畢業(yè)設(shè)計-基于單片機(jī)的交通信號燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(已修改)
2025-06-22 15:44 本頁面
【正文】 1 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計 交通信號燈模擬控制系統(tǒng) 設(shè)計 參賽學(xué)生 季策 控制科學(xué)與工程學(xué)院 沙躍 控制科學(xué)與工程學(xué)院 黃佳敏 控制科學(xué)與工程學(xué)院 亢延哲 控制科學(xué)與工程學(xué)院 陳志恒 控制科學(xué)與工程學(xué)院 2021 年 11 月 12 日 2 目 錄 摘要 ……………………………………………………… …… 3 方案論證比較 …………………………………………… … 3 、 電源提供方案 ……………………………………… … …… 3 、數(shù)碼管驅(qū)動方案 ……………… ……………………… … … 3 、 顯示界面方案 ……………………………………… … … 3 、按鍵 輸入方案 ……………………………………… … … 4 系統(tǒng)總體設(shè)計 ……………………………………………… 4 芯片的選擇 … ……………………………………… … … 4 系統(tǒng)設(shè)計與結(jié)構(gòu)框圖 ……………………………………… … 4 電路設(shè)計 ……………………………………… … … ……… 5 時間顯示電路 ……………………………………… … … 5 交通燈電路 ……………………………………… … … 6 按鍵控制電路 ……………………………………… … … 7 工作原理 及軟件設(shè)計 ……………………………………… … 7 proteus仿真測試結(jié)果 ……………………………………… 8 附錄（程序） ……………………………………… … … …… 10 3 一、 摘要 ： 本 系統(tǒng)由 STC89C52單片機(jī)為控制器 ,以 74hc595移位寄存器通過串行轉(zhuǎn)并行驅(qū)動兩個兩位數(shù)碼管顯示倒計時。系統(tǒng)包括紅、綠、黃燈顯示功能、 LED 數(shù)碼管顯示時間功 能、控制與調(diào)時開關(guān)、通過鍵盤設(shè)置時間功能。 在車輛通行繁忙的十字交叉路口設(shè)置的交通燈控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：道路較窄而車流量較大，主干道，支干道的車輛通行時間不等，同時設(shè)有道路應(yīng)急控制。具體的情況是：在正常的情況下，東西干道通行時間為 40 秒，南北干道通行時間為 60 秒，每個方向在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮 5 秒鐘，才能變換運(yùn)行車道。由于各道路車流量不等，能通過手動按鍵控制各燈顯示時間。 二、方案論證比較 、 電源提供方案 為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。我們考慮了兩種電源方案 方案 一：采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。這個可以由 8705 組成的電源電路直接提供5V 電壓，此方案的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點(diǎn)是各模塊都采用獨(dú)立電源，會使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。 方案二：采用單片機(jī)控制模塊提供電源。 改方案的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡明扼要，節(jié)約成本；缺點(diǎn)是輸出功率不高。 綜上所述，我們選擇第二種方案。 、數(shù)碼管驅(qū)動方案 數(shù)碼管需要完成倒計時功能，分為東西和南北方向的倒計時，需要占用較多I/O 口，為提高 I/O 口利用率，提出以下三種方案： 方案一：用 MAX7219 串行轉(zhuǎn)并行，一個芯片即可控制 兩個兩位數(shù)碼管，優(yōu)點(diǎn)是占有 I/O 口少，硬件連接簡單，但是 價格比較昂貴 。 方案二：數(shù)碼管段選和位選分別直接連接 I/O 口，優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，很容易實(shí)現(xiàn)編程控制，缺點(diǎn)是占用過多 I/O口，且電流過小，數(shù)碼管顯示不清晰。 方案三：用 74HC595 移位寄存器驅(qū)動數(shù)碼管，優(yōu)點(diǎn)是以前接觸過，使用較方便，也能夠?qū)崿F(xiàn)串行轉(zhuǎn)并行，占用 I/O 口也比較少。 綜合自己的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)情況，我們選擇了方案三。 、 顯示界面方案 該系統(tǒng)要求完成倒計時、狀態(tài)燈等功能。 方案一：完全采用數(shù)碼管顯示。這種方案只顯示有限的符號和數(shù)碼字苻，無法勝 任題目要求。 方案二：完全采用點(diǎn)陣式 LED 顯示。這種方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強(qiáng)大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。 方案三：采用數(shù)碼管與點(diǎn)陣 L
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