《交通灯控制器》ppt课件

1、交通灯控制器交通灯控制器 指点教师：邵婷婷 设计组员：赵永强 王艳维 李广康 一 根本功能要求 能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、 绿灯指示形状两组红黄绿灯； 两组数码管实现倒计时显示，东西方向绿灯45s 南北绿灯60s，由绿灯变红灯转换过程中，黄灯5s过 渡。 二 要求分析 此题需求时钟控制和驱动数码管显示时间以及红 绿黄三种LED灯亮暗，有数字系统控制和单片机 控制两种。 系统中要求有45s,60s,5s三种定时信号，定时起始 信号由主控制电路给出，定时时间终了信号也输 入到主控制电路，并经过主控制电路去开起或封 锁三色交通灯。 主控制电路实此题的中心，它的输入信号来自三 个定时信

2、号。 红 黄 绿红 黄 绿 译码驱动电路 主控电路 45s定时60s定时5s定时 时基电路 显 示 驱 动 电 路 数 码 显 示 东西方向 南北方向 交通灯形状序表 态序 东西方向 南北方向时间 1绿灯亮 允许通行红灯亮 不允通行45s 2黄灯亮 停 车红灯亮 不允通行5s 3红灯亮 不允通行绿灯亮 允许通行60s 4红灯亮 不允通行黄灯亮 停 车5s 东西绿灯45s 黄灯5s 红灯65s 南北绿灯60s 黄灯5s 红灯50s 西 东 北 南 方案一 数字电路系统 系统由控制器和处置器组成，控制器接纳外部系统时钟信 号。处置器由定时器和译码显示器组成。定时器能向控制器 发出定时信号，译码显示

3、器在控制器的控制下，改动交通灯 信号。 秒脉冲发 生器 定时器 控制器译码器 数码显示 三色交 通灯 下页 三 方案分析 系统框图 定时器由系统秒脉冲和同步计数器构成。时钟脉冲上升沿到 来时，在控制信号ST的作用下，计数器从零开场计数，并向控 制器提供模M45、M5、M60信号，即Tl、Tx、Ty。定时器框图 如下。 Q3 Q2 Q1 Q0 74LS163 CTt CR D3 D2 D1 D0 CTp Q3 Q2 Q1 Q0 74LS163 CTt CR D3 D2 D1 D0 CTp CO & St 1 1 TX & CP TL TY 定时器 前往 控制器 控制器是交通管理的中心，它可以按照

4、交通管理规 那么控制信号灯任务形状的转换。 TX=5s，TL=45s，TY=60s， 选用两个D触发器FF1、FF0 为时序存放器产生 4种形状， 控制器形状转换的条件为 TL,TY和TX，当控制器处于 Qn1Q0n 00形状时，假设 TL 0，那么控制器坚持在00 形状；否那么，那么控制器转 换到Q1n+1Q0n+1 01形状。 这两种情况与条件TY无关，所 以用无关项X表示。其他情 况依次类推，同时表中还列出 了形状转换信号ST。 TX TX 译码器 系统输出是在系统输出是在Q1Q0驱动驱动 下的六个信号灯，各形状下的六个信号灯，各形状 与信号灯的关系由表与信号灯的关系由表1-2给给 出。

5、出。 译码器形状图 形状AG AY ARBG BY BR 001 0 0 0 0 1 010 1 00 0 1 100 0 11 0 0 110 0 10 1 0 Q1 Q0 Y0 Y1 Y2 Y3 1 1 BR AY BY AR BG AG 器件:选用74LS或74LS 前往 秒脉冲电路 运用价钱低廉的 32768HZ 晶体，在配上 CD4060 电路，电压范 围为 3 18V，静态电流随电压提高而上升，在 +5V 供电 时，静态电流约 0.25 5uA，在 3.0V 电池供电时会停振。 前往 方案二 单片机控制电路 AT89S51 电源 时钟电路 复位电路 交通灯时间显示 三色交通灯 基于

6、AT89S51来实现交通灯控制 实际框图 时钟电路 XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2那么 是输出端，运用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加 到XTAL1，而XTAL2悬空。 复位电路 复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方 式，此电路系统采用的是上电与按钮复位电路。 复位后P0P3口 均置1引脚表现为 高电平，程序计 数器和特殊功能 存放器SFR全部 清零 计时显示 ， 分段式显示器LED数码管由7条线段围成8字型，每一段 包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出明 晰的光。只需按规律控制各发光段亮、灭，就可以显示各种 字形或符号。LED数码管有共阳、共阴之

7、分。图3-4是共阳 式、共阴式LED数码管的原理图和符号图。 四 方案确定 方案二 优点：所需芯片只需一个AT89S51单片机，电路简 单，本钱低，可靠性高，抗干扰才干强，灵敏性高，红绿灯亮 的时间可以在程序里恣意设置。 缺陷：程序复杂，编写与调试需求很多时间 根据上述两种方案的对比，我们确定运用方案二。 方案一 缺陷：需求的芯片有两片74LS153(双四选一数据选 择器)，三片74LS74(双D触发器),两片74LS163可预置 四位二进制计数器,74LS二线-四线译码器,74LS04 六反相器，CD4060。所需芯片多，造价大。而且电 路复杂，连线较多，焊接费事。 优点：不用编写程序，只需

8、硬件正确便可任务。 AT89S51 AT89S51单片机简介 AT89S51 为 ATMEL 所消费 的可电气烧录清洗的 8051 相 容单芯片，内带4K字节闪烁 可编程可擦除只读存储器， 高性能8位微处置器。由于将 多功能8位CPU和闪烁存储器 组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89S51是一种高效微控制 器。 模拟电路图 U1 Z84C20-DIP(40) D0 19 D1 20 D2 1 D3 40 D4 39 D5 38 D6 2 D7 3 PA0 15 PA1 14 PA2 13 PA3 12 PA4 10 PA5 9 PA6 8 PA7 7 ARDY 18 ASTB 16 BRD

9、Y 21 BSTB 17 PB0 27 PB1 28 PB2 29 PB3 30 PB4 31 PB5 32 PB6 33 PB7 34 INT 23 IEI 24 IEO 22 +5V 26 GND 11 CLK 25 B/ASEL 6 C/DSEL 5 CE 4 MI 37 IORQ 36 RD 35 LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 LED6 R1 330 R3 330 R4 330 R5 330 R6 100 R7 10k R8 330 R9 330 1 2 3 4 5 6 VCC 5V C1 22pF C2 22pF J1A Key = A C3 10uF C4 30pF Key=A 50% 13 14 16 0 U4 A B C D E F G H A B C D E F G H CK 17 18 19 20 21 22 23 24 2