基于单片机的多功能交通灯系统设计说明.doc下载

weixin_39820835 2021-09-25 09:40:23

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基于单片机的多功能交通灯系统设计说明.doc

基于-单片机多功能交通灯系统设计.doc

基于51单片机的智能交通灯系统设计说明.doc

模拟交通灯控制系统的设计一、功能要求利用红、绿、黄三种不同颜色的LED显示不同的通行情况，利用2个数码管进行1秒倒计时显示，最大定时时间为90秒；要求LED点亮时间和倒计时时间准确；完成单片机最小系统及其扩展设计，焊接电路板，组成功能完整的样机。模拟实际交通灯控制系统功能，完成控制软件的编写与调试。二、方案论证采用标准AT89C51单片机作为控制器；东、西、南、北各方向通行倒计时显示采用2位 LED数码管，LED显示采用直接驱动方式；模拟交通信号灯采用直径为ψ5mm的圆形发光二极管；紧急车辆通行采用实时中断完成；通过蜂鸣器实现盲人提示功能。按以上系统构架设计，单片机端口资源刚好满足要求，该系统设计方便，电路简单。三、系统硬件电路的设计整套电路系统由控制系统模块、通行灯控制显示模块、时间显示模块、特种车辆通行控制模块和盲人提示电路模块等组成。主控制系统主控制器采用AT89C51单片机的P1.0~P1.5脚用于控制东西及南北方向的通行灯，P1. 6脚用于控制盲人提示电路；P0口及P2 口用于4组2位LED计时器的控制；特种车辆通过时使用外部中断0口（P3.2）. 通行灯输出控制模拟交通信号灯采用直径为ψ5mm的圆形发光二级管，东西南北方向各3个，颜色分别为红、黄、绿。为使电流小于10mA应串联一个阻值为330Ω的限流电阻。时间显示模块道口通行剩余时间采用高亮红色7段LED发光数码管显示，采用共阴数码管，为了提高亮度给数码管的位选串联一个NPN型三极管，给段选并联一个驱动芯片74LS245。紧急车辆通行控制模块运用外部中断0口，当有特种车辆通过时，按下开关，各个方向的红灯就会同时亮起，并且在延时10秒后自动恢复以前的状态。盲人提示电路模块道口控制系统设计中也考虑到了方便盲人过人行道的声音提示电路，采用蜂鸣器作为声音提示装置，当绿灯倒计时10s时开始发声，当黄灯亮时，即行人结束通行，蜂鸣器停止发声，东西方向和南北方向的提示音音频不同（东西方向1s钟蜂鸣器发声两次，南北方向1s钟发声一次）。四、系统主要程序的设计道口交通控制系统控制程序主要分为以下几个模块：初始化程序、主程序、子程序( 包括信号灯提示、数码管倒计时显示、盲人提示功能和紧急车辆通行功能等)。初始化程序初始化程序主要包括声明IO口的连接对象、声明7段LED数码管驱动信号数组、声明基本变量、定义无返回函数（延时函数）。主程序主程序主要负责总体程序管理功能，实现信号灯显示与数码管倒计时显示，以及蜂鸣器提示和特种车通行提示。主程序流程图如下子程序流程图如下状态1 状态2 状态3 状态4 状态5 五、调试及性能分析 1、硬件部分首先应用Proteus软件对电路原理图进行检查，检查无误后进行焊接，焊接结束后利用万用表检查线路是否为通路。 2、软件部分首先应用keil u4软件对程序进行编译和调试，调试成功后，利用Proteus软件进行在线仿真，经过对程序多次地修改后，仿真效果达到了预期的要求。 3、将最终调试好的程序烧录到单片机内，观察效果。本系统以STC89C51单片机为核心，采用高亮度两位7段数码管并应用74LS245对数码管进行驱动，可以很直观地显示红绿灯的开放及关闭时间；功能完善，不仅有普通交通灯的指示功能，还增加了特种车辆通行和盲人提示功能。其控制功能与效果与真实道口管理红绿灯完全一致。六、小组成员总结心得体会问婉茹为期两周的课程设计已接近尾声，此次课程设计我们的任务是交通灯，刚开始的时候，几乎没有一点头绪，不知从何下手，可是真正完成了之后，觉得其实也并不是特别困难，只要找到线头，顺着它一步步往下走，就可以顺利到达终点。通过这一学期对单片机的学习，已经对单片机有了基本的了解，但那要说真正理解，我觉得差的还不是一点点，毫无疑问，这次的课程设计就给了我们一个深入学习单片机，提高动手能力与团结合作的大好机会。这次课程设计中，我负责的主要是硬件，包括各种元件的检查，电路的焊接。提到焊接就感到惭愧，由于以前在这方面经验比较少，加之为了元件排版美观，导致电路板背面得导线焊得一塌糊涂，正如杨老师所说，一碗面条。以后在焊接方面还是有待提高，多动手。虽然没有负责软件，但比起以前，还是对程序以及此次用到的几个软件有了一点了解。总之，这次课程设计还是让我收获挺多的不管是软件，硬件还是团结协作方面。当然，任何事情都不是一次就能成功的，必须经过多次的尝试并改善才能得到最好的。在这次设计中，我们也不可避免的遇到了同样的问题，在完成程序并通过软件仿真之后，经过多次的尝试，我们还是遇到了问题，八个数码管中始终有五个很暗，刚开始以为是电流过小，不能驱动这么多数码管，老师建议我们加个74

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