單片機交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

1、計算機控制系統(tǒng)課程設(shè)計題目：單片機交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué) 院:信息科學(xué)與工程學(xué)院專 業(yè):自動化學(xué) 號:202104134129學(xué)生姓名: 王威指導(dǎo)教師:日 期:2021.1.9基于單片機的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)一、目的 本文以AT89S51 單片機為核心器件,設(shè)計了多功能交通燈控制系統(tǒng)。軟件仿真和硬件實現(xiàn)的結(jié)果表明該系統(tǒng)具有紅綠燈顯示功能、時間倒計時顯示功能、左轉(zhuǎn)提示和緊急情況發(fā)生時手動控制等功能。 由于計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和人工智能技術(shù)不斷發(fā)展,城市交通的智能控制有了良好的技術(shù)基礎(chǔ),各種交通方案實現(xiàn)的可能性大大提高。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的計

2、算機綜合管理系統(tǒng),它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。本文設(shè)計的交通燈管理系統(tǒng)在實現(xiàn)了現(xiàn)代交通燈系統(tǒng)的基本功能的基礎(chǔ)上,增加了左轉(zhuǎn)提示和緊急情況(重要車隊通過、急救車通過等) 發(fā)生時手動控制等功能。二、交通方案交通燈控制系統(tǒng)控制東西、南北兩個方向信號燈，每個方向設(shè)置兩組紅綠燈，紅燈禁止通行，綠燈允許通行。每個方向的通行時間各由兩位LED數(shù)碼顯示，通行時間可設(shè)置，綠燈向紅燈轉(zhuǎn)換前綠燈閃爍三次共3秒鐘，紅燈向綠燈過渡時不閃爍。系統(tǒng)上電時的初始狀態(tài)為東西、南北兩個方向均為紅燈，持續(xù)2秒后為東西方向綠燈，南北方向紅燈，之后以定時方式控制兩個方向的汽車輪流通行。三、電路設(shè)計 1、電源電路設(shè)計

3、： 由于單片機工作時需要的+ 5V 電壓,所以在設(shè)計電源電路時,需要一個電子元件能提供+ 5V電壓,本文采用7805 提供5V 的電壓，即在7805 的1 腳和公共接地端(即2 腳) 之間接入0. 3F 的電容,在公共接地端和三腳+ 5V電壓輸出端之間接入0. 1F 的電容。 2、復(fù)位電路設(shè)計： MCS - 51 的復(fù)位輸入引腳RST 為MCS - 51 提供了初始化的手段。有了它可以使程序從指定處開始執(zhí)行,即從程序存儲器中的0000H 地址單元開始執(zhí)行程序。在MCS - 51 的時鐘電路工作后,只要RST 引腳上出現(xiàn)10ms 以上的高電平時,單片機內(nèi)部則初始復(fù)位。 只要RST 保持高電平,則

4、MCS - 51循環(huán)復(fù)位。只有當(dāng)RST 由高電平變低電平以后,MCS - 51 才從0000H 地址開始執(zhí)行程序。 3、時鐘電路設(shè)計： MCS - 51 的時鐘可以由兩種方式產(chǎn)生,一種是內(nèi)部方式,利用芯片內(nèi)部的振蕩電路;另外一種為外部方式。 本文根據(jù)實際需要和簡便,采用內(nèi)部振蕩方式.MCS - 51 內(nèi)部有一個用于構(gòu)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. 這個放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。 MCS - 51 雖然有內(nèi)部振蕩電路,但要形成時鐘,必須外接元件所以實際構(gòu)成的振蕩時鐘電路.外接晶體以及電容C1 和C

5、2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路接在放大器的反饋回路中。對接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求,但電容的大小會影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。 晶體頻率可在1. 2MHz12MHz 之間任選,電容C1 和C2 的典型值在20pF100pF 之間選擇,考慮到本系統(tǒng)對于外接晶體的頻率穩(wěn)定性要求不高,所以采取比較廉價的陶瓷諧振器。 由于本系統(tǒng)應(yīng)用的機器周期為1s ,所以晶振選擇為12MHz ,根據(jù)調(diào)試電容選擇30pF。 在硬件電路焊接時,晶體或陶瓷振蕩器和電容應(yīng)該盡可能地與單片機芯片靠近,以減少寄生電容,可以更好地保證振蕩器穩(wěn)定和可靠的工作。4、數(shù)碼時間顯示電路： 七段LED 數(shù)碼管是

6、有八個發(fā)光二極管構(gòu)成,通過給其引腳不同的高低電平,從而顯出09 的數(shù)字和小數(shù)點。本文的交通燈數(shù)字顯示部分,通過將四個一位數(shù)碼管并聯(lián)通過P1口控制作為個位實時顯示,四個數(shù)碼管并聯(lián)通過P3 口控制作為十位實時顯示,但考慮到單片機的系統(tǒng)功耗問題以及焊接電路后的實際顯示效果等, 本部分的電路中又引入一7805 進行單獨供電。交通燈的時間倒計時顯示部分是通過將數(shù)碼管分別與單片機的P1 口和P3 口連接,通過單片機內(nèi)部已經(jīng)燒錄好的程序,對P1 口和P3 口進行電平輸出控制,從而實現(xiàn)數(shù)碼管的倒計時時間顯示。5、信號燈電路設(shè)計： 本部分電路設(shè)計,應(yīng)用單片機的P0 口對直行方向提示燈控制,P2 口對左轉(zhuǎn)方向提示

7、燈控制。其中 P0.0 、P0.1 兩個輸出控制口,分別控制東西方向上的綠燈、紅燈。P0.2、P0.3 兩個輸出控制口,分別控制南北方向上的綠燈、紅燈。 四、軟件設(shè)計 本設(shè)計使用keil 軟件完成該系統(tǒng)的軟件設(shè)計.通過新建源文件、建立工程文件、編譯和連接,最后生成所需單片機燒錄的HEX文件。1、軟件設(shè)計程序流程圖： 2、Proteus軟件仿真南北通行開始中斷？中斷程序返回？K0=0？K1=0？DX=0？東西通行中斷？中斷程序NB=0?K0=0?K1=0?返回？NYNYYNNYNNNNNNYYYYYY：五、課程設(shè)計體會通過這次單片機課程設(shè)計，我深刻體會到自己實際操作能力的匱乏。從剛開始老師對單片

8、機的整體介紹及其應(yīng)用前景，對單片機產(chǎn)生了濃厚的興趣，并利用自己的課余時間提前學(xué)習(xí)有關(guān)單片機的基本知識。但空有理路知識，卻無半點的實際操作經(jīng)驗。后來在同學(xué)的建議下，選擇運用單片機設(shè)計一個交通燈控制系統(tǒng)，從簡單開始，后期逐步復(fù)雜化。從給定電路圖的分析到后期的程序設(shè)計以及系統(tǒng)調(diào)試，初步掌握了運用單片機系統(tǒng)設(shè)計特定功能的設(shè)計步驟，也對單片機有了更深的體會。了解和掌握了一些簡單的編程思想，對單片機各管腳的功能，I/O口的使用條件都有了更深的理解。這次的課程設(shè)計讓我把單片機的理論知識運用的實踐中，實現(xiàn)了理論與實踐的相結(jié)合，從中更懂得了理論是實踐的基礎(chǔ)，實踐更能檢驗理論的真實性，讓我受益匪淺。 附錄1 源程

9、序代碼 /#include<REG51.H> #include<AT89X51.H> / 對單片機的口進行了定義#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code a10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/段碼組合,共陰極uchar code b4=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7; /位碼組合 低有效uchar code c4=0xcc,0xd4,0x78,0xb8;/*P1 綠紅、黃紅、紅綠、紅黃*/ /12MHz /*

10、uchar NB=25,DX=30,NBG=25,DXG=15,H=5; /*數(shù)碼管顯示值設(shè)置*/uchar i,k=0,cnt=0,j=0; sbit K0=P35; /*支干道通行*/sbit K1=P36; /*主干道通行*/sbit K4=P37; /*返回*/sbit K3=P32;/*設(shè)置時間*/sbit K2=P33;/*緊急剎車*/void delay(uchar t);/*定義延時程序*/void key();/*定義鍵盤程序*/void display();/*定義顯示程序*/void settime();/*定義時間設(shè)置顯示程序*/*程序初始*void init(void

11、)TMOD=0x01; /*使用定時器0模式一*/TH0=0x3c; /*(65536-5000)/256*/TL0=0xb0; /*(65536-5000)%256*/IT0=1; /開中斷ET0=1;TR0=1;EA=1;EX0=1;EX1=1;P1=ck; /開啟交通燈/*中斷0處理程序*void int0(void) interrupt 0 /通行時間設(shè)置 EA=0; P1=0xd8;/*紅燈全亮*/ for(;) settime(); if(K1=0) /*P36=0設(shè)置主干道通行時間*/ delay(40); if(K1=0) while(!K1) settime(); NBG+;

12、/*主干道通行時間加1*/ if(NBG=100) NBG=0; if(K0=0) /*P35=0設(shè)置支干道通行時間*/ delay(40); if(K0=0) while(!K0) settime(); DXG+;/*支干道通行時間加1*/ if(DXG=100) DXG=0; if(K4=0) /*P37=0返回*/ delay(40); if(K4=0) while(!K4) k=0;P1=ck; NB=NBG,DX=NBG+H; display(); EA=1; break; /*中斷1處理程序*void int1(void) interrupt 2 /緊急情況 /*東西南北紅燈亮*/

13、EA=0;TR0=!TR0; /*停止計數(shù)*/for(;) /*主支干道顯示全為0*/ P1=0xd8,P0=a0; P2=0xfe; delay(20); P2=0xfd; delay(20); P2=0xfb; delay(20); P2=0xf7; delay(20); if(K4=0) /*返回*/ delay(20);EA=1; P1=ck; /*返回緊急前狀態(tài)開始計數(shù)*/TR0=!TR0;/*重啟計數(shù)*/break; void time1(void) interrupt 1/*交通燈控制程序*/TH0=0x3c;/*定時50ms*/TL0=0xb0; cnt+;if(cnt>

14、=20) /*每20*50ms=1s自減一*/NB-;DX-;cnt=0;if(NB=0|DX=0)k+;if(k>3)/*k取0,1,2,3*/k=0;switch(k)case 0:NB=NBG,DX=NBG+H;j=0;P1=ck;break; case 1:NB=H;j=1;P1=ck;break; case 2:NB=DXG+H,DX=DXG;j=0;P1=ck;break; case 3:DX=H;j=2;P1=ck;break; void delay(uchar t) /延時程序延時0.1*nms uchar i; do for(i=0;i<20;i+) ; whil

15、e(t-); 咖啡店創(chuàng)業(yè)計劃書第一部分：背景在中國，人們越來越愛喝咖啡。隨之而來的咖啡文化充滿生活的每個時刻。無論在家里、還是在辦公室或各種社交場合，人們都在品著咖啡?？Х戎饾u與時尚、現(xiàn)代生活聯(lián)系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽音樂、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發(fā)展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來越多的中國人所理解。第二部分：項目介紹第三部分：創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢目前大學(xué)校園的這片市場還是空白，競爭壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國家鼓勵大學(xué)生畢業(yè)后自主創(chuàng)業(yè)，有一系列的優(yōu)惠政策以及貸款支持。再者大學(xué)生往往對未來充滿期望，

16、他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個創(chuàng)業(yè)者就應(yīng)具備的素質(zhì)。大學(xué)生在學(xué)校里學(xué)到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術(shù)優(yōu)勢，現(xiàn)代大學(xué)生有創(chuàng)新精神，有對傳統(tǒng)觀念和傳統(tǒng)行業(yè)挑戰(zhàn)的信心和欲望，而這種創(chuàng)新精神也往往造就了大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的動力源泉，成為成功創(chuàng)業(yè)的精神基礎(chǔ)。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的最大好處在于能提高自己的潛力、增長經(jīng)驗，以及學(xué)以致用;最大的誘人之處是透過成功創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)自己的理想，證明自己的價值。第四部分：預(yù)算1、咖啡店店面費用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業(yè)主經(jīng)過協(xié)商，以合同形式達成房屋租賃協(xié)議。協(xié)議資料包括房屋地址、面積、結(jié)構(gòu)、使用年限、租賃費用、支付費用方法等。租

17、賃的優(yōu)點是投資少、回收期限短。預(yù)算10-15平米店面，啟動費用大約在9-12萬元。2、裝修設(shè)計費用咖啡店的滿座率、桌面的周轉(zhuǎn)率以及氣候、節(jié)日等因素對收益影響較大?？Х瑞^的消費卻相對較高，主要針對的也是學(xué)生人群，咖啡店布局、格調(diào)及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設(shè)計費用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費用具體費用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費用。包括招牌、墻面、裝飾費用。(2)店內(nèi)裝修費用。包括天花板、油漆、裝飾費用，木工、等費用。(3)其他裝修材料的費用。玻璃、地板、燈具、人工費用也應(yīng)計算在內(nèi)。整體預(yù)算按標(biāo)準(zhǔn)裝修費用為360元/平米，裝修費用共360*15=5400元。4、設(shè)備設(shè)

18、施購買費用具體設(shè)備主要有以下種類。(1)沙發(fā)、桌、椅、貨架。共計2250元(2)音響系統(tǒng)。共計450(3)吧臺所用的烹飪設(shè)備、儲存設(shè)備、洗滌設(shè)備、加工保溫設(shè)備。共計600(4)產(chǎn)品制造使用所需的吧臺、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計300凈水機，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產(chǎn)12l純凈水，每一天銷售咖啡及其他飲料100至200杯，價格大約在人民幣1200元上下?？Х葯C，咖啡機選取的是電控半自動咖啡機，咖啡機的報價此刻就應(yīng)在人民幣350元左右，加上另外的附件也不會超過1200元。磨豆機，價格在330480元之間。冰砂機，價格大約是400元一臺，有點要說明的是，最好是買兩臺，不然夏天也許會不

19、夠用。制冰機，從制冰量上來說，一般是要留有富余。款制冰機每一天的制冰量是12kg。價格稍高550元，質(zhì)量較好，所以能夠用很多年，這么算來也是比較合算的。5、首次備貨費用包括購買常用物品及低值易耗品，吧臺用各種咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的費用。大約1000元6、開業(yè)費用開業(yè)費用主要包括以下幾種。(1)營業(yè)執(zhí)照辦理費、登記費、保險費;預(yù)計3000元(2)營銷廣告費用;預(yù)計450元7、周轉(zhuǎn)金開業(yè)初期，咖啡店要準(zhǔn)備必須量的流動資金，主要用于咖啡店開業(yè)初期的正常運營。預(yù)計2000元共計：120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1

20、000+3000+450+2000=145280元第五部分：發(fā)展計劃1、營業(yè)額計劃那里的營業(yè)額是指咖啡店日常營業(yè)收入的多少。在擬定營業(yè)額目標(biāo)時，必須要依據(jù)目前市場的狀況，再思考到咖啡店的經(jīng)營方向以及當(dāng)前的物價情形，予以綜合衡量。按照目前流動人口以及人們對咖啡的喜好預(yù)計每一天的營業(yè)額為400-800，根據(jù)淡旺季的不同可能上下浮動2、采購計劃依據(jù)擬訂的商品計劃，實際展開采購作業(yè)時，為使采購資金得到有效運用以及商品構(gòu)成達成平衡，務(wù)必針對設(shè)定的商品資料排定采購計劃。透過營業(yè)額計劃、商品計劃與采購計劃的確立，我們不難了解，一家咖啡店為了營業(yè)目標(biāo)的達成，同時有效地完成商品構(gòu)成與靈活地運用采購資金，各項基本

21、的計劃是不可或缺的。當(dāng)一家咖啡店設(shè)定了營業(yè)計劃、商品計劃及采購計劃之后，即可依照設(shè)定的采購金額進行商品的采購。經(jīng)過進貨手續(xù)檢驗、標(biāo)價之后，即可寫在菜單上。之后務(wù)必思考的事情，就是如何有效地將這些商品銷售出去。3、人員計劃為了到達設(shè)定的經(jīng)營目標(biāo)，經(jīng)營者務(wù)必對人員的任用與工作的分派有一個明確的計劃。有效利用人力資源，開展人員培訓(xùn)，都是我們務(wù)必思考的。4、經(jīng)費計劃經(jīng)營經(jīng)費的分派是管理的重點工作。通常能夠?qū)⒖Х鹊杲?jīng)營經(jīng)費分為人事類費用(薪資、伙食費、獎金等)、設(shè)備類費用(修繕費、折舊、租金等)、維持類費用(水電費、消耗品費、事務(wù)費、雜費等)和營業(yè)類費用(廣告宣傳費、包裝費、營業(yè)稅等)。還能夠依其性質(zhì)劃

22、分成固定費用與變動費用。我們要針對過去的實際業(yè)績設(shè)定可能增加的經(jīng)費幅度。5、財務(wù)計劃財務(wù)計劃中的損益計劃最能反映全店的經(jīng)營成果?？Х鹊杲?jīng)營者在營運資金的收支上要進行控制，以便做到經(jīng)營資金合理的調(diào)派與運用?？傊陨纤械牧椈居媱?營業(yè)額、商品采購、銷售促進、人員、經(jīng)費、財務(wù))是咖啡店管理不可或缺的。當(dāng)然，有一些咖啡店為求管理上更深入，也能夠配合工作實際需要制訂一些其他輔助性計劃。第六部分：市場分析2019-2021年中國咖啡市場經(jīng)歷了高速增長的階段，在此期間咖啡市場總體銷售的復(fù)合增長率到達了17%;高速增長的市場為咖啡生產(chǎn)企業(yè)帶給了廣闊的市場空間，國外咖啡生產(chǎn)企業(yè)如雀巢、卡夫、ucc等企業(yè)

23、紛紛加大了在中國的投資力度，為爭取未來中國咖啡市場的領(lǐng)先地位打下了良好的基礎(chǔ)?？Х蕊嬃现饕侵杆偃芸Х群凸嘌b即飲咖啡兩大類咖啡飲品;在速溶咖啡方面，2018-2021年間中國速溶咖啡市場規(guī)模年均增長率到達16%，顯示出還處于成長階段的中國速溶咖啡市場的高增長性和投資空間;在灌裝即飲咖啡方面，2008-2010年間中國灌裝即飲咖啡市場年均增長率也同樣到達15%;未來幾年，中國咖啡飲料的前景仍將被看好?，F(xiàn)今咖啡店主要是以連鎖式經(jīng)營，市場主要被幾個集團壟斷。但由于幾個集團的咖啡店并沒有個性主題，很難配合講求特式的年青人。我們亦有思考到其他飲品店的市場競爭狀況，但發(fā)現(xiàn)這些類似行業(yè)多不是以自助形式經(jīng)營，亦很難配合講求效率的年青人。故我們認(rèn)為開設(shè)自助式主題咖啡店能到達年青人的需要，尚有很多發(fā)展空間。有數(shù)據(jù)證明，中國的咖啡消費量正逐年上升，而有望成為世界重要的咖啡消費國。第七部分