单片机控制交通灯

1、河北省建筑工程学院微控制器课程设计微控制器控制信号灯部门：传记工程系类：名称：学号：讲师：职称：2012年二月二十六日目录第一章引言.3第二章交通控制系统的功能要求和方案.42.1系统设计要求.42.2微控制器交通控制系统的功能要求.42.3微控制器交通控制系统方案比较.52.3.1电源方案.52.3.2显示器介面方案.52.3.3输入方案.6第三章系统的总体设计.73.1微控制器交通控制系统的基本组成和原理.73.2微控制器交通控制系统通行方案设计.83.3倒计时显示电路设计.93.4硬件电路.93.4.1 AT89S51微控制器简介.103.4.2 8段LED数码管.113.4.3其他部件

2、.123.5软件设计.133.5.1扩展并行端口.133.5.2显示原则.143.5.3 8255PA通信端口输出信号接收信号灯.143.5.4软件延迟原理.143.5.5中断原理.143.5.6整个系统的流程图.16工具书.17附录.18第一章引言1858年英国，远视机器扳手信号灯发明后的一百多年里，交通灯改变了交通路线，在人们的日常生活中也占有重要地位。随着人们社会活动的日益增多，经济发展、汽车数量急剧增加，城市道路越来越拥挤，红绿灯进一步显示其功能，使交通控制有效，对交通整理的近年来随着科学技术的快速发展电子设备也得到了广泛的应用并深入到了微控制器人民的生活中本模拟信号灯系统使用微控制器

3、AT89S51作为关键组件，通过信号灯智能地控制公路状态。在一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理等问题。牙齿系统结构简单，可靠性高，成本低，实时性能高，安装和维护方便，具有广泛的应用前景。牙齿模拟系统由微控制器硬/软件系统、两个八段数码管和LED光源显示器系统组成。以重置电路控制电路等配置更好地模拟交通道路的控制。第二章交通控制系统的功能要求和规划2.1系统设计要求可以使用微控制器控制信号灯在三种茄子情况下执行控制，如表2.1所示。东西方向南北向状态说明红灯黄灯绿灯红灯黄灯绿灯消灭消灭明亮明亮消灭消灭东西通行是南北禁止的消灭消灭眨眼明亮消灭消灭东西方警告，南北方向禁止消灭明亮消

4、灭明亮消灭消灭东西方警告，南北方向禁止明亮消灭消灭消灭消灭明亮东西方向是禁止的，南北是禁止通行的明亮消灭消灭消灭消灭眨眼东西方向禁止，南北警告明亮消灭消灭消灭明亮消灭东西方向禁止，南北警告表2.1信号灯状态说明2.2微控制器交通控制系统功能要求本设计可以模拟基本交通控制系统，红灯会发生禁止、通行和大气信号，还可以进行倒数计时标记、通行时间曹征、紧急处理等功能。(1)倒数计时显示器倒计时表明，可以警告飞行员信号灯颜色变化的时间，并在“停止”和“通过”之间做出适当的选择。司机和行人通常选择显示倒计时的信号控制方式，并认为显示倒计时的路口更安全。倒数计时标志显示，驾驶员在交通灯颜色变化的关键时刻用于

5、做出复杂判断的一种茄子方法，提醒驾驶员灯颜色变化的时间，帮助驾驶员在“停止”和“通过”之间做出适当的选择。(阿尔伯特爱因斯坦，美国电视电视剧)(2)设置时间在牙齿设计中，您可以手动设置键盘时间，以提高人为控制力，防止自动故障和事故，并在紧急情况下将所有灯光设置为红灯。键盘是微控制器系统中最常用的人机介面，一般有独立和行列两种茄子。前者的软件写入很简单，但在键数多的情况下尤其浪费I/0通信端口资源，通常用于键数少的系统。后者适用于关键数较多的情况，但是即使微控制器I/0通信端口资源相对较少，关键数较多，牙齿方法也不能满足设计要求。牙齿系统的密钥控制不多，I/0端口足够直接用作独立系统。(3)紧急

6、处理交通路口发生紧急情况是不可避免的。像发生特大车祸一样按下按钮，南北东西红绿灯都显示红灯。2.3微控制器交通控制系统节目比较2.3.1电源方案要使模块稳定运行，必须有可靠的电源供应设备。因此，考虑两种茄子电源方案。案例1:使用独立调节器电源供应装置。牙齿方案的优点是稳定可靠，有各种成熟电路可选的缺点是，每个模块使用独立的电源供应设备，可能使系统复杂化，并影响电路级别。方案2:使用微控制器控制模块供电。节目变更的优点是系统简洁，节省成本。缺点是输出功率不高。总之，我选择了第二个方案。2.3.2显示器介面方案牙齿系统需要完成倒数计时、状态等功能。基于上述原因，我们考虑了三个茄子方案。场景1:完全

7、使用数码管显示器。这种方案只能显示有限的符号和数字文字，不能满足标题要求。场景2:完全使用光栅LED显示。这种方案很复杂，需要完成大量的软件工作。但是，它功能强大，可以轻松显示各种英语文字、汉字、图形等。场景3:数码管和点阵LED相结合的方法需要倒数计时数字输出和状态灯输出等，因此为了便于观察和考虑现实，使用数码管和LED灯分别显示时间和提示信息。牙齿方案在满足系统功能要求的同时，降低了系统实现的复杂性。权衡利弊，第三个方案可以弥补一两个茄子方案的优劣，我们决定采用方案3来实现系统显示器功能。2.3.3输入方案系统要求手动照明时间，费翔处理，我们讨论了两种茄子方案。方案1:使用8255扩展I/

8、O通信端口和键盘、显示器等。牙齿方案的优点是灵活、可编程，具有RAM和计数器。使用牙齿方案可以提供更多I/O端口，但操作有点复杂。方案2:将键开关直接连接到I/o通信端口行。在设计时使用关键点K1，因为电路简化和优化留下的粒子源更多。由于牙齿系统控制信号灯和数字管道，因此只能作为微控制器本身的I/O端口实现，并且具有自己的计数器和足够的RAM牙齿，因此请选择方案2。第三章微控制器交通控制系统的总体设计2个AT89S51微控制器自包含柜台和6个中断源，以满足系统设计要求。微控制器设计简单、成本低，其设计的交通灯也符合要求，因此牙齿文档使用AT89S51微控制器设计交通灯。3.1微控制器交通控制系

9、统的基本组成和原理微控制器设计信号灯控制系统，微控制器可用信号灯状态变更，基本上指挥交通的具体通行，当然，进入LED数字管道后，可以显示倒计时来提醒活动者，更人性化。基于牙齿系统添加了紧急情况处理和时间曹征功能。信号灯系统由四部分组成：周围介面电路、信号灯电路、时间表电路、按键控制电路等。系统的完整方块图如下：AT89S51微控制器最小系统数外围设备介面电路LED数码管显示器红色黄绿色信号灯按键控制电路图3.1系统的完整块图表因此，牙齿设计系统以微控制器控制核心连接到最小系统，由按键模块输入、信号灯状态模块、LED倒数计时模块接收输出。系统的完整方块图如上图所示。打开微控制器电源后，系统进入正

10、常运行状态，进行交通灯状态显示控制，并在LED数字管上实时显示时间数据倒计时。在牙齿过程中随时调用紧急停止密钥和时间曹征中断3.2微控制器交通控制系统的交通规划设计在十字路口分为东西向和南北向，随时禁止在一个方向通行，禁止在另一个方向通行，持续一段时间，通过短暂的切换时间改变宵禁方向。(威廉莎士比亚，美国电视电视剧，季节)具体状态为：如下图所示图3.2交通状态图表通过具体路口红绿灯状态的演示分析，我们可以将牙齿四茄子状态概括如下。东西向红灯熄灭，绿灯亮，南北向黄灯熄灭，红灯亮，倒计时30秒。在牙齿状态下，东西禁止通行，南北允许通行。东西方向绿灯关闭，同时黄灯亮，南北方向红灯亮，倒计时5秒。在牙

11、齿状态下，除了已经通行外，车辆都要等待状态转换。南北方向红灯关闭，同时绿灯亮，东西方向黄灯关闭，红灯亮，倒计时30秒。在牙齿状态下，东西允许通行，南北禁止通行。南北方向绿灯关闭，同时黄灯亮，东西方向红灯亮，倒计时5秒。在牙齿状态下，除了已经通行外，车辆都要等待状态转换。东西南北四个路口都有红、绿色、黄、三等，两个数字绿灯，任何路口都将遇到红灯，禁止通行，允许转弯、通行，此后黄灯光警告行政区状态将发生变化。3.3倒计时显示器电路设计在红绿灯的正上方，使用显示绿灯通行时间、红灯等待时间的电路、数字管道做电路标记是很好的方法。由东到西、由西到东的时间也相同，南北朝南的时间也相同，所以东西方向第二位，

12、南北方向第二位，两位数字管完全满足系统要求的0-99秒，数字管连接方法为3360，如图3.3所示。图3.3数码管连接方法3.4硬件电路系统范围的结构，如附录a3.4.1 AT89S51微控制器简介AT89S51是低电压高性能CMOS8位微处理器(通常为微控制器)，可通过4K字节闪烁清除可编程只读内存。1288位内部RAM、32可编程I/O线、2个16位计时器/柜台、5个中断源(2个外部中断源和3个内部中断源)、可编程串行通道、低功耗空闲和断电模式、片上振荡器和时钟电路。时钟电路：时钟电路的作用是生成微控制器操作所需的时钟脉冲序列。中断系统：中断系统的作用主要是管理和处理外部或内部终端请求。AT

13、89S51共有5个中断源，其中2个具有外部中断源和3个内部中断源。牙齿设备使用与产业标准MCS-51指令集和输出针兼容的ATMEL高密度非挥发性记忆体制造技术。AT89S51微控制器产品将多功能8位CPU和闪存组合在一个芯片上，为许多嵌入式控制系统提供了灵活、低成本的解决方案。3.4.2 8段LED数码管LED显示屏是一款大型显示器设备，具有亮度、价钱低、寿命长、维护方便等优点。LED数码管的结构分为7段和8段两种，还有孔阳和孔音的区分。以8段共养管为例，如图(图3.4)所示，有8个发光二极管(7个以上发光二极管用于显示sP(点)，每个发光二极管阳极连接在一起。这样，LED数字管具有I形管线和

14、8条管段线。要显示数字，必须分别控制高低不平。为了方便大卫亚设，北美国电视电视剧，美国电视电视剧，牙齿文章主要讨论八段LED数字显示器管道，其他种类的显示器管道也类似。图3.4 LED数字管LED灯的显示原理3360通过将平面高度添加到具有相同名称的接点来控制发光二极管点灯是否亮，从而使DP、G、F、E、D、C、B、A全部显示为8，并使用通用阳极连接驱动代码。代码表是3360，如下表所示。显示数值Dp、g、f、e、d、c、b、a车手代码011000000C0H111111001F9H210100100A4H310110000B0H41001100199H51001001092H61000001

15、082H711111000F8H81000000080H91001000090H表3.1车手代码表因此，节目软件可以调用节目中指定的秒值，计算要通过特定计算显示的位和10位，然后检索DPTR牙齿LEDMAP的代码。LED8段数码管在每个方向上设置两对显示器。朝四个方向共连接了八个指示灯到微控制器IO入口。虽然路口不同，但显示的时间在数字上是相同的，因此两侧连接的IO端口是对称的。3.4.3其他设备(1)发光二极管根据本设计的特点，信号灯标记是必需的，信号灯标记是一般发光二极管。每个方向设置四个红色、绿色、黄色等。东西红灯亮时，南北方向是绿灯，反之亦然，因此在硬件连接地图上也对称分布，如下图所示。图3.5连接信号灯(2)费翔密钥控制电路牙齿设计设置了一个关键点。牙齿键一端接地，另一端连接到电阻拉