設(shè)計(jì)作品全交通燈控制系統(tǒng)小

1、GNDGND+5VA B C D E F G H+5VCGHDU1B 74LS06U1A 74LS06U2B 74LS06U2A74LS06D24_1D24D44_1D44Q1Q9R24_1R24R44_1R44D14_1D14D34_1D34390R14_1390R14390R34_1390R34Q2Q10D23_1D2D43_1D4390R23_1390R23390R43_1390R43Q3Q11D13_1D1D33_1D3390R13_1390R13390R33_1390R33Q4Q12D22_1D22D42_1D42390R22_1390R22390R42_1390R42Q5Q13D1

2、2_1D12D32_1D32390R12_1390R12390R32_1390R32Q6Q14D21_1D2D41_1D4390R21_1390R21390R41_1390R41Q7Q15D11_1D1D31_1D3390R11_1390R11390R31_1390R31Q8Q16390390390390GND+5VGND+5VU1D 74LS06U1C 74LS06U2D 74LS06U2C74LS06ABEF附錄系統(tǒng)總體電路圖79 8435 621129 843123456785 62112五、測(cè)試、數(shù)據(jù)及結(jié)果分析狀態(tài)燈顯示測(cè)試當(dāng)電路連接完畢后，將寫好的測(cè)試程序刷寫到低電平，通電即可檢測(cè)。

3、數(shù)碼管的測(cè)試內(nèi)，K1 和 K2 分別給端口送和將串口的和電路板上的接口連接，將寫好的測(cè)試程序刷寫到3整體電路測(cè)試內(nèi)，開(kāi)電源即可測(cè)試。系統(tǒng)上電，刷寫好程序即可開(kāi)始測(cè)試，觀測(cè)一個(gè)周期（共計(jì)S1S4 四個(gè)狀態(tài)，默認(rèn)140秒）燈的顯示狀態(tài)是否正常，同時(shí)觀察倒計(jì)的計(jì)數(shù)是否正常。六、總結(jié)由于使用的是單片機(jī)作為的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強(qiáng)大，而且可以隨時(shí)的更新系統(tǒng)，進(jìn)行不同狀態(tài)的組合。但是在設(shè)計(jì)和調(diào)試的過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，譬如紅燈和綠燈的切換還不夠迅速，紅綠燈規(guī)則不效率還不是很高等等，這需要在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。參考文獻(xiàn)12345.單片機(jī)原理及接術(shù)（修訂版）.：航空航天大學(xué)，1992

4、，1998弟.單片機(jī)基礎(chǔ).：航空航天大學(xué).單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全. 單片機(jī)原理及接.單片機(jī)課程設(shè)計(jì).：航空航天大學(xué)， 1994，1990術(shù).哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)：，1989Abstractputer ,keyboard,lcd displaying moduleThis system is made up of single-chipand Traffic lights system.The system includes pavement,left truning,right truning,and the basictraffic lights function.Excepting the

5、basic traffic lights function,italso includes couting,timeinstalling,emergency disaling,speech cluing,lcd information displaying,adjusting the lightingtime of lights based on different time and controlling with hand in accordance with circumstanand so on.6四、程序設(shè)計(jì)思路與流程圖1主程序流程圖主程序中主要是一個(gè)死循環(huán)，不停的循環(huán)四個(gè)狀態(tài)，如圖

6、 41 所示。開(kāi)始是否時(shí)狀態(tài)S1？是否時(shí)狀態(tài)S2？是否時(shí)狀態(tài)S3？K1 按是否時(shí)狀態(tài)S4？K3 按按鍵是否按下？K4 按返回返回圖 41 主程序流程圖圖 42 按鍵子程序流程圖2按鍵子程序流程圖它包含倒計(jì)時(shí)調(diào)整和緊急狀態(tài)兩個(gè)狀態(tài)。主程序中放了一個(gè)按鍵的判斷指令，當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候，程序就自動(dòng)的跳轉(zhuǎn)到按鍵子程序處理。當(dāng)檢測(cè)到 K2 鍵按下的時(shí)候就自動(dòng)返回到主程序。當(dāng)出現(xiàn)緊急的情況的時(shí)候，按下 K3 或者 K4 就切換到緊急狀態(tài)，當(dāng)緊急事件處理完畢的時(shí)候，按下 K2，就可以返回正常狀態(tài)。5循環(huán)執(zhí)行 S3按鍵處理循環(huán)執(zhí)行 S1S3”+” ,S4”“啟動(dòng)狀態(tài) S4進(jìn)入時(shí)間調(diào)整啟動(dòng)狀態(tài) S3啟動(dòng)狀態(tài) S

7、2啟動(dòng)狀態(tài) S1程序初始化為主干道和次干道，主干道的放行時(shí)間大于次干道的放行時(shí)間，考。設(shè)定值時(shí)也應(yīng)以此為參三、電路圖及設(shè)計(jì)文件1燈控制電路設(shè)計(jì)由于 32 個(gè) LED 來(lái)實(shí)現(xiàn)紅綠燈狀態(tài)，若直接接在單片機(jī)的口線，路口倒計(jì)時(shí)的顯示就不能實(shí)現(xiàn)，所以本次設(shè)計(jì)中采用一種新型的電路如圖 31 所示。CDU1B 74LS06U1A 74LS06D24_1D24Q1R24_1R24D14_1D14390R14_1390R14Q2D23_1D2390R23_1390R23Q3D13_1D1390R13_1390R13Q4D22_1D22390R22_1390R22Q5D12_1D12390R12_1390R12Q

8、6D21_1D2390R21_1390R21Q7D11_1D1390R11_1390R11Q8390390GND+5VU1D 74LS06U1C 74LS06AB圖 31 LED 燈控制電路圖中 74LS04 的作用是倒相和驅(qū)動(dòng)，它輸出的電流大約 48mA，實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)足以滿足要求，而且發(fā)光管也能達(dá)到足夠的亮度。觀察圖可以看出：兩組發(fā)光管（一組紅、一組綠）由于反相器的作用，其邏輯狀態(tài)恰恰相反。圖中和電阻串聯(lián)的二極管的作用是為了分壓，防止因上下兩組發(fā)光管分壓不同導(dǎo)致邏輯的錯(cuò)誤。共四組和上述相同的電路分別代表東西南北四個(gè)方向的紅綠燈，使用兩片 74LS04 作為驅(qū)動(dòng)。2倒計(jì)時(shí)顯示電路設(shè)計(jì)前面已經(jīng)分

9、析過(guò)相向的燈的狀態(tài)和倒計(jì)時(shí)都是相同的，所以為了節(jié)省，采用兩組四個(gè)數(shù)碼管作為倒計(jì)時(shí)的顯示；同時(shí)為了節(jié)省口資源，采用串口顯示的方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。見(jiàn)圖 32 所示。d3d2d1LELEDLED2HEADER2vccHEADER1ICIC2IC3C圖 32 數(shù)碼管顯示412ABQ0 3Q1 4Q2 5Q3 6Q4 10Q5 11 1 aDPY2 ba3 c fbg4 d9e ecf d 8 CLKQ6 12gdpdp 913MRQ7 98 4 3 ABQ0 3Q1 4Q2 5Q3 6 a DPYba3 c fb4 dg9Q4 105 e ecdp8 dp 8116dCLKQ5fQ6 12Q7 137 g

10、 56 2 1 9 MRABQ0 3Q1 4Q2 5Q3 6Q4 10Q5 11Q6 12Q7 13 a DPYba3 c fb4 dg9e ecf d 8 CLK 9 MRgdpdpABQ0 3Q1 4Q2 5Q3 6Q4 10Q5 11Q6 12Q7 13 a DPYba3 c fbg4 d9e ecf d 8 CLK 9 MRgdpdp21; 2=1 Q_DHLS1S3S2S4S4S2S1S3./p! ,WX?(5/|p! ,WX?V 2=3 0,WX?3,415zcRzjkG, 04(25z=cRzjkG, 1(6G(-B# Wl,:;jkID2):;,-.?ABCD|6 ,#(ee,

11、;Z?,e*AB,ClDJ(iE,;+Q_DT-S1+T-S2=T-S3 T-S2=T-S4T-S1=T-S3B#69Gy,FGMHI;J,#(eD$KNL,DE(NO;B73S4 ,WXABCDEFGHjkI11212121_e3 30 HL2 0 S3 ,WXABCDEFGHjkI11111212_e3 70 HL2 30 S2 ,WXABCDEFGHjkI21211121_e3 30 HL2 0 S1 ,WXABCDEFGHjkI12121111_e3 40 HL2 0 先設(shè)定一些標(biāo)號(hào)如圖 21 所示。圖 21 標(biāo)號(hào)設(shè)定說(shuō)明：此圖為直方圖，上邊為北路口燈，右邊為東路口燈，下邊為南路口燈，

12、左邊為西路口燈。圖 22 所示為一種紅綠燈規(guī)則的狀態(tài)圖，分別設(shè)定為 S1、S2、S3、S4，交通燈以這四的狀態(tài)為一個(gè)周期，循環(huán)執(zhí)行（見(jiàn)圖 23）。圖 21a 車輛行駛狀態(tài) S1圖 21b 車輛行駛狀態(tài) S2圖 21c 車輛行駛狀態(tài) S3圖 21d 車輛行駛狀態(tài) S4請(qǐng)注意圖 21b 和圖 21d，它們?cè)谝粋€(gè)時(shí)間段中四個(gè)方向都可以通車，這種狀態(tài)能在一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較大的車流量，效率特別高。依據(jù)上述的車輛行駛的狀態(tài)圖，可以列出各個(gè)路口燈的邏輯表，由于相向的燈的狀態(tài)圖是一樣的，所以只需寫出相鄰路口的燈的邏輯表；根據(jù)圖 23 可以看出，相鄰路口的燈它們的狀態(tài)在相位上相差 180。因此最終只需寫出一組

13、S1、S2、S3、S4 的邏輯狀態(tài)表。2交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：本系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤、LED 顯示、交通燈演示系統(tǒng)組成。系統(tǒng)包括人行道、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、以及基本的交通燈的功能。系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具有倒計(jì)時(shí)、時(shí)間設(shè)置、緊急情況處理、分時(shí)段調(diào)整信號(hào)燈的點(diǎn)亮?xí)r間以及根據(jù)具體情況手動(dòng)控制等功能。：AT89S51，交通規(guī)則一、 方案比較、設(shè)計(jì)與論證1 電源提供方案為使模塊穩(wěn)定工作，須有可靠電源?？紤]了兩種電源方案方案一：采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。此方案的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點(diǎn)是各模塊都采用獨(dú)立電源，會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。方案二：采用單片機(jī)控制模塊提供電源。改方案的優(yōu)

14、點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)明扼要，節(jié)約成本；缺點(diǎn)是輸出功率不高。綜上所述，選擇第二種方案。2 顯示界面方案該系統(tǒng)要求完成倒計(jì)時(shí)、狀態(tài)燈等功能?；谏鲜鲈?，考慮了三種方案：方案一：完全采用數(shù)碼管顯示。這種方案只顯示有限的符號(hào)和數(shù)碼字苻，無(wú)法勝任題目要求。方案二：完全采用點(diǎn)陣式 LED 顯示。這種方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的功能強(qiáng)大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。工作；但方案三：采用數(shù)碼管與點(diǎn)陣 LED 相結(jié)合的方法因?yàn)樵O(shè)計(jì)既要求倒計(jì)時(shí)數(shù)字輸出，又要求有狀態(tài)燈輸出等，為方便并考慮到現(xiàn)實(shí)情況，用數(shù)碼管與 LED 燈分別顯示時(shí)間與提示信息。這種方案既滿足系統(tǒng)功能要求，又減少了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。權(quán)衡利弊，第三種方案可互補(bǔ)一二方案的優(yōu)缺，決定采用方案三以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。3 輸入方案：題目要求系統(tǒng)能手動(dòng)設(shè)燈亮?xí)r間、緊急情況處理，了兩種方案：方案一：采用 8155 擴(kuò)展 I/O 口及鍵盤，顯示等。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：使用靈活可編程，并且有 RAM,及計(jì)數(shù)器。若用該方案，可提供較多 I/O 口,但操作起來(lái)稍顯復(fù)雜。方案二： 直接在