基于單片機的交通燈課程設計報告(編輯修改稿)
2024-10-02 14:53 本頁面
【文章內容簡介】 ， 接自動模式選擇／返回鍵 F， 接 蜂鳴器。 AT89S52 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 8k Bytes ISP 的可反復擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS 51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結構，芯片內集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S52 可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 AT89S52 具有如下特點： 40 個引腳， 8k Bytes Flash 片內程序存儲器， 256 bytes 的隨機存取 數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個 全雙工串行通口 ,此外， AT89S52 設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設置省電模式?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷 系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三 種封裝形式，以適應不同產品的需求。 哈爾濱學院工學院電子 信息工程專業(yè)課程設計報告 8 圖 2 AT89S52引腳圖 系統(tǒng)工作 原理 系統(tǒng)上電或手動復位之后，系統(tǒng)等待模式選擇設置鍵按下，模式分兩種：紅綠燈時間自動和紅綠燈時間設置。若此時 F 鍵按下，則設置為自動模式，若此時按下的是 S 鍵，則設置為時間設置模式，依次按 S 若干次， J 鍵若干次可設置好兩個方向的紅綠燈時間，再按 F 鍵確認。其實這個過程就是將存儲時間值的寄存器進行設置，以及標志是否要進行車流量檢測及調整。 接下來，系統(tǒng)必須先顯示狀態(tài)燈及 LED 數(shù)碼管，將狀態(tài)碼值送顯 P2 口，將要顯示的時間值的個位和十位分別送顯 P0 和 P1 口，在此同時以 50ms 為周期，用軟件方法計時 1 秒，到達 1s 就要將時間 值減 1，刷新 LED 數(shù)碼管。 時間到達一個狀態(tài)所要全部時間，則要進行下一狀態(tài)判斷及銜接，并裝入次狀態(tài)的相應狀態(tài)碼值以及時間值， 當然，還要開啟兩個外部中斷，其一為違規(guī)信號或禁停信號輸入，一旦信號有效，中斷開始，進入中斷服務子程序，開啟蜂鳴器禁止全部通行，當按下 F 鍵，中 哈爾濱學院工學院電子 信息工程專業(yè)課程設計報告 9 斷結束返回。其二為車流量檢測信號輸入，若檢測到車輛經過，進入相應的中斷子程序，將存儲車流量的寄存器加 1，然后中斷結束返回。 每滿一個狀態(tài)循環(huán)周期，若為自動模式，則須將檢測到的車流量數(shù)據(jù)處理一次，判斷兩個方向的交通輕重緩急狀況，再調整下次狀態(tài)循環(huán)的紅綠燈時間，以達到自動控制的目的。 如圖 3 所示。 哈爾濱學院工學院電子 信息工程專業(yè)課程設計報告 10 圖 3 基于單片機的交通燈控制系統(tǒng)電路圖 哈爾濱學院工學院電子 信息工程專業(yè)課程設計報告 11 單片機小系統(tǒng)的基本組成及硬件圖 圖 4 單片機小系統(tǒng)的基本組成及硬件圖 外圍電路工作原理及系統(tǒng)硬件圖 為了達到對紅綠燈的時間控制，需要對道路上的車流量進 行檢測。本次設計用一種手動的操作方式，即車流量的檢測電路用撥斷開關代替。其基本思路為：當車流量大時，有撥斷開關送出一個高電平。另外，再單片機和坡度按開關之間加了光電隔離。 哈爾濱學院工學院電子 信息工程專業(yè)課程設計報告 12 基于光電隔離的作用，再加上撥斷開關和 LED，為了避免干擾信號，可以加入光電耦合器。如圖所示，當開關狀態(tài)如圖所示時， LED 點亮，同時低電平被單片機捕獲。當開關撥下時 LED 熄滅，同時高點平被單片機捕獲，這樣單片機通過捕獲的 電平狀態(tài)做出相應的控制，與 LED 的狀態(tài)即車流量的狀態(tài)互相配合協(xié)調。 電路上電后，進入普通模式。按 K0 時， A 道通車，按 K1 時， B 道通車。按 K2時，所有道禁行，按 ” 恢復 ” 后，電路進入普通模式。 圖 5 外圍電路工作原理及系統(tǒng)硬件圖 哈爾濱學院工學院電子 信息工程專業(yè)課程設計報告 13 圖 6 外圍電路工作原理 軟件仿真圖 哈爾濱學院工學院電子 信息工程專業(yè)課程設計報告 14 4
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