交通燈控制器課件

交通燈控制器指導(dǎo)老師：邵婷婷設(shè)計(jì)組員：趙永強(qiáng)一基本功能要求能顯示十字路口東西、南北兩個(gè)方向的紅、黃、綠燈指示狀態(tài)（兩組紅黃綠燈）；

兩組數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)顯示，東西方向綠燈45s

南北綠燈60s，由綠燈變紅燈轉(zhuǎn)換過程中，黃燈5s過渡。二要求分析本題需要時(shí)鐘控制和驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示時(shí)間以及紅綠黃三種LED燈亮暗，有數(shù)字系統(tǒng)控制和單片機(jī)控制兩種。系統(tǒng)中要求有45s,60s,5s三種定時(shí)信號(hào)，定時(shí)起始信號(hào)由主控制電路給出，定時(shí)時(shí)間結(jié)束信號(hào)也輸入到主控制電路，并通過主控制電路去開起或關(guān)閉三色交通燈。主控制電路實(shí)本題的核心，它的輸入信號(hào)來自三個(gè)定時(shí)信號(hào)。交通燈狀態(tài)序表態(tài)序東西方向南北方向時(shí)間1綠燈亮允許通行紅燈亮不允通行45s2黃燈亮停車紅燈亮不允通行5s3紅燈亮不允通行綠燈亮允許通行60s4紅燈亮不允通行黃燈亮停車5s東西綠燈45s黃燈5s紅燈65s南北綠燈60s黃燈5s紅燈50s西東北南方案一數(shù)字電路系統(tǒng)系統(tǒng)由控制器和處理器組成，控制器接收外部系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。處理器由定時(shí)器和譯碼顯示器組成。定時(shí)器能向控制器發(fā)出定時(shí)信號(hào)，譯碼顯示器在控制器的控制下，改變交通燈信號(hào)。秒脈沖發(fā)生器定時(shí)器控制器譯碼器數(shù)碼顯示三色交通燈下頁(yè)三方案分析系統(tǒng)框圖定時(shí)器由系統(tǒng)秒脈沖和同步計(jì)數(shù)器構(gòu)成。時(shí)鐘脈沖上升沿到來時(shí)，在控制信號(hào)ST的作用下，計(jì)數(shù)器從零開始計(jì)數(shù)，并向控制器提供模M45、M5、M60信號(hào)，即Tl、Tx、Ty。定時(shí)器框圖如下。Q3Q2Q1Q0

74LS163CTtCRD3D2D1D0CTpQ3Q2Q1Q0

74LS163CTtCRD3D2D1D0CTpCO&St11TX&CPTLTY定時(shí)器返回譯碼器

系統(tǒng)輸出是在Q1Q0驅(qū)動(dòng)下的六個(gè)信號(hào)燈，各狀態(tài)與信號(hào)燈的關(guān)系由表1-2給出。譯碼器狀態(tài)圖狀態(tài)AGAYARBGBYBR001

0

00

0

1010

1

00

0

1100

0

11

0

0110

0

10

1

0Q1

Q0

Y0

Y1

Y2

Y3

≥1

≥1

BR

AY

BY

AR

BG

AG

器件:選用74LS138或74LS139返回秒脈沖電路使用價(jià)格低廉的32768HZ晶體，在配上CD4060電路，電壓范圍為3－18V，靜態(tài)電流隨電壓提高而上升，在+5V供電時(shí)，靜態(tài)電流約0.25－5uA，在3.0V電池供電時(shí)會(huì)停振。返回方案二單片機(jī)控制電路AT89S51電源時(shí)鐘電路復(fù)位電路交通燈時(shí)間顯示三色交通燈基于AT89S51來實(shí)現(xiàn)交通燈控制理論框圖復(fù)位電路復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路。復(fù)位后P0－P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零計(jì)時(shí)顯示，分段式顯示器（LED數(shù)碼管）由7條線段圍成8字型，每一段包含一個(gè)發(fā)光二極管。外加正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通，發(fā)出清晰的光。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段亮、滅，就可以顯示各種字形或符號(hào)。LED數(shù)碼管有共陽、共陰之分。圖3-4是共陽式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和符號(hào)圖。四方案確定方案二優(yōu)點(diǎn)：所需芯片只有一個(gè)AT89S51單片機(jī)，電路簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，靈活性高，紅綠燈亮的時(shí)間可以在程序里任意設(shè)置。缺點(diǎn)：程序復(fù)雜，編寫與調(diào)試需要很多時(shí)間根據(jù)上述兩種方案的對(duì)比，我們確定使用方案二。方案一缺點(diǎn)：需要的芯片有兩片74LS153(雙四選一數(shù)據(jù)選擇器)，三片74LS74(雙D觸發(fā)器),兩片74LS163（可預(yù)置四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器）,74LS139（二線-四線譯碼器）,74LS04（六反相器），CD4060。所需芯片多，造價(jià)大。而且電路復(fù)雜，連線較多，焊接麻煩。優(yōu)點(diǎn)：不用編寫程序，只要硬件正確便可工作。模擬電路圖開始89S51初始化計(jì)時(shí)45s東西黃燈南北