課程設(shè)計(jì)---交通信號燈控制

1、<p>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書</p><p>　　2010年 1 月5 日</p><p>　課題名稱交通信號燈控制</p><p>　姓 名</p><p>　學(xué) 號</p><p>　院、系、部</p><p>　專 業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)</p>

2、<p>　指導(dǎo)教師</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、緒言 …………………………………………………………………………… 1</p><p>　?。ㄒ唬?設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………………………………… 3</p><p>　?。ǘ?交通信號燈控制方案選擇……

3、……………………………………… 3</p><p>　　二、系統(tǒng)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………… 3</p><p>　?。ㄒ唬?硬件電路設(shè)計(jì)………………………………………………………… 3</p><p>　?。ǘ?程序流程圖…………………………………………………………… 4</p><p>　?。ㄈ?匯編語

4、言程序設(shè)計(jì)…………………………………………………… 4</p><p>　　三、交通信號燈控制器仿真 ……………………………………………………… 5</p><p>　?。ㄒ唬?系統(tǒng)仿真 ………………………………………………………………8</p><p>　?。ǘ?工作原理分析………………………………………………………… 10</p><p&g

5、t;　　結(jié) 束 語 …………………………………………………………………………… 10</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………10</p><p><b>　　一、緒 言</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　

6、1、交通信號燈的起源</p><p>　　交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。交通信號燈在19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。</p><p>　　2、早期交通信號燈的控制</p><p>　　從最早的手牽皮帶到20世紀(jì)50年代的電氣控制，從采用計(jì)算機(jī)控制到現(xiàn)代化的電子定時監(jiān)控，交通信號燈在科學(xué)化、自動化上不斷地更新、

7、發(fā)展和完善。國外有智能交通控制系統(tǒng)，可以合理的安排紅綠燈亮滅的時間，從而進(jìn)行智能控制。</p><p>　　3、本次設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) </p><p>　　通過對早期交通燈發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合自己本次設(shè)計(jì)的課題，本次設(shè)計(jì)任務(wù)要完成的目標(biāo)是：南北紅燈亮30s，東西綠燈亮30s，通過數(shù)碼管顯示倒計(jì)時時間，紅綠燈轉(zhuǎn)換的時候黃燈閃爍3s，并通過數(shù)碼管顯示。</p><p>　?。?/p>

8、二） 交通信號燈控制方案選擇</p><p>　　1、交通信號燈的控制方案論證</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的設(shè)計(jì)要求，可以設(shè)想幾種控制方案，可以是簡單控制，也可以是較復(fù)雜的控制。本設(shè)計(jì)采用以下交通燈控制方案。</p><p>　　方案一：通過單片機(jī)的定時器簡單的控制紅綠燈的亮滅時間，以次為周期往復(fù)循環(huán)，此方案花費(fèi)相對較低，且更容易執(zhí)行‘</p>

9、<p>　　方案二：采用PLC（可編程邏輯控制器）基于模糊算法的智能控制，此方案通過數(shù)據(jù)的采集抽樣，整理，得到隸屬度函數(shù)，編程燒寫到單片機(jī)中，很多西方的發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實(shí)行了智能交通控制系統(tǒng)。但是花費(fèi)比較高，要求的電路比較復(fù)雜，目前還達(dá)不到這種水平，所以我們選擇第一種方案。</p><p>　　2、單片機(jī)的控制方案論證</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的設(shè)計(jì)要求，可選用Atm

10、el公司的89系列單片機(jī)AT89C2051，但考慮到將來控制功能的擴(kuò)充，用AT89C51來完成本次設(shè)計(jì)?？刂品桨溉缦拢?lt;/p><p>　　用單片機(jī)的P1口控制指示燈的亮滅變化，用P0口加鎖存器控制數(shù)碼管的時間。 </p><p><b>　　二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┯布娐吩O(shè)計(jì)</b>&l

11、t;/p><p>　　1、交通信號燈控制電路圖</p><p>　　采用AT89C51單片機(jī)控制交通信號燈并實(shí)現(xiàn)實(shí)時顯示倒計(jì)時。單片機(jī)控制交通信號燈的電路原理如圖2-1所示。</p><p><b>　?。ǘ?程序流程圖</b></p><p>　　圖3-1 程序調(diào)試完成圖 </p><

12、;p>　　（三） C語言程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、主程序</b></p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p>

13、;<p>　　uchar count=0,temp,shi,ge,time;</p><p>　　sbit dula=P2^0;</p><p>　　sbit wela=P2^1;</p><p>　　sbit red=P1^6;</p><p>　　sbit lv=P1^1;</p><p>　　sbi

14、t huang=P1^4;</p><p>　　sbit hong=P1^5;</p><p>　　sbit green=P1^0;</p><p>　　sbit yellow=P1^3;</p><p>　　sbit flag=P3^2;</p><p>　　code tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x

15、4f,</p><p>　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f};</p><p>　　void delay(uchar z);</p><p>　　void shanshuo() //黃燈閃爍三秒</p><p>　　{ hong=0;</p>

16、<p><b>　　red=0;</b></p><p><b>　　lv=0;</b></p><p><b>　　green=0;</b></p><p><b>　　huang=1;</b></p><p><b>　　yel

17、low=1;</b></p><p>　　delay(20);</p><p><b>　　huang=0;</b></p><p><b>　　yellow=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void

18、 delay(uint z) //1s延時函數(shù)</p><p>　　{ uint x,y;</p><p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void disp

19、lay(uint shi,uint ge)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=tab[shi];</p><p><b>　　dula=0; </b></p><p>

20、<b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　delay(15); </p><p><b>　　wela=1;</b></p><p><b>　　P0=0xfd;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p>

21、;<p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=tab[ge];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　delay(15);</p>&l

22、t;p><b>　　wela=1;</b></p><p><b>　　P0=0xfe;</b></p><p>　　wela=0;//令第一組數(shù)碼管倒計(jì)時</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init()//單片機(jī)的初始化 定時器 中端

23、的初始化</p><p>　　{ TMOD=0x01;</p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b

24、></p><p><b>　　EX0=1;</b></p><p><b>　　//IT0=1;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　temp=30;</b></p><p>

25、;<b>　　P1=0x00;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main() //主函數(shù)</p><p>　　{ init();</p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　

26、{ if(time<31)</p><p><b>　　{green=1;</b></p><p>　　hong=1;//30s倒計(jì)時</p><p><b>　　huang=0;</b></p><p><b>　　yellow=0;</b></p>&l

27、t;p><b>　　}</b></p><p>　　if(time==31)</p><p><b>　　temp=3;</b></p><p>　　if(time>=31&&time<34)</p><p>　　shanshuo(); </p&

28、gt;<p>　　if(time==34)</p><p><b>　　temp=30; </b></p><p>　　if(time>=34&&time<64)</p><p><b>　　{green=0;</b></p><p><b>　　

29、red=1;</b></p><p><b>　　lv=1;</b></p><p><b>　　hong=0;</b></p><p><b>　　huang=0;</b></p><p><b>　　yellow=0;</b></p&

30、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　if(time==64)</p><p><b>　　temp=3;</b></p><p>　　if(time>=64&&time<67)</p><p>　　shanshuo();</p&g

31、t;<p>　　f(time==67)</p><p><b>　　{time=0;</b></p><p><b>　　red=0;</b></p><p><b>　　lv=0;</b></p><p><b>　　temp=30;</b>

32、;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　shi=temp/10;</p><p>　　ge=temp%10; </p><p>　　display(shi,ge); </p><p><b>　　}</b></p><p&

33、gt;　　//display(shi,ge); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　void timer0() interrupt 1 //定時器1中斷函數(shù)</p><p>　　{ TH0=(65536-50000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;&

34、lt;/p><p><b>　　count++;</b></p><p>　　if(count==20)</p><p>　　{ count=0;</p><p><b>　　time++;</b></p><p><b>　　temp--;</b><

35、/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void exter() interrupt 0 //外部中斷0函數(shù)</p><p>　　{ green=0;</p><p><b>　　red=0;</b&g

36、t;</p><p><b>　　yellow=1;</b></p><p><b>　　lv=0;</b></p><p><b>　　hong=0;</b></p><p><b>　　huang=1;</b></p><p>

37、　　display(00,00)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　三、交通信號燈控制器仿真</p><p><b>　?。ㄒ唬┫到y(tǒng)仿真</b></p><p>　　在完成了交通燈控制器硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)以后，便進(jìn)入系統(tǒng)的調(diào)試階段。系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法基本上是相同的，但具體

38、細(xì)節(jié)和所采用的開發(fā)系統(tǒng)以及用戶系統(tǒng)選用的單片機(jī)型號有關(guān)，如可選用Keil軟件進(jìn)行軟件調(diào)試，用Proteus軟件完成硬件調(diào)試。</p><p><b>　　1.Keil調(diào)試</b></p><p>　　2 Proteus 仿真</p><p>　　我們采用了針對單片機(jī)的仿真軟件進(jìn)行仿真，得到很理想的仿真結(jié)果,以下是仿真效果圖：</p>

39、<p><b>　　工作原理分析：</b></p><p>　　采用了單片機(jī)的簡單控制，使用I/O輸入輸出口的控制led燈的亮滅情況，利用鎖存器簡單的控制了七位數(shù)碼管的動態(tài)顯示，通過定時器1來計(jì)時。當(dāng)外部中斷0為電平觸發(fā)時，控制黃燈亮，數(shù)碼管同時顯示0，此時為應(yīng)急情況。由于C語言的靈活性，可以隨時修改程序做到不同時間的計(jì)時并數(shù)碼管同步顯示。</p><p&g

40、t;<b>　　結(jié)束語：</b></p><p>　　完成情況：經(jīng)過兩個月的努力，完成了交通燈控制方案的設(shè)計(jì)，用AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)交通燈控制方案，本方案也可用AT89C51單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，這樣可減小電路板的體積、降低生產(chǎn)成本。本設(shè)計(jì)只包括交通信號燈控制器部分，在路口實(shí)際使用的點(diǎn)陣式LED顯示器及其驅(qū)動部分均涉及。</p><p>　　所得收獲：通過這次課程設(shè)計(jì)，使

41、我得到了一次用專業(yè)知識和專業(yè)技能去分析問題、解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及用C語言設(shè)計(jì)程序的思路技巧等方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　肖洪兵. 跟我學(xué)用單片機(jī). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2002.8 </p&g

42、t;<p>　　何立民. 單片機(jī)高級教程． 第1版．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001 </p><p>　　趙曉安. MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用. 天津：天津大學(xué)出版社，2001.3 </p><p>　　李廣第． 單片機(jī)基礎(chǔ)． 第1版．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999 </p><p>　　徐惠民、安德寧． 單片微型計(jì)算機(jī)原理接口與應(yīng)用

43、． 第1版． 北京：北京郵電大學(xué)出版社，1996 </p><p>　　何立民．從Cygnal 80C51F看8位單片機(jī)發(fā)展之路． 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2002年，第5期：P5~8 </p><p>　　夏繼強(qiáng). 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社, 2001 </p><p>　　陳志強(qiáng) 胡輝. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐指南. 自編教材 <