智能交通燈設(shè)計(jì)

精品文檔酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)2014級(jí)電氣自動(dòng)化 專業(yè)題 目： 智能交通燈的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間： 2015.12.14 —12.18學(xué)生姓名： 吳生元指導(dǎo)教師： 岳志明 杜娟班 級(jí)： 14 電氣自動(dòng)化（1）班2015 年12月18日。1歡迎下載精品文檔目錄一方案的設(shè)計(jì). 1（一）方案的設(shè)計(jì)與論證 1（二）電源提供方案 . 2（三）顯示界面方案 . 2（四）功能介紹. 2二、硬件設(shè)計(jì). 4（一）總體設(shè)計(jì). 4（二）單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 4（三）單片機(jī)的外圍電路設(shè)計(jì) 6（四）硬件調(diào)試. 8三交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9（一）十字路口交通信號(hào)燈具體的控制要求 9（二）十字路口交通信號(hào)燈示意圖 10四、軟件設(shè)計(jì). 11（一）軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用環(huán)境 11（二）軟件設(shè)計(jì)流程 . 11五、結(jié)論 12參考文獻(xiàn) . 13附件一：總體原理圖 . 14附件二：源程序代碼 . 14。2歡迎下載精品文檔智能交通燈的設(shè)計(jì)摘要：本系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89S52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)AT89S52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。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。目前，伴隨著機(jī)動(dòng)車輛的不斷增加，尤其是十字路口的交通建設(shè) 頗為關(guān)鍵，嚴(yán)重的影響到城市交通安全。社會(huì)主義建設(shè)以來(lái)，有許許多多的設(shè)計(jì)工作者投身于十字路口交通建設(shè)的研究之中，創(chuàng)造和設(shè)計(jì)出了很多新型的方案，把我國(guó)交通建設(shè)推向了更高的發(fā)展階段。關(guān)鍵詞：AT89S52單片機(jī)；交通燈；倒計(jì)時(shí)；時(shí)間顯示一 方案的設(shè)計(jì)（一）方案的設(shè)計(jì)與論證本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，以 LED數(shù)碼管作為倒計(jì)時(shí)指示，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求我們考慮了各功能模塊的幾種設(shè)計(jì)方案，以求最佳方案，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)各種狀態(tài)，系統(tǒng)還增設(shè)了根據(jù)交通擁擠情況可分別設(shè)置主干道和次干道的通行時(shí)間，以提高效率，緩減交通擁擠。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖所示。交通燈控制的框圖如下圖所示，主要有控制電路、按鍵電路、晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路、電源電路等電路組成。電源電路數(shù)碼管顯示電路時(shí)鐘電路 單片機(jī)復(fù)位電路Led信號(hào)燈控制電路按鍵電路。1歡迎下載精品文檔圖1交通燈控制的框圖（二）電源提供方案為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源。本次設(shè)計(jì)考慮了兩種電源方案：方案一：采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。此方案的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點(diǎn)是各模塊都采用獨(dú)立電源，會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。方案二：采用單片機(jī)控制模塊提供電源。該方案的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)明扼要，節(jié)約成本；缺點(diǎn)是輸出功率不高。綜上所述，選擇第二種方案。（三）顯示界面方案該系統(tǒng)要求完成倒計(jì)時(shí)功能。基于上述原因，本次設(shè)計(jì)考慮了兩種方案：方案一：完全采用點(diǎn)陣式 LED顯示。這種方案功能強(qiáng)大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作。方案二：完全采用數(shù)碼管顯示。這種方案優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可以完成倒計(jì)時(shí)功能。缺點(diǎn)是功能較少，只能顯示有限的符號(hào)和數(shù)碼字符。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，方案二已經(jīng)滿足了要求，所以本次設(shè)計(jì)采用方案二以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。這里同樣討論了兩種方案：方案一：采用 8155擴(kuò)展I/O口、鍵盤及顯示等。該方案的優(yōu)點(diǎn)是使用靈活可編程，并且有 RAM及計(jì)數(shù)器。若用該方案，可提供較多 I/O口,但操作起來(lái)稍顯復(fù)雜。方案二：直接在 I/O口線上接上按鍵開關(guān)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)精簡(jiǎn)和優(yōu)化了電路，所以剩余的端口資源還比較多。由于該系統(tǒng)是對(duì)交通燈及數(shù)碼管的控制， 只需用單片機(jī)本身的 I/O口就可實(shí)現(xiàn)，且本身的計(jì)數(shù)器及 RAM已經(jīng)夠用，故選擇方案二。（四） 交通燈運(yùn)行狀態(tài)。2歡迎下載精品文檔（五） 功能介紹由單片機(jī)、按鍵、發(fā)光二極管、共陽(yáng)數(shù)碼管、三極管設(shè)計(jì)而成。按鍵說(shuō)明：設(shè)置鍵、加鍵、減鍵、緊急模式鍵，單獨(dú)一個(gè)按鍵為復(fù)位按鍵。3. .單片機(jī)型號(hào)：STC89C52.可以設(shè)置東西、南北的倒計(jì)時(shí)時(shí)間。緊急模式:當(dāng)消防車、救護(hù)車等特殊車輛通行時(shí)按下；緊急模式鍵：全部亮紅燈，待緊急車輛通過(guò)后，再恢復(fù)后再退出。夜間模式：4個(gè)方向黃燈閃爍?？梢园存I設(shè)置交通燈東西、南北的倒計(jì)時(shí)時(shí)間，第一次按設(shè)置鍵是設(shè)置東西方向的時(shí)間，第二次按設(shè)置鍵是設(shè)置南北方向的時(shí)間，再按加減鍵就可以設(shè)置對(duì)應(yīng)的時(shí)間。設(shè)定的參數(shù)具有掉電保存，保存在STC單片機(jī)的內(nèi)部，上電無(wú)需重新設(shè)置。9.東西和南北方向各有兩個(gè)數(shù)碼管分別顯示時(shí)間、東西和南北的時(shí)間相差5秒，這5秒為黃燈閃爍的時(shí)間。當(dāng)有特殊情況時(shí)，可以按緊急模式進(jìn)行調(diào)整。。3歡迎下載精品文檔第一次按緊急鍵4個(gè)方向全部亮紅燈（禁止通行）第2次東西南北4個(gè)方向黃燈閃爍(夜間模式)第3次南北綠燈亮東西紅燈亮（南北優(yōu)先通行）第4次南北紅燈亮東西綠燈亮（東西優(yōu)先通行）再按一次回到正常顯示，不同的模式適合不同的交通情況（如夜間模式，有交通事故的時(shí)候）可以實(shí)現(xiàn)特種車輛優(yōu)先通行或交通事故應(yīng)急處理。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，要考慮的方方面面很多，除了實(shí)現(xiàn)交通燈基本功能以外，主要還要考慮如下幾個(gè)因素： ①系統(tǒng)穩(wěn)定度；②器件的通用性或易選購(gòu)性；③軟件編程的易實(shí)現(xiàn)性； ④系統(tǒng)其它功能及性能指標(biāo)；因此硬件設(shè)計(jì)至關(guān)重要?，F(xiàn)從各功能模塊的實(shí)現(xiàn)逐個(gè)進(jìn)行分析探討。（一）總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為控制核心，采用模塊化設(shè)計(jì)，共分以下幾個(gè)功能模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)、鍵盤及狀態(tài)顯示、倒計(jì)時(shí)模塊等。單片機(jī)作為整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調(diào)整機(jī)工作的控制器，又是數(shù)據(jù)處理器。它由單片機(jī)振蕩電路、復(fù)位電路等組成。系統(tǒng)采用雙數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，最大顯示數(shù)字 99。友好的人機(jī)界面、靈活的控制方式、優(yōu)化的物理結(jié)構(gòu)是本設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)。（二） 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)AT89S52單片機(jī)是一款低功耗、低電壓、高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KB（可經(jīng)受1000次擦寫