[精品論文]交通燈控制系統(tǒng)論文彩燈控制器設(shè)計(jì)論文

畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 QQ1714879127交通燈控制系統(tǒng)論文彩燈控制器設(shè)計(jì)論文基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來(lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢?靠的就是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)ATSC51和可編程并行I/O接口芯片8255A為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制囂，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過(guò)8051芯片的P1口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮。倒計(jì)時(shí)剩5秒時(shí)黃燈閃爍警示；車輛闖紅燈報(bào)警；綠燈時(shí)間可檢測(cè)車流量并可通過(guò)雙位數(shù)碼管顯示。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；交通燈 單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展對(duì)社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生了巨大的影響。今天，單片機(jī)及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展速度、深度及其廣度，在國(guó)防、科學(xué)研究、政治經(jīng)濟(jì)、教育文化等方面幾乎無(wú)所不及。將之用于交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。 1、單片機(jī)涵義 一臺(tái)能夠工作的計(jì)算機(jī)要有這樣幾個(gè)部份構(gòu)成：CPU(進(jìn)行運(yùn)算、控制)、RAM(數(shù)據(jù)存儲(chǔ))、ROM(程序存儲(chǔ))、輸入，輸出設(shè)備(例如：串行口、并行輸出口等)。在個(gè)人計(jì)算機(jī)上這些部份被分成若干塊芯片，安裝一個(gè)稱之為主板的印刷線路板上。而在單片機(jī)中，這些部份，全部被做到一塊集成電路芯片中了，所以就際=缸單片(單芯片)機(jī)，單片機(jī)即微控制器(Microniroller C)有一些單片機(jī)中除了上述部份外，還集成了其它部份如AID，DIA，定時(shí)計(jì)數(shù)器，RTC，各種串行接口等。 2、MSC-51芯片簡(jiǎn)介 2.1MSC-51結(jié)構(gòu) 8051是MCS-51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，8051單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)，計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線。 2.28255芯片簡(jiǎn)介 8255可編程并行接口芯片有三個(gè)輸入輸出端口，即A口、B口和c口，對(duì)應(yīng)于引腳PATPA0、PB7-PB0和PC7-PC0。其內(nèi)部還有一個(gè)控制寄存器，即控制口。通常A口、B口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。c口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成4位的端口，每個(gè)端口包含一個(gè)4位鎖存器。它們分別與端口A/B配合使用，可以用作控制信號(hào)輸出或作為狀態(tài)信號(hào)輸入。 8255有兩種控制命令字；一個(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是c口按位置位/復(fù)位控制字。 2.374LS373簡(jiǎn)介 SN74LS373。SN74LS374常用的8d鎖存器。常用作地址鎖存和I/0輸出，可以用74he373代換，74H373是高速CMOS器件，功能與74LS373相同，兩者可以互換。74LS373內(nèi)有8個(gè)相同的D型(三態(tài)同相)鎖存器，由兩個(gè)控制端(11腳c或EN；1腳OUT、CONT、OE)控制。當(dāng)OE接地時(shí)，若G為高電平，741Ls373接收由PPU輸出的地址信號(hào)；如果G為低電平，則將地址信號(hào)鎖存。 3、系統(tǒng)硬件 3.1交通管理的方案論證 東西、南北兩干道交于一個(gè)十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行。綠燈亮允許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩千道的公共停車時(shí)問(wèn)。設(shè)東西道比南北道的車流量。 3.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 選用設(shè)備8031單片機(jī)一片選用設(shè)備：8031彈片機(jī)一片，8255并行通用接口芯片一片，74LS07兩片，MAX692看門狗一片，共陰極的七段數(shù)碼管兩個(gè)雙向晶閘管若干，7805三端穩(wěn)壓電源一個(gè)，紅、黃、綠交通燈各兩個(gè)。開關(guān)鍵盤、連線若干。 4、控制器的軟件設(shè)計(jì) 4.1每秒鐘的設(shè)定 延時(shí)方法可以有兩種：一種是利用NCS-51內(nèi)部定時(shí)器才生溢出中斷來(lái)確定1秒的時(shí)間，另一種是采用軟延時(shí)的方法。 4.2計(jì)數(shù)器硬件延時(shí) 4.2.1初值計(jì)算 定時(shí)器工作時(shí)必須給計(jì)數(shù)器送計(jì)數(shù)器初值，這個(gè)值是送到TH和TL中的。他是以加法記數(shù)的，并能從全1到全0時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為c和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為TC。 4.2.21秒的方法 我們采用在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為20的軟件計(jì)數(shù)器和使TO定時(shí)5O毫秒，這樣每當(dāng)TO到50毫秒時(shí)cPu就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中，cPu先使軟件計(jì)數(shù)器減1，然后判斷它是否為零。為零表示1秒已到可以返回到輸出時(shí)間顯示程序。 4.3計(jì)數(shù)器軟件延時(shí) MCS-51的工作頻率為2-12MHZ，我們選用的8031單片機(jī)的工作頻率為6MHZ。機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的12倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為12*(1/6M)=2us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過(guò)指令的執(zhí)行條數(shù)來(lái)確定1秒的時(shí)間。 4.4時(shí)間及信號(hào)燈的顯示 4.4.18051并行口的擴(kuò)展 8051雖然有4個(gè)8位I/0端口，但真正能提供借用的只有Pl口。因?yàn)镻2和P0口通常用于傳送外部傳送地址和數(shù)據(jù)，P3口也有它的第二功能。因此，8031通常需要擴(kuò)展。由于我們用外部輸入設(shè)定紅綠燈倒計(jì)時(shí)初值、數(shù)碼管的輸出顯示、紅綠黃信號(hào)燈的顯示都要用到一個(gè)I/0端口，顯然8031的端口是不夠，需要擴(kuò)展。 擴(kuò)展的方法有兩種：(1)借用外部RAM地址來(lái)擴(kuò)展I/0端口；(2)采用I/0接口新片來(lái)擴(kuò)充。我們用8255并行接口信片來(lái)擴(kuò)展I/0端口。 4.4.28255與8051的連接 用8051的PO口的pO.7連接8255的片選信號(hào)，我們用8031的地址采用全譯碼方式，當(dāng)pO.7：0時(shí)片選有效，其他無(wú)效，pO.1用于選擇8255端口。 5、結(jié)論 本系統(tǒng)就是充分利用了8051和8255芯片的I/O引腳。系統(tǒng)統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)Intel8051和可編程并行I/0接口芯片8255A為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過(guò)8031芯片的Pl口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩5秒時(shí)黃燈閃爍警示(交通燈信號(hào)通過(guò)PA口輸出，顯示時(shí)間直接通過(guò)8255的PC口輸出至雙位數(shù)碼管)；車輛闖紅燈報(bào)警；綠燈時(shí)間可檢測(cè)車流量并可通過(guò)雙位數(shù)碼管顯示。 參考文獻(xiàn)： 1張毅剛