人行过马路交通灯控制系统 LED红绿灯和闪亮控制Word格式文档下载.docx
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——LED红绿灯和闪亮控制
学生:
学号:
指导教师:
专业:
XXXXXXXX大学电气信息学院
XXXX年X月
XXXXXXXXXX
PedestrianCrossingTrafficLightsFlashControl
——LEDTrafficLightsandFlashControl
Undergraduate:
Supervisor:
Prof.
Major:
ChongqingUniversity
June2011
摘要
纵观单片机的发展和应用,51单片机越来越无法满足用户的需求,ARM高速32位单片机的出现,缔造了嵌入式系统的新纪元.
嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软件,硬件可裁减,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、和功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统已广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事等各种领域、甚至商业、文化、艺术、及人们日常生活的方方面面。
随着国内外各种嵌入式产品的进一步开发和推广,嵌入式技术的重要性日益凸显,使得我们不得不将注意力转移到它身上。
ARM的应用已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场。
本文设计了一款基于ARM7的带闪烁人行过马路交通灯控制系统,系统中采用单片机控制各十字路口的信号灯,利用ARM7控制板完成对单片机的控制。
主控计算机通过互联网完成对ARM7系统板控制,在主控计算机上可实现任意相位的设置,同时,可完成城市所有路口信号灯的监视和在线调整。
GPIO端口0管脚值寄存器IOPIN,它的配置方式仅用于数字方式。
不管它配置成输入或输出,或作为GPIO,或可选的数字功能,该寄存器引脚总是给出逻辑值。
关键词:
ARM7单片机先进的精简指令微处理器通用输入输出接口发光二极管
Abstract
Looksovermonolithicintegratedcircuit'
sdevelopmentandtheapplication,51monolithicintegratedcircuitsareunabletosatisfytheusermoreandmoredemand,theARMhighspeed32monolithicintegratedcircuit'
sappearance,hascreatedembeddedsystem'
sepoch.
Theembeddedsystemisreferstotaketheapplicationasacenter,takethecomputertechnologyasthefoundation,thesoftware,thehardwaremayreduce,adaptationapplicationsystemtofunction,reliability,cost,volume,andpowerlossstrictrequestspecialpurposecomputersystem.Embeddedsystemhasbeenwidelyinfiltratedintoscience,engineering,militaryandotherareas,orevencommercial,cultural,art,andallaspectsofdailylife.Withavarietyofembeddedproductsathomeandabroadtofurtherthedevelopmentandpromotion,highlightingthegrowingimportanceofembeddedtechnology,allowsustohavetoturnourattentiontoitsbody.ARMapplicationsareallovertheindustrialcontrol,consumerelectronics,communicationssystems,networksystems,wirelesssystemsandothermarkets.
ThisARM7-baseddesignofapedestriancrossingtheroadwithaflashingtrafficlightcontrolsystem,thesystemusedinMCUcontrolsignalsoftheintersection,usingARM7MCUtocompletethecontrolpanel.HostcomputerviatheInternettocompletetheARM7systemboardcontrol,thehostcomputercanbeanyphasesetting,thesametime,tobecompletedbythecitylightsatalljunctionsandon-linemonitoringofadjustments.
GPIOport0PinvalueregisterIOPIN,itisconfiguredfordigitalmodeonly.Whetheritisconfiguredasinputoroutput,orasGPIO,ortheoptionaldigitalfunction,theregisteralwaysgivesthepinlogicvalues.
Keywords:
ARM7,microcontrollers,advancedRISCmicroprocessors,general-purposeinputandoutputinterfaces,LED
目录
摘要....................................................................................................................................I
Abstract............................................................................................................................II
1.绪论................................................................................................................................1
1.1背景及意义.............................................................................................................1
1.2课题来源及研究目的.............................................................................................2
1.2.1课题来源.......................................................................................................2
1.2.2课题目的.......................................................................................................2
2.硬件概述........................................................................................................................3
2.1LPC2103..................................................................................................................3
2.1.1LPC2103概述...............................................................................................3
2.1.2LPC2103特性...............................................................................................3
2.2EasyARM2103硬件说明.......................................................................................4
2.2.1EasyARM2103概述.....................................................................................4
2.2.2EasyARM2103功能特点.............................................................................4
3.LPC2103功能部件说明...............................................................................................6
3.1引脚连接模块.........................................................................................................6
3.1.1概述...............................................................................................................6
3.1.2寄存器描述...................................................................................................6
3.2GPIO........................................................................................................................7
3.2.1概述...............................................................................................................7
4.中断控制........................................................................................................................9
4.1向量中断控制器.....................................................................................................9
4.1.1概述...............................................................................................................9
4.1.2特性..............................................................................................................10
4.1.3寄存器详解..................................................................................................10
4.1.4向量IRQ中断..............................................................................................10
5.定时器...........................................................................................................................12
5.1定时器0和定时器1.............................................................................................12
5.1.1概述..............................................................................................................12
5.1.2特性..............................................................................................................12
5.1.3引脚描述......................................................................................................13
5.1.4定时器映射寄存器......................................................................................13
6.设计分析与程序............................................................................................................15
6.1逻辑分析.................................................................................................................15
6.1.1状态图...........................................................................................................15
6.2交通灯连接控制原理图..........................................................................................18
6.3程序设计..................................................................................................................19
6.4程序流程图..............................................................................................................22
6.4.1主程序流程图................................................................................................22
6.4.2定时器流程图................................................................................................22
6.4.3中断程序流程图............................................................................................23
7.总结与展望......................................................................................................................24
7.1全文总结...................................................................................................................24
7.2展望...........................................................................................................................24
致谢......................................................................................................................................26
参考文献..............................................................................................................................27
1.绪论
早在1850年,城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注。
第一次对交叉路口交通的控制尝试起源于1868年英国伦敦,当时由警察手工轮流变换指挥用的旗帜,当时的控制指令可以称之为旗语。
这种控制方式在1908年传到美国纽约,并且很快在全国传播开来。
城市电气化的发展导致了1914年在俄亥俄州的克利夫兰市出现了第一台电力驱动的交通信号灯。
1919年,纽约市开始把手动指挥的旗子换成了电机控制的信号灯。
在1923年,GarrettMorgan申请专利Morgan交通信号灯,后来卖给了通用电气公司。
到1932年,在布鲁克林市Parkside大街上的最后一个手动控制的旗子也被电机控制信号灯取代。
从1920年到1970年近50年的时间里,电机驱动的信号灯占据了交通信号控制系统的主要市场。
周期长度是通过安装合适的齿轮来进行保证的,通过在一个计时转盘上插入销子来把周期分成不同的时间间隔。
为了适应交通变化的需要,这种划分时间的方式被称为“三个时段”划分法。
同时为了保证相邻的交叉口能够在一个交通信号系统中以预计的信号周期、绿信比和相位差下工作,一种“七条线缆”连接的方式发展起来,以使相邻的电机驱动的信号灯能够在一种系统控制的方式下工作。
即使现在我们步入了新千年,在一些城市的某些地方仍然使用这种基于三个时段划分周期的信号控制器和七条线缆连接的系统。
甚至,大部分在电机驱动的系统中发展起来的术语到现在仍然在现代的微处理控制器中使用。
在20世纪60年代早期,计算机被引进到交通信号控制系统中。
1.1背景及意义
随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引人们的关注。
人,车,路三者关系的协调已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。
随着城市机动车辆的不断增加,许多大城市出现了交通超负荷运行的情况,交通事故也越来越严重。
十字路口车辆穿梭,车行车道,人行人道,有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢?
靠的就是交通信号的自动指挥系统.交通信号灯控制方式很多。
本系统采用ARM7定时器对十字路口交通灯进行控制,利用ARM32位芯片定时器的优势,对十字路口交通灯精确的控制;
可根据车流量的大小,合理和精确的控制每一个路口的车辆直向通行和车辆向左转弯通行的时间,来减少十字路口车辆拥塞的时间。
达到十字路口车辆畅通的的同时减少车辆的停留时间,从而有利于减轻城市马路空气污染的目的。
1.2课题来源及研究目的
1.2.1课题来源
课题来源为刘敦放老师的毕业设计中关于ARM7的课题设计,课题全名为:
人行过马路交通灯控制系统-LED红绿灯与闪亮控制。
1.2.2课题目的
我国机动车辆发展迅速,而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后。
道路拥挤、阻塞现象及交通事故常有发生。
如何利用当今计算机与自动控制技术,有效地疏导交通,提高城镇交通路口的通行能力,提高车辆速度,减少交通事故是值得我们研究的新课题。
交通灯是城市交通中的重要指挥系统,它与人们日常生活密切相关.随着人们生活水平的提高,对交通管制也提出了更高的要求,因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。
它可以指导车辆和行人通行,减少交通事故的发生,让人们在有秩序的环境中生活。
2.硬件概述
2.1LPC2103
2.1.1LPC2103概述
LPC2103是一个基于支持实时仿真的16/32位ARM7TDMI-SCPU的微控制器,并带有32kB的嵌入高速Flash存储器,128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。
较小的封装和极低的功耗使LPC2103适用于访问控制器和POS机等小型应用系统中;
由于内置了宽范围的串行通信接口(2个UART、SPI、SSP和2个I2C)和8KB的片内SRAM,LPC2103也适合
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