基于單片機(jī)的交通燈控制器的設(shè)計與實現(xiàn)(編輯修改稿)
2024-07-23 17:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 53芯片，因為分析中設(shè)置的時間末位均為5，所以只要用一片74153 對高位置位，將低位的初值預(yù)置鎖定 表3紅綠燈的變化表 狀態(tài) 主干道燈顯示 次干道燈顯示 00(15S) 紅燈 綠燈 01(05S) 紅燈 黃燈 10(15S) 綠燈 紅燈 11(05S) 黃燈 紅燈 (3)而高位則根據(jù)需要由反饋部分提供預(yù)置值。 (4)建立反饋和細(xì)節(jié)連接部分，本部分主要解決顯示和燈控的同步問題本系統(tǒng)采用倒計時系統(tǒng)減為0，如當(dāng)系統(tǒng)減為0 時通過兩個D觸發(fā)器得到兩個變量，即為開頭分析中的狀態(tài)，通過它的變化得到不同的邏輯關(guān)系，驅(qū)動74153 控制哪組燈亮（對應(yīng)關(guān)系如表所示），另外他還要同步反饋到顯示系統(tǒng)的置數(shù)環(huán)節(jié)。 注意：本實驗中若采用更復(fù)雜的四片74190控制主干道的兩組燈，再用八片74153分別對74190置數(shù)可實現(xiàn)任意數(shù)值的交通燈系統(tǒng)。另外對7408 片子的控制紅燈的端口用一個與門將一端再接一個頻率一定的方波，使一邊為黃燈時，另一邊的紅燈在閃爍。 方案比較： 方案1（以下稱1）用了模塊設(shè)計，而方案2（以下稱2）采用的是一般設(shè)計，相比之下1有較強(qiáng)的可讀性和較強(qiáng)的可修改性，而2則在設(shè)計上顯得較簡單，設(shè)計純樸，便于測試，它的優(yōu)勢則在于提供了一條較為便捷的解決方案。2首先將許多邏輯關(guān)系簡化到極點(diǎn)，而后將其一起集成用較少的芯片去完成所需功能。 我們從中可以得出的是，我們最終的設(shè)計應(yīng)該盡量使用模塊化設(shè)計。對工程設(shè)計人員來說，將來的產(chǎn)品無論從修改還是升級考慮對有好處，但另外我們又需將設(shè)計簡單化，因此我覺得在設(shè)計初期盡可能的簡單化設(shè)計，而一旦設(shè)計的各項測試通過了，在有可能的條件下將設(shè)計模塊化，所以本設(shè)計以第一方案為主進(jìn)行。 3 交通燈系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機(jī)概述 單片機(jī)是由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備共五個基本部分組成的。單片機(jī)是把包括運(yùn)算器、控制器、少量的存儲器、最基本的輸入輸出口電路、串行口電路、中斷和定時電路等都集成在一個尺寸有限的芯片上。 通常，單片機(jī)由單個集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。 單片機(jī)經(jīng)過4代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的CPU功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓、低功耗。 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。它主要是作為控制部分的核心部件。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 系統(tǒng)構(gòu)成 電路板一塊，AT89S51單片機(jī)一片，74HC164芯片八片，七段數(shù)碼管八個。74LS04反向器一片，發(fā)光二極管13個（8個綠的，4個紅的用于交通控制，1個用于標(biāo)識電源），7805三端穩(wěn)壓電源一個，一個按鍵，一條數(shù)據(jù)下載線。 系統(tǒng)工作流程（圖1） （1）程序設(shè)置初始時間，通過AT89S51單片機(jī)內(nèi)部相應(yīng)寄存器來實現(xiàn)。 （2） ，由74HC164的輸出口顯示紅、綠、黃燈的燃亮?xí)r間情況；、。 （3）AT89S51通過程序設(shè)置各個信號燈的燃亮?xí)r間，通過程序設(shè)置左轉(zhuǎn)綠、綠、紅時間依次為20秒、20秒、40秒循環(huán)，由AT89S51的 P3口向74HC164的數(shù)據(jù)口輸出。 （4）通過AT89S51單片機(jī)的P3口來控制系統(tǒng)是工作。 （5）74HC164的A、B口用于串行輸出時間位，經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換送到七段數(shù)碼管的八的引腳。而P1口用于輸出控制信號．而通過74LS04反向器實現(xiàn)控制各個燈的情況．它采用5V的直流電來驅(qū)動二極管。 （6）AT89S51本身集成了看門狗指令，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異?？撮T狗將發(fā)出溢出中斷。通過專用端口輸出，引起RESET
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