課程設(shè)計(jì)---基于51單片機(jī)的交通燈設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-03-06 03:32本頁(yè)面
【正文】 d intelligent control. Compared with traditional traffic light it has more strong practicability, more simple operation, expansion and stronger advantages, it has obvious effect to ease traffic flow, to improve the traffic capacity of the road.Keywords: AT89C51 control system realtime intelligent control1引言隨著生活水平的逐漸提高，汽車進(jìn)入家庭的步伐也加快了，城市汽車數(shù)量的增多，使得城市道路交通問題越來越重要。原來的交通燈信號(hào)控制大都采用繼電器實(shí)現(xiàn)，存在很多缺陷，功能單一和維護(hù)量大使它遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前的需求，因此對(duì)交通燈的研究是很有理論與實(shí)踐的必要性的。該交通信號(hào)燈由單片機(jī)控制電路，顯示電路和輔助電路構(gòu)成，利用12MHz晶振提供時(shí)鐘，可用按鍵調(diào)節(jié)當(dāng)前車流量以控制下一個(gè)綠燈時(shí)長(zhǎng)，并在LED上顯示倒計(jì)時(shí)。2設(shè)計(jì)方案及原理本文是采用了以AT89C51單片機(jī)為核心的控制方案。另外，方案中還設(shè)計(jì)一個(gè)緊急車輛通行按鍵，每當(dāng)有緊急車輛需要通過時(shí)，操作員按下按鍵，東西方向和南北方向上均為紅燈，并發(fā)出警報(bào)禁止普通車輛的通行，先讓緊急車輛通過。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。圖1 交通燈基本原理框圖3硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)利用AT89C51單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心控制部件，利用其定時(shí)器/計(jì)數(shù)器作為紅外傳感器的接收端，通過高低電平的變化來統(tǒng)計(jì)通過檢測(cè)區(qū)域的車流量，并根據(jù)車流量數(shù)值的大小，經(jīng)過一系列科學(xué)的算法來控制下一個(gè)綠燈的時(shí)長(zhǎng)，減少了不必要的等待時(shí)間，也為車流量大的時(shí)候順利通行提供方便。系統(tǒng)的電路圖主要由電源電路、復(fù)位電路、車流量檢測(cè)電路、紅綠燈顯示電路、紅綠燈時(shí)間倒計(jì)時(shí)電路以及緊急按鍵K1電路等電路組成。當(dāng)交通較為擁擠的時(shí)候，警車、救護(hù)車、消防車之類的緊急車輛很難順利通行，而這很可能會(huì)造成某些重大生命財(cái)產(chǎn)的損失。當(dāng)有緊急車輛通過時(shí)，操作員可以閉合緊急開關(guān)K1，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)高電平。待緊急車輛通過后，打開緊急開關(guān)，交通控制系統(tǒng)會(huì)恢復(fù)中斷前的現(xiàn)場(chǎng)。如圖4所示。當(dāng)東西方向?yàn)榫G燈時(shí)，綠燈D1點(diǎn)亮；對(duì)應(yīng)地，南北方向的紅燈N3點(diǎn)亮。而當(dāng)東西方向和南北方向均為黃燈時(shí)，黃燈會(huì)以2HZ的頻率閃爍（通過軟件來實(shí)現(xiàn)的），提醒車輛的駕駛員注意紅綠燈的轉(zhuǎn)換。數(shù)碼管常用的顯示方法有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種，此處以靜態(tài)顯示的方法顯示。時(shí)間的倒計(jì)時(shí)是通過軟件來實(shí)行的。XTAL2又是內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，這個(gè)內(nèi)部反相器可與外部元件組成皮爾斯（Pierce）振蕩器。10）pF；當(dāng)采用陶瓷諧振振蕩器時(shí)，C=(40177。振蕩器電路如圖6所示：圖6 晶體振蕩器電路本文中的單片機(jī)采用了外接的復(fù)位電路，并且采用了一種上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位的組合。單片機(jī)復(fù)位后，內(nèi)部特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值。PSW=00H，表明選寄存器0組為工作寄存器組。此時(shí)，各端口既可用于輸入又可用于輸出。復(fù)位電路圖如圖7所示：圖7 復(fù)位電路本文用兩個(gè)按鍵開關(guān)來模仿紅外傳感器檢測(cè)車流量，K3為東西方向的紅外傳感器，K4為南北方向的紅外傳感器。5系統(tǒng)仿真本系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)主要用到了兩個(gè)軟件：Proteus和Keil。如圖9是交通燈控制系統(tǒng)的仿真電路，當(dāng)單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)，東西方向的綠燈點(diǎn)亮，初始時(shí)間
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