交通指示灯设计

1目录1.摘要.32.方案设计与设计思路2.1.交通规则图.42.2.交通灯设计.43.交通灯的总体设计.54.硬件设计4.1.AT89C51单片机的简介.64.2.红绿灯显示电路.74.3.震荡电路.74.4.复位电路.84.5.倒计时显示电路.84.6.仿真设计效果图.95.软件设计.106.调试与实物的运行.147.实物图片.1528.结束语.169.参考文献.173摘要随着社会和城市交通的快速发展，近几年机动车辆数字急剧增加，道路超负荷承载道路现象严重，致使交通事故逐年增加。交通灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障，因此解决好公路交通信号灯控制问题也是保障交通有序、安全、快速运行的重要环节。本设计是一款基于单片机AT89C51为控制核心的交通控制系统，它可以实现对车辆、行人的有效引导。设计中我们选用红、绿、黄三种不同LED发光管作为车辆和行人的指示，简化了设计，形象直观：采用LED数码管作为倒计时显示，可靠性高、抗干扰能力强，以提高效率，减缓交通拥挤。4设计思路与设计方案2.1交通规则图图1通过交通规则图，来实现各个路口的交通灯的闪烁2.2交通灯的总体设计可以分为三部分一硬件控制：通过拨动开关来向单片机输送不同的数据和信号二软件控制：在LED显示器上显示通行状态和通行时间使交通灯在不同的交通状况下显示不同的状态。5三通过开关控制直行与左转的先后顺序及通行时间。6交通灯的总体设计硬件设计原理框图图2软件设计原理框图7图38硬件设计4.1AT89C51单片机简介AT89C51内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的专用寄存器只能用于存放控制指令数据。用户只能访问而不能用于存放用户数据，所以用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。ST89C51单片机的外形结构为40条引脚双列直插式封装下面是单片机的引脚图以及简单的管脚说明：9图4104.2红绿灯显示电路交通灯最基本的功能是颜色灯的显示,每个路口均需红、黄、绿灯各一盏,提醒车辆的驾驶员注意红绿灯的转换。具体的指示灯的燃亮时间,下面是红绿灯与单片机的接线图：图54.3震荡电路AT89C51的XTAL1和XTAL2引脚分别为单极片内反相放大器的输入/输出端。在任何情况下，振荡器始终驱动内部时钟发生器向主机提供时钟信号。因为时钟发生器的输入是个二分频触发器，所以对外部振荡信号的脉宽无特殊要求，但必须保证高低电平的最小宽度。11图6124.4复位电路本文中的单片机采用了外接的复位电路，单片机复位后内部特殊功能寄存器复位后的状态为确定值。编程时如果记住一些特殊功能寄存器复位后的状态对于减少应用程序中的初始化是十分必要的。图74.5倒计时显示电路这里首先简单介绍一下7段LED数码管。LED数码管由七段发光线段组成每条线段可以是一个或几个发光二极管。只要使不同段的发光二极管发光，即可改变所显示的数字和字13母。LED七段数码管根据其内部LED的连接方法不同，有共阴极和共阳极两种接法：图84.6仿真效果图14图915软件设计主程序：voidmain()init();while(1)display();/-定时器T0中断程序入口voidtimer0()interrupt1using0TR0=0;/定时器T0关闭，及初始化T0TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;count-;/对定时器T0中断次数的计数if(count!=0)/判断是否到达1sTR0=1;elsecount=20;16ntime-;wtime-;stime-;etime-;/各个路口数码管显示时间-1if(int1=0)/判断交通灯状态是否为基本状态1n0_time=ntime;w0_time=wtime;s0_time=stime;e0_time=etime;n_yellow();/个路口数码管为零判断和黄灯控制w_yellow();s_yellow();e_yellow();elsen1_time=ntime;w1_time=wtime;s1_time=stime;e1_time=etime;sn_yellow();/基本状态1下，各路口数码管为零判断和黄灯控制we_yellow()；TR0=1;/-外部中断int1子程序入口，进入基本状态1和状态2的切换voidintr1()interrupt2using017TR0=0;/停止定时TH0=0X3C;TL0=0Xb0;count=20;int1=int1;/基本状态1(int1=0)和基本状态2(int1=1)的切换if(int1!=0)/进入基本状态2P0=P01;P3=P31;ntime=n1_time；wtime=w1_time;stime=s1_time;etime=e1_time;else/进入基本状态1P0=P00;P3=P30;ntime=n0_time;wtime=w0_time;stime=s0_time;etime=e0_time;TR0=1;/-外部中断int0子程序入口，进入紧急状态和基本状态18的切换voidintr0(void)interrupt0using0TR0=0;int0=int0;/int0=0表示基本状态；int0=1表示紧急状态if(int0!=0)/进入紧急状态P0=0X09;P3=0X9F;/全部显示红灯else/进入了基本状态if(int1=0)/判定进入到基本状态1P0=P00;P3=P30;elseP0=P01;P3=P31;/判定进入到基本状态2TH0=0x3c;TL0=0xb0;count=20;TR0=1;1920运行与实物的调试1.将主程序进行编译检测。2.链接实物硬件。3.从0100H单元开始连续运行，观察六个LED灯是否与交通显示情况对应，如果有偏差，则单步运行或断点运行，进行调试，直至满足设计要求。4.将实物硬件运行主程序，观察LED灯是否和交通灯规则显示的一样，如果不是一样，检查主程序是否有误，继续今天调试，直到和交通灯显示规则一样。21实物图片图1022结束语本系统采用了单片机作为核心控制器提高了系统的可靠性和稳定性，并且系统的调试和维护方便。本系统中的交通灯可用型号较大的指示灯，传感器在实际中也很容易实现。通过这次毕业设计，在叶老师