基于單片機(jī)AT89C51交通燈控制器的設(shè)計(jì)

1、基于基于AT89C51AT89C51的交通燈控制器的設(shè)計(jì)的交通燈控制器的設(shè)計(jì)姓名：張建猛姓名：張建猛學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：2010080870學(xué)院：機(jī)械與電子工程學(xué)院學(xué)院：機(jī)械與電子工程學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化專業(yè)：自動(dòng)化指導(dǎo)老師：胡波指導(dǎo)老師：胡波 劉明劉明目錄目錄1. 設(shè)計(jì)思路2. 設(shè)計(jì)方案3. 整體框圖4. 硬件設(shè)計(jì)5. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)6. 系統(tǒng)的系統(tǒng)的 Proteus Proteus軟件仿真軟件仿真1.設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路 按照常規(guī)我們假設(shè)一個(gè)十字路口為東西南北走向。初始狀態(tài)按照常規(guī)我們假設(shè)一個(gè)十字路口為東西南北走向。初始狀態(tài)為狀態(tài)為狀態(tài)0 0，東西方向綠燈通車，南北方向紅燈。經(jīng)過過一段時(shí)間，東西方向綠燈通車

2、，南北方向紅燈。經(jīng)過過一段時(shí)間（50S50S）轉(zhuǎn)換狀態(tài)）轉(zhuǎn)換狀態(tài)1 1，東西方向黃燈閃爍，東西方向黃燈閃爍10 S10 S，南北方向仍然紅燈。，南北方向仍然紅燈。再轉(zhuǎn)換到狀態(tài)再轉(zhuǎn)換到狀態(tài)2 2，南北方向綠燈通車，東西方向紅燈。經(jīng)過一段，南北方向綠燈通車，東西方向紅燈。經(jīng)過一段時(shí)間（時(shí)間（40S40S）轉(zhuǎn)換到狀態(tài)）轉(zhuǎn)換到狀態(tài)3 3，南北方向黃燈閃爍，南北方向黃燈閃爍10S10S，東西方向仍，東西方向仍然紅燈。如此循環(huán)下去，在這些狀態(tài)下，有數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)。然紅燈。如此循環(huán)下去，在這些狀態(tài)下，有數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)。圖圖1 1 交通燈狀態(tài)圖交通燈狀態(tài)圖 2. 2.設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)以本設(shè)計(jì)系

3、統(tǒng)以AT89C51AT89C51單片機(jī)為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，單片機(jī)為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，由倒計(jì)時(shí)顯示模塊、交通燈顯示模塊、按鍵控制模塊組成。軟件由倒計(jì)時(shí)顯示模塊、交通燈顯示模塊、按鍵控制模塊組成。軟件部分使用的是部分使用的是C C 語言編程，由軟件設(shè)置交通燈的初始時(shí)間。數(shù)碼語言編程，由軟件設(shè)置交通燈的初始時(shí)間。數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示，管采用動(dòng)態(tài)顯示，P0P0口送字形碼，口送字形碼，P2P2口送字位選通信號(hào)，通過單口送字位選通信號(hào)，通過單片機(jī)的片機(jī)的P1P1口控制各種信號(hào)燈的點(diǎn)亮與熄滅，采用中斷方式實(shí)現(xiàn)各口控制各種信號(hào)燈的點(diǎn)亮與熄滅，采用中斷方式實(shí)現(xiàn)各按鍵的功能。按鍵的功能。3.3.整體

4、框圖整體框圖 本設(shè)計(jì)采用模塊化本設(shè)計(jì)采用模塊化的分層次設(shè)計(jì)方法，的分層次設(shè)計(jì)方法，以單片機(jī)以單片機(jī)AT 89C51AT 89C51為控制核心，連接為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，由倒成最小系統(tǒng)，由倒計(jì)時(shí)顯示模塊、交計(jì)時(shí)顯示模塊、交通燈顯示模塊、按通燈顯示模塊、按鍵開關(guān)控制模塊等鍵開關(guān)控制模塊等組成。系統(tǒng)的總體組成。系統(tǒng)的總體框圖如圖所示?？驁D如圖所示。圖圖2 2 交通燈控制器框圖交通燈控制器框圖4. .硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用本系統(tǒng)采用AT89C51AT89C51單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng)，單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng)，1212個(gè)發(fā)光二極管分成個(gè)發(fā)光二極管分成4 4組紅綠黃三色燈構(gòu)成

5、信號(hào)燈指示模塊，組紅綠黃三色燈構(gòu)成信號(hào)燈指示模塊，4 4個(gè)數(shù)碼管東西南北方向各一個(gè)構(gòu)成倒計(jì)時(shí)顯示模塊，通過個(gè)數(shù)碼管東西南北方向各一個(gè)構(gòu)成倒計(jì)時(shí)顯示模塊，通過四個(gè)按鍵、模擬控制交通燈東西通行，四個(gè)按鍵、模擬控制交通燈東西通行，南北通行，返回，緊急情況各個(gè)交通燈工作情況之間相互轉(zhuǎn)南北通行，返回，緊急情況各個(gè)交通燈工作情況之間相互轉(zhuǎn)化。化。 圖圖3 3 交通燈控制系統(tǒng)原理圖交通燈控制系統(tǒng)原理圖5.5.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)交通燈的控制，程序的編寫用C語言來完成。系統(tǒng)控制程序可以分為若干模塊：初始化程序，按鍵開關(guān)控制程序，交通燈轉(zhuǎn)換控制程序，LED數(shù)碼管顯示程序，

6、按鍵消抖動(dòng)程序，延時(shí)程序，中斷服務(wù)子程序等。系統(tǒng)相應(yīng)的程序流程如下圖所示。圖圖4 4 程序流程圖程序流程圖6.6.系統(tǒng)的系統(tǒng)的 Proteus Proteus軟件仿真軟件仿真6.1 6.1 東西通行，南北禁行東西通行，南北禁行6.26.2東西禁行，南北通行東西禁行，南北通行7.結(jié)論結(jié)論 通過通過ProteusProteus仿真實(shí)現(xiàn)東西方向和南北方向的十字路口仿真實(shí)現(xiàn)東西方向和南北方向的十字路口的車輛相互交替通過，東西方向每次通行時(shí)間設(shè)置為的車輛相互交替通過，東西方向每次通行時(shí)間設(shè)置為6060秒、南北方向通行時(shí)間設(shè)置為秒、南北方向通行時(shí)間設(shè)置為5050秒。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)紅燈、秒。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)紅燈、黃燈、綠燈各狀態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)換，黃燈閃爍時(shí)間設(shè)置黃燈、綠燈各狀態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)換，黃燈閃爍時(shí)間設(shè)置為為1010秒，數(shù)碼管可以準(zhǔn)確進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示。通過按鍵秒，數(shù)碼管可