單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-交通燈設(shè)計(jì)(共20頁)

1、1十字路口(shzlku)交通燈課程設(shè)計(jì)說明書專業(yè)(zhuny)班級： 12級電信(dinxn)3班 姓 名： 杜慶振 （080212112) 楊 軒 （080212114） 梁東劍 （080212127） 指導(dǎo)教師： 劉娟 設(shè)計(jì)時間: 2013-2014學(xué)年第一學(xué)期 物理與電氣工程學(xué)院 2014 年 6 月 1日1 摘要(zhiyo)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。如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速(o s)道路，緩解主干道與匝道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況，越來越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待

2、解決的主要問題。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對交通燈進(jìn)行智能化管理，已成為目前廣泛采用的方法。 設(shè)計(jì)一個十字(sh z)口的交通燈控制電路，要求主車道和干道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，每次通行時間都設(shè)為主干道25s，次道路20s； 要求黃燈先亮5s，才能變換運(yùn)行車道； 黃燈亮?xí)r，要求每秒鐘閃亮一次； 倒數(shù)秒數(shù)顯示； 當(dāng)有特殊情況需要緊急通行時，可對紅綠燈進(jìn)行人為控制。 以上是目前常用路口交通信號燈的控制功能，為了演示效果，這里采用三種顏色的發(fā)光二極管來模擬交通信號燈。1 目錄(ml)摘要(zhiyo) .1目錄(ml).2 1.設(shè)計(jì)分析 1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容.3 1.2 功能描述.4 2 .

3、單片機(jī)選型 2 .1 配置 .5 2.2 I/O接口配置.5. 2.3 交通等分布示意圖.6 3.系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 3.1 硬件設(shè)計(jì).6 3.2 軟件設(shè)計(jì).7 4. 仿真與調(diào)試 4.1仿真.7 4.2 流程圖.8 5. 總結(jié) 5.1仿真結(jié)果.9 5.2體會總結(jié).9 5.3.源程序代碼.10 5.4參考文獻(xiàn).17設(shè)計(jì)(shj)分析1.1設(shè)計(jì)(shj)內(nèi)容 （1）東西方向車道紅燈亮，南北方向車道綠燈亮。表示東西方向車道上的車輛禁止通行，南北方向車道允許通行。綠燈亮足規(guī)定的時間隔時，控制器發(fā)出狀態(tài)(zhungti)信號，轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。 （2）東西方向車道紅燈亮，南北方向車道黃燈閃亮。表示南

4、北方向車道上未過停車線的車輛停止通行，已過停車線的車輛繼續(xù)通行，東西方向車道禁止通行。黃燈閃亮足規(guī)定時間間隔時，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。 （3）東西方向車道綠燈亮，南北方向車道紅燈亮。表示東西方向車道允許通行，南北方向車道上的車輛禁止通行，綠燈亮足規(guī)定的時間間隔時，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。（4）東西方向車道黃燈閃亮，南北方向車道紅燈亮。表示南北方向車道禁止通行，東西方向車道上位過限停車線的車輛停止通行，已過停車線的車輛繼續(xù)通行。黃燈閃亮足規(guī)定的時間間隔時，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，系統(tǒng)又轉(zhuǎn)換1 到第（1）種工作(gngzu)狀態(tài)。 1.2 功能(gngnng)

5、描述 （1）.完成交通燈的基本功能，結(jié)合實(shí)際情況，控制紅、黃、綠交通燈的亮和滅.其工作流程是：綠、黃、紅分時間段開通(kitng)，循環(huán)往復(fù)，計(jì)時電路以秒為單位作倒計(jì)時，計(jì)數(shù)為0時進(jìn)行切換，計(jì)時時間可由LED數(shù)碼管顯示（需符合交通規(guī)則）； (2)紅、黃、綠交通燈的亮和滅的時間可調(diào)節(jié);(3).若有交通異常情況，可以通過按鍵處理目前的緊急狀態(tài);(4).采用LED數(shù)碼管顯示紅或綠交通信號燈亮的剩余時間.(5).通過按鍵設(shè)定紅和綠交通信號燈亮一次的總時間；(6).控制東西方向和南北方向的紅、黃、綠交通燈的亮和滅.(7).夜間控制功能，按鍵進(jìn)入夜間模式，黃燈閃亮.2 .單片機(jī)選型2.1配置2.2 I/O

6、接口(ji ku)分配P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7南北(nnbi)紅 南北黃 東西黃 - 東西綠 南北綠 東西紅 位地址0 1 1 1 0 1 1 1 77H0 1 0 1 1 1 1 1 5FH1 1 1 1 1 0 1 0 FAH1 0 1 1 1 1 1 1 BFH2.3 交通(jiotng)等分布示意圖 紅 黃 綠 3214綠 12 紅511黃 黃610紅 綠 789 綠 黃 紅這12個交通燈共有(n yu)四個狀態(tài)：狀態(tài)(zhungti)1（s1）：東西紅燈（6、12）亮，南北綠燈（1、7）亮狀態(tài)2（s2）：東西黃燈（5、11）亮，南

7、北紅燈（1、7）亮狀態(tài)3（s3）：南北綠燈（3、9）亮，東西紅燈（4、10）亮狀態(tài)4（s4）：南北黃燈（2、8）亮，東西紅燈（4、10）亮3.系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 3.1硬件設(shè)計(jì)部分為實(shí)現(xiàn)所要求的功能，首先參考多種參考資料，選用89ATC51單片機(jī)為硬件設(shè)計(jì)的核心器件。它具有128*8位內(nèi)部RAM，有32根可編程I/O線、兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器、5個中斷源、可編程串行通道、低功耗的閑置和掉電模式、片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。其次采用74LS245驅(qū)動電路驅(qū)動LED晶體管顯示部分,由89ATC51的P2.1口控制北邊和東邊剩余時間的十位數(shù)的顯示，P2.0控制北邊和東邊剩余時間的個位數(shù)的顯示。用P1

8、端口作為輸出端口，用P1.2到P1.7端口分別控制東和北兩組燈的狀態(tài)，低電平點(diǎn)亮，用數(shù)碼管顯示黃、紅、綠燈。通過中斷擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)交通燈系統(tǒng)特殊轉(zhuǎn)換。3.2軟件設(shè)計(jì)部分(b fen)軟件設(shè)計(jì)部分，分為一個主程序和兩個中斷子程序，一個用于有緊急車輛通過時，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行，實(shí)行中斷可使A、B兩道均亮紅燈；另一個用于一道有車而另一道無車時，通過控制交通燈系統(tǒng)能立即讓有車道放行，假如A道有車B道無車，長按K0可以(ky)控制交通燈系統(tǒng)能立即A道放行，假如B道有車A道無車，長按K1可以控制系統(tǒng)成立。 4. 仿真(fn zhn)與調(diào)試 4.1仿真 圖4.1 南北(nnbi)紅 圖4.2 黃燈閃爍(sh

9、n shu)1 開始 4.2 流程圖： 東西方向黃燈5s結(jié)束？東西方向綠燈20s結(jié)束？南北紅燈25s 南北方向黃燈5s結(jié)束？南北方向綠燈20s結(jié)束？東西方向紅燈25s 1 總結(jié)(zngji)5.1仿真(fn zhn)結(jié)果： 仿真開始時南北向綠燈亮，東西向紅燈亮，同時數(shù)碼管顯示從25s開始進(jìn)行倒計(jì)時，過20s后，剩余5s紅綠燈都不亮，轉(zhuǎn)為四個方向的黃燈，每隔一秒亮一次，5s完成后，即主干道通行(tngxng)25s。開始轉(zhuǎn)向?yàn)槟媳毕蚣t燈亮東西向綠燈亮，同時數(shù)碼管顯示從20s開始計(jì)時，過15s后，剩余5s紅綠燈都不亮，轉(zhuǎn)為四個方向的黃燈，每隔一秒亮一次，5s完成后，即次干道通行20s。5.2體會總

10、結(jié)： 第一次做課程設(shè)計(jì)，剛拿到題目的時候很茫然，不知道從什么地方下手，也不知道該怎么做。通過對設(shè)計(jì)題目和要求的反復(fù)琢磨，咨詢了指導(dǎo)老師，參考了很多資料后，了解了設(shè)計(jì)的大概，并且對此次課程設(shè)計(jì)也有了大體的思路。在做的過程中，我遇到了很多困難，比如對知識的不深入，讓我不得不查閱很多資料，花費(fèi)很多時間理解每一個難關(guān)。在不懈的努力下終于完成了此次課程設(shè)計(jì)。通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我思考、解決問題和動手的能力。電路原理和連接，和芯片上的選擇,也懂得了一些。鞏固數(shù)字邏輯電路的理論知識，并對芯片有了新的認(rèn)識，懂得它的功能與其它芯片替換等。更重要的是如何將邏輯電路靈活運(yùn)用于實(shí)際生活。協(xié)作的重要性。我懂得做課程

11、設(shè)計(jì)同時也是對課本知識的鞏固和加強(qiáng)，平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，很多問題都解決了，而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時看課本，這次看了，下次就忘了，主要是因?yàn)闆]有動手實(shí)踐。這次的實(shí)踐后，讓我獲益匪淺。5.3.源程序代 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H ORG 000BH LJMP INTT0 ORG 0100HSTART: MOV TMOD,#11H MOV TH1,#3CH ；定時(dn sh)50ms MOV TL1,#0A0H MOV TH0,#3CH ；定時(dn sh)50ms MOV TL0,#0A0H SETB EA；C

12、PU總中斷(zhngdun)允許 SETB ET0；開啟T0中斷 SETB EX0 ；邊沿(binyn)觸發(fā) MOV 33H,#0 ；主程序 MOV 32H,#10 MOV P1,#0EEH MOV 36H,#200 XS: MOV A,R7 ;數(shù)碼管顯示(xinsh)程序 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P2,#0F7H MOV P0,A NOP MOV A,R6；數(shù)碼管顯示(xinsh)程序 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P2,#0FBH MOV P0,A NOP MOV A,R5；數(shù)碼管顯示程序 MOV DPTR,#TAB

13、 MOVC A,A+DPTR MOV P2,#0DFH MOV P0,A NOP MOV A,R4 ;數(shù)碼管顯示(xinsh)程序 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P2,#0EFH MOV P0,A NOP RETDONGTIME30S: MOV A,30H ；東西(dngx)延時30s CJNE A,#1,L6 MOV P1,#0EBH MOV R3,#25MOV R2,#20L2:MOV A,R3MOV B,#10DIV ABMOV R5,AMOV R4,BMOV A,R2MOV B,#10DIV ABMOV R7,A MOV R6,B LCALL DELA

14、YANDDIS ；調(diào)用(dioyng)顯示 DEC R2 CJNE R2,#0,LR2 INC 33H SETB TR0 MOV R1,#33H CJNE R1,#2,LMOV CLR TR0 MOV 33H,#0LMOV: MOV R2,#5 MOV P1,#0EDHLR2: DJNZ R3,L2 MOV 30H,#0L6: RETDELAYANDDIS: SETB TR1 MOV 29H,#20LOOP:LDIS: LCALL DISPLAY JNB TF1,LDIS CLR TF1 MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0A0H DJNZ 29H,LOOP RETBEITIME30

15、S: MOV A,31H ；南北(nnbi)延時 CJNE A,#1,L6 ；程序(chngx)調(diào)用 MOV P1,#0BEH MOV R3,#20 MOV R2,#25L2: MOV A,R3 MOV B,#10 DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV A,R2 MOV B,#10 DIV AB MOV R7,A MOV R6,B LCALL DELAYANDDIS DEC R3 CJNE R3,#0,LR3 INC 34H SETB TR0 MOV R1,#34H ；南北(nnbi)黃燈，東西紅燈 CJNE R1,#2,LMOVR3 CLR TR0 MOV 34H,#0L

16、MOVR3: MOV R3,#5 MOV P1,#0DEHL3: DJNZ R2,LN2 MOV 31H,#0L6: RETINTT0: MOV TH0,#3CH；黃燈閃爍(shn shu) MOV TL0,#0A0H DJNZ 32H,LRET MOV 32H,#10 MOV R0,#30H CJNE R0,#1,LOOP CPL P1.1 ；重新(chngxn)調(diào)用 SJMP LRETLOOP: MOV R0,#31H CJNE R0,#1,LRET CPL P1.5LRET: RETILDELAY2: MOV 35H,#200；延時30sLDELAY: NOP DJNZ 35H,LDELAY DJNZ 36H,LDELAY2 LL1: MOV 30H,#1 LCALL ETIME30S MOV 31H,#1 LCALL NBEITIME30S SJMP LL1 TAB: DB 1 0C0H,0F9H,0