交通燈課程設計 (2)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　設計要求··························

2、83;···········1</p><p>　　設計目的····················

3、83;·················1</p><p>　　設計的具體實現··············

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

5、3;·····················1</p><p>　　2、單元電路設計··········

6、·····················2</p><p>　　3、軟件程序設計··········&#

7、183;····················5</p><p>　　結論與展望···········&

8、#183;························8</p><p>　　心得體會與建議······

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

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

11、;<p>　　參考文獻·································

12、3;····9</p><p><b>　　設計報告</b></p><p><b>　　一、設計要求</b></p><p>　　1、A道和B道上均有車輛要求通過時，A、B道輪流放行。A、B道分別放行5分鐘（本次設計為8秒鐘）</p><p>　　2、一道有

13、車而另一道無車（實驗時用開關K0和K1控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行</p><p>　　3、有緊急車輛要求通過時，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行。A、B道均為紅燈，緊急車由K2開關模擬。</p><p>　　4、綠燈轉換為紅燈時黃燈亮2秒鐘</p><p><b>　　二、設計目的</b></p><p>　　1、

14、在沒有特殊情況時候實現道路交通燈的正常指示運行；</p><p>　　2、當兩條車道的其中一條道路無車時能夠智能控制有車一道車輛先行，無車一道禁止通行，當雙車道都有車時回復正常模式運行；當有緊急車輛通行時能智能控制兩條車道其他車輛都禁行，讓行緊急車險優(yōu)先通過，緊急車輛通過后回復正常模式。</p><p><b>　　三、設計的具體實現</b></p>&

15、lt;p><b>　　1、系統(tǒng)概述</b></p><p>　　本系統(tǒng)主要包括硬件設計和軟件語言設計。</p><p>　　1）硬件設計電路完成交通智能控制系統(tǒng)的硬件實現，主要由四部分組成：</p><p>　?、貯T89C51單片機主板；</p><p>　?、诘褂嫊r數字顯示模塊；</p><

16、p>　?、圻€有其他特殊情況時候的信號輸入模塊；</p><p>　?、蹵道和B道的交通指示燈顯示模塊；</p><p>　　2）軟件語言設計是控制單片機以達到控制智能電路的作用，主要實現紅綠燈指示電路的顯示，交替，并且只能設置其他情況時候的智能控制。 </p><p><b>　　2、單元電路設計</b></p><p

17、>　　本智能交通燈控制系統(tǒng)主要由一片AT89C51單片機和三個子電路組成，共同與軟件設計完成交通燈的智能控制。其中三個子電路設計如下：</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。因為一個機器周期含有6個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為2個振蕩周期，所以一個機器周期共有12個振蕩周期。本設計選擇晶振頻率為12MHz，輸入芯片震蕩周期為1/12μs，一個機器周期為1μs。</p><p>　　2)特殊情況信號輸入電路：</p><p>　　圖1—2 特殊情況信號輸入電路</p><p>　　上圖1—2所示為特殊情況信號輸入子電路

19、，由三個二選一開關K0、K1、K2，一個Vcc（對應高電平信號）輸入，一個Gnd（對應低電平信號）組成；K0合上（默認接地）對應于A道無車控制，K1合上對應B道無車控制，K2合上對應緊急車輛優(yōu)先通過控制。</p><p>　?、佼擪0、K1、K2為打開時（默認接高電平），輸入信號到P1口全為1，則交通信號燈指示按正常顯示；</p><p>　?、诋擪0閉合（默認接低電平）,K1，K2打開時

20、，則輸入P1.0為0，系統(tǒng)檢測到P1.0信號，立即轉到A道無車控制，A道紅燈亮，B道綠燈亮，倒計時顯示為零，直到K0打開，系統(tǒng)重新檢測到P1.0高電平信號，恢復交通信號指示燈正常顯示；</p><p>　?、郛擪1閉合，K0，K2打開時，輸入P1.1信號為0，系統(tǒng)檢測到P1.1信號，立即轉到B道無車控制，B道紅燈亮，A道綠燈亮，倒計時顯示為零，直到K1打開，系統(tǒng)重新檢測到P1.1高電平信號，恢復交通信號指示燈正常

21、顯示；</p><p>　?、墚擪2閉合（此時無論K0、K1是閉合還是打開），輸入P1.2信號為0，系統(tǒng)檢測到P1.2信號，立即轉到緊急車輛優(yōu)先通行控制，A、B道紅燈亮，倒計時顯示為零，知道緊急車輛通過，K2打開，系統(tǒng)重新金測到P1.2高電平信號后，回復交通信號指示燈正常顯示；</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Vcc、五個電阻(R1、R2、R3、R4、R5)、五個LED顯示燈（D1、D2、D3、D4、D5）共同組成；其中，設置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P0口輸出為高電平時，LED燈不導通，不顯示，當P0口輸出為低電平時，LED燈導通；當A道為紅燈時，此時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導通，A道禁行，B道通行；當B道為紅燈時，此時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導通，B道禁行，A道通行；紅燈與綠燈轉換時，P0.4輸出為低電平，此時D5導通，黃燈亮；</p><p>　　3）倒計時數字顯示電路</p><p>　　圖1—4 倒計時數字顯示電路</p><p&g

24、t;　　上圖1—4所示為交通燈智能控制系統(tǒng)倒計時數字顯示電路，主要由一個七段BCD數碼管組成，完成對交通信號燈的控制倒計時顯示。輸入有四個口，接收從P2口輸出的信號，對其進行譯碼顯示。</p><p><b>　　3、軟件程序設計</b></p><p>　　程序設計軟件用Keil uVision4設計編譯，仿真軟件用Proteus7.5,采用匯編語言編程，源代碼看附

25、錄一。其程序設計工作流程圖如下圖所示:</p><p>　　圖1—4 程序設計工作流程圖</p><p>　　圖1—4為程序設計工作流程圖，設計語言設計系統(tǒng)開始工作時候檢查開關K0、K1、K2的狀態(tài)（默認接地為合上開關），如果三個開關都沒有合上，則系統(tǒng)自動轉到自動控制子程序，在自動控制狀態(tài)下，A道和B道的紅綠燈交替亮8秒，紅綠燈交替時亮黃燈2秒，如果K0、K1、K2沒有合上，則往復循環(huán)；當

26、K0、K1、K2有任意一個合上，則系統(tǒng)自動轉到特殊情況控制子程序，在特殊情況子程序中，當K2合上，則轉到緊急通行子程序，控制A道和B道亮紅燈，顯示計數為零，當K2打開后，轉回主程序；當K0合上，轉到A道無車控制子程序，控制A道紅燈和B道綠燈亮起，顯示計數為零，當K0打開后，自動轉回主程序；當K1合上，轉到B道無車控制子程序，控制B道紅燈AB道綠燈亮起，顯示計數為零，當K1打開后，自動轉回主程序；</p><p>

27、<b>　　四、結論與展望</b></p><p>　　我們小組設計的這個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。不足之處在于設備過于簡陋，設計簡單，智能功能不夠全面。希望不斷完善本設計，讓其達到全自動的交通設計，完成一系列的智能控制，如車流量監(jiān)控，自動放行，交通違規(guī)監(jiān)控，夜間省電等功能。</p><p><b>　

28、　五、心得體會與建議</b></p><p>　　通過這次的課程設計，我們小組設計的是一個智能的交通燈控制系統(tǒng)，從一開始設計到完成了編程和仿真，可以說是挺不容易的。本來覺得是挺簡單的一件事情，可是事情總是知易行難，看起來容易做到的事情，在做的過程中總是會讓人覺得問題不斷?；藘芍艿臅r間來完成這次的課程設計，整個過程中遇到了不少的困難。首先是新接觸的Proteus軟件的使用，在利用它仿真的過程是通過查閱

29、相關書目與網絡達到的，不過完成了整個設計之后，雖然說初步掌握了其工作，可是也了解到還有很多東西都沒有掌握，需要在以后的日子加強學習與應用；其次在編寫主程序的過程中遇到了許多的邏輯問題，應用匯編語言來完成整個主程序的編寫時不容易的，但最后還是在別人的幫助下完成了全部的程序編寫。在解決問題的過程中我增長了知識，也積累了經驗，收獲頗豐，也算是能夠完成任務。學海無涯，這次的課程設計讓我充分認識到自身能力的不足之處，得抓緊時間迎頭趕上，爭取更上一

30、層樓。</p><p><b>　　六、附錄</b></p><p><b>　　元器件明細表</b></p><p><b>　　七、參考文獻</b></p><p>　　[1].從宏壽 電子設計自動化—Proteus在電子電路與51單片機中的應用.西安電子科技大學出版社20

31、12</p><p>　　[2]. 楊振江 單片機原理與實踐指導.中國電力出版社2008</p><p>　　[3]. 郭文川.單片機原理與接口技術.中國農業(yè)出版社.2007</p><p>　　[4]. 潘永雄. 單片機實驗與實踐.電子工業(yè)出版社 2005</p><p>　　[5]. 李全利. 單片機原理及接口技術[M].北京航空航天大學

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 ;設置堆棧</p><p>　　MOV P2,#00H

34、 ;計數顯示為00</p><p>　　MOV TMOD,#01H ;設置T0工作在定時器模式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 ;緊急車輛通過控制</p><p>　　JNB K

37、0,RARED ;A道無車控制 </p><p>　　JNB K1,RBRED ;B道無車控制</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，計數顯示為零</p><p>　　MOV P2,#00H</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　AUTO: </p><p>　　MOV R0,#08H ;紅綠燈計數時間</p><p

40、>　　MOV R1,#02H ;黃燈計數時間</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 ;轉到顯示計數子程序</p><p>　　LCALL ONESEC

42、 ;轉到1秒延時子程序</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數碼管時間顯示</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 ;清除溢出標志位</p><p>　　SETB TR0 ;開始計數</p><p

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