单片机交通灯课程设计报告.doc下载

weixin_39820780 2023-03-19 14:30:20
摘要:自从1858年英国人,发明了原始的机械扳手交通灯之后,随后的一百多年里,交 通灯改变了交通路况,也在人们日常生活中占据了重要地位,随着人们社会活动日益增 加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它的功能 ,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著的 效果。 近年来,随着科技的飞速发展,电子器件也随之广泛应用,其中单片机也不断深入 人民的生活当中。本模拟交通灯系统利用单片机AT89S51作为核心元件,实现了通过信号 灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合 理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方 便等优点,有广泛的应用前景。 本模拟系统有单片机硬/软件系统,8位8段数码管显示系统。和复位电路控制电路等 组成,较好的模拟了交通路面的控制。 一:设计思路 (1):分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案,并以此为基础提出自 己的交通控制的初步方案。 (2):确定系统交通控制的总体设计,包括,十字路口具体的通行禁行方案设计以 及系统应拥有的各项功能,在这里,本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功 能,还有倒计时显示提示、紧急情况下,全面禁行、黄绿红灯及左转周期随时可调这三 项项特特殊功能。 (3)进行显示电路,按键电路的设计和对各器件的选择及连接,大体分配各个器件 及模块的基本功能要求。 (4)进行软件系统的设计,对于本系统,本人采用单片机汇编语言编写,对单片机 内部结构和工作情况做了充足的研究,了解中断以及延时原理,总体上完成了软件的编 写。然后在开发板上进行硬件调试。 二:单片机交通控制系统方案 2.1电源的供电方案 为使模块稳定的工作,必须有可靠的电源。同时由于我们此次设计是基于开发板的,其 内部已经将电源供电模块安装好,为了方便节省时间,我们采用开发板上的电源模块。 2.2显示界面设计 该系统要求完成倒计时功能,又由于所买开发板的限制,我们无法同时分别控制使用开 发板上的LED灯和八段数码显示管,因此我们采取用最右边的两个数码管显示时间,其余 六个数码管分别代表南北、东西方的红黄绿灯及左转信号。 2.3输入方式 受限于开发板,我们采用4x4矩阵键盘输入,其中10个作为0- 9数字键,4个作为输入选择键,两个弃用。 三:单片机的交通控制系统的总体设计 1 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 2 设在十字路口,分为东西向和南北向,在任一时刻只有一个方向通行,另一方向禁行, 持续一定时间,经过短暂的过渡时间,将通行禁行方向对换。其具体状态如下: 3 (1)南北、东西方向黄灯都亮3秒,其他灯灭(为了方便演示,我们把初始时间设得较 短,进入程序后,可根据需求用键盘把黄灯时间设定为0-9秒中的任意值) 4 (2)南北方向黄灯灭,同时绿灯亮,东西方向红灯亮,同时黄灯灭,倒计时2秒(为了 方便演示,我们把初始时间设得较短,进入程序后,可根据需求用键盘把黄灯时间设 定为0-99秒中的任意值)。此状态下,东西向禁止通行,南北向允许通行。 (3)重复(1) (4)南北方向红灯亮,同时黄灯灭,东西方向绿灯亮,同时红灯灭,倒计时4秒(为 了方便演示,我们把初始时间设得较短,进入程序后,可根据需求用键盘把黄灯时间设 定为0-99秒中的任意值)。此状态下,东西向允许通行,南北向禁止通行。 (5)步骤(1)-(4)循环N次后(默认为1,运行后可设置为0- 9任一值),选择相间执行(6)或(7) (6)南北方红灯,东西方黄灯+绿灯,时长为南北向红灯时间。此时,南北向禁行, 东西向可前行和左转。南北向黄灯,东西方红灯,时长为黄灯时长。回到(1)重新循环 。 (7)南北向黄灯,东西向黄灯,时长为黄灯时长。接着是南北向黄灯+绿灯,东西向 红灯,时长为红灯时长。此时,南北向可前行和左转。回到(1)重新循环。 由于开发板中灯与数码管的端口是同一端口,所以我们决定用剩余的数码管来显示红 绿灯的状态。某个管全亮,代表这个管所代表的灯亮,黄绿灯齐亮表示可左转。 3.2 单片机交通控制系统的功能要求 本设计能模拟基本的交通控制系统,用红绿黄灯表示禁行,通行和等待的 信号发生,还能进行倒计时显示,通行时间调整功能和紧急情况全面禁行。 (1)倒计时显示 倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变的时间、在"停止"和"通过"两者间 作出合适的选择。驾驶员和行人普遍都愿意选择有倒计时显示的信号控制方式,并且认 为有倒计时显示的路口更安全。倒计时显示是用来减少驾驶员在信号灯色改变的关键时 刻做出复杂判断的1种方法,它可以提醒驾驶员灯色发生改变的时间,帮助驾驶员在"停 止"和"通过"两者间作出合适的选择 。 (2)时间的设置 本设计中 , 相关下载链接:https://download.csdn.net/download/qq_43934844/87505983?utm_source=bbsseo
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