交通燈課程設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)要求··························

2、83;···········1</p><p>　　設(shè)計(jì)目的····················

3、83;·················1</p><p>　　設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)··············

4、··················1</p><p>　　1、系統(tǒng)概述·············

5、3;·····················1</p><p>　　2、單元電路設(shè)計(jì)··········

6、·····················2</p><p>　　3、軟件程序設(shè)計(jì)··········&#

7、183;····················5</p><p>　　結(jié)論與展望···········&

8、#183;························8</p><p>　　心得體會(huì)與建議······

9、3;·························8</p><p>　　附錄·······

10、···································9</p>

11、;<p>　　參考文獻(xiàn)·································

12、3;····9</p><p><b>　　設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、A道和B道上均有車(chē)輛要求通過(guò)時(shí)，A、B道輪流放行。A、B道分別放行5分鐘（本次設(shè)計(jì)為8秒鐘）</p><p>　　2、一道有

13、車(chē)而另一道無(wú)車(chē)（實(shí)驗(yàn)時(shí)用開(kāi)關(guān)K0和K1控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車(chē)道放行</p><p>　　3、有緊急車(chē)輛要求通過(guò)時(shí)，系統(tǒng)要能禁止普通車(chē)輛通行。A、B道均為紅燈，緊急車(chē)由K2開(kāi)關(guān)模擬。</p><p>　　4、綠燈轉(zhuǎn)換為紅燈時(shí)黃燈亮2秒鐘</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1、

14、在沒(méi)有特殊情況時(shí)候?qū)崿F(xiàn)道路交通燈的正常指示運(yùn)行；</p><p>　　2、當(dāng)兩條車(chē)道的其中一條道路無(wú)車(chē)時(shí)能夠智能控制有車(chē)一道車(chē)輛先行，無(wú)車(chē)一道禁止通行，當(dāng)雙車(chē)道都有車(chē)時(shí)回復(fù)正常模式運(yùn)行；當(dāng)有緊急車(chē)輛通行時(shí)能智能控制兩條車(chē)道其他車(chē)輛都禁行，讓行緊急車(chē)險(xiǎn)優(yōu)先通過(guò)，緊急車(chē)輛通過(guò)后回復(fù)正常模式。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)</b></p>&

15、lt;p><b>　　1、系統(tǒng)概述</b></p><p>　　本系統(tǒng)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件語(yǔ)言設(shè)計(jì)。</p><p>　　1）硬件設(shè)計(jì)電路完成交通智能控制系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)，主要由四部分組成：</p><p>　?、貯T89C51單片機(jī)主板；</p><p>　?、诘褂?jì)時(shí)數(shù)字顯示模塊；</p><

16、p>　?、圻€有其他特殊情況時(shí)候的信號(hào)輸入模塊；</p><p>　?、蹵道和B道的交通指示燈顯示模塊；</p><p>　　2）軟件語(yǔ)言設(shè)計(jì)是控制單片機(jī)以達(dá)到控制智能電路的作用，主要實(shí)現(xiàn)紅綠燈指示電路的顯示，交替，并且只能設(shè)置其他情況時(shí)候的智能控制。 </p><p><b>　　2、單元電路設(shè)計(jì)</b></p><p

17、>　　本智能交通燈控制系統(tǒng)主要由一片AT89C51單片機(jī)和三個(gè)子電路組成，共同與軟件設(shè)計(jì)完成交通燈的智能控制。其中三個(gè)子電路設(shè)計(jì)如下：</p><p><b>　　1）晶振輸入電路</b></p><p>　　圖1—1 晶振輸入電路</p><p>　　上圖1—1所示為晶振輸入電路，圖中19與18引腳分別為XTAL1、 XTAL2，他們分

18、別接晶振的輸入與輸出。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期。本設(shè)計(jì)選擇晶振頻率為12MHz，輸入芯片震蕩周期為1/12μs，一個(gè)機(jī)器周期為1μs。</p><p>　　2)特殊情況信號(hào)輸入電路：</p><p>　　圖1—2 特殊情況信號(hào)輸入電路</p><p>　　上圖1—2所示為特殊情況信號(hào)輸入子電路

19、，由三個(gè)二選一開(kāi)關(guān)K0、K1、K2，一個(gè)Vcc（對(duì)應(yīng)高電平信號(hào)）輸入，一個(gè)Gnd（對(duì)應(yīng)低電平信號(hào)）組成；K0合上（默認(rèn)接地）對(duì)應(yīng)于A道無(wú)車(chē)控制，K1合上對(duì)應(yīng)B道無(wú)車(chē)控制，K2合上對(duì)應(yīng)緊急車(chē)輛優(yōu)先通過(guò)控制。</p><p>　?、佼?dāng)K0、K1、K2為打開(kāi)時(shí)（默認(rèn)接高電平），輸入信號(hào)到P1口全為1，則交通信號(hào)燈指示按正常顯示；</p><p>　　②當(dāng)K0閉合（默認(rèn)接低電平）,K1，K2打開(kāi)時(shí)

20、，則輸入P1.0為0，系統(tǒng)檢測(cè)到P1.0信號(hào)，立即轉(zhuǎn)到A道無(wú)車(chē)控制，A道紅燈亮，B道綠燈亮，倒計(jì)時(shí)顯示為零，直到K0打開(kāi)，系統(tǒng)重新檢測(cè)到P1.0高電平信號(hào)，恢復(fù)交通信號(hào)指示燈正常顯示；</p><p>　?、郛?dāng)K1閉合，K0，K2打開(kāi)時(shí)，輸入P1.1信號(hào)為0，系統(tǒng)檢測(cè)到P1.1信號(hào)，立即轉(zhuǎn)到B道無(wú)車(chē)控制，B道紅燈亮，A道綠燈亮，倒計(jì)時(shí)顯示為零，直到K1打開(kāi)，系統(tǒng)重新檢測(cè)到P1.1高電平信號(hào)，恢復(fù)交通信號(hào)指示燈正常

21、顯示；</p><p>　?、墚?dāng)K2閉合（此時(shí)無(wú)論K0、K1是閉合還是打開(kāi)），輸入P1.2信號(hào)為0，系統(tǒng)檢測(cè)到P1.2信號(hào)，立即轉(zhuǎn)到緊急車(chē)輛優(yōu)先通行控制，A、B道紅燈亮，倒計(jì)時(shí)顯示為零，知道緊急車(chē)輛通過(guò)，K2打開(kāi)，系統(tǒng)重新金測(cè)到P1.2高電平信號(hào)后，回復(fù)交通信號(hào)指示燈正常顯示；</p><p>　　2）A道和B道的交通指示燈顯示電路：</p><p>　　圖1—3

22、A道和B道的交通指示燈顯示電路</p><p>　　上圖1—3所示為A道和B道的交通指示燈顯示電路，由一個(gè)Vcc、五個(gè)電阻(R1、R2、R3、R4、R5)、五個(gè)LED顯示燈（D1、D2、D3、D4、D5）共同組成；其中，設(shè)置D1和D2為A道紅綠指示燈，D3、D4為B道紅綠指示燈，D5為黃燈指示燈；當(dāng)P0口輸出為高電平時(shí)，LED燈不導(dǎo)通，不顯示，當(dāng)P0口輸出為低電平時(shí)，LED燈導(dǎo)通；當(dāng)A道為紅燈時(shí)，此時(shí)P0.1與P

23、0.2輸出為低電平，P0口其他位輸出為高電平，則D2與D3導(dǎo)通，A道禁行，B道通行；當(dāng)B道為紅燈時(shí)，此時(shí)P0.0與P0.3輸出為低電平，P0口其他位輸出為高電平，D1與D4導(dǎo)通，B道禁行，A道通行；紅燈與綠燈轉(zhuǎn)換時(shí)，P0.4輸出為低電平，此時(shí)D5導(dǎo)通，黃燈亮；</p><p>　　3）倒計(jì)時(shí)數(shù)字顯示電路</p><p>　　圖1—4 倒計(jì)時(shí)數(shù)字顯示電路</p><p&g

24、t;　　上圖1—4所示為交通燈智能控制系統(tǒng)倒計(jì)時(shí)數(shù)字顯示電路，主要由一個(gè)七段BCD數(shù)碼管組成，完成對(duì)交通信號(hào)燈的控制倒計(jì)時(shí)顯示。輸入有四個(gè)口，接收從P2口輸出的信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行譯碼顯示。</p><p><b>　　3、軟件程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　程序設(shè)計(jì)軟件用Keil uVision4設(shè)計(jì)編譯，仿真軟件用Proteus7.5,采用匯編語(yǔ)言編程，源代碼看附

25、錄一。其程序設(shè)計(jì)工作流程圖如下圖所示:</p><p>　　圖1—4 程序設(shè)計(jì)工作流程圖</p><p>　　圖1—4為程序設(shè)計(jì)工作流程圖，設(shè)計(jì)語(yǔ)言設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)候檢查開(kāi)關(guān)K0、K1、K2的狀態(tài)（默認(rèn)接地為合上開(kāi)關(guān)），如果三個(gè)開(kāi)關(guān)都沒(méi)有合上，則系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)到自動(dòng)控制子程序，在自動(dòng)控制狀態(tài)下，A道和B道的紅綠燈交替亮8秒，紅綠燈交替時(shí)亮黃燈2秒，如果K0、K1、K2沒(méi)有合上，則往復(fù)循環(huán)；當(dāng)

26、K0、K1、K2有任意一個(gè)合上，則系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)到特殊情況控制子程序，在特殊情況子程序中，當(dāng)K2合上，則轉(zhuǎn)到緊急通行子程序，控制A道和B道亮紅燈，顯示計(jì)數(shù)為零，當(dāng)K2打開(kāi)后，轉(zhuǎn)回主程序；當(dāng)K0合上，轉(zhuǎn)到A道無(wú)車(chē)控制子程序，控制A道紅燈和B道綠燈亮起，顯示計(jì)數(shù)為零，當(dāng)K0打開(kāi)后，自動(dòng)轉(zhuǎn)回主程序；當(dāng)K1合上，轉(zhuǎn)到B道無(wú)車(chē)控制子程序，控制B道紅燈AB道綠燈亮起，顯示計(jì)數(shù)為零，當(dāng)K1打開(kāi)后，自動(dòng)轉(zhuǎn)回主程序；</p><p>

27、<b>　　四、結(jié)論與展望</b></p><p>　　我們小組設(shè)計(jì)的這個(gè)智能交通燈控制系統(tǒng)，能夠基本完成A道與B道的交通智能控制與智能控制交通燈指示要求。不足之處在于設(shè)備過(guò)于簡(jiǎn)陋，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，智能功能不夠全面。希望不斷完善本設(shè)計(jì)，讓其達(dá)到全自動(dòng)的交通設(shè)計(jì)，完成一系列的智能控制，如車(chē)流量監(jiān)控，自動(dòng)放行，交通違規(guī)監(jiān)控，夜間省電等功能。</p><p><b>　

28、　五、心得體會(huì)與建議</b></p><p>　　通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我們小組設(shè)計(jì)的是一個(gè)智能的交通燈控制系統(tǒng)，從一開(kāi)始設(shè)計(jì)到完成了編程和仿真，可以說(shuō)是挺不容易的。本來(lái)覺(jué)得是挺簡(jiǎn)單的一件事情，可是事情總是知易行難，看起來(lái)容易做到的事情，在做的過(guò)程中總是會(huì)讓人覺(jué)得問(wèn)題不斷?；藘芍艿臅r(shí)間來(lái)完成這次的課程設(shè)計(jì)，整個(gè)過(guò)程中遇到了不少的困難。首先是新接觸的Proteus軟件的使用，在利用它仿真的過(guò)程是通過(guò)查閱

29、相關(guān)書(shū)目與網(wǎng)絡(luò)達(dá)到的，不過(guò)完成了整個(gè)設(shè)計(jì)之后，雖然說(shuō)初步掌握了其工作，可是也了解到還有很多東西都沒(méi)有掌握，需要在以后的日子加強(qiáng)學(xué)習(xí)與應(yīng)用；其次在編寫(xiě)主程序的過(guò)程中遇到了許多的邏輯問(wèn)題，應(yīng)用匯編語(yǔ)言來(lái)完成整個(gè)主程序的編寫(xiě)時(shí)不容易的，但最后還是在別人的幫助下完成了全部的程序編寫(xiě)。在解決問(wèn)題的過(guò)程中我增長(zhǎng)了知識(shí)，也積累了經(jīng)驗(yàn)，收獲頗豐，也算是能夠完成任務(wù)。學(xué)海無(wú)涯，這次的課程設(shè)計(jì)讓我充分認(rèn)識(shí)到自身能力的不足之處，得抓緊時(shí)間迎頭趕上，爭(zhēng)取更上一

30、層樓。</p><p><b>　　六、附錄</b></p><p><b>　　元器件明細(xì)表</b></p><p><b>　　七、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].從宏壽 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化—Proteus在電子電路與51單片機(jī)中的應(yīng)用.西安電子科技大學(xué)出版社20

31、12</p><p>　　[2]. 楊振江 單片機(jī)原理與實(shí)踐指導(dǎo).中國(guó)電力出版社2008</p><p>　　[3]. 郭文川.單片機(jī)原理與接口技術(shù).中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.2007</p><p>　　[4]. 潘永雄. 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐.電子工業(yè)出版社 2005</p><p>　　[5]. 李全利. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)

32、出版社 2004</p><p>　　附錄一：主程序源代碼</p><p>　　K0 BIT P1.0</p><p>　　K1 BIT P1.1</p><p>　　K2 BIT P1.2</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b

33、>　　LJMP MAIN</b></p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p><b>　　MAIN:</b></p><p>　　MOV SP,#60H ;設(shè)置堆棧</p><p>　　MOV P2,#00H

34、 ;計(jì)數(shù)顯示為00</p><p>　　MOV TMOD,#01H ;設(shè)置T0工作在定時(shí)器模式1</p><p>　　MOV A,P1 </p><p>　　CJNE A,#0FFH,TO_SPECIAL ;特殊情況控制</p><p>　　LJMP TO_AUTO ;正常通行情況

35、</p><p><b>　　SJMP MAIN</b></p><p>　　TO_SPECIAL:</p><p>　　LJMP SPECIAL</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　TO_AUTO:</b></

36、p><p><b>　　LJMP AUTO</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　SPECIAL:</b></p><p>　　JNB K2,JINJI ;緊急車(chē)輛通過(guò)控制</p><p>　　JNB K

37、0,RARED ;A道無(wú)車(chē)控制 </p><p>　　JNB K1,RBRED ;B道無(wú)車(chē)控制</p><p><b>　　RARED:</b></p><p>　　MOV P0,#0EEH ;A道亮紅燈，B道綠燈</p><p><b>　　RET<

38、;/b></p><p><b>　　RBRED:</b></p><p>　　MOV P0,#0F5H ;B道亮紅燈，A道綠燈</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　JINJI:</b></p><p&g

39、t;　　MOV P0,#0F6H ;AB道都亮紅燈，計(jì)數(shù)顯示為零</p><p>　　MOV P2,#00H</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　AUTO: </p><p>　　MOV R0,#08H ;紅綠燈計(jì)數(shù)時(shí)間</p><p

40、>　　MOV R1,#02H ;黃燈計(jì)數(shù)時(shí)間</p><p>　　LJMP AUTO_CTRL</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　AUTO_CTRL:</p><p>　　MOV P0,#0EEH ;A道亮紅燈8秒</p><p>

41、<b>　　MOV A,R0</b></p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　　ARED:</b></p><p>　　LCALL DISPLAY ;轉(zhuǎn)到顯示計(jì)數(shù)子程序</p><p>　　LCALL ONESEC

42、 ;轉(zhuǎn)到1秒延時(shí)子程序</p><p>　　MOV A,P1 ;判斷K0、K1、K2的狀態(tài)，如果有</p><p><b>　　;合上就轉(zhuǎn)到執(zhí)行</b></p><p>　　CJNE A,#0FFH,EXIT0</p><p><b>　　DEC R7</b></p>

43、<p>　　CJNE R7,#00H,ARED</p><p>　　MOV P0,#0DBH ;黃燈亮2秒</p><p><b>　　MOV A,R1</b></p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　　YELL0:<

44、/b></p><p>　　LCALL DISPLAY</p><p>　　LCALL ONESEC</p><p><b>　　MOV A,P1</b></p><p>　　CJNE A,#0FFH,EXIT0</p><p><b>　　DEC R7</b><

45、/p><p>　　CJNE R7, #00H,YELL0</p><p>　　MOV P0,#0F5H ;綠燈亮8秒</p><p><b>　　MOV A,R0</b></p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　　

46、BRED:</b></p><p>　　LCALL DISPLAY</p><p>　　LCALL ONESEC </p><p><b>　　MOV A,P1</b></p><p>　　CJNE A, #0FFH,EXIT0</p><p><b>　　DEC R7<

47、;/b></p><p>　　CJNE R7,#00H,BRED</p><p>　　MOV P0,#0DBH ;黃燈亮2秒</p><p><b>　　MOV A,R1</b></p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p>

48、;<b>　　YELL1:</b></p><p>　　LCALL DISPLAY</p><p>　　LCALL ONESEC</p><p><b>　　MOV A,P1</b></p><p>　　CJNE A,#0FFH,EXIT0</p><p><b>

49、　　DEC R7</b></p><p>　　CJNE R7,#00H,YELL1</p><p><b>　　EXIT0:</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DISPLAY: ;七段BCD數(shù)碼管時(shí)間顯示</p>

50、;<p><b>　　MOV A,R7</b></p><p><b>　　MOV P2,A</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　ONESEC: ;1S延時(shí)子程序</p><p>　　MOV R6,#2

51、0</p><p>　　LOOP: MOV TL0,#0B0H ;輸入初值</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　CLR TF0 ;清除溢出標(biāo)志位</p><p>　　SETB TR0 ;開(kāi)始計(jì)數(shù)</p><p

52、>　　JNB TF0,$ </p><p>　　CLR TR0 ;記滿(mǎn)50ms停止</p><p>　　DJNZ R6,LOOP ;記滿(mǎn)1000ms（即1S）返回</p><p><b>　　RET</b></p><p><