交通灯 进化版.docx
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交通灯进化版
题 目交通灯控制电路
学生姓名向宽李莎莎黄凯
学生学号14301234133143012341151430123412
专业名称 电子信息工程
指导教师 肖永军
2016年10月20
一、设计要求:
1、南北(主干道)绿灯亮,东西红灯,50秒计时,时间结束后南北方向的绿灯闪烁2秒,然后黄灯闪烁3秒,变成红灯;东西方向变成绿灯,进入下一个计时。
2、东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,30秒计时,计时结束后,东西方向绿灯闪烁2秒,然后黄灯闪烁3秒,变成红灯;南北方向变为绿灯;进入下一个计时,依次循环。
3、运用复位电路的按键来控制RST口的高低电平以此来实现单片的复位功能。
摘要
本设计是关于单片机控制的交通灯模拟系统的设计。
主要内容有交通灯模拟系统设计方案,主要功能,各功能模块的介绍,电路设计,硬件部分设计,软件部分设计,模拟系统的仿真调试,设计方法以及课程设计的心得体会等等。
交通的发达,标志着城市的发达,相对交通的管理则显得越来越重要。
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。
对于复杂的城市交通系统,为了确保安全,保证正常的交通秩序,十字路口的信号控制必需按照一定的规律变化,以便于车辆行人能顺利地通过十字路口。
1、系统总体设计
交通灯设计框图如图1所示,系统有三个部分组成:
时钟复位电路、AT89C51单片机和LED灯。
要求使AT89C51定时/计数器0作为定时器,要求对通行时间进行倒计时,从P1口输出,在LED上显示并进行递减,以此来实现十字路口交通灯的指示功能。
图1系统总体设计图
2、系统硬件设计
(1)系统的复位电路
任何含有计算机的系统,在启动运行时都需要复位,以便CPU和系统中的其他部件都处于某一确定的初始状态,并从这个状态开始执行工作。
同样,单片机在外界的干扰下出现程序跑飞或者进入死循环的状况时,需要人为低进行复位操作,恢复正常状态。
因此,手动复位是微机子系统的一个基本功能要求。
复位电路如图2所示:
图2复位电路
该复位电路由R2,C3和开关RES组成,当开关RES断开时,C3两端电压较高,单片机RST端则为高电平,而当开关RES闭合时,RST端接地,变为低电平,此时单片机复位。
(2)时钟电路
图3时钟电路
时钟电路如图3所示,采用1MHz晶振和两个30Pf瓷片电容,构成一个稳定的自激振荡器。
该电容的大小影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性,为单片机提供标准时钟,其中两个瓷片电容起微调作用。
(3)LED显示电路
本系统信号指示采用LED管显示电路,用六个LED管分两组分别显示东西和南北的红黄绿灯指示情况。
P2口:
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLAS编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
所有颜色相同且方向一致的LED灯串联,阳极接7405集电极开路六反相器,通过反相器和P2口配合输出高低电平控制LED灯的亮和灭。
图4显示电路
三、系统软件设计
整个系统工作的流程图如图5所示:
图5系统工作流程图
四、系统测试及调试(仿真)
根据实验要求,在protues上进行仿真,所得仿真图如图6所示:
图6系统工作图
经过仿真,基本可以实现功能。
具体如下:
1)南北(主干道)绿灯亮,东西红灯,50秒计时,时间结束后,南
北方向的绿灯闪烁2秒,然后黄灯闪烁3秒,变成红灯;此时东西方向变成绿灯,进入下一个计时。
2)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,30秒计时,计时结束后,东西方向绿灯闪烁2秒,然后黄灯闪烁3秒,变成红灯;此时南北方向变为绿灯;进入下一个计时,依次循环。
3)工作过程中,随时按下RES键,系统复位,重新进入初始状态重新工作。
五、结论
通过本次试验,能够熟练的运用Protues和Keil等软件,经过操作,发现基本可以实现我们的实验要求,虽然在实验过程中出现了一些问题,比如用VISIO软件画图,但最终还是克服了困难,实现了实验要求,受益良多。
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