基于at89s52單片機(jī)交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-23 06:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程度地受到交通阻塞問(wèn)題的困擾。下面以 AT89S52 單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)出以人性化、智能化為目的的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)。單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)計(jì)報(bào)告2 項(xiàng)目要求用 AT89S52 單片機(jī)控制一個(gè)交通信號(hào)燈系統(tǒng)，晶振采用 12MHz。設(shè) A 車(chē)道與 B車(chē)道交叉組成十字路口，A 是主車(chē)道，B 是支道。設(shè)計(jì)要求如下： （1）用發(fā)光二極管模擬交通信號(hào)燈，用按鍵開(kāi)關(guān)模擬車(chē)輛檢測(cè)信號(hào)。（2）正常情況下，A、B 兩車(chē)道輪流放行，A 車(chē)道放行 50s，其中 5s 用于警告；B車(chē)道放行 30s，其中 5s 用于警告。（3）交通燈繁忙時(shí)，交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)應(yīng)有手控開(kāi)關(guān)，可人為地改變信號(hào)燈狀態(tài)，以緩解交通擁擠狀況。在 B 車(chē)道放行期間，若 A 車(chē)道有車(chē)而 B 車(chē)道無(wú)車(chē)，按下開(kāi)關(guān) K1 使 A 車(chē)道放行 15s；在 A 車(chē)道放行期間，若 b 車(chē)道有車(chē)而 A 車(chē)道無(wú)車(chē)，按下開(kāi)關(guān) K2 使 B 車(chē)道放行 15s。 （4）有緊急車(chē)輛通過(guò)時(shí)，按下 K3 開(kāi)關(guān)使 A、B 車(chē)道均為紅燈，禁行 20s。 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)思想交通燈控制系統(tǒng)主要控制 A、B 兩車(chē)道的交通，以 AT89S52 單片機(jī)為核心芯片，通過(guò)控制三色 LED 的亮滅來(lái)控制各車(chē)道的通行；另外通過(guò) 3 個(gè)按鍵來(lái)模擬各車(chē)道有無(wú)車(chē)輛的情況和有緊急車(chē)輛的情況。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，制定總體設(shè)計(jì)思想如下：（1）正常情況下運(yùn)行主程序，采用 延時(shí)子程序的反復(fù)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種定時(shí)時(shí)間。（2）一道有車(chē)而另一道無(wú)車(chē)時(shí)，采用外部中斷 1 執(zhí)行中斷服務(wù)程序，并設(shè)置該中斷為低優(yōu)先級(jí)中斷。（3）有緊急車(chē)輛通過(guò)時(shí)，采用外部中斷 0 執(zhí)行中斷服務(wù)程序，并設(shè)置該中斷為高優(yōu)先級(jí)中斷，實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套。 框圖設(shè)計(jì)基于 AT89S52 單片機(jī)的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)由電源電路、單片機(jī)主控電路、按鍵控制電路和道路顯示電路幾部分組成，框圖如圖 11 所示。單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)計(jì)報(bào)告3圖 21 基于 AT89S52 單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)框圖3 硬件設(shè)計(jì) 電路圖原理用 12 只發(fā)光二極管模擬交通信號(hào)燈，以 AT89S52 單片機(jī)的 P1 口控制這 12 只發(fā)光二極管， 由于單片機(jī)帶負(fù)載能力有限， 因此，在 P1 口與發(fā)光二極管之間用74LS07 作驅(qū)動(dòng)電路，P1 口輸出低電平時(shí)，信號(hào)燈亮；輸出高電平時(shí)，信號(hào)燈滅。在正常情況和交通繁忙時(shí)，A、B 兩車(chē)道的 6 只信號(hào)燈的控制狀態(tài)有 5 種形式，即 P1 口控制功能及相應(yīng)控制碼如表 11 所示。分別以按鍵 KK2 模擬 A、B 道的車(chē)輛檢測(cè)信號(hào)，開(kāi)關(guān) K1 按下時(shí)，A 車(chē)道放行；開(kāi)關(guān) K2 按下時(shí)，B 車(chē)道放行；開(kāi)關(guān) K1 和 K2的控制信號(hào)經(jīng)異或取反后，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)（低電平有效）,通過(guò)外部中斷 1 向CPU 發(fā)出中斷請(qǐng)求；因此產(chǎn)生外部中斷 1 中斷的條件應(yīng)是： =K1+K2 (31)，可INT1用集成塊 74LS266（如無(wú) 74L266，可用 74LS86 與 74LS04 組合代替）來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用中斷加查詢(xún)擴(kuò)展法，可以判斷出要求放行的是 A 車(chē)道（按下開(kāi)關(guān) K1）還是 B 車(chē)道（按下開(kāi)關(guān) K2） 。以按鍵 K0 模擬緊急車(chē)輛通過(guò)開(kāi)關(guān)，當(dāng) K0 為高電平時(shí)屬正常情況，當(dāng) K0 為低電平時(shí)，屬情況直接將 K0 信號(hào)接至 INT0（）腳即可實(shí)現(xiàn)外部中斷 0 中斷。單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)計(jì)報(bào)告4表 31 交通信號(hào)燈與控制狀態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系 單片機(jī)控制交通信號(hào)燈模擬系統(tǒng)的電路圖圖 31 單片機(jī)控制交通信號(hào)燈模擬系統(tǒng)的電路圖 P1 口控制碼 未用 未用 B 道綠燈B 道黃燈B 道紅燈A 道綠燈A 道黃燈A 道紅燈A 道放行，B 道禁止F3H 1 1 1 1 0 0 1 1A 道警告，B 道禁止F5H 1 1 1 1 0 1 0 1A 道禁止，B 道放行DEH 1 1 0 1 1 1 1 0A 道禁止，B 道警告EEH 1 1 1 0 1 1 1 0A 道禁止，B 道禁止F6H 1 1 1 1 0 1 1 0單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)計(jì)報(bào)告54 軟件設(shè)計(jì)主程序采用查詢(xún)方式定時(shí)，由 R2 寄存器確定調(diào)用 延時(shí)子程序的次數(shù)，從而獲取交通燈的各種時(shí)間。子程序采用定時(shí)器 1 方式 1 查詢(xún)式定時(shí)，定時(shí)器定時(shí)50ms， R3 寄存器確定 50ms 循環(huán) 10 次，從而獲取 的延時(shí)時(shí)間。 有車(chē)車(chē)道放行的中斷服務(wù)程序首先要保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，因需用到延時(shí)子程序和 P1 口，故需保護(hù)的寄存器有 RPTHTL1，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)還需關(guān)中斷，以防止高優(yōu)先級(jí)中斷（緊急車(chē)輛通過(guò)所產(chǎn)生的中斷）出現(xiàn)導(dǎo)致程序混亂。 開(kāi)中斷，由軟件查詢(xún) 口和 口，判別拿哪一道有車(chē)，再根據(jù)查詢(xún)情況執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)。待交通燈信號(hào)出現(xiàn)后，保持 15s 的延時(shí)，然后，關(guān)中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，再開(kāi)中斷，返回主程序。緊急車(chē)輛出現(xiàn)時(shí)的中斷服務(wù)程序也需保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，但無(wú)須關(guān)中斷（因其為高優(yōu)先級(jí)中斷） ，然后執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)，待交通燈信號(hào)出現(xiàn)后延時(shí) 20s，確保緊急車(chē)輛通過(guò)交叉路口，然后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回主程序。 程序流程圖交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)程序流程圖如圖 43 所示單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)習(xí)計(jì)報(bào)告6圖 41 交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)程
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