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近年来随着科技的飞速发展,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...
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更新于2023-03-03
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近年来随着科技的飞速发展,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AT89s52为中心器件来设计叫交通灯控制器,系统实用性强、操作性、扩展性强。我们组设计的单片机系统是由单片机系统、按键、LED 显示、交通灯演示系统组成。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置以及根据具体情况手动控制等功能。要求南北方向(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30秒、支干道每次通行间为20秒,时间可设置修改。在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道;黄灯亮时,要求每秒闪亮一次。东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用计时的方法)。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。
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摘要
近年来随着科技的飞速发展,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 AT89s52 为中心器件来设计叫
交通灯控制器,系统实用性强、操作性、扩展性强。我们组设计的单片机系统
是由单片机系统、按键、LED 显示、交通灯演示系统组成。系统除基本交通灯
功能外,还具有倒计时、时间设置以及根据具体情况手动控制等功能。要求南
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 30 秒、支干道每次通行间为 20 秒,时间可
设置修改。在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮 5 秒钟,才能变换运行车道;黄
灯亮时,要求每秒闪亮一次。东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指
示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用计时的方法)。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。
关键词:AT89S52 、交通灯、控制器
河南理工大学本科课程设计报告
目录
1、概述...............................................................................................................................................2
2、设计任务.......................................................................................................................................3
2.1 设计任务:设计一个交通灯控制系统。...........................................................................3
2.2 设计要求:1、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 30 秒、支干道每次通行时间 20S,时
间可设置修改。2、在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮 5 秒钟,才能变换运行车道。
3、黄灯亮时,要求每秒闪亮一次。 4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯
指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用计时的方法)。 5、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
3、系统总体设计方案及硬件设计...................................................................................................4
3.1 总体设计方案:...................................................................................................................4
3.2 电路设计方案:...................................................................................................................4
系统上电之后,南北路处于禁止通行的状态,东西路处于允许通行的状态。南北路亮
红灯时,东西路亮绿灯;南北路亮绿灯时,东西路亮红灯。南北路亮红灯时,东西路
亮绿灯;当绿灯时间减完之后,东西路换为黄灯,南北路仍为红灯。这样东西路与南北
路的时间同时减完。减完之后,东西路换为红灯,南北路换为绿灯,再经过一个绿灯
时间,南北路换为黄灯,东西路仍为红灯。这时东西路与南北路时间相同,同时减完。
减完后,南北路为红灯,东西路为绿灯。如此循环下去。利用 89s52 单片机控制交通
灯系统工作。其中 P0 口接数据输出口,与外部数码管连接,P2 口与数码管的 COM 口
连接,用于选择数据输出的地址,这样就可以实现时间的动态显示,并且节省了端口
数。P1 口作为红黄绿灯的控制口,通过上拉电阻将红黄绿灯的正极接高电平,负极接
在 P1 口上,我们可以利用控制单片机的 P1 口的输出数据控制红黄绿灯的亮灭。调时
可以利用外部中断 INT0 申请中断。当 INT0 为低电平时,单片机的 PC 指向 INT0 的中
断入口地址,从而转向中断服务程序。此时我们可以通过判断外部开关量的状态来对
红黄绿灯的显示时间进行修改。同时当 INT0 为低电平时,东西南北方向的都送红灯亮,
实现紧急情况下禁止通行。然后通过判断 INT0 的状态来决定中断是否返回,当 INT0
为低电平时,说明开关又一次按下,这是退出中断服务程序,继续执行主程序。........5
3.3 电源电路:...........................................................................................................................5
3.4 复位电路:...........................................................................................................................6
3.5 晶振电路:...........................................................................................................................6
3.6 红黄绿灯显示电路...............................................................................................................7
3.7 数码管显示电路...................................................................................................................7
3.8 按键控制电路:...................................................................................................................8
4 软件设计概述................................................................................................................................10
4.1 程序总体流程图:..........................................................................................................10
4.2 定时初值计算:.................................................................................................................11
4.3 中断服务程序如下:.........................................................................................................12
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河南理工大学本科课程设计报告
5、实验仿真:.................................................................................................................................14
6、实验总结:.................................................................................................................................15
参考文献:.......................................................................................................................................16
附 1:电路原理图............................................................................................................................17
附二:源程序...................................................................................................................................18
1、概述
总体设计方案共有五个部分组成,分别是:单片机 89s52、发光二极管电
路、LED 数显电路、晶振及复位控制电路、控制与设置开关电路。在进行伟福
仿真器调试过程中,程序运行正确,五个部分就同时工作,从而实现了交通灯
的基本功能和基本要求。
2
河南理工大学本科课程设计报告
2、设计任务
2.1 设计任务:设计一个交通灯控制系统。
2.2 设计要求:1、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 30 秒、支干道每次
通行时间 20S,时间可设置修改。2、在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮 5 秒
钟,才能变换运行车道。3、黄灯亮时,要求每秒闪亮一次。 4、东西方向、南
北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显
示(采用计时的方法)。 5、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
河南理工大学本科课程设计报告
3、系统总体设计方案及硬件设计
3.1 总体设计方案:
1、系统运行情况:初始状态时东西绿亮,南北红灯亮,20 秒后东西黄灯亮,
每秒闪烁一次, 5 秒后东西红灯亮,南北绿灯亮,30 秒后南北黄灯亮,每秒闪
烁一次,5 秒后南北红灯亮,东西绿灯亮,以后重复以上过程。
2、本系统同时用数码管显示东西、南北时间倒计时。
3、当一道有车而另一道无车时,交通灯控制系统能立即让有车道放行,由
中断实现。
4、东西、南北方向的控制灯由 P1.2—P1.7 控制。
3.2 电路设计方案:
4
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