電路CAD課程設(shè)計

電路CAD課程設(shè)計報告題目交通信號燈控制系統(tǒng)學(xué)生姓名 學(xué)號 學(xué)院 專業(yè) 指導(dǎo)教師 2011年12月18日摘要隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化、城鎮(zhèn)化進程的加快，道路交通堵塞問題日趨嚴重，因此，一個好的交通燈控制系統(tǒng)，將給道路擁擠、違章控制等方面給予技術(shù)革新。隨著大規(guī)模集成電路及計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人工智能在控制技術(shù)方面的廣泛運用，智能設(shè)備有了很大的發(fā)展，是現(xiàn)代科技發(fā)展的主流方向?；?1單片機的交通控制系統(tǒng)以AT89C51單片機為路口控制核心、LED作為顯示、驅(qū)動電路與部分模擬器件構(gòu)成的一種電子產(chǎn)品。AT89C51單片機為控制核心，能實時的進行控制；可以及時的處理緊急情況并恢復(fù)現(xiàn)場，并可以長時間穩(wěn)定可靠的運行，提高了51單片的總體性能，讓此系統(tǒng)更高效。以下是AT89C51為核心的簡易交通控制系統(tǒng)設(shè)計原理圖以及利用protel制作的PCB板、利用proteus操作的仿真結(jié)果關(guān)鍵詞：交通信號燈，現(xiàn)代交通控制，AT89C51目錄設(shè)計任務(wù)………….……………….1狀態(tài)控制電路設(shè)計. ……………….1倒計時顯示電路設(shè)計 ………….…….1設(shè)計方案………...………………….12.1 交通信號燈的狀態(tài)圖 .……………….1交通信號燈程序設(shè)計 ………….…….1電原理圖設(shè)計……………..………………….43.1 電原理圖…………… ..……………….4原理圖分析………………4電路板圖設(shè)計……………….………………….54.1PCB板圖…………..……………….54.2PCB設(shè)計說明………..………….…….5仿真………………..5proteus仿真圖 5小結(jié)及感想…..………………….67附錄：元器件清單 78參考文獻…………..8設(shè)計任務(wù)提供一個可靠、安全、便捷的交通燈控制系統(tǒng)，系統(tǒng)要求交通信號燈的動作如下圖所示，并且可以用按鍵強制使南北通行或東西通行狀態(tài)控制電路設(shè)計單片機是在一塊芯片上集成了一臺微型計算機所需的CPU、存儲器、輸入/輸出部件和時鐘電路等。因此，它具有體積小、使用靈活、成本低、易于產(chǎn)品化、抗干擾能力強、可在各種惡劣環(huán)境下可靠地工作等特點。特別是它應(yīng)用面廣，控制能力強，使它在工業(yè)控制、智能儀表、外設(shè)控制、家用電器、機器人、軍事裝置等方面得到了廣泛的應(yīng)用。在這個狀態(tài)控制電路中，采用AT89C51的好處有，管腳充足，設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM,定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。倒計時顯示電路設(shè)計采用LED數(shù)碼管顯示。用發(fā)光二極管（簡稱LED）組成的字形來顯示數(shù)字，七個條形發(fā)光二極管排列成七段組合字型，便構(gòu)成了半導(dǎo)體數(shù)碼管。半導(dǎo)體數(shù)碼光分共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管，此次設(shè)計采用了共陰極數(shù)碼管顯示，即七個發(fā)光二極管的陰極連在一起接地。當(dāng)共陰極數(shù)碼管的某一陽極接高電平時，相應(yīng)的二極管發(fā)光，根據(jù)字形使某幾段二極管發(fā)光，所以共陰極數(shù)碼管需要輸出高電平有效的譯碼器來驅(qū)動設(shè)計方案交通信號燈的狀態(tài)圖正常情況下，交通信號燈如下循環(huán)東西向（B道）紅燈50s綠24s綠閃3s黃3s南北向（A道）綠燈44s綠閃3s黃3s紅30s當(dāng)有緊急情況發(fā)生時，即外部中斷0：緊急車輛通過，全紅燈；外部中斷1：東西向南北向即A、B兩道單獨過車此系統(tǒng)中A道為主干道，B道為支干道交通信號燈程序設(shè)計源程序清單如下ORG0000HLJMPMAINORG0003HLJMPINT00ORG0013HLJMPINT11ORG0030HMAIN:MOVSP,#30HSETBEASETBEX0SETBEX1SETBEX1SETBPXOCLRPX1

SETBITOSETBIT1;A道綠燈長亮44sSTART:MOVR2,#44MOV50H,#50

L1:LCALLDISPMOVP1,#0F5HLCALLDELAY1;1s延時DJNZR2,L1

;A道綠燈閃爍3sMOVR2,#3MOV50H,#6

L2:LCALLDISPLCALLDELAY2;0.5s延時

CPLP1.1LCALLDELAY2

CPLP1.1DJNZR2,L2;A道黃燈亮3sMOVR2,#3MOV50H,#3L3:LCALLDISP

LCALLDELAY1MOVP1,#0F3HDJNZR2,L3;B道綠燈亮24sMOVR2,#24MOV50H,#30L4:LCALLDISP

MOVP1,#0EEH

LCALLDELAY1DJNZR2,L4

;B道綠燈閃爍3sMOVR2,#3MOV50H,#6

L5:LCALLDISP

LCALLDELAY2CPLP1.4LCALLDELAY2CPLP1.4DJNZR2,L5;B道黃燈亮3sMOVR2,#3MOV50H,#3L6:LCALLDISPLCALLDELAY1

MOVP1,#0DEHDJNZR2,L6

；正常循環(huán)SJMPSTART；外部中斷0,緊急車輛通過，全紅燈ORG0100HINT00:PUSH50HMOV50H,#15MOVP1,#0F6HMOVR0,#15

L7:LCALLDISP

LCALLDELAY1DJNZR0,L7

POP50HRETI；外部中斷1,A、B兩道單獨過車ORG0130H

INT11:PUSH50HMOVP3,#0FHMOVA,P3JNBACC.0,L8JBACC.1,L11MOVP1,#0EEHMOVR0,#15MOV50H,#15

L9:LCALLDISP

LCALLDELAY1DJNZR0,L9SJMPL11L8:MOV50H,#15

MOVP1,#0F5HMOVR0,#15L10:LCALLDISPLCALLDELAY1DJNZR0,L10L11:POP50HRETI;延時1s程序ORG0150HDELAY1:MOVR3,#10L12:MOVR4,#50L13:MOVR5,#125L14:NOP

NOPDJNZR5,L14DJNZR4,L13DJNZR3,L12

RET;延時0.5s程序ORG0200HDELAY2:MOVR3,#10L15:MOVR4,#25L16:MOVR5,#125

L17:NOPNOPDJNZR5,L17DJNZR4,L16DJNZR3,L15

RETORG0250HDISP:MOVA,50H

MOVB,#10

DIVABANLA,#0FH

SWAPAANLB,#0FH

ADDA,B

MOVP2,ADEC50H

RET

END

電原理圖設(shè)計電原理圖、LEDY2分別是南北向和東西向的紅、綠、LEDR1、LEDG1、LEDY1和LEDR2、LEDY2分別是南北向和東西向的紅、綠、黃燈顯示燈，電路板圖設(shè)計PCB板圖2一oftue?-SUIA一?一2一oftue?-SUIA一?一^~l膵PCB設(shè)計說明將原理圖創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表格后制作PCB板，在封裝庫中創(chuàng)建了一個原理圖中紅綠燈LED需要的封裝形式，命名為LED，如下圖封裝形式DIP-40也是自己重新設(shè)計的，因為庫中占用面積太大，所以重新制作了個小點的。PCB板圖中采用雙層板均采用15mil的線，個別采用lOmil仿真5.1proteus仿真圖

R5.hh.zu.?TE>L1L?T￡：-rLR5.hh.zu.?TE>L1L?T￡：-rL[>XTALt[>XTAL3■■r?ex.'□-ex.fXTALIPDU'h.LCPD.ir.HD1PD^i'h.DZ:：:TA12PCI畑PD.4/AD*PCIS'h.bP口fi'AKF.STPD.Tr.H.DTPZIVASFZ.1MP2^*A<]PZJ'AHALEPZ.WAtZ曲P2J9A1+PZ.7WSrmPZDfRXDp11piP12P3z/nnnP1.+pi.+iinPISP3ST1F1.SF3JSWCP1.7P^.TiTT■zzrzi■Z3PZZ■2+■2SPZ+■ZGPZ5■Z7廣比■3：PZT■*1□-'--■11■1ZF：7..R：3..10(...1Q：.>TE：-n\J?TE：-d_J6小結(jié)及感想7附錄：元器件清單庫中元件名LibRef兀件標號Designate元件參數(shù)PartType元件封裝FootprintSWSPSTSWA（空白）SIP2SWSPSTSWB（空白）SIP2SWSPSTSWC（空白）SIP2ANDU2ANDSIP3Component」L1（空白）SIP4Component」L2（空白）SIP4LEDLEDR1（空白）LEDLEDLEDG1（空白）LEDLEDLEDY1（空白）LEDLEDLEDR2（空白）LEDLEDLEDG2（空白）LEDLEDLEDY2（空白）LEDCRYSTALXI（空白）SIP2CAPC033pFRAD0.2CAPC133pFRAD0.2CAPC210uFRAD0.2RES2R110KRAD0.2

RES2R210KRAD0.2RES2R310KRAD0.2RES2R4330AXIAL0.3RES2R5330AXIAL0.3RES2R6330AXIAL0.