基于单片机交通灯论文答辩模板

1、单单片机交通灯的控制片机交通灯的控制 指指导教师导教师： ?班班级级：自：自动动化班化班 学学生：生： 学号学号： LOGO 论文的结构和主要内容论文的结构和主要内容 ?第一部分：单片机交通灯控制设计背景第一部分：单片机交通灯控制设计背景 ?第二部分：系统需求分析第二部分：系统需求分析 ?第三部分：系统设计第三部分：系统设计 ?第四部分：系统仿真第四部分：系统仿真 ?第五部分：致谢第五部分：致谢 LOGO 设计背景设计背景 ? 背景背景 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在断深入，同时带动传统控制检

2、测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用控制方式很多

3、。本系统采用MSC-51系列单片机系列单片机ATSC51和可编程并行和可编程并行I/O接口芯片接口芯片80C51为中为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过流量通过8051芯片的芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩秒时黄灯闪烁的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩秒时黄灯闪烁警示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。警示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 系统需求分析系统需求分析 ?1、设计任务、设计任务 ?2、总体设计、总体设计 ?3、硬件设计、硬件设计 ?4、软件设计、软件设计

4、?5、系统调试、系统调试 LOGO 1设计任务设计任务 交通灯控制系统设计交通灯控制系统设计 ?设计要求设计要求 ?1、南北方向（主干道）车道和东西方向（支干、南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为道每次通行时间都设为 30秒、支干道每次通行间秒、支干道每次通行间为为20秒，时间可设置修改秒，时间可设置修改 ?2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮 5秒钟，才秒钟，才能变换运行车道；能变换运行车道； LOGO ?3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次；、黄灯亮时，要求每秒

5、闪亮一次； 设计要求设计要求 ?4、东西方向、南北方向车道除了有红、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）；显示器进行显示（采用计时的方法）； ?5、一道有车而另一道无车（实验时用开、一道有车而另一道无车（实验时用开关关 K0 和和 K1 控制），交通灯控制系统能控制），交通灯控制系统能立即让有车道放行；立即让有车道放行； ?6、有紧急车辆要求通过时，系统要能禁、有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧道均为红灯，紧急车由急车由K2 开关模拟。开关模拟。

6、 LOGO 3、硬件设计、硬件设计 ?单片机选型：单片机选型：AT89S51 ?复位电路：上电复位电路：上电+按钮按钮 ?晶振电路晶振电路 ?键盘：独立键盘键盘：独立键盘+中断中断 ?数码管显示：数码管显示：LED ?LED指示灯显示指示灯显示 LOGO 2、总体设计、总体设计 键盘 LED数码管显示 单片机 LED指示灯 复位电路 晶振电路 LOGO 单片机交通灯控制基本构成及原理单片机交通灯控制基本构成及原理 ?单片机设计交通灯控制系统，可用单单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制信号灯的状态变化，基片机直接控制信号灯的状态变化，基本上可以指挥交通的具体通行，当然本上可以指挥交通的具

7、体通行，当然，接入，接入LED数码管就可以显示倒计时数码管就可以显示倒计时以提醒行使者，更具人性化。本系统以提醒行使者，更具人性化。本系统在此基础上，加入了违规检测电路和在此基础上，加入了违规检测电路和车流量检测电路为单片机采集数据，车流量检测电路为单片机采集数据，单片机对此进行具体处理，及时调整单片机对此进行具体处理，及时调整控制指挥，为了超越视觉指挥的局限控制指挥，为了超越视觉指挥的局限性，同时接上蜂鸣器，在听觉上加强性，同时接上蜂鸣器，在听觉上加强LOGO 了指挥提醒作用。了指挥提醒作用。 8级级LED数码管显示数码管显示 车流量传感器车流量传感器 蜂鸣器蜂鸣器 单片机单片机 按键控制按

8、键控制 最小系统外最小系统外围接口围接口 红黄绿信号灯红黄绿信号灯 LOGO 键盘操作指示键盘操作指示 ?一道有车而另一道无车（实验时用开关一道有车而另一道无车（实验时用开关 K0 和和 K1 控制），交通灯控制系统能立控制），交通灯控制系统能立即让有车道放行；即让有车道放行； ?有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车道均为红灯，紧急车由由K2 开关模拟。开关模拟。 LOGO 时间显示电路时间显示电路 LOGO 3.1电路原理图电路原理图 RP1123456789C233pX1CRYSTAL19U1XTAL1P0

9、.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617RESPACK-8C333p18XTAL2C19100nRSTR13220RR141k293031PSENALEEAD1 D12D5

10、LED-GREENLED-YELLOWLED-RED12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51R1 R2 R3470R 470R 470RD4D9D8R7R10R11470RR12470R470RD3LED-GREENR8LED-GREEN470RR9470RLED-YELLOWLED-RED470RD11D6时间设定时间设定紧急情况紧急情况返回返回支干道通行支干道通行LED-YELLOWLED-REDK4K2K3K1R4 R5 R6470R 470R 470RD2 D10D7LED-GREENLED-YELLOWLED-RED主干道通行主干

11、道通行K0LOGO 交通灯电路图交通灯电路图 LOGO 交通灯电路交通灯电路 ?本设计利用单片机的本设计利用单片机的 p1口来驱口来驱动和控制各种信号灯的燃亮和动和控制各种信号灯的燃亮和燃亮时间，在实际中，交通灯燃亮时间，在实际中，交通灯的信号灯需要用高电压控制，的信号灯需要用高电压控制，在这里我们只是模拟一下它的在这里我们只是模拟一下它的控制信号，所以我们就只用单控制信号，所以我们就只用单片机的信号引脚直接来控制发片机的信号引脚直接来控制发光二极管光二极管 LOGO 3.2键盘电路设计键盘电路设计 ? K4时间设置时间设置 K2紧急境况紧急境况 K3返回返回 K1支干道通行支干道通行 K0主

12、干道通行主干道通行 LOGO 软件设计软件设计 控制流程图控制流程图 东西绿灯东西绿灯 南北红灯南北红灯 东西黄灯闪东西黄灯闪 南北红灯亮南北红灯亮 东西红灯亮东西红灯亮 南北黄灯闪南北黄灯闪 东西红灯东西红灯 南北绿灯南北绿灯 LOGO 软件设计软件设计 ?程序组成：程序组成： ?初始化（系统初始化，中断初始化）初始化（系统初始化，中断初始化） ?定时（交通灯状态转换）定时（交通灯状态转换） ?显示（指示灯、剩余时间）显示（指示灯、剩余时间） ?紧急状态紧急状态 LOGO 入口 初始化 入口 状态灯显示 显示 南北剩余时间显示 东西剩余时间显示 主程序流程图主程序流程图 返回 显示子程序流程

13、图显示子程序流程图 LOGO 定时中断入口 定时中断流程图定时中断流程图 1秒到？ Y N 当前显示时间减1 是否有一个为0？ Y N 状态变换 判断状态S 东西绿灯东西绿灯 南北红灯南北红灯 东西黄灯东西黄灯 南北红灯南北红灯 东西红灯东西红灯 南北绿灯南北绿灯 东西红灯东西红灯 南北黄灯南北黄灯 返回 LOGO 交通灯南北方向绿灯向红灯转变，黄灯闪烁时仿真图交通灯南北方向绿灯向红灯转变，黄灯闪烁时仿真图 中断1入口 关中断 更换当前显示值： 南北0，东西0 状态灯：红色 紧急情况紧急情况 急停按钮急停按钮 调显示子程序 N Y K2键按下？ 开中断 返回 LOGO 交通灯东西方向向南北方向

14、转变，黄灯亮交通灯东西方向向南北方向转变，黄灯亮 仿真结果分析仿真结果分析 仿真实验实现南北方向车道和东西方向车道两条仿真实验实现南北方向车道和东西方向车道两条交叉道路的车辆交替运行，南北方向（主干道）每交叉道路的车辆交替运行，南北方向（主干道）每次通行时间设为次通行时间设为30秒、东西方向通行时间设为秒、东西方向通行时间设为 20秒，时间可以在程序中修改。同时能够实现红灯、秒，时间可以在程序中修改。同时能够实现红灯、黄灯、绿灯状态转换，红绿灯转换时间为黄灯、绿灯状态转换，红绿灯转换时间为 5秒，转秒，转仿真结果分析 黄期间黄灯亮。可以准确显示每个状态所剩余的时黄期间黄灯亮。可以准确显示每个状态所剩余的时间，按下禁行普通车辆键，东西南北方向都亮红灯间，按下禁行普通车辆键，东西南北方向都亮红灯；按下南北放行键，南北绿灯亮，东西红灯亮；按；按下南北放行键，南北绿灯亮，东西红灯亮；按下东西放行键，东西绿灯亮，南北红灯亮；任何时下东西放行键，东西绿灯亮，南北红灯亮；任何时候按下返回键，此系统都将回到初始状态，当紧急候按下返回键，此系统都将回到初始状态，当紧急状况出现时，按下紧急开关，可实现主干道和支干状况出现时，按下紧急开关，可实现主干道和支干道全部禁止通行，允许紧急车辆安全通行，实现了道全部禁止通行，允许紧急车辆安全通行，实现了课程设计的要求。课程设计的要求。 致谢致谢 ?感谢大学里