07电信-2011届生中稿

..................................................................................................................................... 第一章绪 选题背 国内外研究现状及发展趋 研究的主要内 第二章系统总体方案及硬件设 系统方案设 方案的实 总体硬件设 系统时钟电 系统复位电 计时器显示电 信号灯显示控制电 按键电路设 第三章系统设 设计思路及......................................................................................... 流 设计程序说 延时函 读状态函数程序及流程 显示函 定时器0中断函 第四章系统仿 Proteus仿真介 Proteus的功能特点与模 KeilC51简 KeiluVision2编译程 Proteus仿 第五章总结与展 参考文 附录 附录 致 分需要解决的主要问题之一。交通工具的性的增加和道路资源的有限性产生了一套独特的公共管理系统。要保证高效安全的交通秩序，还需要通过一定的科技加以实现。本文对目前交通控制进行了深入的分析之后，提出以单片机为，以双色LEDLED数码管作为倒计时，LED行人通行指示的系统方案，并对路口的直行做了模拟仿真。设计过程中对在编写程Proteus关键使用做了说明。基于80C51单片机的交通灯控制系统是由80C51单片机、交通灯显示、LED倒计：交通控制；MCS-51；LEDTrafficcontrolsystemTrafficlightcontrolsystemisthemodernproductofrapideconomicdevelopment,withthesocialandeconomicdevelopment,urbantransportproblemshasdrawnincreasingattention.People,vehicles,roadthreeharmonybetweenthetrafficcontrolhas epartofoneofthemainissuestoberesolved.Theexplosiveincreaseintransportandroadlimitedresourceshadauniquesetofpublicmanagementsystems.Toensuresafeandefficienttrafficorder,butalsoscientificandtechnologicalmeansbysometoberealized.thispr,trafficcontroliscurrentlyconductedin-depthysis,theproposedsinglechipasthecore,two-colorLEDlighttubeasastraightleftandrightarrowsturndirectionstoacountdownLEDdigitaltube,LEDindicationofsystemsolutionspedestrians,andtheCrossroadsstraightmouthmadeasimulation.Thedesignprocessforthepreparationofsoftwareprogram,thefunctionofeachcaseabriefysis,andsoftwarefortheKeilcompilerandsimulationsoftware,thekeyusedtomakethedescriptionofProteus.80C51microcontrollerbasedtrafficlightcontrolsystemisa80C51microcontroller,trafficlightsdisplay,LEDcountdownandothermodules.Inadditiontobasictrafficlightsystemfunction,butalsohastheaccesskeyemergencytreatment,thecountdowndisplayandotherrelatedfunctions.Theoreticalproofthatthesystemissimple,economicalandeffectivewaytoeasethetrafficjunctiontoimprovetrafficcapacity.Keywords:Trafficcontrol,MCS-51microcontroller,LEDdisplay,第一章绪论选题背在人类的生活、工作环境通扮演着极其重要的角色，人们的出行都无时不刻与交通打着交道。自18世纪工业以来，工业动整个交通的发展，从而催过一定的技术加以实现。就目前人类的科学技术，特别是电子科学技术的发展和成熟能比较好的解决系统建立中硬方面要求的技术难题。盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的科技成果应用到交通自动局限于道路建设的暂时不足和交通工具的快速增长，就要使的车辆安全高效的利国内外研究现状及发展效的方法但这以技术早在19世纪就已经出现了19世纪50年代伦敦安装的是60区的议会前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式186912使受伤，遂被取消。19141918灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在，车辆一接近红灯便变为绿灯另一种是用扩音器来启动红绿灯，遇红绿灯时按一下喇叭，就使红灯变为绿灯速能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，CPLDPLC研究的主要内集成，且功能强大的单片机为控制空心，设计出一套简单、有效并且经济的路口的交通控制系统，以指挥该路口的实时通行状态。并且对路口车辆通行方案流动。然后就是。确定系统交通控制的总体设计，包括，路口具体的通行方案设及连接，大体分配各个器件及模块的基本要求。最后进行系统的设计，对于这次系统的设计，采用了C语言进行编写，通过keiluVision2进行编译。在对单片机proteus第二章系统方案LED红、黄、绿指示灯，红灯用来表示通行，绿灯用来表示允许通行，黄灯用来人们注意红绿灯状态即将切换。对于城市的路口，不同的城市的不同路段所设计的交通控制系统方案是有区别的，对于道路宽敞，车流量小的城市的路口所设计。42A、B、C、K分别来表示各个路口主车道的左行车a、b、c、dLED信号。将车辆运行通行状态分为四种S1、S2、S3、S4四种状态，交通灯以这四种状态为一个周期，循环执行。下面状态S1→状态S4都可以看到，各个路口直行时，其各个路口LED2.1—2.4图2.1状态 图2.2状态 图2.3状态 图2.4状态第二套方案下面的方案主要介绍的是在道路资源有限且车流量大的路口。两干道相交于一个路口，各干道有一组LED信号显示灯（如下图所示），用图2.5状态 图2.6状态 图2.7状态 图2.8状态车道车辆通行此时东西车道上行人通行时间为30（调试时时间改为5秒状态S6和状态S8都没有直行的情况，而且这2个状态，人行道都通行。所S7，当东西显示绿灯的时候，东西车道车辆通行；南北车道显示红灯，南北车道车辆通行，此时南北车道行人通过。时间为20秒（调试时时间改为4秒），2.92.9方案的实本文采用的单片机是用AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，采用C语言为程序编译语言，是用Keil当行的Proteus按联合完成编辑、编译、4个输入模块。和LED2总体硬件交通灯控制系统的结构框图如图2.8所示。总体设计方案共有五个部分组成，分同时工作，从而实现了交通灯的基本功能及调时功能。系统的总的原理框图[3]如下2.102.10AT89C51单片机简CMOS84KbytesFlash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性技术生产，兼容标准MCS-51产（CPU，AT89C51结构简·处理器处理器（CPU）是整个单片机的部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完·数据器、程序器数据器（RAM）用于存放变化的数据。AT89C51中数据器的地址空间为128*8字节RAM。程序器（ROM）用于存放程序和固定不变的常数等。通常采用只读器，且其有多种类型，在89系列单片机中全部采用闪存。AT89C51配置了4KB可重复写flash闪存器。·定时/计数器·并行输入输出（I/O口80C5148I/O口P0、P1、P23，用于对外部数据的传输。每个1入与输出，有些I/O口还有其它功能。···中断系统的作用主要是对外部或的终端请求进行管理与处理。AT89C51有5个中断源，其中2个是外部中断源，分别是外部中断0和外部中断1，和3个中断源，分别是T0、T1、串行中断[3]（RI和串行发送中断TI2.11AT89C51晶振采用了时钟信号源的方式。对于时间要求不是很高的系统，只要按图进C1、C2电容起着系统时钟频10PF，对称性（尽可能匹配。电路图如下图2.12。2.12复位电路我采用上电+按钮复位的方式。当开关打开时，RST通过电阻接地，当VCCRST上，实2.13。2.13计时器显示电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来，半导体晶片由三部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子，中15这就是LEDP-N结的材料决定的。78，87数码管多一个用于显示小数点的发光二极管，根据连接形式可将数码管分成共阳数码管与共阴数码管[4]。8LED是一种常用的数码显示屏。这种数码管的每个线段LED8E10501是属于共阴极类型的数码管，只要公共端接地，其它端送上高电平就能点亮。E10501不仅具有工作电压低，体积小，长，可靠性高等优点，而且响应时间短（0.110E10501的外形图和等效电路图如下2.142.14LED62.152.15信号灯显示控制由于LED有长达10年的省电和耐等突出的优点早在九十年代初就有人开始2.16。二极管工作原理是单图2.16发光二极管是一种特殊的二极管，导通时会发光（1.7V～1.9V图2.17LED按键电路键去抖和等待键（查询按键是否抬起）的动作，由于按键本身是机械开关，所以图2.18第三章系统设设计思路51的编程语言常用的有两种。一种是汇编语言，一种是C语言。虽然汇编语言的C通等红、绿、灯色的变化规律已经在提出方案时，车辆通行状态S5—S8中提出了。然305204513.2流3.1图3.1整 3.3设计程序说 // light_state[]={0x21,0x12,0x0c,0x12};//交通灯状态表 light_time[][2]={{0,20},{0,6},{0,30},{0,6}};//显示时间表 statebef,time1s=100,state=0;//紧急灯状态，定时基数，状态基 time;// 延时函Sle（lay（）函数。通过再循环等待期间检测消息变化，防止界面出现假死机现象在延时语句中使用了for语句for语句是有限循环123表示增量值[7]延时函数的程序 程图如下图3.2所示void{ //10000}{读状态函数程序及流程 rd{ if(value!=statebef){statebef=value;return////elsereturn}图3.3延时函数流程显示函 {if(md_flag==1)//{if(1==red){//P2=0xf6;P0=led_table[light_time[0][0]];delay();//分钟P2=0xed;P0=led_table[light_time[0][1]/10];delay();//秒的十位P2=0xdb;P0=led_table[light_time[0][1]%10];delay();//秒的个位} //{ P0=led_table[time/100];delay();//分钟 P0=led_table[time/10%10];delay();// P0=led_table[time%10];delay();//秒的个位 定时器0断函1SLED，即先点0 {if(time1s==0){//if(time==0){//0 第四章Proteus仿真介Proteus是英国Labcenterelectronics公司的EDA工具。它不仅具有其它EDA工具的仿真功能，还能仿真单片机及器件。它是目前最好的仿真单片机及器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但是已经受到单片机者、从的EDA工具从原理图布图代码调试到单片机与电路协同仿真一键切换到PCB设计真正实现了从概念到产品的完整设计是目前世界上唯一将电路仿真PCB设计虚拟模型仿真三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DSPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等等。在编译方面也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。Proteus的功能特点与模Proteus具有其它EDA工具的功能，这些功能分别是原理布图、PCB自动或人工布线、SPICE电路仿真。它的性特点是互动的电路仿真（可实时采用诸如RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DASPI器件，部分IIC器件）（ISIS（Prospice（VSMKeilC51简KeilC51是KeilSoftware公司的51系列兼容单片机C语言开发系是目前最流行开发MCS-51系列单片机的。Keil提供了包括C编译器、宏汇系列单片机的者来说是十分必要的，如果要使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选。KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型时更能体现高级语言的优势[10]。KeiluVision2HEX4.14.1HEX4.24.2Proteus仿打开Proteus将各个元器件按照系统总电路图连接起来如下图4.3所示4.3ProteusS3（南北红灯，东西绿灯24.44.44.51K0，、LED倒计时暂停在4秒此时只允许救护车等特殊车辆通过如下图4.6所示、4.6212会使绿灯4.7K1是用来控制应急南4.7第五章灯电路等的足够了解的情况下，完成了程序的编写与总电路图的绘制，最后通过谢光前，游庆祥.智能交通信号灯控制器设计[J].常州工学院计算机信息郑毛祥.单片机原理及应用[M].：电子科技大学2010（587.，2009，10（17胡燏.关于TTL与非门电路原理图的识读方法[J].建筑学院计算机系（205：258.韩成，张延伟.拿来就用单片机[M].：人民邮电徐煜明.C51单片机及应用系统设计[M].:电子工业[10]徐玮.C51单片机高效入门[M].：机械工业，2010.385386.附录附录 uchar light_state[]={0x21,0x12,0x0c,0x12};//交通灯状态表 light_time[][2]={{0,4},{0,1},{0,5},{0,1}};//显示时间表 statebef,time1s=100,state=0;//紧急灯状态，定时基数，状态基 time;// { {}} { if(value!=statebef){statebef=value;return1;}// return} {if(md_flag==1)//{if(1==red){//P2=0xf6;P0=led_table[light_time[0][0]];delay();//分钟P2=0xed;P0=led_table[light_time[0][1]/10];delay();//秒的十位} P2=0xf6;P0=led_table[light_time[2][0delay();//分钟P2=0xed;P0=led_table[light_time[2][1