单片机交通灯设计

1摘要制2AbstractybeLEDcountdowndisplayworkandtokeeppacewiththestateoflightinthetoaffic3 3 41绪论1.1交通灯研究的背景和意义城市道路增长的有限与车辆增加的无限这一对矛盾是导致城市交通拥挤的根本里取得什么样的实际进展，交通控制领域的控制逻辑方面始终没能取得重大突真正成熟的控制策略仍然不存在.智能化和集成化是城市交通信号控制系市交通瓶颈问题并代表智能决策的阻塞处理则是智能交通控制优化管理的关键1.2交通灯国内外发展概况5交通系统正是解决这一矛盾的途径之一。智能交通系统是将先进的信息技Pappis等人就将模糊控制运用到交通控制上，通过建立规则库或是专家系统对6T72.1交通灯的工作原理P3.7控制，由于交通灯为发光二极管且阳极通过限流电阻和电源正极连接，因控制，以中断方式输入单片机，无紧急车通过时，中断引脚INT0(P3.2)通过电中断引脚INT0(P3.2)采用人工方法接地为低电平，产生中断请求，单片机执行中断服务程序，让紧急车通过，紧急车通过后，中断引脚INT0(P3.2)变为高电不需调整周期时，中断引脚INT1(P3.3)通过电阻和电源正极连接为高电平，断引脚INT1(P3.3)采用人工方法接地为低电平，产生中断请求，单片机执行2.2交通灯总体设计方案8STC10F04单片机端口刚好满足要求。该系统具有电路简单，设计方便，耗电较(1)各个方向除了要有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用数码(2)正常状态下主干道通车时间为35s，次干道通车时间为20s。(3)车流量增大时通过方程式控制按钮手动控制延长主干道通车时间，有S1:南方向的绿灯灭，东、西方向的红灯继续亮，同时南、北两个方向的黄S4：东西北三个方向黄灯灭。北方向红灯亮，同时东、西方向绿灯亮持续S续9红110001101100011110001黄101110111011101101110绿011111010111110011111北方向东西方向红黄绿红黄011011010111001101100111101110011010110101101101011100110110011110111001101011011010111001101100111101110绿态0201A501A31A501A30A201A31A501B601B31B601B30B301B3(2)主干道为南北方向，次干道为东西方向。(3)任何时候南北两个方向的直行信号灯跟左转信号灯状态都一样，只有三个状态：1)直行跟左转同时通行，为绿灯。2)直行跟左转同时为黄灯。3)直行跟左转同时禁行，为红灯。(4)东西两个方向都是只能直行，且任何时候状态都一样，要么同为红灯，要么同为绿灯，且时3硬件系统设计成单片机的最小系统包括电源(地)，晶振(一般使用11.0592M或者12M)，复STC10F04单片机是单时钟/机器周期(IT)的单片机，是高速/低功耗/超强I/O)可设置成四种模式：准双向口/弱上拉,推挽/强上拉,仅为输入/用仿真器，可通过串口(RXD/P3.0,TXD/P3.1)直接下载用户程序，数因为有制造误差和温漂，以实际测试为准在P3.5/T1输出时钟Powerdown(掉电)模式可由外部中断唤醒，INT0/P3.2,INT1/P3.3,地址(低8位)和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。个TTL逻辑门电路。对端口写“l”，通过内部的上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。Flash编程和程冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内端口端口引脚第二功能：P3.0RXD(串行输入口)P3.1TXD(串行输出口)P3.2/INT0(外中断0)P3.3/INT1(外中断1)P3.6/WR(外部数据存储器写选通)P3.7/RD外部数据存储器读选通)————钟振荡频率的1／6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对F1ash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。如有必要，可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置振荡器特性:N 管的放大倍数(β一般远大于1，例如几十，几百)。如果我们将一个变化的小3.1.3键盘输入电路一个按键，按键的另一端接电源或接地(一般接地)，这种接法程序比较简单且里选用了独立式键盘接法。独立式键盘的实现方法是利用单片机I/O口读取口的电平高低来判断是否O4.1软件总体设计思想F红灯全亮维持设置字型码和字位码，完成显示进入while(1)循返回while(1)函数环调用显示控制函数dis定义状态数组定义字位码函数main()定时器0初始化定义共阴极字型编码表初始化断定时中断子程序是本设计的重点，负责完成数码管输出数据刷新和各个状态设置字型码和字位码，完成数码管倒计时显示初始化定时器0关闭定时器0voidint_t0()interrupt1using1{if(tc>=3){tc=0;}{}{}g//if(tc>=3){tc=0;}TR1;}TCPU，然后判断它是否为200。为零表示1秒已到可以下：PSW=0xff;TMODx1;TH0=0xee;TL0=0x00;EA=1;ET0=1;PTTR0=1;器初值计算公式：T初值=2N－定时时间／机器周期时间，机器周期=12/fosc。根据TMOD=0X01、TH0=0xee、TL0=0x00可得出定时器根据上面的公式得：60928=216－定时时间/12/11.0592最后得出定时时间=5ms。OWhileWhile(1)大循环调用显示控制函数dis设定各个状态量数组调用状态数组赋值完成发光二极进入main函数里的while(1)大P1.1P2.1xPsbitNLR=P3^6;//北向左转的红灯sbitNLG=P3^7;//北向左转的绿灯Sx0xbf,0x80,10};{//东西红灯，南绿北红//南左转绿灯，北左转红灯//东西红灯，南红北绿0x95//东西红灯，南红北黄//南转左红灯，北转左绿灯3，南北红//南转左红灯，北转左红灯//东西黄灯，南红北绿0x44x3}{{if(flag){}s//jtdl=jtdl&0x0f;{NLR=1;//北向左转红灯}{NLR=0;}{NLG=1;//北向左转绿灯}{NLG=0;}g}}4.4.2LED倒计时显示子程序4.4.2-1LED数码管原理4.4.2-2LED数码管引脚连接28P0.0P0.1574931由于接法为共阴接法，那么为1(高电平)是亮，为0(低电平)是灭。从共阴笔段码AFEDCGB011110101100000101210110011310010111401000111511010110611110110710000101811110111911010111A11100111B01110110C11110000D00110111E11110010F11100010显示段AFEDCGB动态扫描动态借口采用各数码管循环轮流显示的方法，由于一次只能让一个数码管显ms/数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立O但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1~2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。arcode得到字型和字位的地址后，向不同的字位送数据，进行数据的显示，显示的(即东南西北四个路口各三个)。{weishuang2=0;}}U(1)实现中断及返回PC值(即下一条应执行的指令地址)压入堆栈保存起来，称为保护断点，(2)保护现场(3)恢复现场可断(1)基本概念串口中断(T、R)。使用定时器时溢出会产生中断，使用计数器方式时溢出时也源允许中断和总允许中断，只有当二者同时“允许”(接通)时才可能产生中断(由中断允许寄存器IE控制)。(2)中断允许寄存器IEXIEIEIEO(3)中断优先级控制寄存器IP(4)定时器控制寄存器TCON复以前的状态。用一个标志位FLAG半段是第一次进入还是恢复状态，外部中断返回保护现场{}中断当前程序，保护定义变量开中断YESYESYES不显示延时去抖YES按键扫描voidint_int1()interrupt2using3{{e//不显示}}针对不同时候十字交通路口的不同状况，当车流量增大时，我们可根据实际主干道车辆多,放行时间短,车流无法在规定时间内通过的影响。5调式总结本设计主要设计了一个城乡十字路口交通灯，在设定几个正常状态的情况状态数组，适用不同的路口。P去抖的语句，6致谢在本次设计论文完成之际，首先要向我的指导老师表示真挚的谢正是周老师的指点，我才能顺利完成设计。下，同学的帮助下，加上个人的努力，本设计才能顺利完成。社【2】王守中.51单片机开发入门与典型实例人民邮电出版社sbitNLR=P3^6;sbitNLG=P3^7;bitflag=0;//运行方式控制,立即转换标志//第二个数字为P1口的数据，北(P1.0)西南东黄灯，南左黄灯，北左黄?//南左红(P1.6)绿(P1.6)SSxxbfx};//状态S6;中断状态或紧急{}********************************************************************************************************uptusing{if(tc>=3){tc=0;}{}{}//if(tc>=3){tc=0;}}****************************************************