【正文】 畢業(yè)設計 基于單片機 的 十字交通燈控制 設計 系 、 部： 電氣與信息工程系 學生姓名： 指導教師： 職稱 專 業(yè)： 電子信息工程技術 班 級： 完成時間： 摘 要 1 以單片機 為主要核心 ， 設計了一種實用 由鍵盤 、數(shù)碼顯示及 輸 出等 模塊 組成的城市交通燈控制系統(tǒng)。 采用 FLASH 單片機 AT89C51 進行 控制 ， 根據(jù)當前路面交通車輛的多少，確定車輛在一輪 通行時間中全部通過所需要的時間， 通過 4個狀態(tài)來設定紅綠黃燈的規(guī)則， 以保證在一輪內(nèi)到達的車輛不必因為通行時間已減為零而等到下一輪通過，從而提高了十字路口的通行效率。當如消防車、警車等需要緊急通過的車輛到來時，則使所有燈置為紅燈，從而使其快速通過 。 關鍵詞 交通 燈 控制； AT89C51； 定時器 ABSTRACT Papers to MCU as the main core, from the keyboard output module, digital display modules, and other ponents. Use erasable programmable readonly memory AT89C51 control system. Based on the current road traffic in the number of vehicles, vehicle identified in a passage of time through all of the time required, through four states to set the red, green yellow light rules to ensure that one of the vehicles no longer have to reach the passage of time Has been reduced to zero and wait until the next round passed, so as to enhance the efficiency of the current crossroads. When such as fire engines, police cars and other emergency needs through the advent of the vehicles, so that all the red lights for the home, making it through the rapid. In order to analyze the modern urban traffic control and management of the status quo, with the actual situation of urban and rural transport on a traffic light control system works, thus design a practical urban traffic light control system. Key Words Traffic light control。 AT89C51。 timer 2 目 錄 1 方案設計 ......................................................... 3 方案設計 ..................................................... 3 輸入方案 ..................................................... 3 2 方案的理論分析與計算 ............................................. 5 交通燈顯示時序的理論分析與計算 ............................... 5 燈顯示時間的理論分析與計算 ................................... 7 3 硬件設計 ......................................................... 8 單片機 AT89C51 的介紹 .......................................... 8 各模塊實現(xiàn)原理的分析和說明 ................................... 11 4 軟件設計 ........................................................ 15 主程序流程圖 ................................................ 15 按鍵子程序流程圖 ............................................ 15 單片機的中斷處理 ............................................ 16 5 整機組裝調(diào)試及改進措施 .......................................... 18 狀態(tài)燈顯示測試 .............................................. 18 數(shù)碼管的測試 ................................................ 18 整體電路測試 ................................................ 18 致 謝 ............................................................. 21 附錄一 系統(tǒng)總體電路圖 ............................................. 23 附錄二 PCB 板圖 ................................................... 24 附錄三 程序清單 ................................................... 25 3 1 方案設計 方案設計 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：采用獨立的穩(wěn)壓電源。此方案的優(yōu)點是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點是各模塊都采 用獨立電源，會使系統(tǒng)復雜，且可能影響電路電平。 方案二：采用單片機控制模塊提供電源。改方案的優(yōu)點是系統(tǒng)簡明扼要，節(jié)約成本；缺點是輸出功率不高。 綜上所述，我們選擇第二種方案。 交通燈的設計可用三種方案完成，可分別利用可編程邏輯控制器（ PLC）、單片機或數(shù)字電路來實現(xiàn)。 方案一：可編程邏輯控制器（ PLC）應用廣泛，它能夠非常方便地集成到工業(yè)控制系統(tǒng)中。其速度快，體積小，可靠性和精度都較好，在設計交通燈中可采用PLC 對硬件進行控制，但是用 PLC 實現(xiàn)價格相對昂貴，因而成本過高。 方案二：單片機構(gòu)成的應用系統(tǒng)有較 大的可靠性。系統(tǒng)擴展、系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范容易構(gòu)成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)，應用系統(tǒng)有較高的軟、硬件利用系數(shù)。單片機具有可編程性，硬件的功能描述可完全在軟件上實現(xiàn)，而且設計時間短，成本低，可靠性高。 方案三：利用純數(shù)字電路。雖然辟免了編程的麻煩，但電路復雜，所用器件較多。 經(jīng)過以上幾種方案的分析、比較和總結(jié)，我們得出用方案二體現(xiàn)出了它的具體的優(yōu)勢： 1制作簡單，不容易出錯，控制精度高、安全系數(shù)高。 2具有良好的電路行為描述和系統(tǒng)描述的能力。 3價格成本適中。 4語言使用匯編語言，可讀性強。 綜上所述，本設計采用方 案二。 輸入方案 題目要求系統(tǒng)能手動設燈亮時間、緊急情況處理，我們討論了兩種方案： 方案一：采用 8155 擴展 I/O 口及鍵盤，顯示等。該方案的優(yōu)點是： 使用靈活可編程，并且有 RAM,及計數(shù)器。若用該方案，可提供較多 I/O 口 ,但操作起來稍顯復雜。 方案二： 直接在 I/O 口線上接上按鍵開關。因為設計時精簡和優(yōu)化了電路，所 4 以剩余的口資源還比較多，我們使用四個按鍵，分別是 K K K K4。 由于該系統(tǒng)對于交通燈及數(shù)碼管的控制，只用單片機本身的 I/O 口就可實現(xiàn)，且本身的計數(shù)器及 RAM 已經(jīng)夠用，故 選擇方案二。 5 2 方案的理論分析 交通燈顯示時序的理論分析與計算 對于一個交通路口來說，能在最短的時間內(nèi)達到最大的車流量，就算是達到了最佳的性能，我們稱在單位時間內(nèi)多能達到的最大車流為車流量，用公式： 車