【正文】 摘 要 ................................................................................................................3 ABSTRACT ...........................................................................................................4 第一章 引言 ..........................................................................................................6 交通信號燈控制系統(tǒng)現(xiàn)狀和前景概述 ........................... 6 交通信號燈控制系統(tǒng)研究的目的和意義 ......................... 7 第二章 交通信號燈的控制電路設(shè)計方案比較和論證 ........................................8 主控制器電路模塊方案 ....................................... 8 LED 顯示電路模塊方案 ....................................... 9 紅、黃、綠三色信號燈電路方案 .............................. 11 鍵盤電路的方案 ............................................ 12 電源電路的方案 ............................................. 12 第三章 交通信號燈的控制電路的硬件設(shè)計 ...................................................... 17 交通信號燈的控制電路的結(jié)構(gòu) ................................ 17 各主要單元電路模塊的設(shè)計及說明 ............................ 17 89C51 單片機控制器電路的設(shè)計 ........................................................................ 17 74LS64 移位寄存器擴展 LED 顯示電路模 塊的設(shè)計 ........................................ 21 紅、黃、綠三色信號燈電路模塊的設(shè)計 ........................................................... 22 鍵盤電路的模塊電路的設(shè)計 ............................................................................... 24 電 源電路 的設(shè)計 ................................................................................................ 25 第四章 調(diào)試步驟 ................................................................................................ 26 . 調(diào)試過程和結(jié)果 ........................................... 26 總 結(jié) .................................................................................................................. 27 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 28 致 謝 .................................................................................................................. 29 附頁： .................................................................................................................. 30 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 6 第一章 引言 交通信號燈控制系統(tǒng)現(xiàn)狀和前景概述 早在 1850 年，城市交叉口處不斷增長的交通就引發(fā)了人們對安全和擁堵的關(guān)注。在 1923 年， Garrett Man 申請專利 Man 交通信號燈，后來賣給了通用電氣公司。在 1963 年，第一個計算機控制的交通信號控制系統(tǒng)在加拿大的多倫多市安裝，到 20 世紀(jì) 70 年代，微處理器被普遍使用，相應(yīng)的硬件和軟件也開始起步。 為了解決車和路的矛盾，常用的有兩種方法：一是控制需求，最直接的辦法就是限制車輛的增加；二是增加供給，也就是修路。交通關(guān)系著人們對于財產(chǎn)，安全和時間的利益。 單片機為主體， 電源電路輸出電流電壓到單片機，復(fù)位電路為系統(tǒng)信號復(fù)位，內(nèi)部定時器、計數(shù)器控制單片機電路，并接受單片機發(fā)出的信號。通過輸入 /輸出口線與外部設(shè)備及外圍芯片相連。 方案三 : 它的特點是用軟件設(shè)計替代了硬件設(shè)計，提高了系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的性價比。 節(jié)拍發(fā)生器電路是一個具有譯碼輸出端的計數(shù)器。 然后掃描電路根據(jù)每個時刻的計數(shù)值計數(shù)值，輸出相應(yīng)的數(shù)碼管選擇控制。 紅、黃、綠三色信號燈電路方案 方案一：普通發(fā)光二極管電路方案 每個方向各采用一 組紅、黃、綠三色發(fā)光電路指示交通狀態(tài)，每組發(fā)光電路由三個發(fā)紅、綠、黃光的二極管和多條線路構(gòu)成，發(fā)紅光由 磷 砷化鎵 制成的二極管構(gòu)成，發(fā)綠光由 磷化鎵 制成的二極管構(gòu)成，發(fā)黃光由 碳化硅 制成的二極管構(gòu)成。 經(jīng)過論證，本次設(shè)計采用第二種方案。 優(yōu)缺點對比 ： 方案一：獨立式按鍵電路無需編程，通過檢測電平狀態(tài)即可判斷哪個按鍵被按下。 變壓器選擇合適 變比 。 方案二：開關(guān)電源電路 開關(guān)電源電路由輸入電磁干擾濾波電路、整流電路、軟啟動電路、 DCDC轉(zhuǎn)換電路、次級濾波電路構(gòu)成。此時二極管承受正向電壓面導(dǎo)通， e2 通過它加在負(fù)載電阻 Rfz 上，在 π ～ 2π 時間內(nèi)， e2 為負(fù)半周，變壓器次級下端為正，上端為負(fù)。 全波整流電路的工作原理，可用圖 54 所示的波形圖說明。 如此重復(fù)下去，結(jié)果在 Rfz ，上便得到全波整流電壓。 綜上所述，本次設(shè)計采用開關(guān)電源電路，其可控性好，電壓穩(wěn)定。 （ 3） 定時 /計數(shù)器（ ROM）： 89C51 單片機有兩個 16 位定時器 /計數(shù)器，通過對機器周期計數(shù)達(dá)到定時的目的，通過對外部事件計數(shù)達(dá)到計數(shù)之目的 。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中常采用串行通信方式。 振蕩電路 (1 19)：單片機是一種時序電路，必須提供脈沖信號才能正常工作，在單片機內(nèi)部已集成了振蕩器，使用 晶體振蕩器，接 1 19 腳。他還具有第二功能，即當(dāng)主電源 VCC 發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時，將 5V 電源自動接入 RST 端，為單片機提供備用電源。 PSEN(29 腳 ):程序存儲器允許輸入端 (也叫 :外部程序存儲器讀選通信號端 ):在讀外部 ROM 時 PSEN 低電平有效，實現(xiàn)外部 ROM單元的讀操作： (1)內(nèi)部 ROM讀取時， PSEN 不動作； (2)外部 ROM讀取時，在每個機器周期會動作兩次； (3)外部 RAM讀取時，兩個 PSEN 脈沖被跳過不會輸出 ； (4)外接 ROM時， 和 ROM 的 OE腳相接。即： — P2 口： 8 位雙向 I/O 端口 (21— 28 引腳 )。 有內(nèi)部 EPROM的單片機芯片，為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，這些信號也是由信號引腳的形式提供的。考慮到良好監(jiān)測和控制的目的，本次設(shè)計采用靜態(tài)掃描方式。此狀態(tài)下，東西向禁止通行，南北向允許通行。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表 31 所示。 (2) 確定有鍵按下后，求鍵碼。測試中通過用電壓表測量后數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤而且沒有波動。系統(tǒng)程序采用分段 y=k(xb)處理，實現(xiàn)較高 精度。掌握這種如何發(fā)現(xiàn)問題并解決問題能力人最終能使自身產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。 首先要向我的指導(dǎo)老師 朱杰斌 老師致以誠摯的謝意，在論文的寫作過程中 朱老師給了我許許多多的幫助和關(guān)懷。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對我的嚴(yán)格要求以及為人處世的坦蕩將使我終身受益。 全國大學(xué)生電子設(shè)計竟賽訓(xùn)練教程，電子工業(yè)出版社， 2021年。在實踐過程中學(xué)會了如何進(jìn)行設(shè)計、如何將書本知識和實際生活聯(lián)系在一起并且還要了解當(dāng)前這個學(xué)科發(fā)展的概況。在不與 ADS7824 芯片接通的情況下用電壓表測量光電隔離轉(zhuǎn)換器輸入輸出電壓，發(fā)現(xiàn)輸入端位 380V，輸出段也在 0～ 5V的范圍之內(nèi)，所以這一部分調(diào)試合格。 在鍵盤處理程序中，每個鍵都被賦予了一個鍵號，由從列線 I／ O 口輸出的數(shù)據(jù)和從行線 I／ O口讀入的數(shù)據(jù)可以求出閉合鍵的鍵號。 鍵盤電路的模塊電路的設(shè)計 將 I/O 口線的一部分作為行線，另一部分作為列線，按鍵設(shè)置在行線和列線的交叉點上，這就構(gòu)成了矩陣式鍵盤。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在給出了 8 個脈沖后，最先進(jìn)入 74LS164 的第一個數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，再來一個脈沖，第一個脈沖就會從 最高位移出 。本次設(shè)計使用 8 個 LED， 74LS64南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 22 移位寄存器 能 擴展 I/O 端口。 LED 是一類可直接將電能轉(zhuǎn)化為可見