基于新型规则的可编程交通控制系统设计

1、基于新型规则的可编程交通控制系统设计本系统由系统、键盘、显示、交通灯演示系统组成。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时光设置、紧张状况处理、语音提醒、lcd信息显示、分时段调节信号灯的点亮时光以及按照详细状况手动控制等功能。一 计划设计与论证：1 电源提供计划为使模块稳定工作，须有牢靠电源。我们考虑了两种电源计划计划一：采纳自立的。此计划的优点是稳定牢靠，且有各种成熟可供选用；缺点是各模块都采纳自立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。计划二：采纳单片机控制模块提供电源。改计划的优点是系统短小精悍，节省成本；缺点是输出功率不高。综上所述

2、，我们挑选其次种计划。2 显示界面计划该系统要求完成倒计时、信息提醒等功能。基于上述缘由，我们考虑了三种计划：计划一：彻低采纳lcd显示。这种计划只显示有限的符号和数码字苻，无法胜任题目要求。计划二：彻低采纳点阵式lcd显示。这种计划实现复杂，且须完成大量的软件工作；但功能强大，可便利的显示各种英文字符，汉字，图形等。计划三：采纳与点阵lcd相结合的办法由于设计既要求倒计时数字输出，又要求有汉字信息提醒及图形输出等，为便利观察并考虑到现实状况，用led与lcd分离显示时光与提醒信息。这种计划既满足系统功能要求，又削减了系统实现的复杂度。权衡利弊，第三种计划可互补一二计划的优缺，我们打算采纳计划

3、三以实现系统的显示功能。3 输入计划：题目要求系统能手动设灯亮时光、紧张状况处理，我们研究了两种计划：计划一:采纳8155扩展i/o口及键盘，显示等。该计划的优点是：用法灵便可编程，并且有ram,及计数器。若用该计划，可提供较多i/o口,但操作起来稍显复杂。计划二： 采纳zlg7289来控制键盘及数码管显示。因为7289是串行控制方式，有专用的指令字，控制起来容易，且占用较少口线。其（1）。因为该系统对于交通灯及lcd的控制，只用单片机本身的i/o口就可实现，且本身的计数器及ram已经够用，故挑选计划二。8155与单片机接口4 交通灯演示计划：采纳在面板上焊接三色发光模拟交通红绿灯，以拼出小人

4、状（并闪耀）/箭头状作为人行提醒/左右转提醒，容易明白；且实现容易，清楚明白。二系统设计1 总体设计系统总框图如下：模块解释 1键盘控制电路：2×8键盘，由单片机外接zlg7289控制。 2单片机最小系统：系统的主控制器，用以控制其他模块协调工作。 3 lcd显示模块：用以显示提醒信息，如天气、路况等，接口电路容易，由单片机控制。 4 led显示（倒计时）模块：由单片机外接zlg7289控制，经排线与交通灯演示模块相连，用以显示交通灯倒计时时光。 5 控制接口电路：用于衔接单片机系统与交通灯演示模块，该电路含74ls139(二四译码器)、74ls373（数据锁存器），可使交通灯正常工

5、作。 6交通灯演示模块:演示系统的工作状况。该模块主要由发光二极管构成 7语音提醒模块：采纳现成的2532-120单段录放板（可录音及重复播放），用以完成语音提醒。交通灯各状态解释：交通灯在通常工作条件中有五种状态：绿灯人行道（s1）;绿灯右转（s2）；黄灯（s3）;红灯左转（s4）;红灯（s5）五种状态。*状态解释：(s1)绿灯人行道：车辆前行；行人可通过人行道；(s2)绿灯右转：车辆可向前、向右行驶。(s3)黄灯：过渡状态。(s4)红灯左转：车辆向左行驶；但不能前行。(s5)红灯：禁止通行与转弯。注：红黄绿等均为前行方向的信号指示灯，济南较大路口均为此种设计，只是左转、人行无红灯指示。*状

6、态图:*真值表：（注：r、g、y、l、rt、m分离表示红灯、绿灯、黄灯、左转、右转、人行道灯）本系统还设计了应急况处理；在紧张状况下，设置交通灯状态为：保留: 北 西 东 南 全红：东南西北全部方向禁止通行。 南北红、东西绿：南北方向禁行；东西方向通行。 东西红、南北绿：东西方向禁行；南北方向通行。2 各模块设计：(1).单片机及键盘控制模块单片机采纳89c52，其中有8k程存可用。对交通灯的控制主要用其中的计数器定时来完成。一方面要完成对各模块的控制，另一方面也要协调好各模块的时序及口线矛盾问题。键盘采纳7289串行控制，其电路图（1）所示。共采纳8个按键：数字键0-9，时光设置键，回车键，

7、紧张状况控制键，模式转换键，手动控制键及复原键。时光设置可分离设计各方向的通行时光，其设置的时光应符合以下公式：tr1=tg2+ty2+tl2+tl1tg1=tm1+trt1tr2=tg1+ty1+tl1+tl2tg2=tm2+trt2模式转换功能为按照交通情况切换到预先设定好的通行时光模式，或切换回本来模式。手动控制为手动控制各个方向的通行时光，具有灵便的特性。复原键是从紧张状态或手动控制状态返回正常状态。图（1）（2）.lcd和led显示模块led用来实现倒计时功能，可挺直从7289的接口上接过来。其控制较为容易。lcd用来显示提醒信息及在时光设置时的提醒功能。其电路图（2）所示。图（2）

8、（3）交通灯演示模块交通灯用发光二极管代替，由于p2口过一段时光后其值会发生变幻，故采纳p2口加锁存器和p3口一起来控制。其电路图（3）。图33 软件系统： 流程图所示三调试按照计划设计的要求，调试过程共分三大部分：硬件调试、软件调试和软硬联调。1 硬件调试： 交通灯演示电路的调试：交通灯模块由多个发光二极管组成，接线繁琐，极易出错。检查二极管无故障、导线无断线、连线接头无相互搭联后可先写一个软件调试程序，依次检查东南西北方向的指示灯（发光二极管）是否点亮；若未点亮，则可能是连线接错。按照灯的亮灭状况依次查找直到电路正常工作为止。 倒计时电路调试：倒计时电路主要有数码管组成。当交通灯程序写好后

9、，倒计时的显示可与最小系统板上两组数码管显示比较（系统板上的这两组数码管用以检查倒计时工作状况）。若倒计时电路中有数码管不亮，检查数码管是否良好、数码管连线是否良好。依次检查，直至倒计时电路正常工作。语音提醒电路的调试：本系统采纳现成的语音板。语音板上电后若不能工作，可将录音板首先复位，然后录音，再重放。依上操作，直到语音板正常工作。其它电路的调试主要看接口以及连线是否正确。依次检查，直到正常工作。2 软件调试本系统的软件系统很大，所有采纳汇编语言编写，除语法与规律差错外，当确认程序没问题时，挺直下载到单片机调试。实行自下到上的办法，单独调好每一个模块，最后完成一个完整的系统调试。3 软硬联调系统做好后，举行系统的完整调试。（1）.初始化后，两个方向通行时光彻低相等。tr1=tr2=19stg1=tg2=12s,ty1=ty2=2s,tl1=tl2=5s,trt1=trt2=4s,tm1=tm2=8s各灯运行及倒计时状况良好。（2）.按模式转换键后，按预先装入的模式2