單片機(jī)控制的交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告-wenkub
2022-09-08 21:35:04 本頁(yè)面
【正文】 2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 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(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來控制行車， 對(duì)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(shí)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(jī)來控制交通燈，在軟、硬件方面采取一些改進(jìn)措施 ,，使交通燈在控制中靈活而有效。 2） 在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮 5 秒鐘，才能變換運(yùn)行車道； 3）黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。 湖南科技大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 4 圖 —— 1 根據(jù)設(shè)計(jì)功能及要求，我們可得系統(tǒng)的原理框圖如圖所示。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過人行橫道的行人優(yōu)先通行。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。紅燈亮表示“停止”， 綠燈亮表示“通行”。 1868 年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。 關(guān)鍵字 單片機(jī) 交通燈系統(tǒng) LED 顯示 湖南科技大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 3 1 概述 引言 當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。 2）在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮 5 秒鐘，才能變換運(yùn)行車道； 3）黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。根據(jù)交通燈系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的功能要求，先畫出中斷程序部分的流程圖和主程序流程圖，然后根據(jù)流程圖寫出其子程序。主要內(nèi)容有交通燈模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，主要功能，各功能模塊的介紹，電路設(shè)計(jì)，硬件部分設(shè)計(jì)，軟件部分設(shè)計(jì)，模擬系統(tǒng)的仿真調(diào)試，設(shè)計(jì)方法以及課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)等等。 該 設(shè)計(jì)中用光二極管來模擬信號(hào)燈， 緊急 車的優(yōu)先通過請(qǐng)求信號(hào)由外部中斷技術(shù)來模擬。從而通過模擬系統(tǒng)的仿真來實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)所要求的功能。 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(shí)間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用計(jì)時(shí)的方法）。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。 信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。 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。 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(shí)間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用計(jì)時(shí)的方法）。 硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體和裝置，通常由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)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。在該交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用 AT89s52 單片機(jī)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是占用 CPU 時(shí)間少，顯示便 于監(jiān)測(cè)和控制。這樣一來，就沒有必要每一位數(shù)碼管配一個(gè)鎖存器，從而大大地簡(jiǎn)化了硬件電路。各數(shù)碼管在顯示過程中輪流得到顯示信號(hào)，與各數(shù)碼管接口的 I/O 口是共用的。其內(nèi)部電路在時(shí)鐘信號(hào)控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作。為單片機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘。 該設(shè)計(jì)采用加電直接復(fù)位，復(fù)位電容采用 22uF，電阻 1000 歐，為了節(jié)省元件，沒有采用上電加按鍵模式。當(dāng)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)定型以后，軟件的任務(wù)也就明確了。設(shè)計(jì)出合理的軟件總體結(jié)構(gòu)，使其清晰、簡(jiǎn)捷、流程合理。 本設(shè)計(jì)采用了模塊化設(shè)計(jì)，主要由主程序模塊、功能實(shí)現(xiàn)模塊兩大部分模塊組成。 （ 2）南北方向 A 車道紅燈亮，東西方向 B 車道黃燈亮。表示南北方向A 車道允許通行，東西方 向 B 車道上的車輛禁止通行，綠燈亮足規(guī)定的時(shí)間間隔時(shí)，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。 控制燈程序流程圖如圖 —— 5 下： 置 A 道放行標(biāo)志 0— F0 A 到放行時(shí)間送 R4 A 道有車？ A 道亮綠燈， B 道亮紅燈 B 道有車？ Y N 開始 允許 /int0 中斷 B 道亮黃燈， A 道亮紅燈 延時(shí) 秒 A 道亮黃燈， B 道亮紅燈 R11=0？ A道有車？ B 到放行時(shí)間送 R3 B 道亮綠燈， A 道亮紅燈 延時(shí) 秒 延時(shí) 秒 置 B道放行標(biāo)志 0— F0 延時(shí) 秒 B 道有車？ R31=0？ Y N Y Y Y N 圖 —— 5 交通燈控制流程圖 湖南科技大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 9 功能實(shí)現(xiàn)模塊的設(shè)計(jì) 功 能實(shí)現(xiàn)模塊主要由中斷處理子程序，鍵盤處理子程序和顯示子程序等組成。 K1 與AT89S52 的 管腳相連。一般來說，仿真開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)具有如下的功能： 1）用戶樣機(jī)硬件電路的診斷與檢查； 2）用戶樣機(jī)程序的輸入與修改； 3）程序的運(yùn)行、調(diào)試（單步運(yùn)行、設(shè)置斷點(diǎn)）、排錯(cuò)、狀態(tài)查詢功能； 4）將程序固化到 EPROM 芯片中。 Proteus 軟件系統(tǒng)仿真 如硬件系統(tǒng)圖所示接線 ,圖中 ,在十字路口的紅 ,黃 ,綠交通燈中 A 道的兩組同色燈連在起 ,B 上的也互聯(lián) ,受 MCS51 的 控制 .緊急車請(qǐng)求通過時(shí)由人工控制 ,以中斷方式輸入單片機(jī)。 湖南科技大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 11 5 課程設(shè)計(jì)體會(huì) 這次課程設(shè)計(jì)經(jīng)過一個(gè)假期的反復(fù)琢磨與修改，終于完成了。 湖南科技大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 12 源程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H LJMP qqq 。 跳到東西有車南北無車中斷服務(wù)程序 。 CLR 。 MOV TL1,255 。 MOV IE,8FH 。 .......南北綠燈東西紅燈 ................................ 湖南科技大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 13 NBLD: CLR 。 MOV A,R1 。 LCALL DISP1 。 黃燈閃亮 5 秒 HD: MOV P2,1DH 。 熄滅黃燈 LCALL DISP2 。 東西通行 20 秒 DXLD1: MOV P2,33H 。 MOV 23H,A 。 判斷 20 秒是否已完 。 點(diǎn)亮南北紅燈東西黃燈 LCALL DISP2 。 判斷 5 秒是否到，若未到繼續(xù)閃滅東西黃燈 AJMP NBLD 。 特殊車輛通過時(shí)間 15 秒 QHD: MOV 27H,R4 。 AJMP NBLD 。.....南北通行的時(shí)間顯示子程序 ..(其中有 秒延時(shí) ).......... DISP1: MOV P0,0 。 MOV B,10 DIV AB 。 LCAL
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