基于单片机的交通灯设计论文

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本科毕业论文

题目:基于单片机的交通灯设计系别:******

姓名:******

指导教师:******

摘要:

近年来随着科技的飞速发展,一个以微电子技术、计算机技术和通信技术为先导的信息革命正在蓬勃发展。计算机技术作为三者之一,怎样与实际应用更有效的结合并发挥其作用。单片机作为计算机技术的一个分支,正在不断的应用到实际生活中,同时带动传统控制检测的更新。在实时检测和自动控制的应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件使用,针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善。

十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现交通的井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统,来实现交通的井然有序。交通信号灯控制方式很多。本系统采用美国ATMEL公司生产的单片机AT89S51,以及其它芯片来设计交通灯控制。实现了通过AT89S51芯片的P1口设置红、绿灯点亮的功能,通过AT89S51芯片的RXD、TXD输入、输出设置显示时间。交通灯的点亮采用发光二极管实现,时间的显示采用七段数码管实现。单片机系统采用的直流供电。为了系统稳定可靠,系统内集成了“看门狗”芯片,避免了系统因为死机而停止工作的情况发生。系统实用性强、操作简单、扩展性好。

目录

第一章交通管理方案论证 (1)

1.1 设计任务 (1)

1.2 方案介绍 (1)

第二章交通灯系统硬件设计 (3)

2.1 单片机概述 (3)

2.2 系统构成 (4)

2.3芯片选择与介绍 (5)

2.3.1 AT89S51芯片 (5)

2.3.2 74HC164芯片介绍 (7)

2.3.3 74LS04输出信号与信号灯 (7)

2.3.4 交通灯控制线路图 (9)

第三章交通灯软件设计 (10)

3.1 程序设计流程图 (10)

3.2延时的设定 (12)

3.2.1 计数器初值计算 (12)

3.2.2 相应程序代码 (12)

3.3 程序的主控制循环调用 (13)

3.4 对现有程序的扩充 (14)

第四章实验平台 (15)

4.1实验平台 (15)

4.2实验步骤 (15)

4.2.1 编写程序代码 (15)

4.2.2 按照系统硬件连线图连接好系统并调试 (15)

结束语................................................. 错误!未定义书签。致谢 (18)

参考文献 (19)

附录................................................... 错误!未定义书签。

单片机交通灯设计

第一章交通管理方案论证

1.1 设计任务

东西(A)、南北(B)两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、左转绿、绿三个指示灯,指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行。红灯的设计时间为40秒,绿灯及左转绿灯各为20秒。设A道和B道的车流量相同。

1.2 方案介绍

把设计任务细化为四个状态,其对应状态:如图1

图1 状态转换图

整个交通灯控制由四个状态组成,可以用程序设计实现,也可用时序逻辑实现.以下

方案就是分别用了这两种方法。

方案1设计思想:

采用分模块设计的思想,程序设计实现的基本思想是一个计数器,选择一个单片机,其内部为一个计数,是十六进制计数器,模块化后,通过设置或程序清除来实现状

态的转换,由于每一个模块的计数多不是相同,这里的各模块是以预置数和计数器计

数共同来实现的,所以要考虑增加一个置数模块,其主要功能细分为,对不同的状态输

入要产生相应状态的下一个状态的预置数,如图中A道和B道,分别为次干道的置数选

择和主干道的置数选择。以主干道为例,简述其设计思想。如前分析,已经确定该系统

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- 2 - 有四个状态,而置数子模块可定要将下一状态的预置数准备好,所以很容易得到主干道

的置数表如:表1

表1 置数表

由该表,就可以通过程序循环的方法设计该模块,主要思想是通过数据判断指令、

跳转指令实现,由主控制器计时和中断产生的四个状态去译码,从而得到不同的输出,

即预置数,由上分析可用一个计数器和跳转指令去完成的预置数。

而红绿灯的显示也是一样,由状态分析可以得出红绿灯的变化表如:表2

表2 红绿灯变化表

通过这张表就可以用组合电路实现该功能了,可以用数据选择器的思想,在本系统

中,直接通过门电路的译码,接下来就是计数模块了,其主要的功能细分为,要从预置

数开始递减计数,一个状态结束,通过判断,通知主控制模块,使之进入下一模块。还

有一个必须考虑到的就是,预置数必须在下一个状态来之前准备好,而红绿灯的状态变

化,必须和计数状态同步,于是引起预置数变化的程序要超前于系统本身的状态变化,

所以,系统中的两个状态转换时,在上一状态结束时设置预置数,而控制红绿灯的是随

着系统本身状态的变化而变化,体现在本子电路中就是有两组电路去判断符合的状态。

方案2 设计思想:

状态转换表如:表

3 表3 状态转换表

本方案分三步:

单片机交通灯设计

(1)要建立三路信号灯的控制系统,本设计采用7408 芯片通过组合逻辑控制三路灯

的显示关系。

(2)建立显示控制系统,本设计采用74190 芯片倒计时控制,每个方向用两片相连实现,另外用74153芯片,因为分析中设置的时间末位均为5,所以只要用一片74153 对

高位置位,将低位的初值预置锁定为5,而高位则根据需要由反馈部分提供预置值。(3)建立反馈和细节连接部分,本部分主要解决显示和灯控的同步问题本系统采用倒

计时系统减为0,如当系统减为0 时通过两个D触发器得到两个变量,即为开头分析中

的状态,通过它的变化得到不同的逻辑关系,驱动74153 控制哪组灯亮(对应关系如

表所示),另外他还要同步反馈到显示系统的置数环节。

注意:本实验中若采用更复杂的四片74190控制主干道的两组灯,再用八片74153

分别对74190置数可实现任意数值的交通灯系统。另外对7408 片子的控制红灯的端口

用一个与门将一端再接一个频率一定的方波,使一边为黄灯时,另一边的红灯在闪烁。

方案比较:

方案1(以下称1)用了模块设计,而方案2(以下称2)采用的是一般设计,相比

之下1有较强的可读性和较强的可修改性,而2则在设计上显得较简单,设计纯朴,便

于测试,它的优势则在于提供了一条较为便捷的解决方案。2首先将许多逻辑关系简化

到极点,而后将其一起集成用较少的芯片去完成所需功能。

我们从中可以得出的是,我们最终的设计应该尽量使用模块化设计。对工程设计人

员来说,将来的产品无论从修改还是升级考虑对有好处,但另外我们又需将设计简单化,

因此我觉得在设计初期尽可能的简单化设计,而一旦设计的各项测试通过了,在有可能

的条件下将设计模块化,所以本设计以第一方案为主进行。

第二章交通灯系统硬件设计

2.1 单片机概述

单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成的。单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。

通常,单片机由单个集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。

单片机经过1、2、3、3代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展,它们的CPU功能在增强,内部资源在增多,引脚的多功能化,以及低电压、低功耗。

可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不

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是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC 卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。它主要是作为控制部分的核心部件。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

2.2 系统构成

电路板一块,AT89S51单片机一片,74HC164芯片八片,七段数码管八个。74LS04反向

器一片,发光二极管13个(8个绿的,4个红的用于交通控制,1个用于标识电源),7805三端稳压电源一个,一个按键,一条数据下载线。

系统结构框图如:图2

图2 系统结构框图

系统各部分工作:

(1)程序设置初始时间,通过AT89S51单片机内部相应寄存器来实现。

(2) 由AT89S51单片机的定时器每秒钟通过P3.0口向74HC164的数据端口送信息,由

74HC164的输出口显示红、绿、黄灯的点亮时间情况;由AT89S51的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口显示每个灯的点亮情况。

(3) AT89S51通过程序设置各个信号灯的点亮时间,通过程序设置左转绿、绿、红时间

依次为20秒、20秒、40秒循环,由AT89S51的 P3口向74HC164的数据口输出。

(4)通过AT89S51单片机的P3口来控制系统是工作。

(5)74HC164的A 、B 口用于串行输出时间位,经过串并转换送到七段数码管的八的引脚。

而P1口用于输出控制信号.而通过74LS04反向器实现控制各个灯的情况.它采用5V 的直流电来驱动二极管。

(6)AT89S51本身集成了看门狗指令,当系统出现异常看门狗将发出溢出中断。通过专

用端口输出,引起RESET 复位信号复位系统。

单片机交通灯设计

2.3芯片选择与介绍

2.3.1 AT89S51芯片

选用的AT89S51与同系列的AT89C51在功能上有明显的提高,最突出是的可以实现在线的编程。用于实现系统的总的控制。其主要功能列举如下:

1、为一般控制应用的 8 位单片机

2、晶片内部具有时钟振荡器(传统最高工作频率可至 33MHz)

3、内部程式存储器(ROM)为 4KB

4、内部数据存储器(RAM)为 128B

5、外部程序存储器可扩充至 64KB

6、外部数据存储器可扩充至 64KB

7、32 条双向输入输出线,且每条均可以单独做 I/O 的控制

8、5 个中断向量源

9、2 组独立的 16 位定时器

10、1 个全双工串行通信端口

11、8751 及 8752 单芯片具有数据保密的功能

12、单芯片提供位逻辑运算指令

AT89S51各引脚功能介绍:如图3

图3 AT89S51

VCC:ATAT89S51 电源正端输入,接+5V。

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- 6 - VSS:电源地端。

XTAL1:单芯片系统时钟的反向放大器输入端。

XTAL2:系统时钟的反向放大器输出端,一般在设计上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上

一只石英振荡晶体系统就可以动作了,此外可以在两个引脚与地之间加入一个 20PF 的小电容,可以使系统更稳定,避免噪声干扰而死机。

RESET:AT89S51的重置引脚,高电平动作,当要对晶片重置时,只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间,AT89S51便能完成系统重置的各项动作,使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态,并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。

EA/Vpp:"EA"为英文"External Access"的缩写,表示存取外部程序代码之意,低电平动作,也就是说当此引脚接低电平后,系统会取用外部的程序代码(存于外部EPROM中)来执行程序。因此在8031及8032中,EA引脚必须接低电平,因为其内部无程序存储器空间。如果是使用 8751 内部程序空间时,此引脚要接成高电平。此外,在将程序代码烧录至8751内部EPROM时,可以利用此引脚来输入21V的烧录高压(Vpp)。

ALE/PROG:ALE是英文"Address Latch Enable"的缩写,表示地址锁存器启用信号。ATAT89S51可以利用这个引脚来触发外部的8位锁存器(如74LS373),将端口0的地址总线(A0~A7)锁进锁存器中,因为ATAT89S51是以多工的方式送出地址及数据。平时在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6,因此可以用来驱动其他周边晶片的时基输入。此外在烧录8751程序代码时,此引脚会被当成程序规划的特殊功能来使用。

PSEN:此为"Program Store Enable"的缩写,其意为程序储存启用,当8051被设成为读取外部程序代码工作模式时(EA=0),会送出此信号以便取得程序代码,通常这支脚是接到EPROM的OE脚。ATAT89S51可以利用PSEN及RD引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM,使得数据存储器与程序存储器可以合并在一起而共用64K的定址范围。

PORT0(P0.0~P0.7):端口0是一个8位宽的开路电极(Open Drain)双向输出入端口,共有8个位,P0.0表示位0,P0.1表示位1,依此类推。其他三个I/O端口(P1、P2、P3)则不具有此电路组态,而是内部有一提升电路,P0在当作I/O用时可以推动8个LS 的TTL负载。如果当EA引脚为低电平时(即取用外部程序代码或数据存储器),P0就以多工方式提供地址总线(A0~A7)及数据总线(D0~D7)。设计者必须外加一个锁存器将端口0送出的地址锁住成为A0~A7,再配合端口2所送出的A8~A15合成一组完整的16位地址总线,而定位地址到64K的外部存储器空间。

PORT2(P2.0~P2.7):端口2是具有内部提升电路的双向I/O端口,每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载,若将端口2的输出设为高电平时,此端口便能当成输入端口来使用。P2除了当作一般I/O端口使用外,若是在ATAT89S51扩充外接程序存储器或数据存储器时,也提供地址总线的高字节A8~A15,这个时候P2便不能当作I/O来使用了。

PORT1(P1.0~P1.7):端口1也是具有内部提升电路的双向I/O端口,其输出缓冲器可以推动4个LS TTL负载,同样地,若将端口1的输出设为高电平,便是由此端口来输入数据。如果是使用8052或是8032的话,P1.0又当作定时器2的外部脉冲输入脚,而P1.1可以有T2EX功能,可以做外部中断输入的触发引脚。

PORT3(P3.0~P3.7):端口3也具有内部提升电路的双向I/O端口,其输出缓冲器可以推动4个TTL负载,同时还多工具有其他的额外特殊功能,包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。

其引脚分配如下:

P3.0:RXD,串行通信输入。

P3.1:TXD,串行通信输出。

P3.2:INT0,外部中断0输入。

P3.3:INT1,外部中断1输入。

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P3.4:T0,计时计数器0输入。

P3.5:T1,计时计数器1输入。

P3.6:WR:外部数据存储器的写入信号。

P3.7:RD,外部数据存储器的读取信号。

2.3.2 74HC164芯片介绍

74HC164为串行输入、并行输出移位寄存器,74HC164为单向总线驱动器。

在串行口为方式0状态,即工作在移位寄存器方式,波特率为振荡频率的十二分之一。器件执行任何一条将SBUF作为目的寄存器的命令时,数据便开始从RXD端发送。在写信号有效时,相隔一个机器周期后发送控制端SEND有效,即允许RXD发送数据,同时,允许从TXD端输出移位脉冲。第一帧(8位)数据发送完毕时,各控制信号均恢复原状态,只有TI保持高电平,呈中断申请状态。第一个74HC164把第一帧数据并行输出,LED1显示该数据。然后,用软件将TI清0,发送第二帧数据。第二帧数据发送完毕,LED1显示第二帧数据,第一帧数据串行输入给第二个74HC164,LED2显示第一帧数据。依此类推,直到把数据区内所有数据发送出去。应该注意,数据全部发送完后,第一帧数据在最后一个LED显示。由于TXD端最多可以驱动8个TTL门。

注意:当LED显示器超过8个时,我们采用74HC244芯片驱动。每个74HC244有8路驱动,每一路可驱动8个LED,即每增加一个74HC244,可增加64个LED驱动。

七段数码管,用于显示0—9的数字。

2.3.3 74LS04输出信号与信号灯

要使行人能看见信号灯的情况,必须把P1口输出的信号进行放大,这里我们用74LS04反向器,当极性为高电平时晶闸管导通,该支路指示灯亮;当极性为低电平时关断,该支路指示灯灭。

LED 灯的显示原理:通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二极管是否点亮。

七段数码管的显示及与74HC164的连接显示不同的数字如 SP,g,f,e,d,c,b,a 管角上加上0FEH所以SP上为0伏,不亮其余为TTL高电平,全亮则显示为8。

数字0-9与16进制的转换驱动代码表:如表5

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表5 驱动代码表74LS04(6反向器)主要对信号起了反向作用。

其它器件的功能如:

7805的功能,既提供稳定的+5V电压。

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2.3.4 交通灯控制线路图

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- 10 - 第三章交通灯软件设计

3.1 程序设计流程图

(1) 程序设计总框图:如图4

图4 程序设计框图(2)程序详细流程图:如图5

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图5 程序详细流程图

流程图说明:

图中定时器在每50ms中断一下,设置为循环20次(此时为1秒),每1秒以后,R0,R1自动减1。

程序中的判断在相等情况下从右边出,不相同的情况往下走。

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3.2延时的设定

延时方法可以有两种一种是利用AT89S51内部定时器的溢出中断来确定1秒的时间,另一种是采用软件延时的方法。

3.2.1 计数器初值计算

定时器工作时必须给计数器送计数器初值,这个值是送到TH 和TL 中的。他是以加法记数的,并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求。因此,我们可以把计数器记满为零所需的计数值设定为C 和计数初值设定为TC 可得到如下计算通式:

TC=M -C

式中,M 为计数器模值,该值和计数器工作方式有关。在方式0时M 为213 ;在方式1时M

的值为216;在方式2和3为28 ;

算法公式:

T=(M -TC )T 计数 或TC=M -T/T 计数

T 计数是单片机时钟周期TCLK的12倍;TC为定时初值

如单片机的主脉冲频率为TCLK12MHZ ,经过12分频

方式0 TMAX =213 ×1微秒=8.192毫秒

方式1 TMAX =216 ×1微秒=65.536毫秒

显然1秒钟已经超过了计数器的最大定时间,所以我们只有采用定时器和软件相结合的办法才能解决这个问题.

实现1秒的方法:

我们采用在主程序中设定一个初值为20的软件计数器和使T1定时50毫秒。这样每当T1到50毫秒时CPU 就响应它的溢出中断请求,进入他的中断服务子程序。在中断服务子程序中,CPU 先使软件计数器减1,然后判断它是否为零。为0表示1秒已到可以返回到输出时间显示程序。

3.2.2 相应程序代码

(1)定时器的设置

定时器需定时50毫秒,故T1工作于方式1。

初值计算: TC=M -T/T 计数 =216-50ms/1us =15536=3CBOH

START: MOV TMOD, #10H ;令TO为定时器方式1

MOV TH0, #3CH ;装入定时器初值

MOV TL0, #0BOH

SETB EA ; 打开总中断

SETB ET1 ;开T1中断

SETB ER ;启动T1计数器

CLR FLAG1

CLR FLAG2

CLR FLAG3

MOV R3, #20H ;软件计数器赋初值

(2)相应中断服务子程序

ORG 001B H

单片机交通灯设计

LJMP DSD

ORG 0030H

DSD: INC R3

MOV TH0, #3CH ;重装入定时器初值

MOV TL0, #BOH

CJNE R3,#20,FH

DEC R0

DEC R1

MOV R3,#00H

FH: RETI

程序的软件延时:

AT89S51的工作频率为0—33MHZ,我们选用的AT89S51单片机的工作频率为12MHZ。机器周期与主频有关,机器周期是主频的12倍,所以一个机器周期的时间为12*(1/12M)=1us。我们可以知道具体每条指令的周期数,这样我们就可以通过指令的执行条数来确定1秒的时间。

具体的延时程序分析:

DELAY: MOV R4,#08H 延时1秒主程序

DE2: LCALL DELAY1

DJNZ R4, DE2

RET

DELAY1:MOV R4,#00H ;延时125us 子程序

D1: MOV R5,#00H

D2: DJNE R5,DL2

DJNE R4,D1

RET

DELAY1为一个双重循坏循环次数为256*256=65536 所以延时时间=65536*2=131072us 约为125us

DELAY R4设置的初值为8 主延时程序循环8次,所以125us*8= 1秒

由于单片机的运行速度很快其他的指令执行时间可以忽略不计。

3.3 程序的主控制循环调用

用来实现四个状态之间的转换,代码如下:

DIAOY: ;循环控制子程序

CJNE R2, #01H, AA ;判断不相等刚跳转

JB FLAG1, AA ;FLAG1为1则跳转

LJMP SEC ;跳转到SEC

AA: CJNE R2, #02H, AAA

JB FLAG2, AAA

SETB F0

LJMP THR

AAA: CJNE R2, #03H, BB

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- 14 - JB FLAG3, BB LJMP FOU

BB: CJNE R2, #04H, BBB ;判断不相等则跳转

CLR F0 ;F0位清0

CLR FLAG1

CLR FLAG2

CLR FLAG3

LJMP FIR

BBB: CJNE R0, #00H, SGL

INC R2 ;R2加1

LJMP DIAOY

3.4 对现有程序的扩充

当由于紧急需要对道路进行长时间通行时,就要保持该道路更长时间的通行。下面以东西方向为例进行紧急通行为例。

紧急通行是平常通行的特例,只要将相应的代码去掉就可以实现延长本车道的通行时间。设置通行时间为20秒。

核心代码如下:

FIR: MOV P1, #00H

SETB P1.0

CLR P1.1

CLR P1.2

CLR P1.3

MOV R0, #20

MOV R1, #20

SGL: ;与原程序类同

CJNE R0, #00H, SGL

LJMP FIR

要实现东西方向的左转通行时,只需要修改FIR中的代码就可以了。时间显示只要修改R0和R1就可以了。

要实现南北方及左转,只要把SGL换成SGL1、把FIR 中代码进行相应的修改就可以了。由于时间紧张,程序有不完善的地方。

原程序见程序实现代码。

……

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第四章 实验平台

4.1实验平台

我们采用的是Keil Software 生产的Cx51编译器。运行在Windows XP 操作平台下。 开启计算机进入Keil C51编译器介面。如图6

图6 Keil C51编译器介面

4.2实验步骤

4.2.1 编写程序代码

程序代码分为3个模块:中断模块,循环模块,算法模块。(见程序实现代码)

4.2.2 按照系统硬件连线图连接好系统并调试

1.调试程序

⑴ 打开Keil 软件,新建工程;

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⑵选择芯片;

⑶新建文档,把编写好代码写入文档并保存了ASM文件;

⑷把保存的文档加载到Source Group;

⑸编译程序;

⑹设置转换成16进制;

⑺运行程序的结果;

2. 把编译好的16进制文件(jtd.hex) 输入单片机AT89S51仿真器和对其进行初始化。3.给实验板进行通电,观察运行结果,不一致则跳到第一步进行反复调试,直到与预定目的一致。

以下是在程序调试过程中出现在情况:通电以后,把程序装好,数码管是的数字不变,按复位键后重新开始还是如此。经过和同组人的共同分析后,发现是中断系统在计时到了1秒以后,赋的初值R0,R1没有减1,修改如下:

DSD: INC R3

MOV TH1, #3CH

MOV TL1, #0B0H

CJNE R3, #20, FH ;判断是否够 1秒

DEC R0

DEC R1

MOV R3, #00H ;R3清0

FH: RETI ;中断返回

通电以后,东西、南北方向的时间均递减,20秒以后,东西方向的20秒用完,变成东西左转、南北各20秒,此后,时间显示和红绿灯不再变化,一直保持这一状态。

经过老师和同组人的共同努力,终于找到原因,问题出在循环控制过程中,当经过第一次20秒判断后,寄存器R2加1,当再次运行到循环控制处时,判断R2与#01H相同,程序跳到SEC处执行,此后一直如此。解决方法如下:

设置3个标记位:

FLAG1 BIT 00H ;标记00H位

FLAG2 BIT 01H

FLAG3 BIT 02H

在循环控制中加入判断如:

DIAOY: CJNE R2, #01H, AA ;判断不相等刚跳转

JB FLAG1, AA ;FLAG1为1则跳转

LJMP SEC ;跳到SEC

在跳到SEC后,在运行到该程序后加给FLAG1置数,程序如下:

SEC: CLR P1.0

SETB P1.1

CLR P1.2

CLR P1.3

MOV R0, #20

MOV R1, #20

SETB FLAG1

LJMP SGL

其它几部分与之相同的处理。

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(完整版)基于单片机的十字路口交通灯设计毕业设计

以下文档格式全部为word格式,下载后您可以任意修改编辑。 摘要 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P3口设置红、绿灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示(交通灯信号通过P1口输出,显示时间通过P0口输出至双位数码管)。本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。 关键词:单片机;交通灯 Abstract In recent years, with the rapid development of science and technology, the application of SCM is going deep, driving the traditional detection techniques to renew day by day. In the real-time examination and in the automatic control monolithic

integrated circuit application system, the monolithic integrated circuit often took a core part uses. The monolithic integrated circuit aspect knowledge is only insufficient, but should also act according to the concrete , to be improved. The intersection vehicles shuttle, the pedestrian is bustling, car dealership traffic lane, person sidewalk, methodical. Then depending on what to realizes this orderly order? the traffic lights on the automatic control system. There are great number kinds of modes to control the traffic lights. The system uses a series of MCS-51 as the center AT89C51 single-chip device designed to control the traffic lights, so as to realize the function of setting red, green light time by 8051 chip’s P3 port according to the actual traffic flows, lighting the red-light and green-light by turn and lighting the yellow-light to warm while 5 seconds left(outputting the traffic light signal by P1,outpuing the time by P0 and showing the time on double-digits nixie tube). Short of the design cycle, , easy maintenance, the expansion of powerful is this system. Key words:SCM; MCU; traffic light 目录 中英文摘要························1 设计要求·························2设计目的·························3 方案比较、设计与论证···················

交通灯控制系统毕业论文

基于单片机的交通灯设计

摘要: 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示(交通灯信号通过PA口输出,显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管);车辆闯红灯报警;绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键词: 单片机交通灯闯红灯检测车流量 1 引言 当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。1869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。 1918年,又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯,一种是把压力探测器安在地下,车辆一接近红灯便变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯时按一下嗽叭,就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发生交通事故。 信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少

基于单片机的十字路口交通灯控制系统设计

长沙航空职业技术学院毕业设计(论文) 题目:基于单片机的十字路口 交通灯控制系统设计 学生姓名 系别航空电子电气工程系 专业应用电子技术专业 学号 指导教师 职称

目录 摘要 (2) 前言 (4) 第一章绪论 (5) 1.1背景 (5) 1.2 设计的目的及意义 (5) 1.3 交通灯控制系统设计的任务与要求 (5) 1.4 设计实现的主要功能 (6) 第二章交通灯的总体方案设计与论证 (7) 2.1 显示界面方案 (7) 2.2 输入方案 (7) 第三章交通灯原理分析 (8) 3.1 交通灯显示时序的理论分析 (8) 3.2 交通灯显示的理论分析 (9) 3.2.1倒计时显示的理论分析 (9) 3.2.2状态灯显示的理论分析 (10) 第四章交通灯系统硬件设计 (11) 4.1 交通灯系统设计芯片选择 (11) 4.2.1系统构成: (12) 4.2.2七段数码管介绍: (12) 第五章交通灯系统软件设计 (14) 5.1程序设计流程图 (14) 5.2 交通灯系统编程信息 (16) 第六章交通灯的仿真及调试 (17) 6.1 Proteus软件仿真 (17) 6.2功能调试 (18) 6.3 交通灯实物调试 (19) 结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) 附录 A(源程序) (24) 附录 B(电路原理图) (27) 附录 C(PCB图) (28)

摘要 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿、黄灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩3秒时黄灯警示,显示时间通过P2口输出至双位数码管。本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。 关键词:单片机;交通灯;AT89C51

基于单片机交通灯课程设计

重庆三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要:本系统由单片机最小系统、按键(开关)、LED显示等等组成交通灯演示系统。 系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时(15秒)、时间设置、紧急情况(按键模拟传感器)处理等功能。 关键词:AT89C51,交通规则 弓I 言:随着日新月异的电子变革,电子产品发生了突飞猛进的巨变,而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色,AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来,我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋,涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演,使基本原理能实现形象化的表达;实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能;综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程,有助于大学生动手能力的培养和提高,课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时,迅速掌握设计应用技术,其中,实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。

一、方案比较、设计与论证

(1)电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统线路变复杂,且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二:采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要,线路易于梳理,节约成本;缺点是输出功率不高。 综上所述,我们选择第二种方案。 (2)显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因,我们考虑了二种方案: 方案一:东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻,并且制作PCB图时有许多的线相交,线路十分的复杂,不易制作原理图与PCB图,无法胜任题目要求。 方案二:东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示,采用一个两位数码管显示倒计时,主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置,同时也易于PCB图的制作。 综上所述,我们选择方案二。 (3)输入方案: 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断,我们讨论了两种方案: 方案一:采用矩阵键盘。该方案的优点是: 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点,但操作起来稍显复杂,而且编程也趋于复杂。 方案二:直接在IO 口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断,且本身的计数器及RAM E经够用,故选择方案二。 (4)系统方案: 本系统的硬件采用模块化设计,以单片机控制器为核心,与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统? 单 片 机

基于单片机的交通灯设计课程设计论文(桂电二院)

题目:基于单片机的交通灯控 制器设计 院(系):信息与通信学院 专业:微电子学 摘要 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。本系统由单片机系统、四位数码管显示、彩色LED交通灯演示系统组成。设计一个用于东西、南北走向的交通管理。南北方向(主干道)车道和东西方向(支干道)车道两条交叉道路上的车辆交替运行,主干道每次通行时间都设为45秒、支干道每次通行间为30秒。本系统结构简单,操作方便;可实现自动控制,具有一定的智能性;对优化城市交通具有一定的意义。本设计将各任务进行细分包装,使各任务保持相对独立;能有效改善程序结构,便于模块化处理,使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。 关键词:交通灯;单片机;数码管

Abstract Shuttle crossroads vehicles, pedestrians bustling, car dealers lane pavements people, methodical. Rely on to achieve orderly order it? Is automated command system of traffic lights. The system consists of a microcontroller system, four digital display color LED traffic lights demo system. The design for the east and west, north-south traffic management. Lane of the north-south direction (the main road) and east-west direction (branch roads) lanes on two cross-road vehicles run alternately main road every passage time is set to 45 seconds, the branch roads between each passage 30 seconds. The system is simple in structure, easy to operate; achieve automatic control, smart has a certain significance; optimize urban traffic. The design of each task segments packaging, remain relatively independent of each task; effective to improve the structure of the program to facilitate modular treatment program readability, maintainability and portability have been further improved. With the rapid development of science and technology in recent years, the application of SCM is the deepening of the traditional control while driving detection technology is increasingly updates. Real-time detection and automatic control of microcomputer application system, the microcontroller is often as a core component to use microcontroller knowledge alone is not enough, should be based on the specific hardware structure of hardware and software combination, to be improved. This article come mainly from the application of SCM crossroads traffic lights intelligent management to control the normal functioning of the passing vehicles. Key words:traffic lights; microcontroller; digital tube

基于单片机的交通灯的设计—课程设计论文

专业(电子)课程设计报告 电子信息工程专业10级学生单片机原理课程设计任务书

目录 目录 (3) 摘要: (4) 1.设计任务要求及目的 (5) 1.1设计任务 (5) 1.2基本要求 (5) 1.3设计目的 (5) 2.设计思路 (6) 2.1设计原理: (6) 2.2设计方案及其总体设计框图 (6) 3.交通灯控制系统的硬件设计 (7) 3.1系统硬件电路构成及外部硬件件的选取 (7) 3.2系统工作原理 (8) 3.3单片机小系统的基本组成及硬件图 (10) 3.4外围电路工作原理及系统硬件图 (10) 4.系统软件程序的设计 (13) 5.课程设计心得体会 (14) 参考文献 (15) 附录: (16)

题目:交通灯 摘要:实现这井然秩序靠的是交通信号灯的自动指挥系统的交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片80C51为中心器件来设计交通灯控制器,完成对A 、B道上均有车辆要求通过时各自顺时放行;在一道有车而另一道无车和有紧急车辆要求通过时,系统做出正确应急控制。 本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,本系统还应根据具体硬件结构软硬件结合加以完善。

1.设计任务要求及目的 1.1设计任务 (1)单片机最小系统的焊制并以其为核心,设计制作一个交通灯控制系统。(2)按设计要求使用Proteus软件绘制电路图。 (3)编写相应程序,按要求实现相应控制。 (4)已编写的程序用Proteus仿真,对程序进行反复调试。 (5)按要求撰写课程设计报告。 1.2基本要求 (1)A 道和B道上均有车辆要求通过时,A、B道轮流放行。A道放行5分钟(调试时改为5 秒钟),B道放行4 分钟(调试时改为4 秒钟)。 (2)一道有车而另一道无车(实验时用开关K0 和K1 控制),交通灯控制系统能立即让有车道放行。 (3)有紧急车辆要求通过时,系统要能禁止普通车辆通行,A、B道均为红灯,紧急车由K2 开关模拟,有紧急车时UINT0 为高电平。 (4)绿灯转换为红灯时黄灯亮1秒钟。 1.3设计目的 (1)使学生基本电子元器件加深了解,并掌握各个器件对物理量的的识别和检测方法。 (2)提高学生的动手能力,并在实践中巩固升华理论知识。 (3)熟练应用相应软件如Proteus等对电路的设计和仿真。 (4)在熟练掌握单片机的基本原理同时能将其应用于系统的设计。提高学生的动手兴趣,激发自主学习意识并在理论知识应用中使创新意识得到培 养。

毕业论文交通灯

1.引言 现代社会,红绿灯被安装在各个路口上,已经成为疏导行驶车辆最常见和最有效的方法和手段。据调查显示,这一技术在19世纪就已出现了。 信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。1968年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号,面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号,面对黄灯的车辆不能越过停车线,但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。 1.1交通信号灯应用现状 随着世界范围内城市化和机动化进程的加快,城市交通越来越成为一个全球化的问题。自改革开放以来,我国的城市规模和经济建设都有了飞速的发展,城市化进程在逐步加快,城市人口在急剧增加,车辆也越来越多,大量流动人口涌进城市,人员出行和物资交流频繁,随之而来的交通事故也发生地更加频繁,使城市交通面临着严峻的局势。当前,全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞矛盾,使原来不太突出的交通问题被提上了日程。 信号灯的出现,虽然使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有了明显效果。同时随着人民的生活水平日渐提高,越来越多的汽车进入寻常老百姓的家庭,再加上政府大力发展的公交、出租车,车辆越来越多了。这不仅要求道路要越来越宽阔,而且要求有新的交通管理模式的出台。旧有的交通控制系统的弊病和人们越来越高的要求激化了市交通系统的管理机制不适应,使得对交通灯控制要求也就越来越高,交通灯的设计有很多实现的方法。从交通灯的重要性看来,交通灯工作一定要是稳定可靠的。如今红绿交通信号灯作为交管部门管理交通的重要工具之一,如何提供一个高效率的交通控制系统有着明显的必要性。 目前设计交通灯的方案有很多,有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器方法;有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计;有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。国内的交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。本系统就是在现有的基础上外加一些辅助功能,从而使交通信号倒计时系统功能更加完善、使用更加灵活。

51单片机红绿灯课程设计报告书

1 电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案:方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统复杂,且可能影响电路电平。 方案二:采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要,节约成本;缺点是输出功率不高。综上所述,选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因,我考虑了二种方案: 方案一:采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符,简单,方便。方案二:采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大,并可方便的显示各种英文字符,汉字,图形等,但实现复杂,成本较高。 综上所述,选择方案一。 3 输入方案: 设计要求系统能调节灯亮时间,并可处理紧急情况,我研究了两种方案:方案一:采用8155扩展I/O 口及键盘,显示等。 该方案的优点是:使用灵活可编程,并且有RAM,及计数器。若用该方案,可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二:直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用。

综上所述,选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口,分为东西向和南北向,在任一时刻只有一个方向通行,另一方向禁行,持续一定时间,经过短暂的过渡时间,将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明:黑色表示亮,白色表示灭。交通状态从状态1开始变换,直至状态6然后循环至状态1,周而复始,即如图2.1所示: 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能:

基于51单片机的交通灯(红绿灯)设计论文报告

通过单片机仿真交通灯

第一章概述 1.设计内容: 用AT89S52单片机控制一个交通信号灯系统,晶振采用12MHZ。 设A车道与B车道交叉组成十字路口,A是主道,B是支道。设计要求如下:用发光二极管模拟交通信号灯,用按键开关模拟车辆检测信号。正常情况下,A、B两车道轮流放行,A车道放行50s,其中5s用于警告;B车道放行30s,其中5s 用于警告。交通繁忙时,交通信号灯控制系统应有手控开关,可人为地改变信号灯的状态,以缓解交通拥挤状况。在B 车道放行期间,若A车道有车而B车道无车,按下开关K1 使 A车道放行15s;在 A车道放行期间,若B车道有车而A车道无车,按下开关K1 使B 车道放行15s。有紧急车辆通过时,按下K2开关使 A、B车道均为红灯,禁行20s。 2.设计目的: 1)进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。 2)掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性,控制方法。 3)通过课程设计,掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术,了解有关电路参数的计算方法。 4)通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。 5)通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,为我们今后从事相应工作打下基础。 3.设计原理: 利用“自动控制”控制交通灯的方法。将事先编制好的程序输入单片机,利用单片机的定时、查询、中断功能;能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况,采用查询的方式,根据具体情况,自动给予时间通行,其中利用中断方式来处理特殊情况。这样既方便驾驶员、路人,同时还可以紧急处理一些紧急实况。同样具有红、黄、绿灯的显示功能,为驾驶员、路人“照明”。 使用AT89C51单片机控制 4个方向的交通灯(红﹑黄﹑绿)并用数码管显示其时间。

基于单片机交通灯课程设计报告书

三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要:本系统由单片机最小系统、按键(开关)、LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时(15秒)、时间设置、紧急情况(按键模拟传感器)处理等功能。 关键词:AT89C51,交通规则 引言:随着日新月异的电子变革,电子产品发生了突飞猛进的巨变,而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色,AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来,我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋,涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演,使基本原理能实现形象化的表达;实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能;综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程,有助于大学生动手能力的培养和提高,课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时,迅速掌握设计应用技术,其中,实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证

(1) 电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统线路变复杂,且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二:采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要,线路易于梳理,节约成本;缺点是输出功率不高。 综上所述,我们选择第二种方案。 (2) 显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因,我们考虑了二种方案: 方案一:东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻,并且制作PCB图时有许多的线相交,线路十分的复杂,不易制作原理图与PCB图,无法胜任题目要求。 方案二:东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示,采用一个两位数码管显示倒计时,主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置,同时也易于PCB图的制作。 综上所述,我们选择方案二。 (3) 输入方案: 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断,我们讨论了两种方案: 方案一:采用矩阵键盘。该方案的优点是: 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点,但操作起来稍显复杂,而且编程也趋于复杂。 方案二:直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断,且本身的计数器及RAM已经够用,故选择方案二。 (4) 系统方案: 本系统的硬件采用模块化设计,以单片机控制器为核心,与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统.

基于AT89S51单片机的数显交通灯设计

基于AT89S51单片机的数显交通灯设计Design of digital traffic lights based on AT89S51 microcontroller 总计毕业设计(论文)页 表格个 插图幅

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

基于51单片机控制交通灯的毕业设计

安徽工商职业学院ANHUI BUSINESS VOCATIONAL COLLEGE 毕业设计(论文) 基于单片机控制的交通灯毕业设计 系别:电子信息系 专业班级:10应用电子技术2班 学号: 103596 学生姓名:吴坤 指导老师:聂凯 二零一二年十月

基于单片机控制的交通灯毕业设计 摘要 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本设计主要分为五大模块输入:控制电路、时钟控制电路、片内外程序切换控制、显示电路。以MSC-51系列单片机IntelAT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了AT89C51芯片的P0口设置红灯、绿灯、黄灯燃亮时间的功能;为了系统稳定可靠采用了74LS14施密特触发器芯片的消抖电路,避免了系统因输入信号抖动产生误操作;显示时间直接通过AT89C51的P2口输出,由CD4511驱动LED数码管显示红灯燃亮时间。 关键字:AT89C51 LED显示交通灯

The Traffic Light Based On The Single-chip Control Abstract The intersections vehicle wears shuttle, pedestrian Xi Rang, garage driveway, person's sidewalk, orderly. So depend what to carry out this well arranged order? What to depend is a traffic sign light of automatic conductor system. The control method of the traffic sign light is a lot of. This design is mainly divided into five greatest molds a piece the electric circuit, clock of the importation control a control outside procedure inside the electric circuit, slice to cut over a control and shows electric circuit. Take single slice the machine IntelAT89 C51 of the serieses MSC-51s as a center spare part to design transportation light controller, carried out the AT89 C51's P's 0 people's constitution of the chips red, the function in bright time of green light, Huang2 Deng Ran2;For the sake of system stability the credibility adopted a 74 LS14 airtight trigger eliminate of machine chip to tremble electric circuit especially, avoided system because of importation the signal tremble movable property to living a mistake operation; The P 2 people who shows that time directly passes the AT89 C51 output, is driven LED figures a tube by the CD4511 to show red-light Ran bright time. Key word: The AT89 C51 LED show transportation light

基于51单片机的智能交通灯课程设计

简易智能交通灯设计 1、设计背景 自从1886两个德国人发明了第一辆汽车交通灯改变了交通路况,交通问题也渐渐被人们所重视。从英国伦敦街头的第一个以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,到现在以电为光源的红黄绿三色交通灯,不知不觉中交通信号灯在人们日常生活中占据了重要地位。随着人们社会活动日益增加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它的功能,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著的效果。 近年来,随着科技的飞速发展,电子器件也随之广泛应用,其中单片机也不断深入人民的生活当中。本次课程设计以模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。在一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车,特殊情况的交通灯等待时间不合理、急车强通等问题。在该次的设计系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛的应用前景。 本模拟系统由单片机软件系统,两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成,较好的模拟了对交通路面的控制。 1.1 设计思路 (1)分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案,并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 (2)确定系统交通控制的总体设计,包括,十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能,在这里,本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能,还增加了倒计时显示提示,并基于实际情况,又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 (3)进行倒计时显示电路,灯状态电路,特殊情况按键电路的设计和对各器件的选择及连接,大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 (4)进行软件系统的设计和仿真中,程序在KEIL软件中用单片机c语言编写,电路的搭建和仿真实现是在proteus软件中实现的。在本次课程设计中通过对单片机内部结构和工作情况做了一定的研究,充分了解定时器,中断以及延时原理,为本次智能交通灯的设计提供了理论基础。

单片机交通灯开题报告

MS 本科毕业设计(论文)开题报告 题目:基于单片机的交通信号灯控制系统的设计 教学单位: 00000000000 专业: 0000000000000000000000 学号: 0000000000 姓名: 0000000000 指导教师: 000000000 2009年12月

开题报告填写要求 1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业教研室审查后生效。 2.开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)填写并打印(禁止打印在其它纸上后剪贴),完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.开题报告字数应在1500字以上,参考文献应不少于12篇(不包括辞典、手册,其中外文文献至少2篇),文中引用参考文献处应标出文献序号,“参考文献”应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写。 4.指导教师意见和所在教学单位意见用黑墨水笔书写,并亲笔签名。 5. 年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写,例:“2009年11月26日”或“2010.11.26”

1.毕业设计(论文)题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。 1.1背景: 交通运输对经济发展的制约作用不同程度地普遍存在每个国家,如何解决大城市周围地区交通拥挤和堵塞现象几乎成了最为棘手的难题。交通信号灯的出现,使交通得以有效管制。近年来单片机技术发展的非常迅速,有单片机做成的产品外围元件很少,能实现的功能却很广,广泛应用于工业,交通等。兼于此,特用单片机设计此电路。 1.2研究意义: 交通信号灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障,而保障交通信号灯正常工作就成了保障交通有序、安全、快速运行的关键。为此,采用MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制电路,实现了能根据实际车流量通过8051芯片的PI口设置红绿灯燃亮的时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示,三种颜色灯交替点亮以及紧急情况下的中断处理功能。 1.3 国内外相关研究情况: 随着我国经济的高速发展,人们对私家车、公交车的需求越来越大。相应地,我国进入WTO以后,我国经济贸易与世界接轨,汽车业关税大大降低,使很多人都能负担得起,买私家车不再是梦想。但是,私家车、公交车的大增无疑会对我国交通系统带来沉重的压力。放眼现在的中国,如广州、香港、上海等大都市,无不受到交通堵塞的困扰。中国要发展,交通事业决不能停步不前。有及于此,我国交通管制系统应当以人性化、智能化为目的,作出相应的改善。本论文正是以此为出发点,对单片机控制的交通信号灯模型作了较详尽的介绍。单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,系统实用性强、操作简单、扩展性强。

最新毕业设计--单片机模拟交通灯设计

毕业设计 题目模拟交通灯 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期

设计任务书 设计题目: 模拟交通灯 设计要求: 1.用单片机设计一个模拟交通灯,在十字路口的两个方向上各设一组红绿黄橙灯(橙色灯代表左转信号),显示顺序为:其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯、橙灯,另一个方向是橙灯、红灯、黄灯、绿灯。 2.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通过或禁止通行的时间。其中左转灯、绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是15S、30S、3S、48S。 3.当各条路上任意一条出现特殊情况,例如消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆时,各方向上均是红灯亮,倒计时停止,且显示数字在闪烁,当特殊运行状态结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行。 设计进度要求: 第一周:确定题目;查找和题目有关的资料; 第二周:查找资料,阅读资料; 第三周:结合实物写总体设计方案; 第四周:硬件选片和硬件设计; 第五周:软件设计; 第六周:上机调试; 第七周:写毕业设计; 第八周:毕业答辩。 指导教师(签名):

摘要 随着社会经济的快速发展,人们的生活水平提高,拥有车辆的家庭越来越多,但随之而来的交通问题也成为政府关注的问题。 交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量,提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。本人选择制作交通灯作为课题加以研究。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理,利用单片机89S51为核心部件,外加定时器、复位电路、晶振电路、显示电路等,设计一个比较符合交通规则的模拟交通灯,包括人行道,车行道、南北东西左转、应急车道,以及基本的交通灯的功能,同时给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 关键词:交通灯,单片机,定时器

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计

1选题背景 今天,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。 信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务,有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失,同时也减小了工作人员的劳动强度。 关键词:AT89C51;7448,LED 2方案论证 2.1设计任务 设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统,要求能通过按键或遥控器设置系统参数,系统运行时,“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示,设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件,用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力,掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法,从而将学到的理论知识应用于实践中,为将来走向社会奠定良好的基础。 东西(A)、南北(B)两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、黄、绿三个指示灯,指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒,绿灯为40秒,黄灯为5秒。 2.2 方案介绍 方案1设计思想: 采用分模块设计的思想,程序设计实现的基本思想是一个计数器,选择一个单片机,其内部为一个计数,是十六进制计数器,模块化后,通过设置或程序清除来实现状 态的转换,由于每一个模块的计数多不是相同,这里的各模块是以预置数和计数器计 数共同来实现的,所以要考虑增加一个置数模块,其主要功能细分为,对不同的状态输 入要产生相应状态的下一个状态的预置数,如图中A道和B道,分别为次干道的置数选 择和主干道的置数选择。 方案2 设计思想: 由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况,设开关K=1 为有车通过,K=0为没有车通过。则有以下四种情况: Ka=1时:Kb=0,表示A有车B没有车,则仅通行B道:

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