交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-06-11 07:27本頁面
【正文】 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 2021 級(jí)機(jī)電專三 11 程序 如下所示 ： LED EQU P1 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP S0 ORG 0023 LJMP DN START: MOV SP,70H LCALL S0 。 2s 后緊急車輛通過，交通燈恢復(fù)先前狀態(tài)。在程序中由外部中斷 1 實(shí)現(xiàn)，當(dāng) 處于高電平時(shí)進(jìn)入狀態(tài) 1 即南北紅燈，東西綠燈；當(dāng) 處于高電平時(shí)進(jìn)入狀態(tài) 3 即南北綠燈，東西紅燈。在本程序中設(shè)定為四種狀態(tài)，依次循環(huán)出現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)紅燈綠燈的顯示，指揮道路車輛依次通過的功能。程序流程如圖 6 、 圖 7 所示。 軟件設(shè)計(jì) 根據(jù)硬 件電路原理圖，并按系統(tǒng)的功能畫出程序流程圖。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 將 A 道上的兩個(gè)同色燈連在一起， B 道上的同色燈也彼此相連 (此處用 發(fā)光二極管模擬實(shí)際的交通燈，各發(fā)光二極管的陽極通過保護(hù)電阻接到 +5v 的電源上，發(fā)光二極管的陰極接到單片機(jī)的 P1口 )用 89C51單片機(jī)的 — 的點(diǎn)亮與熄滅； A、 B 道上有無車輛的信號(hào)輸入給 、 口，緊急車輛通過時(shí)，采用外部觸發(fā)按鍵實(shí)時(shí)中斷方式進(jìn)行處理。 棗莊學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 2021 級(jí)機(jī)電專三 9 另外 ，還要開啟兩個(gè)外部中斷，其一為緊急情況處理中斷，一旦信號(hào)有效，即 K3鍵為低電平時(shí)進(jìn)入 中斷服務(wù)子程序，東西南北路口的紅燈全亮禁止全部通行，再按一下K3 鍵，中斷結(jié)束返回。 系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)上電或手動(dòng)復(fù)位之后，系統(tǒng)先顯示狀態(tài)燈及 LED 數(shù)碼管，將狀態(tài)碼值送顯 P1口，將要顯示的時(shí)間值的個(gè)位和十位分別送顯 P0 口，在此同時(shí)用軟件方法計(jì)時(shí) 1 秒，到達(dá) 1 秒 就要將時(shí)間值減 1，刷新 LED 數(shù)碼管。其具體的硬件電路總圖如圖 5 所示。 中斷返回 執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，即回交通燈信號(hào)回到中斷前狀態(tài)，顯示時(shí)間也和中斷前一樣。 中斷打開和中斷關(guān)閉 為使特殊車輛通行按一下打開中斷開關(guān)可以打開中斷，關(guān)閉中斷開關(guān)就 關(guān)閉中斷。 MCS— 51 的中斷源 8051 有 5 個(gè)中斷源，它們是兩個(gè)外中斷 INT0（ ）和 INT1（ ）、兩個(gè)片內(nèi)定時(shí) /計(jì)數(shù)器溢出中斷 TF0 和 TF1，一個(gè)是片內(nèi)串行口中斷 TI 或 RI，這幾個(gè)中斷源由TCON 和 SCON 兩個(gè)特殊功能寄存器進(jìn)行控制 。 ? RST：復(fù)位輸入 。 ? P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口 。 P0 口即可作地址 /數(shù)據(jù)總線使用，又可以作為通用的 I/O 口使用。 ? GND：接地 。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案 ， AT89C51 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 3 所示 。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C2051 是一種帶 2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。采用這款芯片及克服了采用 8031 需要添加外部外部程序存儲(chǔ)器導(dǎo)致電路復(fù)雜的缺點(diǎn)，又克服了采用 8751 導(dǎo)致電路制作成本高的缺點(diǎn)。 棗莊學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 2021 級(jí)機(jī)電專三 5 當(dāng)有緊急車輛（如 1 11 119 等急救車）要求通過時(shí)，此系統(tǒng)能夠設(shè)定為狀態(tài)0，禁止普通車輛通行，路口的信號(hào)燈全部變紅，以便讓緊急車輛通過。每延時(shí)一段時(shí)間，燈的顯示情況都會(huì)按交通燈的顯示規(guī)律進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 圖 2 十字路口示意圖 表 1 交通信號(hào)燈的狀態(tài)表 狀態(tài) 東 西 南 北 綠黃紅 綠黃紅 綠黃紅 綠黃紅 0 001 001 001 001 1 100 100 001 001 2 010 010 001 001 3 001 001 100 100 4 001 001 010 010 對于交通信號(hào)燈來說，應(yīng)該有東西南北共四組燈，但由于同一道上的兩組的信號(hào)燈的顯示情況是相同的，所以只要用兩組就行了，因此，采用單片機(jī)內(nèi)部的 I/O 口上的 P1口中的 6 個(gè)引腳即可來控制 6 個(gè)信號(hào)燈。當(dāng)有緊急車輛（如 1 11 119 等急救車）要求通過時(shí)，此系統(tǒng)能夠設(shè)定為狀態(tài)0，禁止普通車輛通行，路口的信號(hào)燈全部變紅，以便讓緊急車輛通過。再一段時(shí)間后，又循環(huán)至狀態(tài) 1。再轉(zhuǎn)狀態(tài) 3，南北 綠燈亮 ，東西 紅燈亮。然后轉(zhuǎn)狀態(tài) 1 東西綠燈亮，南北 紅燈亮。假設(shè)一個(gè)十字路口如圖 2 所以，為東西南北走向。假定緊急車輛通過時(shí)間為 2s，緊急車輛通過后，交通燈恢復(fù)先前狀態(tài)。 當(dāng)一道有車而另一道無車時(shí)，交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車的車道放行。 設(shè)計(jì)要求 系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能：復(fù)雜的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，分東西道和南北道，設(shè)東西道為 A 道，南北道為 B 道。從一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時(shí)間不合
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