應(yīng)用電子-基于stc89c52單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-01-12 00:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 要更改主、次干道的通行時間時，可以用設(shè)置鍵、增加鍵、減少鍵”進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置時間范圍為 0s～ 99s。 第 一次按“設(shè)置鍵”時，東西向的綠燈亮，東西向的 LED數(shù)碼管顯示當(dāng)前東西向的通行時間，并且按每秒 3次的頻率閃爍（每秒鐘亮 3次暗 3次），其余的信號指示燈和南北向的 LED數(shù)碼管熄滅，此時可以用“增加鍵”和“減少鍵”來改變南北向的通行時間，每按一次鍵，數(shù)碼管的顯示時間增加 1秒或減少 1秒，長按鍵（按下的時間超過 1秒鐘以上），則數(shù)碼管顯示的時間按每秒鐘增加或減少 10的速度快速變化。 第二次按“設(shè)置鍵”時，東西向的黃燈亮，東西向的數(shù)碼管顯示當(dāng)前東西向黃燈的點(diǎn)亮?xí)r間，并且按每秒 3次的頻率閃爍，其余的信號指示燈和南北 向的數(shù)碼管熄滅，此時可以用“增加鍵”和“減少鍵”來改變東西向黃燈的點(diǎn)亮?xí)r間。 第三次按“設(shè)置鍵”時，南北向的綠燈亮，南北向的數(shù)碼管顯示當(dāng)前南北向綠燈的通行時間，并且按每秒 3次的頻率閃爍，其余的信號指示燈和東西向的數(shù)碼管熄滅，此時可以用“增加鍵”和“減少鍵”來改變南北向綠燈的通行時間。 第四次按“設(shè)置鍵”時，南北向的黃燈亮，南北向的數(shù)碼管顯示當(dāng)前南北向黃燈的點(diǎn)亮?xí)r間，并且按每秒 3次的頻率閃爍，其余的信號指示燈和東西向的數(shù)碼管熄滅，此時可以用“增加鍵”和“減少鍵”來改變南北向黃燈的點(diǎn)亮?xí)r間。 第五次按“設(shè)置鍵”時，系統(tǒng)退出設(shè)置狀態(tài)，回到交通信號燈狀態(tài)，并且東西向先通行，南北向后通行 3） 通行狀態(tài)設(shè)置 遇到緊急情況時，按下緊急鍵，系統(tǒng)全亮紅燈，數(shù)碼管顯示“ 88”。道路不可通行，緊急車輛可以通過，也可處理一些緊急突發(fā)問題等。再按下緊急鍵，恢9 復(fù)原來狀態(tài)，或者按下復(fù)位鍵，恢復(fù)初始狀態(tài)。 4）倒計時顯示 倒計時顯示可以提醒駕駛員在信號燈燈色發(fā)生改變的時間、在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇。駕駛員和行人普遍都愿意選擇有倒計時顯示的信號控制方式，并且認(rèn)為有倒計時顯示的路口更安全。倒計時顯示是用來減少 駕駛員在信號燈色改變的關(guān)鍵時刻做出復(fù)雜判斷的 1種方法，它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時間，幫助駕駛員在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇 。 5） 人行道聲音提示功能 人行道上采用蜂鳴器提醒功能，通過改變蜂鳴器每秒響的次數(shù)提醒行人（特別是提醒盲人）是否可以通過。當(dāng)蜂鳴器每秒響兩次說明人行道亮綠燈，行人可以通過；當(dāng)蜂鳴器每秒響三次說明人行道通行時間快到了，走到一半的行人得快點(diǎn)通過，還沒走的人就不能通過了； 當(dāng)蜂鳴器不響時，說明人行道亮紅燈，行人不可以通過。 二、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 、單片機(jī)控制交通燈系統(tǒng)模塊 、 STC89C52單片機(jī)芯片模塊 STC89C52有 40個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2個外中斷口， 3個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2個全雙工串行通信口， 2個讀寫口線，本 89C52 數(shù)據(jù)信號 數(shù)碼管 段碼 晶振電路 控制電路 片選 信號燈、蜂鳴器 蜂鳴器 復(fù)位路電 10 設(shè)計中 STC89C52使用 12MHz晶振。 XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）：外接晶體引腳， XTAL1 和 XTAL2 分別接外部晶振一端； RST：即為 RESET，該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。在此設(shè)計中使用上電復(fù)位模式； ：使 用第二功能，接強(qiáng)制緊急停止按扭； ：使用第二功能，接設(shè)置秒數(shù)減少按扭； ：使用第二功能，接設(shè)置秒數(shù)增加按扭； ：使用第二功能，接秒數(shù) 設(shè)置鍵按扭； ~：接南北數(shù)碼管的段碼，用來控制南北數(shù)碼管的顯示； ~：接?xùn)|西數(shù)碼管的段碼，用來控制東 西數(shù)碼管的顯示； 、 ：接南北數(shù)碼管的片選； 、 接?xùn)|西數(shù)碼管的片選； 、 、 ：輸出高低電平，用來控制東西交通信號燈； 、 ：輸出高低電平，用來控制南北交通 信號燈； ：控制南北人行道綠燈； ：控制東西人行 道綠燈； ：控制南北人行道蜂鳴器； ：控制東西人行道蜂鳴器；第 40腳為電源端 VCC，接 +5V 電源，第 20 引腳為接地端 VSS。 、數(shù)碼管顯示模塊 1）本項目采用的數(shù)碼管是兩位八段共陽數(shù)碼管，如下圖所示： 2）共陽數(shù)碼管驅(qū)動 代碼表（七段碼）： 顯示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 驅(qū)動代碼 C0 F9 A4 B0 99 92 82 F8 80 90 3）數(shù)碼管電路： 本項目采用二位共陽數(shù)碼管倒計時顯示提醒駕駛員在信號燈燈色發(fā)生改變的時間、在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇。在本項目中，數(shù)碼管驅(qū)動電路采用 NPN 三極管 8050 放大電路。在數(shù)碼管的段碼接口采用串聯(lián) 200 歐姆電阻限流。數(shù)碼管能正常發(fā)光，達(dá)到預(yù)計效果。電路圖如下圖所示： 11 數(shù)碼管驅(qū)動電路圖 、信號燈與蜂鳴器電路 本項目中信號燈采用紅 黃綠三種顏色的 LED 燈， LED 燈的負(fù)極與一個 330Ω的電阻串聯(lián)，然后連接到單片機(jī)芯片， LED 燈正極接到電源上。當(dāng) IO 口輸出低電平時，相應(yīng)的信號燈就亮。 交通燈系統(tǒng)人行道部分還采用蜂鳴器報警提示功能，蜂鳴器采用三極管8050 驅(qū)動 IO 口輸出高電平時蜂鳴器發(fā)出響聲， IO 口輸出低電平時蜂鳴器不響。 、單片機(jī)最小外圍電路 1）時鐘部分電路 時鐘電路用于產(chǎn)生 MCS51單片機(jī)工作時所必須的時鐘控制信號。其內(nèi)部電路在時鐘信號控制下，嚴(yán)格地按時序執(zhí)行指令進(jìn)行工作。在執(zhí)行指令時， CPU首先要到程序存儲器中取出 需要執(zhí)行的指令操作碼，然后譯碼，并由時序電路產(chǎn)生一系列控制信號去完成指令所規(guī)定操作。 本設(shè)計采用 12MHz 晶振和兩個30PF 瓷片電容，他們構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。該電容的大小影響振蕩 器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。為單片機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)時鐘。其中兩個瓷片電容起微調(diào)作用。 2）復(fù)位部分電路 復(fù)位引腳 RST 通過一個斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相 連，斯密特觸 單片機(jī)最小外圍電路 12 發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機(jī)器周期的 S5P2，斯密 特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。 本設(shè)計采用加電直接復(fù)位，復(fù)位電容采用 10uF，電阻 1KΩ，采用上電加按鍵模式。加電瞬間， RES 管腳為高電平。電容通過回路放電，使電壓逐漸降為零，RES 管腳為低電平，從而實(shí)現(xiàn)
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