基于51单片机的模拟交通灯课程设计报告.doc下载

weixin_39821746 2023-03-19 16:00:21
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 , 相关下载链接:https://download.csdn.net/download/qq_43934844/87506429?utm_source=bbsseo
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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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