基于單片機交通燈論文答辯PPT.ppt

指導教師 韓亞輝 單片機交通燈的控制 班級 10高職機電 1 班學生 王俊杰學號 2010110388 論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容 第一部分 單片機交通燈控制設計背景第二部分 系統(tǒng)需求分析第三部分 系統(tǒng)設計第四部分 系統(tǒng)仿真第五部分 致謝 背景近年來隨著科技的飛速發(fā)展 單片機的應用正在不斷深入 同時帶動傳統(tǒng)控制檢測技術日益更新 在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中 單片機往往作為一個核心部件來使用 僅單片機方面知識是不夠的 還應根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合 加以完善 十字路口車輛穿梭 行人熙攘 車行車道 人行人道 有條不紊 那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢 靠的就是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng) 交通信號燈控制方式很多 本系統(tǒng)采用MSC 51系列單片機ATSC51和可編程并行I O接口芯片80C51為中心器件來設計交通燈控制器 實現(xiàn)了能根據(jù)實際車流量通過8051芯片的P1口設置紅 綠燈燃亮時間的功能 紅綠燈循環(huán)點亮 倒計時剩秒時黃燈閃爍警示 本系統(tǒng)實用性強 操作簡單 擴展功能強 設計背景 系統(tǒng)需求分析 1 設計任務2 總體設計3 硬件設計4 軟件設計5 系統(tǒng)調(diào)試 1設計任務交通燈控制系統(tǒng)設計 設計要求1 南北方向 主干道 車道和東西方向 支干道 車道兩條交叉道路上的車輛交替運行 主干道每次通行時間都設為30秒 支干道每次通行間為20秒 時間可設置修改2 在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時 要求黃燈先亮5秒鐘 才能變換運行車道 3 黃燈亮時 要求每秒閃亮一次 設計要求 4 東西方向 南北方向車道除了有紅 黃 綠燈指示外 每一種燈亮的時間都用顯示器進行顯示 采用計時的方法 5 一道有車而另一道無車 實驗時用開關K0和K1控制 交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行 6 有緊急車輛要求通過時 系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行 A B道均為紅燈 緊急車由K2開關模擬 3 硬件設計 單片機選型 AT89S51復位電路 上電 按鈕晶振電路鍵盤 獨立鍵盤 中斷數(shù)碼管顯示 LEDLED指示燈顯示 2 總體設計 單片機 鍵盤 LED數(shù)碼管顯示 LED指示燈 復位電路 晶振電路 單片機交通燈控制基本構(gòu)成及原理 單片機設計交通燈控制系統(tǒng) 可用單片機直接控制信號燈的狀態(tài)變化 基本上可以指揮交通的具體通行 當然 接入LED數(shù)碼管就可以顯示倒計時以提醒行使者 更具人性化 本系統(tǒng)在此基礎上 加入了違規(guī)檢測電路和車流量檢測電路為單片機采集數(shù)據(jù) 單片機對此進行具體處理 及時調(diào)整控制指揮 為了超越視覺指揮的局限性 同時接上蜂鳴器 在聽覺上加強了指揮提醒作用 鍵盤操作指示 一道有車而另一道無車 實驗時用開關K0和K1控制 交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行 有緊急車輛要求通過時 系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行 A B道均為紅燈 緊急車由K2開關模擬 時間顯示電路 3 1電路原理圖 交通燈電路圖 交通燈電路 本設計利用單片機的p1口來驅(qū)動和控制各種信號燈的燃亮和燃亮時間 在實際中 交通燈的信號燈需要用高電壓控制 在這里我們只是模擬一下它的控制信號 所以我們就只用單片機的信號引腳直接來控制發(fā)光二極管 3 2鍵盤電路設計 K0主干道通行 K1支干道通行 K3返回 K2緊急境況 K4時間設置 軟件設計 控制流程圖 軟件設計 程序組成 初始化 系統(tǒng)初始化 中斷初始化 定時 交通燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換 顯示 指示燈 剩余時間 緊急狀態(tài) 入口 初始化 顯示 入口 狀態(tài)燈顯示 南北剩余時間顯示 東西剩余時間顯示 返回 主程序流程圖 顯示子程序流程圖 定時中斷入口 當前顯示時間減1 1秒到 是否有一個為0 狀態(tài)變換 判斷狀態(tài)S 東西綠燈南北紅燈 東西黃燈南北紅燈 東西紅燈南北綠燈 東西紅燈南北黃燈 Y N Y N 返回 定時中斷流程圖 交通燈南北方向綠燈向紅燈轉(zhuǎn)變 黃燈閃爍時仿真圖 中斷1入口 更換當前顯示值 南北0 東西0狀態(tài)燈 紅色 K2鍵按下 返回 N 調(diào)顯示子程序 關中斷 開中斷 Y 緊急情況急停按鈕 交通燈東西方向向南北方向轉(zhuǎn)變 黃燈亮 仿真結(jié)果分析 仿真實驗實現(xiàn)南北方向車道和東西方向車道兩條交叉道路的車輛交替運行 南北方向 主干道 每次通行時間設為30秒 東西方向通行時間設為20秒 時間可以在程序中修改 同時能夠?qū)崿F(xiàn)紅燈 黃燈 綠燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換 紅綠燈轉(zhuǎn)換時間為5秒 轉(zhuǎn)黃期間黃燈亮 可以準確顯示每個狀態(tài)所剩余的時間 按下禁行普通車輛鍵 東西南北方向都亮紅燈 按下南北放行鍵 南北綠燈亮 東西紅燈亮 按下東西放行鍵 東西綠燈亮 南北紅燈亮 任何時候按下返回鍵 此系統(tǒng)都將回到初始狀態(tài) 當緊急狀況出現(xiàn)時 按下緊急開關 可實現(xiàn)主干道和支干道全部禁止通行 允許緊急車輛安全通行 實現(xiàn)了課程設計的要求 仿真結(jié)果分析 致謝 感謝大學里教過我的老師 不僅