毕业设计基于单片机的交通灯控制系统Word下载.docx
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毕业设计基于单片机的交通灯控制系统Word下载.docx
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班级:
08机电专x班
指导教师姓名
2011年5月
摘要
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。
十字路口车辆穿梭,行人熙攘,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?
靠的是交通信号灯的自动指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
本系统采用MSC-51系列单片机Intel8031和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过8031芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;
为了系统稳定可靠采用了MAX629“看门狗”芯片,避免了系统因为死机而停止工作的情况发生;
显示时间直接通过8255的PA、PB口输出;
交通灯信号通过PC口输出;
交通灯的点亮采用VT双向晶闸管来控制,直接采用220V交流电源驱动,系统实用性强、操作简单、扩展性强。
关键词:
单片机交通灯控制器设计实现
Basedonthedesignofthecontroleroftrafficlightsofsingleflatmachine
withrealization
TANGBo
(Grade2001,ComputerScienceandTechnology[Educationaldirection],CollegeofMathematicsandComputerScience,ChongqingThreeGorgesUniversity,Wanzhou,Chongqing404000)
Abstract:
Inrecentyearsalongwithscienceandtechnologydevelopfast,theapplicationofsingleflatmachineismovingtowardsthoroughcontinuously,atthesametimedrivetraditionalcontroldetectiondaythebenefitofnewmoonupdate.Intheonlyflatmachineapplicationsystemoftheautomaticcontrolanddetectionofrealtime,onlyflatmachineisoftentouseasakeyparts,onlysingleflatmachineaspectknowledgeisinsufficient,returnshouldbasisspecificlyhardwarestructure,aswellasaimatthesoftwarethatappliesobjectcharacteristicspecificlycombination,perfect.
Crossroadsvehiclewearcomb,pedestrianXiRang,turntobeallrightlane,personpedestriansays,methodically.Doyouleanwhattorealizethisorderlyorder?
Whatleanisthattheautomaticcommandsystemoftrafficsignallamp.Trafficsignallampcontrolwayismany.ThissystemadoptsMSC-51seriesonlyflatmachineIntel8031withbutprogrammingparallelinterfacechip8255AofI/Oiscentraldevicethedesigncontroleroftrafficlights,haverealizedcanmeasureaccordingtoactualwagonflowtheP1installationbonusandgreenlightthatpassesthrough8031chipsburntolightthefunctionoftime;
ForsystemstabilizereliablehaveadoptedMAX629thechip"
doglooksafterthehouse"
haveavoidedthatsystemstopsworkingconditionbecauseofhaltingtooccur;
ShowthattimeisdirectlyexportedthroughPBandPAof8255;
ThesignaloftrafficlightsisexportedthroughusuallyPCmouth;
ThepointoftrafficlightslighttoadoptVTtwo-wayJingfloodgatepipecometocontrol,directlydrivewiththealternatingcurrentsourceof220V,practicalityisstrong,operatingissimple.
Keywords:
OnlyflatmachineTrafficlightsControlerDesignRealize
第一章概述
1.1引言
在今天,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。
这是世界上最早的交通信号灯。
1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。
它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。
1869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。
1914年,电气启动的红绿灯出现在美国。
这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,安装在纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。
1918年,又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。
带控制的红绿灯,一种是把压力探测器安在地下,车辆一接近红灯便变为绿灯;
另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯时按一下嗽叭,就使红灯变为绿灯。
红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能察觉到有人要过马路。
红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发生交通事故。
信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。
1968年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。
绿灯是通行信号,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非另一种标志禁止某一种转向。
左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。
红灯是禁行信号,面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。
黄灯是警告信号,面对黄灯的车辆不能越过停车线,但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
1.2设计背景
人们越来越关注城市交通问题,而交通灯在安全行车过程中起十分重要的作用,现在交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯,加上一个倒计时的显示计时器来控制行车,对于一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用,但根据实际行车过程中出现的情况,主要有如下几个缺点:
1、车道让车轮流放行时间相同且固定,在十字路口,经常出现有些车道车辆较多,放行时间应该长些;
而有些车道车辆较少,放行时间应短些。
2、没有考虑紧急车通过时,两车道应采取的措施,譬如,有消防车通过执行紧急任务时,两车道的车都应停止,让紧急车辆通过。
根据行车过程中出现的实际情况,如何合理高效地利用交通灯指示交通情况,这是一个迫切需要解决的问题。
1.3设计目的
1.进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。
2.掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性,控制方法。
3.通过课程设计,掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。
4.通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
5.了解开发单片机应用系统的全过程,为今后从事相关事业打下基础。
1.4设计要求
1.设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求南北方向(主干道)车道和东西方向(支干道)车道两条交叉道路上的车辆交替运行,主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒,时间可设置修改。
2.在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道;
3.黄灯亮时,要求每秒闪亮一次。
4.东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用计时的方法)。
5.一道有车而另一道无车(实验时用开关K0和K1控制),交通灯控制系统能立即让有车道放行。
6.有紧急车辆要求通过时,系统要能禁止普通车辆通行,A、B道均为红灯。
第二章系统总体方案及硬件设计
2.1设计原理
本设计使用的是单片机作为核心的控制元件,使得电路的可靠性比较高,功能也比较强大,而且可以随时更新系统,根据道路情况适时调整交通灯的状态,全面有效地利用交通灯指示交通情况。
该设计是以单片机AT89S52为核心完成的,在硬件电路中采用P1口点亮交通指示灯,采用P0口和P2口作为2位LED数码管的驱动接口,可显示各个方向的交通灯的持续时间,单片机外围接有按键开关电路,可以响应外部中断及键盘程序,实现紧急情况处理、调整交通灯的点亮时间等功能。
芯片选用AT89S52单片机,电路由下列部分组成:
时钟电路、复位电路、键盘电路、交通灯演示电路、LED显示电路。
2.2各功能模块设计
2.2.1单片机AT89S52介绍
AT89S52是一个低电压,高性能CMOS型8位单片机,片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器(ROM)和256B的随机存取数据存储器(RAM)。
AT89S52是一个低功耗高性能单片机,40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,AT89S52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
引脚使用说明:
I/O端口的编程实际上就是根据应用电路的具体功能和要求对I/O寄存器进行编程。
具体步骤如下:
l.根据实际电路的要求,选择要使用哪些I/O端口。
2.初始化端口的数据输出寄存器,应避免端口作为输出时的开始阶段出现不确定状态,影响外围电路正常工作。
3.根据外围电路功能
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- 毕业设计 基于 单片机 交通灯 控制系统