基于單片機(jī)交通燈論文答辯

1、基于單片機(jī)交通燈論文答辯論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容u第一部分：單片機(jī)交通燈控制設(shè)計(jì)背景第一部分：單片機(jī)交通燈控制設(shè)計(jì)背景u第二部分：系統(tǒng)需求分析第二部分：系統(tǒng)需求分析u第三部分：系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三部分：系統(tǒng)設(shè)計(jì)u第四部分：系統(tǒng)仿真第四部分：系統(tǒng)仿真u第五部分：致謝第五部分：致謝n 背景背景n近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動傳統(tǒng)控制檢測技術(shù)日益更新。在實(shí)時(shí)檢測入，同時(shí)帶動傳統(tǒng)控制檢測技術(shù)日益更新。在實(shí)時(shí)檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來使

2、用，僅單片機(jī)方面知識是不夠的，還應(yīng)根核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。n十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通條不紊。那么靠什么來實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。交通信號燈控制方式很多。本系信號燈的自動指揮系統(tǒng)。交通信號燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)系列單片機(jī)ATSC51和可編程并行和可編程并行I/O接接口芯片口芯片80C51為中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器，

3、實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)為中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過實(shí)際車流量通過8051芯片的芯片的P1口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩秒時(shí)黃燈閃爍警示。的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩秒時(shí)黃燈閃爍警示。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。 設(shè)計(jì)背景設(shè)計(jì)背景系統(tǒng)需求分析系統(tǒng)需求分析u1、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)任務(wù)u2、總體設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)u3、硬件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)u4、軟件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)u5、系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)調(diào)試1設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù) 交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) u設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求u1、南北方向（主干道）車道和東西方

4、向（支干道）、南北方向（主干道）車道和東西方向（支干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，主干道每次通車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，主干道每次通行時(shí)間都設(shè)為行時(shí)間都設(shè)為30秒、支干道每次通行間為秒、支干道每次通行間為20秒，時(shí)間秒，時(shí)間可設(shè)置修改可設(shè)置修改u2、在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮、在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5秒鐘，才能秒鐘，才能變換運(yùn)行車道；變換運(yùn)行車道；u3、黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次；、黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次；設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求u4、東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時(shí)間都用顯示、綠燈指示外，每一種燈亮的時(shí)

5、間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用計(jì)時(shí)的方法）；器進(jìn)行顯示（采用計(jì)時(shí)的方法）；u5、一道有車而另一道無車（實(shí)驗(yàn)時(shí)用開關(guān)、一道有車而另一道無車（實(shí)驗(yàn)時(shí)用開關(guān) K0 和和 K1 控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行；車道放行； u6、有緊急車輛要求通過時(shí)，系統(tǒng)要能禁止普、有緊急車輛要求通過時(shí)，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行，通車輛通行，A、B道均為紅燈，緊急車由道均為紅燈，緊急車由K2 開關(guān)模擬。開關(guān)模擬。3、硬件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)u單片機(jī)選型：單片機(jī)選型：AT89S51u復(fù)位電路：上電復(fù)位電路：上電+按鈕按鈕u晶振電路晶振電路u鍵盤：獨(dú)立鍵盤鍵盤：獨(dú)立鍵盤+中斷中斷u數(shù)碼管顯示

6、：數(shù)碼管顯示：LEDuLED指示燈顯示指示燈顯示2、總體設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)單片機(jī)鍵盤LED數(shù)碼管顯示LED指示燈復(fù)位電路晶振電路單片機(jī)交通燈控制基本構(gòu)成及原理單片機(jī)交通燈控制基本構(gòu)成及原理u單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)，可用單片單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)，可用單片機(jī)直接控制信號燈的狀態(tài)變化，基本上可機(jī)直接控制信號燈的狀態(tài)變化，基本上可以指揮交通的具體通行，當(dāng)然，接入以指揮交通的具體通行，當(dāng)然，接入LED數(shù)碼管就可以顯示倒計(jì)時(shí)以提醒行數(shù)碼管就可以顯示倒計(jì)時(shí)以提醒行使者，更具人性化。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，使者，更具人性化。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，加入了違規(guī)檢測電路和車流量檢測電路為加入了違規(guī)檢測電路和車流量檢測電路為

7、單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)對此進(jìn)行具體處單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)對此進(jìn)行具體處理，及時(shí)調(diào)整控制指揮，為了超越視覺指理，及時(shí)調(diào)整控制指揮，為了超越視覺指揮的局限性，同時(shí)接上蜂鳴器，在聽覺上揮的局限性，同時(shí)接上蜂鳴器，在聽覺上加強(qiáng)了指揮提醒作用。加強(qiáng)了指揮提醒作用。 單片機(jī)單片機(jī)紅黃綠信號燈紅黃綠信號燈8級級LED數(shù)碼管顯示數(shù)碼管顯示車流量傳感器車流量傳感器最小系統(tǒng)外最小系統(tǒng)外圍接口圍接口按鍵控制按鍵控制蜂鳴器蜂鳴器鍵盤操作指示鍵盤操作指示u一道有車而另一道無車（實(shí)驗(yàn)時(shí)用開關(guān)一道有車而另一道無車（實(shí)驗(yàn)時(shí)用開關(guān) K0 和和 K1 控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行；車

8、道放行； u有緊急車輛要求通過時(shí)，系統(tǒng)要能禁止普通有緊急車輛要求通過時(shí)，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行，車輛通行，A、B道均為紅燈，緊急車由道均為紅燈，緊急車由K2 開關(guān)模擬。開關(guān)模擬。時(shí)間顯示電路時(shí)間顯示電路3.1電路原理圖電路原理圖交通燈電路圖交通燈電路圖交通燈電路交通燈電路u本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的p1口來驅(qū)動口來驅(qū)動和控制各種信號燈的燃亮和燃亮和控制各種信號燈的燃亮和燃亮?xí)r間，在實(shí)際中，交通燈的信號時(shí)間，在實(shí)際中，交通燈的信號燈需要用高電壓控制，在這里我燈需要用高電壓控制，在這里我們只是模擬一下它的控制信號，們只是模擬一下它的控制信號，所以我們就只用單片機(jī)的信號引所以我們就只用單

9、片機(jī)的信號引腳直接來控制發(fā)光二極管腳直接來控制發(fā)光二極管 3.2鍵盤電路設(shè)計(jì)鍵盤電路設(shè)計(jì)u K0主干道通行主干道通行K1支干道通行支干道通行K3返回返回K2緊急境況緊急境況K4時(shí)間設(shè)置時(shí)間設(shè)置東西綠燈東西綠燈南北紅燈南北紅燈東西黃燈閃東西黃燈閃南北紅燈亮南北紅燈亮東西紅燈東西紅燈南北綠燈南北綠燈東西紅燈亮東西紅燈亮南北黃燈閃南北黃燈閃軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)控制流程圖控制流程圖軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)u程序組成：程序組成：n初始化（系統(tǒng)初始化，中斷初始化）初始化（系統(tǒng)初始化，中斷初始化）n定時(shí)（交通燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換）定時(shí)（交通燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換）n顯示（指示燈、剩余時(shí)間）顯示（指示燈、剩余時(shí)間）n緊急狀態(tài)緊急狀態(tài)入口初始化

10、顯示入口狀態(tài)燈顯示南北剩余時(shí)間顯示東西剩余時(shí)間顯示返回定時(shí)中斷入口當(dāng)前顯示時(shí)間減11秒到？是否有一個(gè)為0？狀態(tài)變換判斷狀態(tài)S東西綠燈東西綠燈南北紅燈南北紅燈東西黃燈東西黃燈南北紅燈南北紅燈東西紅燈東西紅燈南北綠燈南北綠燈東西紅燈東西紅燈南北黃燈南北黃燈YNYN返回交通燈南北方向綠燈向紅燈轉(zhuǎn)變，黃燈閃爍時(shí)仿真圖交通燈南北方向綠燈向紅燈轉(zhuǎn)變，黃燈閃爍時(shí)仿真圖 中斷1入口更換當(dāng)前顯示值：南北0，東西0狀態(tài)燈：紅色K2鍵按下？返回N調(diào)顯示子程序關(guān)中斷開中斷Y緊急情況緊急情況急停按鈕急停按鈕交通燈東西方向向南北方向轉(zhuǎn)變，黃燈亮交通燈東西方向向南北方向轉(zhuǎn)變，黃燈亮仿真結(jié)果分析仿真結(jié)果分析仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)南北方

11、向車道和東西方向車道兩條交叉仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)南北方向車道和東西方向車道兩條交叉道路的車輛交替運(yùn)行，南北方向（主干道）每次通行時(shí)間道路的車輛交替運(yùn)行，南北方向（主干道）每次通行時(shí)間設(shè)為設(shè)為30秒、東西方向通行時(shí)間設(shè)為秒、東西方向通行時(shí)間設(shè)為20秒，時(shí)間可以在程秒，時(shí)間可以在程序中修改。同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)紅燈、黃燈、綠燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換，紅序中修改。同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)紅燈、黃燈、綠燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換，紅綠燈轉(zhuǎn)換時(shí)間為綠燈轉(zhuǎn)換時(shí)間為5秒，轉(zhuǎn)黃期間黃燈亮。可以準(zhǔn)確顯示每秒，轉(zhuǎn)黃期間黃燈亮。可以準(zhǔn)確顯示每個(gè)狀態(tài)所剩余的時(shí)間，按下禁行普通車輛鍵，東西南北方個(gè)狀態(tài)所剩余的時(shí)間，按下禁行普通車輛鍵，東西南北方向都亮紅燈；按下南北放行鍵，南北綠燈亮，東西紅燈亮向都亮紅燈；按下南北放行鍵，南北綠燈亮，東西紅燈亮；按下東西放行鍵，東西綠燈亮，南北紅燈亮；任何時(shí)候；