，來加深對單片機的認識，充分發(fā)揮學(xué)生的個體創(chuàng)新能力。 設(shè)計的思想該設(shè)計在熟練掌握單片機及其仿真系統(tǒng)的使用方法基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用單片機原理、微機原理、微機接口技術(shù)等課程方面的知識，設(shè)計一個采用AT89C51單片機控制的交通燈控制電路。根據(jù)設(shè)計功能及要求，我們可得系統(tǒng)的原理框圖如圖所示。上電復(fù)位電路89C51數(shù)據(jù)信號LED數(shù)碼管段碼調(diào)時電路振蕩電路片選交通燈根據(jù)系統(tǒng)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(shè)計思路如下：收集并整理資料，硬件設(shè)計，軟件設(shè)計，Proteus仿真，設(shè)計體會與總結(jié)。 設(shè)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(shè)為30秒、支干道每次通行間為20秒，時間可設(shè)置修改。2）在綠燈轉(zhuǎn)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?xí)r，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(guān) K0 和 K1 控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行。 AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)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(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8051產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)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(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。二 系統(tǒng)方案及硬件設(shè)計 系統(tǒng)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(xiàn)在交通燈一般設(shè)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(jù)實際行車過程中出現(xiàn)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(tǒng)是指構(gòu)成單片機系統(tǒng)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(shè)備、輸出接口電路和輸出設(shè)備等組成。單片機實質(zhì)上是一個硬件的芯片，在實際應(yīng)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(shè)備、被控對象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)。該交通燈擬系統(tǒng)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(shè)計要求，本課題需要使用LED數(shù)碼管顯示和擴展 鍵盤。在該交通燈系統(tǒng)的設(shè)計中采用AT89C51單片機。 顯示部分電路設(shè)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(shù)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(fù)雜，成本較高。各數(shù)碼管在顯示過程中持續(xù)得到顯示信號，與各數(shù)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(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。這樣一來，就沒有必要每一
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