基于at89s52單片機(jī)交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-23 06:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 程度地受到交通阻塞問題的困擾。下面以 AT89S52 單片機(jī)為核心，設(shè)計出以人性化、智能化為目的的交通信號燈控制系統(tǒng)。單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)計報告2 項目要求用 AT89S52 單片機(jī)控制一個交通信號燈系統(tǒng)，晶振采用 12MHz。設(shè) A 車道與 B車道交叉組成十字路口，A 是主車道，B 是支道。設(shè)計要求如下： （1）用發(fā)光二極管模擬交通信號燈，用按鍵開關(guān)模擬車輛檢測信號。（2）正常情況下，A、B 兩車道輪流放行，A 車道放行 50s，其中 5s 用于警告；B車道放行 30s，其中 5s 用于警告。（3）交通燈繁忙時，交通信號燈控制系統(tǒng)應(yīng)有手控開關(guān)，可人為地改變信號燈狀態(tài)，以緩解交通擁擠狀況。在 B 車道放行期間，若 A 車道有車而 B 車道無車，按下開關(guān) K1 使 A 車道放行 15s；在 A 車道放行期間，若 b 車道有車而 A 車道無車，按下開關(guān) K2 使 B 車道放行 15s。 （4）有緊急車輛通過時，按下 K3 開關(guān)使 A、B 車道均為紅燈，禁行 20s。 系統(tǒng)設(shè)計 總體設(shè)計思想交通燈控制系統(tǒng)主要控制 A、B 兩車道的交通，以 AT89S52 單片機(jī)為核心芯片，通過控制三色 LED 的亮滅來控制各車道的通行；另外通過 3 個按鍵來模擬各車道有無車輛的情況和有緊急車輛的情況。根據(jù)設(shè)計要求，制定總體設(shè)計思想如下：（1）正常情況下運(yùn)行主程序，采用 延時子程序的反復(fù)調(diào)用來實現(xiàn)各種定時時間。（2）一道有車而另一道無車時，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)先級中斷。（3）有緊急車輛通過時，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)先級中斷，實現(xiàn)二級中斷嵌套。 框圖設(shè)計基于 AT89S52 單片機(jī)的交通信號燈控制系統(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)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)計報告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 電路圖原理用 12 只發(fā)光二極管模擬交通信號燈，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)動電路，P1 口輸出低電平時，信號燈亮；輸出高電平時，信號燈滅。在正常情況和交通繁忙時，A、B 兩車道的 6 只信號燈的控制狀態(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 道的車輛檢測信號，開關(guān) K1 按下時，A 車道放行；開關(guān) K2 按下時，B 車道放行；開關(guān) K1 和 K2的控制信號經(jīng)異或取反后，產(chǎn)生中斷請求信號（低電平有效）,通過外部中斷 1 向CPU 發(fā)出中斷請求；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 74L266，可用 74LS86 與 74LS04 組合代替）來實現(xiàn)。采用中斷加查詢擴(kuò)展法，可以判斷出要求放行的是 A 車道（按下開關(guān) K1）還是 B 車道（按下開關(guān) K2） 。以按鍵 K0 模擬緊急車輛通過開關(guān)，當(dāng) K0 為高電平時屬正常情況，當(dāng) K0 為低電平時，屬情況直接將 K0 信號接至 INT0（）腳即可實現(xiàn)外部中斷 0 中斷。單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)計報告4表 31 交通信號燈與控制狀態(tài)對應(yīng)關(guān)系 單片機(jī)控制交通信號燈模擬系統(tǒng)的電路圖圖 31 單片機(jī)控制交通信號燈模擬系統(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)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)計報告54 軟件設(shè)計主程序采用查詢方式定時，由 R2 寄存器確定調(diào)用 延時子程序的次數(shù)，從而獲取交通燈的各種時間。子程序采用定時器 1 方式 1 查詢式定時，定時器定時50ms， R3 寄存器確定 50ms 循環(huán) 10 次，從而獲取 的延時時間。 有車車道放行的中斷服務(wù)程序首先要保護(hù)現(xiàn)場，因需用到延時子程序和 P1 口，故需保護(hù)的寄存器有 RPTHTL1，保護(hù)現(xiàn)場時還需關(guān)中斷，以防止高優(yōu)先級中斷（緊急車輛通過所產(chǎn)生的中斷）出現(xiàn)導(dǎo)致程序混亂。 開中斷，由軟件查詢 口和 口，判別拿哪一道有車，再根據(jù)查詢情況執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)。待交通燈信號出現(xiàn)后，保持 15s 的延時，然后，關(guān)中斷，恢復(fù)現(xiàn)場，再開中斷，返回主程序。緊急車輛出現(xiàn)時的中斷服務(wù)程序也需保護(hù)現(xiàn)場，但無須關(guān)中斷（因其為高優(yōu)先級中斷） ，然后執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)，待交通燈信號出現(xiàn)后延時 20s，確保緊急車輛通過交叉路口，然后，恢復(fù)現(xiàn)場，返回主程序。 程序流程圖交通信號燈模擬控制系統(tǒng)程序流程圖如圖 43 所示單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)計報告6圖 41 交通信號燈模擬控制系統(tǒng)程
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