




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
畢業設計(論文)題目交通燈控制系統設計 系(分院)電氣工程系學生姓名學號專業名稱電子信息工程技術專業指導教師年月日目目河南職業技術學院電氣工程系(分院)畢業設計(論文)任務書畢業設計(論電子信息工程技術班級畢業設計(論文)選題的目的與意義國內的交通燈一般設在十字路口,在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車。對于一般情況下的安全行車,車輛分流尚,但根據實際行車過程中出現的情況,還存在以下缺點:1.經常出現的情況是某一車道車輛較多,放行時間應該長一些,另一車道車輛較少,放行時間應該短車道應采取的措施,例如,消防車執行緊急任務通過時,兩車道的車都應停止,讓緊急車通過。交叉能夠實現道路的最大通行效率。畢業設計(論文)的資料收集情況(含指定參考資料)畢業設計(論文)工作進度計劃接受任務日期年月日指導教師簽名:年月日年月日年月日系(分院)年月日畢業設計(論文)指導教師評閱意見表姓名學號性別男專業電子信息工程技術班級畢業設計(論文)題目交通燈控制系統設計成績指導教師簽字年月日畢業設計(論文)答辯意見表姓名學號性別男專業電子信息工程技術班級畢業設計(論文)交通燈控制系統設計題目地點地點職稱職稱學歷從事專業組長成員秘書答辯答辯小組組長簽名:成年月日交通燈控制系統設計摘要:隨著人們社會活動日益增加,經濟發展,汽車數量急劇增加,城市道路日漸擁擠,交通燈更加顯示出了它的功能,使得交通得到有效管制,對于交通疏導,提高道路導通能力,減少交通事故有顯著的效果。近年來,隨著科技的飛速發展,電子器件也隨之廣泛應用,其中單片機也不心元件,實現了通過信號燈對路面狀況的智能控制。從一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時間不合理、急車強通等問題。系統具有結應用前景。本模擬系統由單片機硬/軟件系統,兩位8段數碼管和LED燈顯示系統等組成,較好的模擬了交通路面的控制。關鍵詞:交通燈單片機AT89C51數碼管LED燈顯示前言近年來隨著科技的飛速發展,單片機的應用正在不斷地走向深入,同時帶動傳統控制日新月益的更新。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統中,單片機往往是作為一個核心部件來使用,僅單片機方面知識是不夠的,還應根據具體硬件結構,以及針對具體應用對象特點的軟件結合,加以完善。交通信號燈的出現,使交通得以有效管制,對于疏導交通流量、提高道路通行能力,減少交通事故有明顯效果。國內的交通燈一般設在十字路口,在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車。對于一般情況下的安全行車,車輛分流尚能發揮作用,但根據實際行車過程中出現的情況,還存在以下缺點:1.經常出現的情況是某一車道車輛較多,放行時間應該長一些,另一車道車輛較少,放行時間應該短些。2.沒有考慮緊急車通過時,兩車道應采取的措施,例如,消防車執行緊急任務通過時,兩車道的車都應停止,讓緊急車通過。基于傳統交通燈控制系統設計過于死板,紅綠燈交替是間過于程式化的缺點,智能交通燈控制系統的設計就更顯示出了它的研究意義,它能根據道路交通擁護,交叉路口經常出現擁堵的情況。利用單片機控制技術.提出了軟件和硬件設計方案,能夠實現道路的最大通行效率。中斷進入緊急狀態中斷進入緊急狀態相應交通燈發光LE智能交通圖1總體設計思路圖根據交通燈的具有的功能,將它主要分為三部分,包括數碼管顯示剩余時間部分、交通燈顯示部分和按鍵實現部分。總體設計思路如圖2-1所示。根據實際生活中使用的交通燈,在此次的智能交通燈的設計中也將具有顯示時間的功能,使我們的設計與實際結合起來,在此部分LED燈將配合紅黃綠燈的發光時間顯示數據,對于每個數據將使用定時器來實現定時1秒,當1秒時間到達,LED上顯示的時間自動減1,當時間減至為0,交通燈變換紅黃綠燈。此部分將與LED燈緊密聯系起來,當數碼管顯示數字減至為0時,變換發光的燈,不為0,將保持原有狀態。3、緊急狀態的設計在現實生活中隨時有突發情況的發生,為了保證交通的正常通行,特地設計了應對緊急狀況的特殊情況。在出現緊急狀況時,可以通過人為操作進入特殊情況。在此包含了4種特殊情況,包括加長東西南北方向的通行時間,四個方向均禁行,東西方向保持通行南北方向禁行,南北方向保持通行東西方向禁行。當特殊情況結束時,人為操作進入正常狀態。二、單元模塊設計芯片AT89C51的外形結構和引腳圖如圖3-1所示。AT89C51是一種帶4K字節閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM-Flash能CMOS8位微處理器,俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造,與工業標準的MC-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。圖2AT89C51引腳圖2、芯片74LS273介紹74LS273是8位數據/地址鎖存器,如圖3-2所示,它是一種帶清除功能的8D觸發器,下面介紹一下它的管腳圖功能資料。1腳是復位CLR,低電平有效,當1腳是低電平時,輸出腳2(Q0)、當1腳為高電平時,11(CLK)腳是鎖存控制端,并且是上升沿觸發圖374LS273引腳圖圖4多位數碼管LED顯示器由七段發光二極管組成,排列成8字形狀,因此也稱為七段LED顯示器。為了顯示數字或符號,要為LED顯示器提供代碼,即字形代碼。其段發光二極管,再加上一個小數點位,共計8段,因此提供的字形代碼的長度正好是一個字節。智能交通燈用到的數字0—9的共陽極字形代碼如下表:驅動代碼表01234567894、時鐘電路設計MCS-51單片機芯片內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器,引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。當使用內部振蕩電路時,XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體和微源引腳的接線方法,任何單片機在工作之前都要進行復位,以便CPU以及其他功能部件都處于一個確定的初始化狀態,并從這個狀態開始工作,也就是程序開始執行之前,單片機做好準備工作。如何進行復位呢?只能在單片機的RST引腳上保持兩個機器周期(24個時鐘周期)的高電平即可對單片機實現復位操作。當主電源VCC發生掉電或者是電壓降低到電平規定值時,VPD上外接的備用電源自動啟用,為單片機內部RAM提供電源,以保護片內RAM中的信息不丟失,使系統在恢復上電后能正常運行。5、復位電路設計圖6復位電路AT89C51的復位是由外部的復位電路實現的。復位電路通常采用上電復位和按鈕復位兩種方式。在此次設計中,我使用了上電復位方式。上電復位是通過外部復位電路的電容充電來實現的。6、交通燈硬件線路圖結合各部分設計電路,得到交通燈硬件線路如圖7所示。圖7硬件線路圖2、交通燈程序(二)、程序設計1、LED顯示程序設計思路如圖8所示。圖8LED顯示流程圖在這部分我設置南北方向通行,東西方向禁行為初始狀態,持續時間為60S。最后5S黃燈閃爍,然后南北方向禁行,東西方向通行,持續時間仍為60S,最后5S黃燈閃爍,回到初始狀態。如此循環,程序流程圖如圖9所示。圖9交通燈程序流程圖3、緊急情況程序當需要應對特殊情況時,在人為控制下,程序由中斷入口地址切換到中斷程序,根據實際情況的不同切換到不同的中斷子程序,當緊急情況處理完,由人為控制返回原程序。程序流程圖如圖10所示。圖10緊急情況程序流程圖三、軟件仿真(一)、KeilC51單片機軟件開發系統采用KEIL開發的89C51單片機應用程序步驟:1、在uVision集成開發環境中創建新項目(Project),擴展文件名.UV2并為該項目選定合適的單片機CPU器件(本設計采用ATMEL公司下的AT89C51)。2、用uVision的文本編輯器編寫源文件,可以是匯編文件 (.ASM),也可以使C語言文件(擴展名.C),并將該文件添加到項目中去。一個項目文件可以包括多個文件,除了源程序文件外,還可以是庫文件、頭文件或文本說明文件。3、通過uVision2的相關選擇項,配置編譯環境、連接定位器以及Debug調試器的功能。4、對項目中的源文件進行編譯連接,生成絕對目標代碼和可選的HEX文件,如果出現編譯連接錯誤則返回到第2步,修改源文件中的錯誤后重構整個項目。5、對沒有語法錯誤的程序進行仿真調試,調試成功后將HEX文件寫入到單片機應用系統的ROM中。(二)、PROTEUS的操作1、硬件電路圖的接法操作(1)防止選擇(刪除)元器件(2)移動元器件(3)縮放視圖(4)連接導線2、單片機系統PROTEUS設計與仿真過程Proteus設計過程一般也可分為三步:(1)在ISIS平臺上進行單片機系統電路設計、選擇元器件、接插件、連接電路和電氣檢測等。簡稱Proteus電路設計。(2)在Keil平臺上進行單片機系統程序設計、編譯、匯編編譯、代碼級調試,最后生成目標代碼文件(*.hex)。簡稱Proteus源程序設計和生成目標代碼文件。(3)在ISIS平臺上將目標代碼文件加載到單片機系統中,并實現單片機系統的實時交互、協同仿真。它在相當程度上反映了實際單片機系統的運行情況。簡稱Proteus仿真。3、仿真結果將在Keil平臺上生成目標代碼文件(*.hex)加載到單片機系統中,點擊運行按鈕,運行結果顯示如圖11所示。圖11硬件仿真圖開始運行后,南北方向通行,東西方向禁行,同時數碼管從60顯示,每隔一秒數碼管減一,當減到5時,四路的黃燈開始閃爍,數碼管同時從5開始減一,減到0時,南北方向禁行,東西方向通行,同時數碼管從60顯示,每隔一秒數碼管減一,當減到5時,四路的黃燈開始閃爍,數碼管同時從5開始減一,減到0時,返回初始狀態,再沒有外部中斷的情況下如此循環下去。圖12四個方向禁行硬件仿真圖K1為外部中斷按鈕,當按下K1時,數碼管不再顯示數,黃燈閃爍五秒后,四路燈都為紅色。當按下復位開關后,返回到初始狀態。圖13南北通行東西禁行硬件仿真圖K2為外部中斷按鈕,當按下K2時,數碼管不再顯示數,黃燈閃爍五秒后,南北方向保持通行,東西方向保持禁行。當按下復位開關后,返回到初始狀態。圖14南北禁行東西通行硬件仿真圖K3為外部中斷按鈕,當按下K3時,數碼管不再顯示數,黃燈閃爍五秒后南北方向保持禁行,東西方向保持通行。當按下復位開關后,返回到初始狀態。圖15延長四個方向通行時間的硬件仿真圖K4為外部中斷按鈕,當按下K4時,南北東西方向的通行時間均延長至120S。當按下復位開關后,返回到初始狀態四、結束語通過本次設計,我受益匪淺。回顧起此次課程設計,至今我仍感慨頗多,我學到很多很多的東西,同時鞏固了以前所學過的知識,而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的,只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結合起來,從理論中得出結論,才能真正為社會服務,
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
評論
0/150
提交評論