基于at89s52的交通燈控制器畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-19 01:11 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 介(一） 、概述本設(shè)計(jì)是交通燈的控制實(shí)驗(yàn)，必須要先了解實(shí)際交通燈的變化規(guī)律。假設(shè)一個(gè)路口為東西南北走向，即十字路口，初始狀態(tài)零為東西南北燈都熄滅。然后轉(zhuǎn)狀態(tài)一東西綠燈通車，南北為紅燈。過(guò)段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài)二，東西綠燈閃幾次轉(zhuǎn)黃燈，延時(shí)幾秒，南北仍為紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)三南北綠燈通車，東西紅燈。過(guò)段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài)四南北綠燈閃幾次轉(zhuǎn)黃燈，延時(shí)幾秒，東西仍為紅燈。最后循環(huán)至狀態(tài)一。交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)，控制十字路口紅綠燈交替電亮和熄滅，并且用 LED 數(shù)碼管顯示時(shí)間，但由于時(shí)間及水平的不足，在此實(shí)驗(yàn)中不顯示。用十二個(gè)發(fā)光二極管代替交通燈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是《微機(jī)接口與控制技術(shù)》課程的綜合訓(xùn)練，我們通過(guò)理論學(xué)習(xí)，課題選擇，資料查閱，軟、硬件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)調(diào)試等環(huán)節(jié)，鞏固所學(xué)的知識(shí)及提高應(yīng)用水平．在此我們要學(xué)會(huì)從提出問(wèn)題，觀察與分析問(wèn)題，到最終解決問(wèn)題科學(xué)方法．提高自己的思維能力和動(dòng)手能力，在設(shè)計(jì)中獲得一些實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，更是要培養(yǎng)我們的工作作風(fēng)和工作態(tài)度。為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)、及從事微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這次課題設(shè)計(jì)的意義在于通過(guò)具體的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法和處理問(wèn)題的思路，特別是一些常用的技術(shù)手段。使我們能在實(shí)踐教學(xué)環(huán)境中累積設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)拓思維空間，全面提高個(gè)人的綜合能力。(二 )、 工 藝 流 程 圖因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是交通燈控制實(shí)驗(yàn)，所以要先了解實(shí)際交通燈的變化規(guī)律。假設(shè)一個(gè)十字路口為東西南北走向。初始狀態(tài) 0 為東西南北燈都熄滅。然后轉(zhuǎn)狀態(tài) 1 東西綠燈通車，南北紅燈。過(guò)一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài) 2，東西綠燈閃幾次轉(zhuǎn)亮黃燈，延時(shí)幾秒，南北仍然紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài) 3，南北綠燈通車，東西紅燈。過(guò)一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài) 4，南北綠燈閃幾次轉(zhuǎn)亮黃燈，延時(shí)幾秒，南北仍然紅燈。最后循環(huán)至狀態(tài) 1。交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)，令十字路口的紅綠燈交替點(diǎn)亮和熄滅，并且用 LED 數(shù)碼管顯示時(shí)間，但由于時(shí)間和水平的限制就不顯示時(shí)間。用十二個(gè)發(fā)光二極管燃滅，模擬交通燈管理。具體的接口如下圖一。58051P1 3 PPPPP PP P P P P1 1 1 02 20221 1 000 00 0 75 643東 南 西北紅綠 黃北北東 東南 南西西紅綠 綠 紅綠 紅 黃黃 黃圖 1 交通信號(hào)燈接口圖二、工程設(shè)計(jì)（一） 、控制方案的確定交通燈控制系統(tǒng)的原理主要由控制器、定時(shí)器、譯碼器和秒脈沖信號(hào)發(fā)生器等部分組成。秒脈沖發(fā)生器是該系統(tǒng)中定時(shí)器和控制器的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)源，譯碼器輸出兩組信號(hào)燈的控制信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈工作，控制器是系統(tǒng)的主要部分，由它控制定時(shí)器和譯碼器的工作。如圖 2 完整的電路板。圖 2 完整的電路板6（二） 、硬件部分（1） 、交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)：交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括：存儲(chǔ)器的擴(kuò)展（62256） ，I/O 口的擴(kuò)展（8255） ，地址的鎖存（74LS373 或 74LS273） ，還有反向器（7407） 。數(shù)據(jù)緩沖器，I/O 控制邏輯，控制和定時(shí)寄存器及定時(shí)與控制電路，掃描計(jì)數(shù)器，回復(fù)緩沖器，F(xiàn)IFO /傳感器 RAM 及其狀態(tài)寄存器，顯示 RAM 及顯示地址寄存器等組成。（2） 、硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具備以下原則：，易于操作維護(hù)。，便于擴(kuò)展。（3） 、硬件結(jié)構(gòu)框圖（如圖 3 所示） 。圖 3硬件系統(tǒng)在該系統(tǒng)中的作用主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，有關(guān)邏輯的計(jì)算，并且提供顯示，人為的進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改，系統(tǒng)的啟動(dòng)，停止等等。此外系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性要靠硬件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。（4） 、交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖（如圖 4 所示） 。存 儲(chǔ) 器 8051 交 通 指 示 燈7TL STTY圖 4 交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖圖中： TL: 表示甲車道或乙車道綠燈亮的時(shí)間間隔為 25 秒，即車輛正常通行的時(shí) 間間隔。定時(shí)時(shí)間到，TL=1，否則，TL=0。TY：表示黃燈亮的時(shí)間間隔為 5 秒。定時(shí)時(shí)間到，TY=1，否則，TY=0。 ST：表示定時(shí)器到了規(guī)定的時(shí)間后，由控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)。由它控制定時(shí)器開(kāi)始下個(gè)工作狀態(tài)的定時(shí)。 定時(shí)器由與系統(tǒng)秒脈沖（由時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生器提供）同步的計(jì)數(shù)器構(gòu)成，要求計(jì)數(shù)器在狀態(tài)信號(hào) ST 作用下，首先清零，然后在時(shí)鐘脈沖上升沿作用下，計(jì)數(shù)器從零開(kāi)始進(jìn)行增 1 計(jì)數(shù)，向控制器提供模 5 的定時(shí)信號(hào) TY 和模 25 的定時(shí)信號(hào) TL。 （電路圖如圖 5 所示）圖 5 定時(shí)器電路圖定時(shí)器秒脈沖發(fā)生器控制器 譯碼器甲車道信號(hào)燈乙車道信號(hào)燈8控制器是交通管理的核心，它應(yīng)該能夠按照交通管理規(guī)則控制信號(hào)燈工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。從 ASM 圖可以列出控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，如表 1 所示。選用兩個(gè)D 觸發(fā)器 FFFFO 作為時(shí)序寄存器產(chǎn)生 4 種狀態(tài)，控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件為TL 和 TY，當(dāng)控制器處于 Q1n+1Q0n+1＝ 00 狀態(tài)時(shí)，如果 TL＝ 0，則控制器保持在 00 狀態(tài)；如果，則控制器轉(zhuǎn)換到 Q1n+1Q0n+1＝ 01 狀態(tài)。這兩種情況與條件 TY 無(wú)關(guān)，所以用無(wú)關(guān)項(xiàng)X表示。 （控制器邏輯圖如圖 6 所示）輸入 輸出現(xiàn)態(tài) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件 次態(tài) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)ST000011110011110
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