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基于51单片机的交通灯控制系统设计

基于51单片机的交通灯控制系统设计
基于51单片机的交通灯控制系统设计

目录

一引言 (2)

二概要设计 (2)

2.1 设计思路 (2)

2.2总体设计框图 (3)

三硬件设计 (3)

3.1LED循环电路设计 (3)

3.1.1 89cs51单片机概述 (3)

3.1.2 LED循环说明 (5)

3.2 倒计时显示电路 (6)

3.2.1 74LS164芯片 (6)

3.2.2 共阴极数码显示管 (7)

3.2.3 倒计时电路 (7)

3.2.4 急通车电路 (7)

四软件按设计 (8)

4.1 程序流程图: (8)

4.2 LED红绿灯显示 (9)

4.3倒计时显示 (10)

4.4 急通车控制 (10)

4.5程序代码 (10)

五总结 (10)

参考文献 (10)

附录一: (10)

附录二: (11)

基于51单片机的交通灯控制系统设计

摘要:在日常生活中,交通信号灯的使用,市交通得以有效管理,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。交通灯控制系统由80C51单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。系统除具有基本交通灯功能外,还具有时间设置、LED信息显示功

能,市交通实现有效控制。

关键词:交通灯,单片机,自动控制

一引言

当今,红绿灯安装在个个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这个技术在19世纪就已经出现了。

1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械般手势信号灯,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会议大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转方式玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。1869年1月2日,煤气灯爆炸,是警察受伤,遂被取消!

电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红黄绿三色圆形的投光器组成,1914年始装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。

信号灯的出现,使得交通得以有效的管理,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。绿灯时通行信号灯,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非两一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆必需让合法的正在路口内行驶的车辆和过人行横线的行人优先通行。红灯是禁行信号灯,面对红灯的车辆必需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,但车辆已经十分接近停车线而不能安全停车的可以进入交叉路口!

二概要设计

2.1 设计思路

利用单片机实现交通灯的控制,该任务分以下几个方面:

a 实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚,用软件实现。

b 用数码管显示倒计时。可以利用动态显示或静态显示,串行并出或者并行并出实现。

C 实现急通车。这需要人工实现,编程时利用到中断才能带到目的,只要有按钮按下,那么四个方向全部显示红灯,禁止以诶车辆通行。当情况解除,让时间回到只能隔断处继续进行。

2.2总体设计框图 见图一:

三 硬件设计

3.1LED 循环电路设计

3.1.1 89cs51单片机概述 MCS-51单片机内部结构:

89CS51是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。 89CS51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM )、数据存储器(RAM )、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等极大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在分别加以说明。

*中央处理器:

中央处理器(CPU )是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统的工作,完成运算和控制输入输出等操控。

交通灯循环

最小系统

计时显示

强通车控制

图一

*数据存储器(RAM):

89CS51内部有128个8位用户数及存储单元和128个寄存器单元,他们是统一编

址的,专营寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用

户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间

结果或用户自定义的字型表。

*程序存储器(ROM):

89CS51共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。

*定时/计数器(ROM):

89CS51有两个16位的可编程定时/计数器,一时想定时或计数产生中断用于控制

程序转向。

*并行输入输出(I/O)口:

89CS51共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3),用于对外数据传输。

*全双工串行号:

89CS51内置一个全双行串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传输,该串行

口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。

*中断系统:

89CS51具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行

中断,客满著不同的控制要求,并具有2级优先级别选择。

*时钟电路:

89CS51内置最高频率高达12Hz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时

序,但89CS51单片继续外置震荡电容。

单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。

MCS-51系统的引脚说明:

MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,图二是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和底线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用

图二

8951的抚慰方式可以自动复位,也可以是手动复位,见下图。除此之外,RESET/Vpd 还是一复用脚,Vcc 掉电其间,此脚可以接上没用电源,以保证单片机内部RAM 的数据不丢失。

在编程时,EA/Vpp 脚还需加上21V 的编程电压。

3.1.2 LED 循环说明

东西、南北两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、绿、黄三色的指示灯,指挥车辆和行人的安丘按通行。红灯禁止通行,绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换,且黄灯燃亮时间为东西,南北两干道的公共停车时间。 25s 3s 2s 25s 3s 2s 东西通道 红灯亮 红灯亮 红灯亮 绿灯亮 绿灯闪 黄灯亮 南北通道

绿灯亮

绿灯闪

黄灯亮

红灯亮

红灯亮

红灯亮

上表说明东西路口哈珀能够灯亮,南北路口绿灯亮,同时开始25s 倒计时。25s 倒计时结束后开始5s 倒计时,南北铝扣绿灯闪烁,计时至最后2s 时,南北路口黄灯亮。完成一次这样的循环要30s 。30s 结束,南北路口红灯亮,东西路口绿灯亮,并重新30s 倒计时,依次循环。电路图如图三所示。

P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST RXD/P3.0 TXD/P3.1 INT0/P3.2 INT1/P3.3 T0/P3.4 Y1/P3.5 WR/P3.6 RD/P3.7 XTAL2 XTAL1 GND PDIP

VCC P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 EA/VPP ALE/PROG PESN P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8

40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

图三

3.2 倒计时显示电路

3.2.1 74LS164芯片

74LS164用于扩展并行输出口。用89CS51串行口外接164串入-并出移位寄存器扩展8位并行口。8位并行口的每位分别接到数码显示管的不同显示端。74LS164芯片管脚排列如下图,管脚1、2相连共同接单片机管脚RXD,8管脚接单片机管脚TXD,9管脚接高电平,7管脚接地,14管脚接高电平,其他管脚依次接数码显示管管脚。

图四

3.2.2 共阴极数码显示管

这里列出了共阴和共阳数码管的管脚平排列和内部结构。数码管3、8管脚内部连在一起。如果是共阳极则将其接到高电平。如果是共阴极则将其接地。为了数码显示管的安全这里用三个二极管与其串联来降压。

图五

3.2.3 倒计时电路

倒计时显示电路如图六。利用两个74LS164芯片并联后,其1、2管脚至单片机RXD 管脚8管脚至单片机TXD管脚。然后其他管脚依次接至数码管个管脚。对于数码管其3、8管脚经过三个串联的二极管接地。

图六

3.2.4 急通车电路

为了实现此功能,利用单片机中断达到目的。利用一个手动按钮开关接至单片机外部中断0,同时在软件设计时将其设为最高优先级。当有按键按下,四方全为红灯,同时将终端位置的PSW、ACC进栈保护。当再按下按钮,将PSW、ACC出栈,回到原来的位置继续执行,电路图如下图。

图七四软件按设计

4.1 程序流程图:

如图八所示。

图八

4.2 LED红绿灯显示

如图三所示,当P1端口输出高电平,即P1各端口=1时,根据发光二极管的单向导电性可知,这是发光二极管熄灭;当P1个端口输出低电平,即P1各端口=0时,发光二极管亮。我们可以使用SETB指令使P1各端口输出高电平,使用CLR指令时P各端口输出

低电平。至于循环需要软件控制,程序见附录。

4.3倒计时显示

此处采用LED静态显示方式,当显示器显示某个字符时,相应的段恒定的导通或截止,直到显示另个字符为止。89C51的串行口RXD和TXD为一个全双工串行通信口,但工作在方式0下可作同步移位寄存器,其数据由RXD端串行输出或输入;而同步移位时钟由TXD端串行输出,在同步时钟的作用下,实现由串行到并行的数据通信。在不需要使用串行通信的场合,利用串行口加外围芯片74LS164就可构成一个或多个并行输入\输出口,用于串——并转换或显示器LED驱动。此利用后者。

4.4 急通车控制

将一按钮接到单片机外部中断0端口。另一端接地,通过在程序里设置外部中断0为最高优先级。当检测到有按钮按下时,产生中断,停止刚才的程序,转向中断执行。在此过程必须利用PUSH、POP指令保护现场,这样当情况解除可以回到原来的地方继续执行。

4.5程序代码

见附录二

五总结

在学习单片机理论课时候就感觉到内容很多,知识点很杂,分繁琐。在老师的讲解下,在通过自己的努力也更进一步了解了单片机的内部构造和工作原理,以及接外部电路的情况。当然光有理论知识那只是“纸上谈兵”,还需要实际动手去实践。真正把所学的用到日常生活中,理论联系实际,做出实物模型。这次单片机实习,我选的是交通灯设计,通过这次设计我感觉到要想做成功,必须花时间多准备,查阅大量资料,认证分析每一步每一个模块要实现的功能,然后分步进行,最后正和一个整体。

通过这次实习,我们要对所做的事情有耐性,在编程的时候会有困难,也可能变得不一定成功,所以要经过多次调试,分析,改正,反复去做。

在这次实习中,经历了多次失败的洗礼,我明白在以后学习和实践中,我要努力掌握知识,多动手,多思考,以免在以后的学习工作中犯同样的错误。

参考文献

[1] 叶挺秀.应用电子学[M].杭州:浙江大学出版社,1994

[2] 朱承高.电工及电子技术手册[M].北京:高等教育出版社,1990

[3] 阎石.数字电子技术基础(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1989

[4] 周润景.PEOTEUS在MCS-51&ARM7系统中的应用百例[M].北京:电子工业出版社,2006

[5] 李朝青.单片机原理及接口技术(第三版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005 附录一:

附录二:

源程序代码

SECOND1 EQU 30H ;东西路口计时寄存器

SECOND2 EQU 31H ;南北路口计时寄存器

DBUF EQU 40H ;显示码缓冲1

TEMP EQU 44H ;显示码缓冲2

LED_G1 BIT P1.0 ;东西路口绿灯

LED_Y1 BIT P1.1 ;东西路口黄灯

LED_R1 BIT P1.2 ;东西路口红灯

LED_G2 BIT P1.5 ;南北路口绿灯

LED_Y2 BIT P1.6 ;南北路口黄灯

LED_R2 BIT P1.7 ;南北路口红灯

ORG 0000H

LJMP START

ORG 0003H

LJMP INTO0

ORG 0100H

START:MOV TMOD,#01H 置T0工作方式1

MOV TH0,#3CH

MOV TLO,#0B0H

CLR TFO

SETB TRO 启动T0

SETB EX0

SETB PX0 设置外中断0高优先级

SETB EA

LOOP: MOV R2,#20 置1s计数初值

MOV R3,#20 红灯亮20S

MOV SECOND1,#25 东西路口计时显示初值25s

MOV SECOND2,#25 南北路口计时显示初值25s

LCALL DISPLAY

LCALL STATEL 调用状态1

WAIT1:JNB TF0,WAIT1 查询50ms到否

CLR TF0

MOV TH0,#3CH 恢复T0定时初值50ms

MOV TL0,#0B0H

DJNZ R2,WAIT1 判断1s到否?未到继续状态1

MOV R2,#20 置50ms计数初值

DEC SECIND1 东西路口显示时间减1

DEC SECOND2 南北路口显示时间减1

LCALL DISPLAY

DJNZ R3,WAIT1 状态1维持20s

MOV R2,#5 置50ms计数初值

MOV R3,#3 绿灯闪烁3s

MOV R4,#4 闪烁间隔200ms

MOV SECOND1,#5 东西路口计时显示初值5s

MOV SECOND2,#5 南北路口计时显示初值5s

LCALL DISPLAY

WAIT2:LCALL STATE2 调用状态2

JNB TF0,WAIT2 查询50ms到否

CLR TF0

MOV TH0,#3CH 恢复T0定时初值50ms

MOV TL0,#0B0H

DJNZ R4,WAIT2 判断200ms到否?未到继续状态2 CPLLED_G1 东西绿灯闪烁

MOV R4,#4 闪烁200ms

DJNZ R2,WAIT2 判断1s到否?未到继续状态2

MOV R2,#5 置50ma计数初值

DEC SECOND1 东西路口显示时间减1

DEC SECOND2 南北路口显示时间减1

LCALL DISPLAY

DJNZ R3,WAIT2 状态2维持3s

MOV R2,#20 置50ms计数初值

MOV R3,#2 黄灯闪烁2s

MOV SECOND1,#2 东西路口计时显示初值2s

MOV SECOND2,#2 南北路口计时显示初值2s

LCALL DISPLAY

WAIT3:LCALL STATE3 调用状态3

JNB TF0,#3CH 查询100ms到否

CLR TF0

MOV TH0,#3CH 恢复T0定时初值100ms

MOV TL0,#0B0H

DJNZ R2,WAIT3 判断1s到否?未到继续状态3

MOV R2,#20 置100ms计数初值

DEC SECOND1 东西路口显示时间减1

DEC SECOND2 南北路口显示时间减1

LCALL DISPLAY

DJNZ R3,WAIT3 状态3维持2s

MOV R2,#20 置50ms计数初值

MOV R3,#20 红灯闪烁20s

MOV SECOND1,#25 东西路口计时显示初值25s

MOV SECOND2,#25 南北路口计时显示初值25s

LCALL DISPLAY

WAIT4:LCALL STATE4 调用状态4

JNB TF0,WAIT4 查询100ms到否

CLR TF0

MOV TH0,#3CH 恢复T0定时初值100ms

MOV TL0,#0B0H

DJNZ R2,WAIT4 判断1s到否?未到继续状态4

MOV R2,#20 置100ms计数初值

DEC SECOND1 东西路口显示时间减1

DEC SECOND2 南北路口显示时间减1

LCALL DISPLAY

DJNZ R3,WAIT4 状态4维持2s

MOV R2,#5 置50ms计数初值

MOV R3,#4 红灯闪烁20s

MOV R3,#3 绿灯闪烁3s

MOV SECOND1,#25 东西路口计时显示初值5s

MOV SECOND2,#25 南北路口计时显示初值25s

LCALL DISPLAY

WAIT5:LCALL STATE5 调用状态5

JNB TF0,WAIT5 查询100ms到否

CLR TF0

MOV TH0,#3CH 恢复T0定时初值100ms

MOV TL0,#0B0H

DJNZ R4,WAIT5 判断200ms到否?未到继续状态5 CPLLED_G2 南北绿灯闪烁

MOV R4,#4 闪烁200ms

DJNZ R2,WAIT5 判断1s到否?未到继续状态5

MOV R2,#5 置100ms计数初值

DEC SECOND1 东西路口显示时间减1

DEC SECOND2 南北路口显示时间减1

LCALL DISPLAY

DJNZ R3,WAIT5 状态5维持3s

MOV R2,#20 置50ms计数初值

MOV R3,#20 红灯闪烁2s

MOV SECOND1,#25 东西路口计时显示初值5s

MOV SECOND2,#25 南北路口计时显示初值5s

LCALL DISPLAY

WAIT6:LCALL STATE6 调用状态4

JNB TF0,WAIT6 查询100ms到否

CLR TF0

MOV TH0,#3CH 恢复T0定时初值100ms

MOV TL0,#0B0H

DJNZ R2,WAIT6 判断1s到否?未到继续状态6

MOV R2,#20 置100ms计数初值

DEC SECOND1 东西路口显示时间减1

DEC SECOND2 南北路口显示时间减1

LCALL DISPLAY

DJNZ R3,WAIT6 状态6维持3s

LJMP LOOP

STATE1: 状态1

SETB LED_G1 东西路口路灯亮

CLR LED_Y1

CLR LED_R1

CLR LED_G2

CLR LED_Y2

SETB LED_R2 南北路口红灯亮

RET

STATE2: 状态2

CLR LED_Y1

CLR LED_R1

CLR LED_G2

CLR LED_Y2

SETBLED_R2 南北路口红灯亮

RET

STATE3: 状态3

CLR LED_G1

CLR LED_R1

CLR LED_G2

CLR LED_Y2

SETB LED_R2 南北路口红灯亮

SETB LED_Y1 东西路口黄灯亮

RET

STATE4: 状态4

CLR LED_G1

CLR LED_Y1

SETB LED_R1 东西路口红灯亮

SETB LED_G2 南北路口绿灯亮

CLR LED_Y2

CLR LED_R2

RET

STATE5: 状态5

CLR LED_G1

CLR LED_R1

SETB LED_R1 东西路口红灯亮

CLR LED_Y2

CLR LED_R2

RET

STATE6: 状态6

CLR LED_G1

CLR LED_Y1

SETB LED_R1 东西路口红灯亮

CLR LED_G2

CLR LED_R2

SETB LED_Y2 南北路口黄灯亮

RET

DISPLAY: 数码显示

MOV A,SECOND1 东西路口计时寄存器

MOV B,#10

DIV AB

MOV DBUF+3,A

MOV A,B

MOV DBUF+2,A

MOV SECOND2 南北路口计时寄存器

MOV B,#10

DIY AB

MOV DBUF+1,A

MOV A,B

MOV DBUF,A

MOV R0,#DBUF

MOV R1,#TEMP

MOV R7,#4

DP10:MOV DPOTR,#LEDMAP

MOV A,@R0

MOVC A,@A+DPTR

MOV @R1,A

INC R0

INC R1

DJNZ R7,DP10

MOV R0,#TEMP

MOV R1,#4

DP12:MOV R7,#8

MOV A,@R0

DP13:RLC A

MOV P3.0,C

CLR P3.1

SETB P3.1

DJNZ R7,DP13

INC R0

DJNZ R1,DP12

RET

LENMAP:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH DB 7DH,07H,7FH,6FH

ORG 0200H

INTO0:PUSH PSW

PUSH ACC

SETB LED_R1

SETB LED_R2

CLR LED_G1

CLR LED_Y1

CLR LED_G2

CLR LED_Y2

POP PSW

POP ACC

RETI

END

基于AT89c51单片机实现的交通灯

江西科技师范大学 通信与电子学院《单片机应用技术》实训报告实训题目:模拟交通灯 小组成员:龚石冲罗仁敏曾建伟 班级:12电子科学与技术 指导老师:熊朝松

一、实训选题内容、要求 交通模拟灯 要求: 1、南北方向为主干道,东西方向为支路;主干路绿灯时间为45秒,红灯时间为35秒; 支路绿灯时间30秒,红灯时间为50秒,两个方向的黄灯时间都为4秒; 2、使用定时器实现时间的倒计时;用显示部件显示主干道路的倒计时变化; 3、设计三个外部按钮,分别用以手动控制紧急情况下两个方向同时禁通过;南北方向 长时间通过(不显示时间倒计时变化);东西方向长时间通过;释放按钮后则正常 通行。 二、实训计划和人员安排 经小组人员商定,分工完成任务,在课余时间完成。 若其中遇到什么问题,大家聚在一起讨论解决。具体分工如下: 1、程序编写:龚石冲 2、实体焊接:龚石冲 3、实训报告:罗仁敏 4、视频及PPT:曾建伟 三、实训选题分析 交通灯由东西南北四向灯,倒计时显示,人行横道通行指示标志等部分组成。其中东西南北四向灯中的每一向都由红、黄、绿三色灯组成;东西为一组,南北为一组。黄灯在红绿灯之间转换时亮。倒计时显示表示红、黄、绿灯亮时所剩时间。由于人行横道通行指示标志与红灯是同步的,所以在模拟交通灯时省略。交通会遇到一些突发情况。因此交通信号灯要设定一些特定功能,以防不时之需。

整个电路由单片机完成,控制部分由软件完成,硬件只负责响应。 四、方案设计 方案一:主控系统采用AT89C51单片机作为控制器,由定时器1间接控制通行倒计时及南北和东西的通行。由按键开关完成禁止通行,东西 通行,南北通行。

基于-51单片机的交通灯设计

师大学 电气工程及自动化
实习报告
姓 名: 班 级: 学 号: 实习科目:单片机实训 指导教师: 实习时间:

智能交通信号灯
摘要
本设计是在熟练掌握单片机及其仿真系统使用方法基础上,综合应用单片机原理、微 机原理等课程方面的知识,设计一个采用 STC89C52 单片机控制的交通灯控制电路。该设计 结合实际情况给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路 口交通灯的状态循环显示,并对程序流程图进行详细讲解分析。交通在人们的日常生活中 占有重要的地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致。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。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。根据给出的要求设计交通灯东西、南北两干道交于一个十字路口各干道有一组红、 黄、绿三色的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 提示人们注意红、绿灯的状态即将切换且黄灯亮的时间为东西、南北两干道的公共停车时 间。
关键词:电子线路、STC89C52、交通灯

目录
第一章 引言.................................................................. 1 1.概述 ...................................................................... 1 2.设计目的 .................................................................. 4 3.设计要求 .................................................................. 4 4.实验原理 .................................................................. 4 第二章 芯片与元件............................................................ 5 1.MCU ....................................................................... 5 2.74HC573.................................................................... 6 3.led 数码管 ................................................................. 6 第三章 外围电路.............................................................. 6 1.单片机最小系统............................................................. 6 2.数码管显示电路............................................................. 7 3.12 位流水灯 ................................................................ 8 第四章 整体设计.............................................................. 8 1.交通控制系统总体设计....................................................... 8 2.单片机交通控制系统的基本构成及原理......................................... 8 3.系统软件程序的设计......................................................... 9 第五章 总结................................................................. 10 参考文献.................................................................... 11 附录 A 智能交通灯电路原理图 ................................................. 12 附录 B 智能交通灯汇编源程序 ................................................. 13

基于51单片机系统设计

基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言: 随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词:温度多路温度采集驱动电路 正文: 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度,将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换,转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口,经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164,经74LS164 窜并转换后,输出到数码管的7个显示段,用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C,因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出,4个LED为状态指示,其中,LED1为输出驱动指示,LED2为温度正常指示,LED3为高于上限温度指示,LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时,有p1.0输出驱动信号,驱动外设电路工作,同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后,温度下降,当温度降到正常温度后,LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降,当温度降到下限温度值时,p1.0信号停止输出,外设电路停止工作,同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后,温度开始上升,接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序,6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 (1)主程序 主程序进行系统初始化操作,主要是进行定时/计数器的初始化。 (2)定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样,消除数码管温度显示的闪烁现象,用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到,调用温度采集机模数转换子程序ADCON,得到一个温度样本,并将其转换为数字量,传送给89C51单片机,然后在调用温度计算子程序CALCU,驱动控制子程序DRVCON,十进制转换子程序MERTRICCON,温度数码显示子程序DISP。

基于单片机的交通灯

毕业设计说明书 基于单片机的交通灯 控制系统设计 专业 电气工程及其自动化 学生姓名 郭 恒 燕 班级 BD 电气042 学 号 0420610228 指导教师 张 兰 红 完成日期 2008年6月10日

基于单片机的交通灯控制系统设计 摘要:对基于单片机的交通灯控制系统进行了设计。系统功能为:以MCS-51系列单片机作为控制核心,设计并制作交通灯控制系统,东西南北四个方向具有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯,用计时器显示路口通行转换剩余时间,在特种车辆如119、120通过路口时,系统可自动转为特种车辆放行,其他车辆禁止通行状态。 在对系统功能分析的基础上,提出了三种设计方案,经比较,选择性能较优的LED动态循环显示方案进行了设计。设计包括硬件和软件两大部分。硬件部分包括单片机最小系统、时间显示、交通灯显示三部分。选用Atmel公司的AT89S52单片机作为控制核心,东西南北四个方向设置了LED时间显示和交通灯显示,时间显示采用三位LED显示器,交通灯显示则采用红绿双色高亮发光二极管来模拟。软件采用了模块化的设计方法,主要分为主程序、定时器中断服务子程序、倒计时显示子程序、交通灯模拟显示子程序四部分。 在实验板上制作了基于单片机的交通灯控制系统样机,对硬件和软件部分分别进行了调试,再进行了软硬件联调,得到的交通灯控制系统样机实物,可圆满地完成毕业设计任务书所要求的功能。 关键词: 交通灯;单片机;AT89S52

基于单片机的交通灯控制系统设计 1 概述 1.1 课题研究背景与意义 随着经济的增长和人口的增加,人们生活方式不断变化,人们对交通的需求不断增加。城市中交通拥挤、堵塞现象日趋严重,由此造成巨大的经济与时间损失。资料显示,对日本东京268个主要交叉路口的调查估计表明:每年在交叉路口的时间延误,折成经济报失为20亿美元;而在我国北京市,当早晚交通高峰时,交叉路口处的排队长度竟达1000多米,有的阻车车队从一个交叉路口延伸到另一个交叉路口,这时一辆车为通过一交叉路口,往往需要半个小时以上,时间损失相当可观。 我国是一个历史悠久、人口众多的国家,城市数量随着社会的发展不断增多。随着城市化进程的大大加快,诱发的交通需求急剧增长,供需矛盾不断激化,严重的交通问题也随之而来。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊,这一切要归功于城市交通控制系统中的交通灯控制系统。交通灯控制系统对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果,使城市交通得以有效管理。 交通灯可以采用PLC、单片机等控制方法。利用单片机实现对交通信号灯的实时控制,只要采用一块单片机,加上简单的接口与驱动放大电路,即可实现,具有成本低,可靠性高的特点。 1.2 课题设计内容 本课题对基于单片机的交通灯控制系统进行设计。以MCS-51系列单片机为控制核心,设计并制作交通灯控制系统,用于十字路口的车辆及行人的交通管理。东西南北四个路口具有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯,并分别用计时器显示路口通行转换剩余时间,在特种车辆如119、120通过路口时,系统可自动转为特种车辆放行,其他车辆禁止通行状态。 设计交通灯控制系统硬件电路与软件控制程序,对硬件电路与软件程序分别进行调试,并进行软硬件联调,要求获得调试成功的实物。 2 系统设计 2.1 设计方案论证 根据设计内容要求,提出了如下三种方案: 方案一:采用AT89S52单片机作为控制核心,采用四组高亮红绿双色二极管作

51单片机交通灯设计报告

课程设计说明书 课程名称:《单片机技术》 设计题目:交通灯设计 学院:电子信息与电气工程学院 学生姓名: 学号: 专业班级: 指导教师: 2017年4 月20日

课程设计任务书

交通灯设计 摘要: 近年来随着科技的发展,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,仅单片机方面的知识是不够的,还应该根据具体硬件结构软硬结合,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51系列单片机ATMEL89C51为核心控制器件来设计交通信号灯控制器,实现亮绿灯通行,亮黄灯闪烁并发声警示,亮红灯禁止通行的功能,并显示通行或禁止通行倒计时,紧急按键信号灯加时和紧急按键南北、东西红绿灯跳变。本系统使用性强,操作简单,容易实现,扩展功能强,可自行修改程序扩展自己想要实现的功能。 关键词:交通灯,单片机,复位电路

目录 1. 设计背景 (1) 1.1设计原因 (1) 1.2个人意义 (1) 2.设计方案 (1) 2.1总体方案提出 (1) 2.2稳压电源方案设计与分析 (1) 2.3复位电路方案设计与分析 (2) 3. 方案实施 (2) 3.1总体设计框图 (2) 3.2硬件设计 (3) 3.3软件设计 (6) 3.4电路仿真 (10) 3.5制板子与安装过程 (11) 3.6软硬件调试 (11) 4. 结果与结论 (12) 5 收获与致谢 (12) 6. 参考文献 (12) 7. 附件 (13) 7.1硬件电路图 (13)

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。 1.2要求 (1)利用模拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。 (2)当液位低于某一值时,停止加热。 (3)用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 (4)无竞争-冒险,无抖动。 1.3技术指标 (1)温度显示误差不超过1℃。 (2)温度显示范围为0℃—99℃。 (3)程序部分用PID算法实现温度自动控制。 (4)检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识,采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案: 方案一:采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路,其优点在于占用主控系统的I/O口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。 方案二:采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示,占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节省了电 ,但编程比较复杂,亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大,因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

(完整)基于89C51单片机交通灯课程设计要点

(完整)基于89C51单片机交通灯课程设计要点 编辑整理: 尊敬的读者朋友们: 这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)基于89C51单片机交通灯课程设计要点)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)基于89C51单片机交通灯课程设计要点的全部内容。

华北水利水电学院 基于C51单片机 交通灯课程设计实验报告 姓名:田坤 班级:125 专业:电子信息科学与技术 指导老师:辛艳辉刘明堂 2013年1月16日 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,正在不断的应用到实际生活中,并且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STC89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题.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。 关键词:交通灯 单片机 数码管 一 。总体设计思路 1.1设计目的及思路 设计目的 了解交通灯管理的基本工作原理,熟练掌握STC89C51的工作原理和应用编程,熟悉STC89C51单片机并行接口的各种工作方式和应用,并了解计数器/定时器的工作方式和应用编程外部中断的方法,掌握多位LED 显示问题的解决。 设计思路 (1)分析目前交通路口的基本控制技术,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,增加了倒计时显示提示。 (3)进行显示电路。 (4)进行软件系统的设计。 1。2 实际交通灯显示时序及状态转换的理论分析 图1所示为红绿灯转换的状态图。 图1 红绿灯状态转换图 表1 十字路口指示灯燃 亮方 S1 S4 S3 S2

51单片机交通灯课程设计

第一章单片机概述 单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。它在一块芯片内芯片内集成了计算机的各种功能部件,构成一种单片式的微型计算机。20世纪80年代以来,国际上单片机的发展迅速,其产品之多令人目不暇接,单片机应用不断深入,新技术层出不穷。 单片机的应用技术是一项新型的工程技术,其内涵随着单片机的发展而发展。由于MCS-51系列的单片机的模块化结构比较典型、应用灵活,为许多大公司所采纳,使8051系列的单片产品日新月异。在Intel公司20世纪80年代初推出MCS-51系列单片机以后,世界上许多著名的半导体厂商相继生产和这个系列兼容的单片机,使产品型号不断地增加、品种不断丰富、功能不断加强,在国内外单片机应用中占有重要地位。由于单片机具有功能强、体积小、价格低等一系列优点,在各个领域都有广泛的应用,有力地推动了各行各业的技术改造和产品更新换代。 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,

产品更新换代的节奏也越来越快。 第二章MSC-51芯片简介 8051是MCS-51系列单片机的典型产品。 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明: ·中央处理器:

中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。 ·数据存储器(RAM) 8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM 只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。 ·程序存储器(ROM): 8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。 ·定时/计数器(ROM): 8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 ·并行输入输出(I/O)口: 8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口: 8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。

基于51单片机的温度控制系统的设计

基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统,在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下: ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度; ②在不超过最高温度的情况下,能够通过按键设置想要的温度并显示;设有四个按键,分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键; ③DS18B20温度采集; ④超过设置值的±5℃时发出超限报警,采用声光报警,上限报警用红灯指示,下限报警用黄灯指示,正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求,本次设计是基于单片机的课程设计,由于实现功能比较简单,我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能,因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中,可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯,报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一:使用LED数码管显示采集温度和设定温度; 方案二:使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单,使用方便,但在使用时,若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号,且显示时数码管不断闪动,使人眼容易疲劳;若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好,背光亮度可调,而且比LED 数码管显示更多字符,但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后,我选用了LCD显示屏作为温度显示器件,由于显示字符多,在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度,可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。

3.硬件设计 根据设计要求,硬件系统主要包含6个部分,即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示: 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式,如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端,其频率范围为~12MHz ,经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路,为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作,其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作,以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中,有时会出现工作不正常的情况,为了从异常状态中恢复,同时也为了系统调试方便,需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式,因为本次设计要求需要有启动/复位键,因此本次设计采用按键复位,如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路

基于51单片机最小系统设计

基础强化训练任务书 学生姓名:董勇涛专业班级:电子0902 指导教师:洪建勋工作单位:信息工程学院 题目:基于51单片机最小系统设计 一、训练目的 主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练,提高学生的基础理论知识、基本动手能力,提高人才培养的基本素质。 二、训练内容和要求 1、基础课程和基本技能强化训练 (1)设计一个基于51单片机最小系统电路; (2)对所设计电路的基本原理进行分析; 2、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练 要求学生掌握基本的文献检索方法,科学查找和利用文献资料,同时要求学生获得正确地撰写论文的基本能力,其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。 3、基本动手能力和知识应用能力强化训练 (1)学习PROTEL软件; (2)绘制电路的原理图和PCB版图,要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范; 4、查阅至少5篇参考文献,按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书,全文用A4纸打印。 三、初始条件 计算机;Microsoft Office Word 软件;PROTEL软件 四、时间安排 1、20011年7 月 11日集中,作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明; 学生查阅相关资料,学习电路的工作原理。 2、2011年7 月 12日,电路设计与分析。 3、2011年7 月 13日至2010年7 月 14日,相关电路原理图和PCB版图的绘制。 4、2011年7 月15日上交基础强化训练成果及报告,进行答辩。 指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日 目录 摘要.................................................................................................................... 错误!未定义书签。

基于51单片机的智能交通灯课程设计

目录 摘要 (1) 1 系统硬件设计 (2) 1.1 80C51单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 1.2 74LS245引脚图及功能 (4) 1.3 八段LED数码管 (5) 1.4 硬件系统总控制电路 (6) 1.5各模块控制电路 (8) 1.5.1 交通灯控制电路 (8) 1.5.2 倒计时显示电路 (9) 1.5.3 紧急通行电路 (12) 1.5.4 声音警示装置 (13) 2 系统程序设计 (14) 2.1 主程序流程图 (14) 2.2 显示子程序流程图 (15) 3 心得体会 (16) 参考文献 (17) 附录源程序 (18)

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AT80S51,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,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。 关键词:AT89S51单片机;智能交通灯控制系统;

51单片机实现交通灯的设计

51单片机实现交通灯的设计 1.器材: 51单片机开发板一块; LED灯 2.功能: 东西向绿灯亮若干秒,黄 灯闪烁5 次后红灯亮,红灯亮后,南 北向由红灯变为绿灯,若干秒后南北 向黄灯闪烁5 此后变红灯,东西向变 绿灯,如此重复。 3. 程序: #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit r1=P0^0;//东西向灯;r代表red,y代表yellow,g代表green sbit y1=P0^1; sbit g1=P0^2; sbit r2=P0^3;//南北向灯 sbit y2=P0^4; sbit g2=P0^5; uchar count=0; uchar type=1;//闪烁次数,操作类型变量 void delay(unsigned int t)//延时程序 { while(--t); } void light()//显示程序实现所需功能 { switch(type) { case 1: r1=1;y1=1;g1=0;//1表示灯灭,0表示灯亮,即东西向绿灯与南北向红灯亮r2=0;y2=1;g2=1; delay(62500);//延时一下,为下一个显示作准备 type=2;//type赋值为2,即执得case 2; break; case 2: delay(62500);//消除影响,使led工作稳定; y1=~y1;g1=1;//进行闪烁,即东西向黄灯闪烁,绿灯关闭 if(++count != 10) return; count=0; type=3; break; case 3: r1=0;y1=1;g1=1;//东西向红灯,南北向绿灯亮 r2=1;y2=1;g2=0;

基于51单片机的交通控制系统模拟设计

基于51单片机的交通控制系统模拟设计 学院:电气与控制工程学院 专业:自动化 姓名:

目录 1. 设计思路 (2) 2.2显示界面方案 (2) 2.3输入方案: (2) 3 单片机交通控制系统总体设计 (2) 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (2) 3.2单片机交通控制系统的功能要求 (3) 3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (3) 4智能交通灯控制系统的硬件设计 (4) 4.1系统硬件总电路构成及原理 (4) 4.2系统硬件电路构成 (4) 4.3系统工作原理 (4) 5 系统软件程序的设计 (6) 5.1程序主体设计流程 (6) 参考文献 (17) 设计心得体会 (18) 附录 (19) 基于单片机的交通控制系统模拟设计

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,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)进行显示电路,灯状态电路,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,对于本系统,采用单片机C语言编写,对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究,了解定时器,中断以及延时原理,总体上完成了软件的编写。 2.单片机交通控制系统方案的比较、设计与论证 2.1 电源提供方案 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。 2.2 显示界面方案 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。 2.3 输入方案: 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,故选择方案二。 3 单片机交通控制系统总体设计 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。其具体状态如下所示。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。 通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下: ◆南北方向红灯灭,同时绿灯亮,东西方向黄灯灭,同时红灯亮,倒计时30秒。此状态下,东西向禁止通行,南北向允许通行。 ◆南北方向绿灯灭,东西方向红灯灭,同时黄灯亮,倒计时3秒。此状态下,除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。

基于51单片机的交通灯控制系统设计

目录 一引言 (2) 二概要设计 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2总体设计框图 (2) 三硬件设计 (3) 3.1LED循环电路设计 (3) 3.1.1 89cs51单片机概述 (3) 3.1.2 LED循环说明 (5) 3.2 倒计时显示电路 (5) 3.2.1 74LS164芯片 (5) 3.2.2 共阴极数码显示管 (6) 3.2.3 倒计时电路 (6) 3.2.4 急通车电路 (7) 四软件按设计 (7) 4.1 程序流程图: (7) 4.2 LED红绿灯显示 (8) 4.3倒计时显示 (9) 4.4 急通车控制 (9) 4.5程序代码 (9) 五总结 (9) 参考文献 (9) 附录一: (9) 附录二: (10)

基于51单片机的交通灯控制系统设计 摘要:在日常生活中,交通信号灯的使用,市交通得以有效管理,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。交通灯控制系统由80C51单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。系统除具有基本交通灯功能外,还具有时间设置、LED信息显示功能,市交通实现有效控制。 关键词:交通灯,单片机,自动控制 一引言 当今,红绿灯安装在个个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这个技术在19世纪就已经出现了。 1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械般手势信号灯,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会议大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转方式玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。1869年1月2日,煤气灯爆炸,是警察受伤,遂被取消! 电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红黄绿三色圆形的投光器组成,1914年始装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。 信号灯的出现,使得交通得以有效的管理,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。绿灯时通行信号灯,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非两一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆必需让合法的正在路口内行驶的车辆和过人行横线的行人优先通行。红灯是禁行信号灯,面对红灯的车辆必需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,但车辆已经十分接近停车线而不能安全停车的可以进入交叉路口! 二概要设计 2.1 设计思路 利用单片机实现交通灯的控制,该任务分以下几个方面: a 实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚,用软件实现。 b 用数码管显示倒计时。可以利用动态显示或静态显示,串行并出或者并行并出实现。 C 实现急通车。这需要人工实现,编程时利用到中断才能带到目的,只要有按钮按下,那么四个方向全部显示红灯,禁止以诶车辆通行。当情况解除,让时间回到只能隔断处继续进行。 2.2总体设计框图 见图一:

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。

51单片机红绿灯课程设计

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:

毕业设计(论文)-基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制系统设计

摘要 摘要 本课题针对教室灯光的控制,分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法,提出了基于单片机设计教室灯光智能控制系统的思路,并在此基础上开发了智能控制系统的硬件模块和相应软件部分。 该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件,采用热释红外人体传感器检测人体的存在,采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件,通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断,完成对教室灯光的智能控制,避免了教室用电的大量浪费。系统还具有报警功能;同时还采用了软/硬件的“看门狗”等抗干扰措施。 本系统程序部分采用C语言编写,采用模块化结构设计、条理清晰、通用性好,便于改进和扩充。该系统具有体积小,控制方便,可靠性高,针对性强,性价比高等优点,可以满足各类院校对教室灯光控制的要求,很大程度的达到节能目的。 关键词:智能控制器热释红外传感器单片机 1

引言 引言 当前,随着经济的飞速发展,能源短缺问题日益突出,成为一个国家经济发展的“瓶颈”。作为工业生产和人民生活不可或缺的电力能源更是如此。尤其现今越来越提倡低碳生活,节约能源已经成为一种全球共识,而作为培养社会精英的高校更应该起到榜样的作用。但是目前在校园内,教室灯火通明,却空无一人的现象屡见不鲜,这不仅造成了严重的资源浪费,也对高校的形象造成了很坏的影响。本文所研究的教室灯光控制系统就可以很好地实现节约能源的作用。 1 系统硬件组成 整个系统由中央控制电路、2×4按键电路、光敏传感电路、继电器驱动电路、时钟电路、液晶显示电路六个模块组成。其中,光敏传感电路模块主要完成对教室当前光线明暗程度的判定,时钟电路主要实现时基功能,两者分别提供光照和定时数据供以单片机为核心的中央控制模块进行逻辑判断,单片机最终将运算结果输出到液晶显示屏,同时对教室灯光进行控制。整个系统的硬件框图如图1所示。 1.1 中央控制模块 系统中,中央控制器主要用于接收两个外部数据,由此判断是否定时时间已到,教室光照是否充足。控制器根据这两个外部数据来进行逻辑运算,从而实现定时开关灯、刷新液晶显示屏,同时可以通过键盘设置时间日期、查看相关信息 根据系统设计要求,控制器选择了宏晶科技公司提供的STCl2C4052AD型单片机。该款是一种高速、高可靠性单片机,工作电压5.5~3.4V,Flash程序存储器4K字节,SRAM 为256字节,2个定时器,8路8位A/D转换器,可通过串口实现在线编程、A/D转换、看门狗等功能。 1.2 液晶显示电路 为了实现较好的人机交互界面,在本系统中采用1602液晶显示屏来显示用户的设定作息时间及用户所查询的信息。 点阵字符型液晶显示器是专门用于显示数字、字母、图形符号及少量自定义符号的显示器。这类显示器把LCD控制器/点阵驱动器/字符存贮器全做在一块印刷板上。系统选用日立公司的HD44780液晶显示。HD44780具有简单而功能较强的指令集,可实现字符移动/闪烁等功能。与MCU的传输可采用8位并行传输或4位并行传输2种方式。液晶显示电路如图2所示。 2

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