課程設(shè)計(jì)---基于51單片機(jī)的交通燈設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-13 03:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用一段子程序，使東西和南北方向都為紅燈，并接通蜂鳴器警告普通車輛禁止通行并靠邊讓出道路，先讓緊急車輛通過(guò)。待緊急車輛通過(guò)后，打開(kāi)緊急開(kāi)關(guān)，交通控制系統(tǒng)會(huì)恢復(fù)中斷前的現(xiàn)場(chǎng)。其電路原理圖如圖3所示：圖3 緊急按鍵電路原理圖交通燈最基本的功能是三種顏色燈的顯示，每個(gè)路口均需紅、黃、綠燈各一盞，東、西道上的兩組同色燈蟬聯(lián)在一起，南、北道的兩組同色也彼此互聯(lián)。，如圖4所示。DDD3分別代表的是東西方向的綠、黃、紅燈；NNN3分別代表的是南北方向的綠、黃、紅燈。當(dāng)東西方向?yàn)榫G燈時(shí)，綠燈D1點(diǎn)亮；對(duì)應(yīng)地，南北方向的紅燈N3點(diǎn)亮。當(dāng)東西方向?yàn)榧t燈時(shí)，紅燈D3點(diǎn)亮；對(duì)應(yīng)地，南北方向的綠燈N1點(diǎn)亮。而當(dāng)東西方向和南北方向均為黃燈時(shí)，黃燈會(huì)以2HZ的頻率閃爍（通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的），提醒車輛的駕駛員注意紅綠燈的轉(zhuǎn)換。紅綠燈與單片機(jī)的接線圖如圖4所示：圖4 紅綠燈接線圖本文使用共陰極的7段數(shù)碼管作為顯示設(shè)備。數(shù)碼管常用的顯示方法有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種，此處以靜態(tài)顯示的方法顯示。各個(gè)路口上兩個(gè)數(shù)碼管，一個(gè)顯示十位，一個(gè)顯示個(gè)位。時(shí)間的倒計(jì)時(shí)是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)行的。倒計(jì)時(shí)顯示電路連接圖如圖5：圖5 顯示電路AT89C51的XTAL1和XTAL2引腳分別為單極片內(nèi)反相放大器的輸入/輸出端，~12MHz。XTAL2又是內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，這個(gè)內(nèi)部反相器可與外部元件組成皮爾斯（Pierce）振蕩器。可用石晶振蕩和陶瓷振蕩，當(dāng)采用石英晶體振蕩器時(shí)，C=（30177。10）pF；當(dāng)采用陶瓷諧振振蕩器時(shí)，C=(40177。10)pF[1]。振蕩器電路如圖6所示：圖6 晶體振蕩器電路本文中的單片機(jī)采用了外接的復(fù)位電路，并且采用了一種上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位的組合。自動(dòng)上電復(fù)位電路保證在上電開(kāi)機(jī)時(shí)對(duì)89C51單片機(jī)進(jìn)行正確的復(fù)位，手動(dòng)復(fù)位可在上電復(fù)位基礎(chǔ)上并接一個(gè)復(fù)位開(kāi)關(guān)，這樣既保證上電復(fù)位，又可手動(dòng)復(fù)位。單片機(jī)復(fù)位后，內(nèi)部特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值。復(fù)位后，PC=00H，這表明程序從0000H地址單元開(kāi)始執(zhí)行。PSW=00H，表明選寄存器0組為工作寄存器組。P0至P3=FFH，表明已向各端口寫(xiě)入1。此時(shí)，各端口既可用于輸入又可用于輸出。IE=0**00000B，表明各個(gè)中斷均被關(guān)斷。復(fù)位電路圖如圖7所示：圖7 復(fù)位電路本文用兩個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)來(lái)模仿紅外傳感器檢測(cè)車流量，K3為東西方向的紅外傳感器，K4為南北方向的紅外傳感器。其連接電路如圖8所示：圖8 車流量檢測(cè)電路4軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的程序就是用的c語(yǔ)言來(lái)編譯的，下面是系統(tǒng)的主程序流程圖：圖9 程序流程圖程序見(jiàn)附錄1。5系統(tǒng)仿真本系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)主要用到了兩個(gè)軟件：Proteus和Keil。其中Proteus主要用來(lái)畫(huà)電路圖和仿真；Keil主要用來(lái)編譯調(diào)試，并把運(yùn)行出來(lái)的*.C程序文件轉(zhuǎn)化為*.HEX文件，以便于在Proteus仿真時(shí)將其導(dǎo)入單片機(jī)運(yùn)行。如圖9是交通燈控制系統(tǒng)的仿真電路，當(dāng)單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)，東西方向的綠燈點(diǎn)亮，初始時(shí)間為60s；相應(yīng)的是南北方向的紅燈點(diǎn)亮。需要注意的是：（1）軟件Proteus中沒(méi)有系統(tǒng)中所使用到的反射式紅外光電傳感器，所以在電路圖中使用兩個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)BUTTON代替，來(lái)模仿車輛經(jīng)過(guò)紅外傳感器檢測(cè)區(qū)時(shí)產(chǎn)生的高低電平變化。（2）LED燈DDD3分別代表的是東西方向的綠、黃、紅燈；NNN3分別代表的是南北方向的綠、黃、紅燈。（3）仿真中使用的數(shù)碼管為7段碼共陰數(shù)碼管。圖1
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