基于單片機(jī)的交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-08-19 17:59本頁面
【導(dǎo)讀】2.設(shè)計(jì)任務(wù)及思路························································································1
【正文】 8 圖 10 鍵盤電路 倒計(jì)時計(jì)數(shù)功能 本系統(tǒng)使用數(shù)碼管完成倒計(jì)時顯示功能。以南北方向?yàn)槔?，?shù)碼管顯示的數(shù)值從綠燈的設(shè)置時間最大值往下減，每秒鐘減 1，一直減到 1。然后又從紅燈的設(shè)置時間最大值往下減，一直減到 1。接下來又顯示綠燈時間，如此循環(huán)。 系統(tǒng)共有 4 個兩位的 LED 數(shù)碼管，分別放置在模擬交通燈控制板上的四個路口。各個方向的數(shù)碼管個位（把數(shù)碼管第二位定義為個位，第一位定義為十位）用一根信號線控制，十位用另一根信號線控制。這里采用動態(tài)顯示。 LED 數(shù)碼管如圖 11 所示： 圖 11 LED 數(shù)碼管 7．系統(tǒng) 軟件 設(shè)計(jì) 延時程序設(shè)計(jì) 延時方法可以有兩種一種是利用 MCS51 內(nèi)部定時器產(chǎn)生溢出中斷來確定延時的時間，另一種是采用軟延時的方法。下面給出延時 1秒的實(shí)現(xiàn)方法。 計(jì)數(shù)器硬件延時 9 ⑴ 計(jì)數(shù)器初值計(jì)算 定時器工作時必須給計(jì)數(shù)器送計(jì)數(shù)器初值，這個值是送到 TH 和 TL 中的。 它 是以加法記數(shù)的，并能從全 1 到全 0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為 C和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為 TC 可得到如下計(jì)算通式： TC=MC 式中， M 為計(jì)數(shù)器模值，該值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式 0 時 M 為 213 ；在方式1 時 M 的值為 216；在方式 2和 3的 M值 為 28。 ⑵ 計(jì)算公式 T=（ M－ TC） T計(jì)數(shù) 或 TC＝ M－ T／ T 計(jì)數(shù) T 計(jì)數(shù)是單片機(jī)時鐘周期 TCLK 的 12 倍； TC為定時初值 如單片機(jī)的主脈沖頻率為 TCLK=12MHZ ，經(jīng)過 12 分頻 方式 0 TMAX＝ 213 *1微秒＝ 毫秒 方式 1 TMAX＝ 216 *1微秒＝ 毫秒 方式 3 TMAX= 28 *1微秒 =256 微秒 顯然 1 秒鐘已經(jīng)超過了計(jì)數(shù)器的最大定 時間，所以我們只有采用定時器和軟件相結(jié)合的辦法 和級聯(lián)的方式解決這么個問題。 ⑶ 設(shè)置１秒延時 我們采用在主程序中設(shè)定一個初值為 20 的軟件計(jì)數(shù)器和使 T0定時 50 毫秒。 這樣每當(dāng) T0 到 50 毫秒時 CPU 就響應(yīng)它的溢出中斷請求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中， CPU 先使軟件計(jì)數(shù)器減 1，然后判斷它是否為零 。為零表示 1 秒已到 ， 可以返回到輸出時間顯示程序。 ⑷ 相應(yīng)程序代碼 ① 主程序 定時器需定時 50毫秒，故 T0 工作于方式 1。 初值： TC＝ M－ T／ T 計(jì)數(shù) ＝ 216 － 50ms/1us=15536=3CBOH 10 ORG 1000H START: MOV TMOD, 01H ； 令 T0為定時器方式 1 MOV TH0, 3CH ； 裝入定時器初值 MOV TL0, BOH MOV IE, 82H ； 開 T0中斷 SEBT TR0 ； 啟動 T0 計(jì)數(shù)器 MOV RO, 14H ； 軟件計(jì)數(shù)器賦初值 LOOP: SJMP $ ； 等待中斷 ② 中斷服務(wù)子程序 ORG 000BH AJMP BRTO ORG 2020H BRTO： DJNZ R0， NEXT AJMP TIME ； 跳轉(zhuǎn)到時間及信號燈顯示子程序 MOV R0， 14H ；恢復(fù) R0 值 MOV TH0,3CH ； 重裝入定時器初值 MOV TL0,BOH MOV IE,82H RETI END 顯示原理 當(dāng)定時器定時為 1秒時程序跳轉(zhuǎn)到時間顯示及信號燈顯示子程序，它將依次顯示信號燈時間 ，同時一直顯示信號燈的顏色，這時在返回定時子程序定時一秒，在顯示黃燈的下一個時間，這樣依次把所有的燈 色的時間顯示完后在重新給時間計(jì)數(shù)器賦初值 ，重新進(jìn)入循環(huán)。 8255 輸出信號的放大 要使行人能看見信號燈的情況，必須把 8255 輸出的信號進(jìn)行放大，這里我們用 11 VT 雙向晶閘管，當(dāng)門極為高電平時晶閘管 導(dǎo)通，該支路指示燈亮；當(dāng)門極為低電平時關(guān)斷，該支路指示燈滅。 我們用連接 7段數(shù)碼管的方法來連接晶閘管 。 8255 輸出信號與信號燈的連接 LED 燈的顯示原理 :通過同名管腳上所加電平的高低來控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮而顯示不同的字形如 dp， g,f,e,d,c,b,a 管角上加上 7FH 所以 SP 上為 0伏，不亮其余為 TTL 高電平，全亮則顯示為 8。 采用共陰級連接 : 其中 PA0\PB0a, PA1\PB1b, PA2\PB2c, PA3\PB3d, PA4\PB4e, PA5\PB5f, PA6\PB6g PA7\PB7 SP 接地 流程圖 按鍵 流程圖如圖 12所示： 12 圖 12 按鍵流程圖 程序流程圖如圖 13所示： 13 圖 13 程序流程圖 初始化 開始 黃燈燃亮狀態(tài) 紅燈燃亮狀態(tài) R5=0? 綠燈燃亮狀態(tài) R6=0? N N N Y Y Y 有鍵盤事件？ 處理鍵盤事件 Y N R4=0？ 14 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過單片機(jī) 的 設(shè)計(jì)，我不 僅加深了對單片機(jī)理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我學(xué)會將理論很好地聯(lián)系實(shí)際，并不斷地去開動自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人，超越前人。同時，更重要的是，我在這一設(shè)計(jì)過程中，學(xué)會了堅(jiān)持不懈，不輕易言棄。 這個設(shè)計(jì)過程中，我遇到過許多次失敗的考驗(yàn)，就比如，自己對實(shí)際生活中的交通秩序的不了解給整個設(shè)計(jì)帶來的困擾，真想要就此罷休，然而，就在想要放棄的那一刻，我明白了，原 來 結(jié)果并不那么重要，我 更應(yīng)該注重的是這一整個過程。于是，我堅(jiān)持了下來。當(dāng)然最終，這個設(shè)計(jì)很成功，主要體現(xiàn)在，這一整個系統(tǒng)，幾乎沒有參考任何書，程序由自己獨(dú)立完成，與用 8255 來制作的交通燈控制系統(tǒng)相比，程序簡單易讀，結(jié)構(gòu)清楚，最重要的是成本低。在設(shè)計(jì)一個系統(tǒng)，除了達(dá)到所要求的性能指標(biāo)以外，成本也是很重要的一個指標(biāo)。成本的高低也決定了產(chǎn)品的適用性。 附錄 2 交通燈控制線路圖 15
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