太陽能紅綠燈課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　一、任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)使用太陽能供電的紅綠交通燈。</p><p><b>　　二、要求</b></p><p><b>　　1. 基本要求</b></p><p>　　點(diǎn)亮交通燈。使用太陽能電板供電驅(qū)動(dòng)紅綠交通燈(led)

2、，點(diǎn)亮即可；</p><p>　　手動(dòng)運(yùn)行。使用按鍵控制模擬，符合實(shí)際交通燈閃爍變化，即四個(gè)方向的交通燈的紅綠燈變換；</p><p>　　自動(dòng)運(yùn)行。使用MCU等嵌入式控制芯片自動(dòng)控制led模擬交通燈的閃爍，允許此芯片使用外部供電； </p><p>　　顯示倒計(jì)時(shí)。使用MCU等嵌入式控制芯片顯示紅燈倒計(jì)時(shí)，黃燈倒計(jì)時(shí)，綠燈倒計(jì)時(shí)（四個(gè)方向其中一個(gè)方向即可）。<

3、;/p><p><b>　　2. 發(fā)揮部分</b></p><p>　　當(dāng)基本要求2實(shí)現(xiàn)的情況下，手動(dòng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)基本要求4的顯示倒計(jì)時(shí)。</p><p>　　在不使用MCU等嵌入式控制芯片的情況下，實(shí)現(xiàn)基本要求3（交通燈閃爍）的自動(dòng)運(yùn)行。</p><p>　　在不使用MCU等嵌入式控制芯片的情況下，實(shí)現(xiàn)基本要求4的顯示倒計(jì)時(shí)

4、。</p><p>　　設(shè)計(jì)使用太陽能供電的紅綠交通燈，即不能使用任何外部供電。僅需實(shí)現(xiàn)基本要求3（交通燈閃爍）的自動(dòng)運(yùn)行。</p><p>　　設(shè)計(jì)使用太陽能供電的紅綠交通燈，即不能使用任何外部供電，僅需實(shí)現(xiàn)基本要求4的顯示倒計(jì)時(shí)。</p><p><b>　　其它功能。</b></p><p><b>　　

5、目錄</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)目的………………………………………………………</p><p>　　2 設(shè)計(jì)思路………………………………………………………</p><p>　　3 設(shè)計(jì)過程………………………………………………………</p><p>　　3.1方案比較與論證…………………………………………… </p&

6、gt;<p>　　3.2電路設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)說明………………………………………</p><p>　　3.2.1 89C52單片機(jī)……………………………………………………</p><p>　　3.2.2 紅綠燈………………………………………………</p><p>　　3.2.3（顯示部分）數(shù)碼管與按鍵…………………………</p><p>

7、;　　3.2.4 太陽能電池板供電電路………………………………</p><p>　　3.2.4 原理圖……………………………………………</p><p>　　4測試數(shù)據(jù)與分析………………………………………………</p><p>　　5結(jié)論與體會(huì)……………………………………………</p><p>　　6附件…………………………………………………

8、</p><p>　　6.1實(shí)物電路圖……………………………………………………</p><p>　　6.2源程序………………………………………………</p><p><b>　　交通燈控制電路</b></p><p>　　摘要：交通信號(hào)燈常用于城市、街道主、支路口，用來控制車輛的流量，提高交叉路口車輛的通行能力，緩沖交通

9、壓力。本交通燈設(shè)計(jì)主要由51單片機(jī)，太陽能電池板供電電路和模擬交通燈，數(shù)碼管和鍵盤等組成。51單片機(jī)由ATC89c52芯片控制模擬交通燈電路、數(shù)碼管電路實(shí)現(xiàn)，供電主要采用采用太陽能電池板電路和儲(chǔ)能電路，從而顯示紅黃綠燈的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　關(guān)鍵字：交通燈 數(shù)碼管倒計(jì)時(shí) 太陽能電池板供電 </p><p><b>　　1 、設(shè)計(jì)目的</b></p>

10、;<p>　?。?）熟悉MCU等集成電路的引腳安排。</p><p>　?。?）了解太陽能電池板結(jié)構(gòu)及其使用。</p><p>　?。?）了解交通燈控制電路的組成及工作原理。</p><p>　?。?）學(xué)會(huì)用仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的原理圖進(jìn)行仿真。</p><p>　?。?）熟悉數(shù)字交通燈控制電路的設(shè)計(jì)與制作。</p>&

11、lt;p><b>　　2、設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　（1）利用MCU芯片控制模擬交通燈的轉(zhuǎn)換</p><p>　?。?）利用數(shù)碼管電路充當(dāng)交通燈定時(shí)電路（顯示倒計(jì)時(shí)）</p><p>　　（3）設(shè)計(jì)交通燈控制電路</p><p>　?。?）利用太陽能電池板為MCU電路供電</p><

12、p>　?。?）其他功能的實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)過程 </b></p><p>　　3.1方案論證與比較</p><p>　　方案一 用單片機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)交通燈控制</p><p>　　用單片機(jī)技術(shù)來來實(shí)現(xiàn)交通燈控制，容易實(shí)現(xiàn)，而且該電路可靠性也很高。由于本組隊(duì)員單片機(jī)剛剛進(jìn)入學(xué)習(xí)，一方面更快地學(xué)

13、習(xí)單片機(jī)，另一方面也更快地進(jìn)入設(shè)計(jì)，所以選用了MCU來實(shí)現(xiàn)交通燈控制。交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖如下圖所示。</p><p>　　交通燈控制狀態(tài)分析： Stste1 東西亮紅燈，南北亮綠燈；</p><p>　　Stste2 東西亮紅燈，南北亮黃燈；</p><p>　　Stste3 東西亮綠燈，南北亮紅燈；</p><p>　　Stste1

14、東西亮黃燈，南北亮紅燈；</p><p>　　在緊急狀況下，實(shí)現(xiàn)四個(gè)方向的亮紅燈；</p><p>　　方案二 用數(shù)電電子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)交通燈控制</p><p>　　它主要由控制器、定時(shí)器、譯碼器和秒脈沖信號(hào)發(fā)生器等部分組成。秒脈沖發(fā)生器是該系統(tǒng)中定時(shí)器和控制器的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)源，譯碼器輸出兩組信號(hào)燈的控制信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈工作，控制器是系統(tǒng)的主要部分，

15、由它控制定時(shí)器和譯碼器的工作。電路設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，所以我們并沒有采取這個(gè)方案。</p><p>　　3.2．單元電路的設(shè)計(jì) </p><p>　?。?）太陽能供電電路</p><p>　　（2）紅綠燈電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果</b></p><p>　?。?）程序的編寫

16、及調(diào)試，均有結(jié)果和現(xiàn)象。</p><p>　　（2）交通燈、太陽能電池板電路設(shè)計(jì)部分等</p><p>　　（3）調(diào)試交通燈按鍵控制以及數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示部分。 </p><p><b>　　5結(jié)論</b></p><p><b>　　1、能實(shí)現(xiàn)的功能</b></p><p>

17、　　交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和計(jì)時(shí)時(shí)間的顯示，基本能實(shí)現(xiàn)甲、乙道路直行和轉(zhuǎn)彎燈的顯示功能，太陽能可以為交通模擬燈充分供電。并且在緊急狀況下實(shí)現(xiàn)四個(gè)方向全亮紅燈，數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)停止。</p><p><b>　　2、不足之處</b></p><p>　　交通燈設(shè)計(jì)中沒有形成模塊化。</p><p><b>　　6、設(shè)計(jì)心得體會(huì)</b>

18、</p><p>　　通過這次的參與，發(fā)現(xiàn)了許多欠缺的知識(shí)，在答辯時(shí)，也認(rèn)識(shí)到了差距。不過在不斷的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)中，還是有些意外的收獲的，團(tuán)隊(duì)的合作，也讓我們充分體會(huì)到了過程的艱辛和愉快的。希望通過不斷地學(xué)習(xí)，不斷地努力，做到更好！</p><p><b>　　附件</b></p><p><b>　　總電路圖</b><

19、/p><p>　　1.太陽能電板或蓄電池</p><p><b>　　2.電腦pc供電</b></p><p><b>　　源代碼</b></p><p>　　//自動(dòng)控制交通燈的閃爍</p><p>　　#include<reg52.h></p>&l

20、t;p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int </p><p>　　uchar t0,s1,g1,temp,state=1;int t=-1;</p><p>　　uchar code table[]=</p><p>　　{0x3f,0x06

21、,0x5b,0x4f,</p><p>　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,</p><p>　　0x39,0x5e,0x79,0x71};</p><p>　　//----依次為南北 紅 黃 綠 燈亮</p><p>　　sbit d1=P1^0;

22、</p><p>　　sbit d2=P1^1;</p><p>　　sbit d3=P1^2;</p><p>　　//----依次為東西 黃 綠 紅 燈亮</p><p>　　sbit d6=P1^5;</p><p>　　sbit d7=P1^6;</p><p>　　sbit d8=P1

23、^7;</p><p>　　void display(uchar s1,uchar g1);</p><p>　　void init();</p><p>　　void judg();</p><p>　　void state_led();</p><p>　　void keyscan();</p>&l

24、t;p>　　void delay(uint z)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=115;y>0;y--);</p>

25、<p><b>　　}</b></p><p>　　//------------主函數(shù)------</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　init();</b></p><

26、p>　　keyscan();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void timer() interrupt 1 //一個(gè)定時(shí)器中斷</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;</p>&l

27、t;p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　t0++; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void judg() //計(jì)時(shí)函數(shù)</p><p><b>　　{ </b></p>

28、<p><b>　　if(t!=-1)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　s1=t/10;</b></p><p>　　g1=t%10; </p><p><b>　　}</b></p&

29、gt;<p>　　display(s1,g1); // 數(shù)碼管上顯示倒計(jì)時(shí)</p><p>　　if(t0 == 20) // 1s 20*50000=1s</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　t0=0; //清零 </p><p><b>　　if(t

30、==-1)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　state_led();//進(jìn)入狀態(tài)選擇</p><p>　　if(state==4)//狀態(tài)循環(huán)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　

31、　state=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　state++; //狀態(tài)切換 </p><p><b>　　} </b></p><p>　　t--;//一秒減一次，倒計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　}

32、 </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//-----------狀態(tài)函數(shù)--------</p><p>　　void state_led()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(state=

33、=1)</p><p>　　{ d3=1; d8=1; </p><p>　　d1=0; d7=0; //----南北紅燈亮 東西綠燈亮</p><p><b>　　t=15; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else i

34、f(state==2)</p><p>　　{d1=1; d7=1; </p><p>　　d1=0; d6=0; //----南北紅燈亮 東西黃燈亮</p><p><b>　　t=3;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　els

35、e if(state==3)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　d1=1; d6=1;</p><p>　　d2=0; d8=0; //----南北綠燈亮 東西紅燈亮</p><p><b>　　t=15;</b></p><p>&

36、lt;b>　　}</b></p><p>　　else if(state==4)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　d2=1; d8=1;</p><p>　　d3=0; d8=0; //----南北黃燈亮 東西紅燈亮</p><p>&

37、lt;b>　　t=3; </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init()//初始化子程序</p><p><b>　　{</b></p><p>　　

38、//*******定時(shí)器******</p><p>　　TMOD=0x01;</p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　

39、　ET0=1;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display(uchar s1,uchar g1) //顯示子函數(shù)</p><p><b>　　{ </b>&

40、lt;/p><p>　　P0=table[s1];//倒計(jì)時(shí)的顯示位</p><p>　　P2=0xfb;</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　P0=table[g1];</p><p><b>　　P2=0xf7;</b>&l

41、t;/p><p>　　delay(1); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　void keyscan()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　while(1)</b></p>&l

42、t;p>　　{ judg();</p><p>　　P3=0xfe;//*************賦初值***************</p><p><b>　　temp=P3;</b></p><p>　　temp=temp&0xf0;//**************檢測***************</p>

43、<p>　　if(temp!=0xf0)//*********用while語句要小心，產(chǎn)生死鎖************</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(100);//********延遲一會(huì)*********</p><p><b>　　temp=P3;</b></p

44、><p>　　temp=temp&0xf0;//**************再檢測，鍵盤是否真的按下**************</p><p>　　if(temp!=0xf0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　temp=P3;</b></p>

45、<p>　　if(temp==0xde)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　d1=0; d8=0;d2=1;d3=1;d6=1;d7=1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(temp!=0xf0)//**************松手

46、檢測**************</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(100);</p><p><b>　　temp=P3;</b></p><p>　　temp=temp&0xf0; </p><

47、;p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

48、;　　//程序功能：用按鍵模擬控制交通燈的閃爍</p><p>　　/*#include<reg52.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int </p><p>　　uchar t,s1,g1,k1,state; u

49、int k;</p><p>　　uchar code table[]={</p><p>　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,</p><p>　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,</p><p>　　0x39,0x5e,0x79,0x71

50、};</p><p>　　//----依次為南北 紅 黃 綠 燈亮</p><p>　　sbit d1=P1^0;</p><p>　　sbit d2=P1^1;</p><p>　　sbit d3=P1^2;</p><p>　　//----依次為東西 黃 綠 紅 燈亮</p><p>　　s

51、bit d6=P1^5;</p><p>　　sbit d7=P1^6;</p><p>　　sbit d8=P1^7;</p><p>　　void display(uchar s1,uchar g1);</p><p>　　void judg();</p><p>　　void state_led();</p

52、><p>　　void keyscan();</p><p>　　void delay(uint z)// 延時(shí)函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=z;x>0;x--)<

53、/p><p>　　for(y=115;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//主函數(shù)</b></p><p>　　void main()</p><p>　　{ state=1;</p><p>

54、;<b>　　t=-1;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　judg();</b></p><p>　　keyscan();</p>

55、<p><b>　　if(t==-1)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　state_led();</p><p>　　if(state==4)//狀態(tài)循環(huán)</p><p><b>　　{</b></p><

56、p><b>　　state=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　state++; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p>&l

57、t;p><b>　　}</b></p><p>　　void judg() //狀態(tài)循環(huán)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(t!=-1) //實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)時(shí)燈的即時(shí)變化</p><p><b>　　{ </b></

58、p><p><b>　　s1=t/10;</b></p><p>　　g1=t%10; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　display(s1,g1); //顯示倒計(jì)時(shí)</p><p><b>　　}</b></p>

59、<p>　　//-------------狀態(tài)子函數(shù)</p><p>　　void state_led() </p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(state==1)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　

60、d3=1; d8=1; </p><p>　　d1=0; d7=0; //----南北紅燈亮 東西綠燈亮</p><p><b>　　t=15; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(state==2)</p><p

61、><b>　　{</b></p><p>　　d1=1; d7=1; </p><p>　　d1=0; d6=0; //----南北紅燈亮 東西黃燈亮</p><p><b>　　t=3;</b></p><p><b>　　}</b></p>

62、<p>　　else if(state==3)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　d1=1; d6=1;</p><p>　　d2=0; d8=0; //----南北綠燈亮 東西紅燈亮</p><p><b>　　t=15;</b></p&g

63、t;<p><b>　　}</b></p><p>　　else if(state==4)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　d2=1; d6=1;</p><p>　　d3=0; d8=0; //----南北黃燈亮 東西紅燈亮</p>

64、;<p><b>　　t=3; </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display(uchar s1,uchar g1)</p><p><b>　　{ </b

65、></p><p>　　P0=table[s1];//倒計(jì)時(shí)（十位）的顯示位</p><p>　　P2=0xfe;</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　P0=table[g1];//倒計(jì)時(shí)（個(gè)位）的顯示位</p><p><b>　　

66、P2=0xfd;</b></p><p>　　delay(1); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　// ----------鍵盤掃描</p><p>　　void keyscan()</p><p><b>　　{ </b>&

67、lt;/p><p><b>　　k1=0xfe;</b></p><p><b>　　P3=k1;</b></p><p><b>　　k=P3; </b></p><p><b>　　if(k!=k1)</b></p><p><

68、;b>　　{</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(100);</p><p>　　t--; //一秒減一次</p><p><b>　　}</b></p><p>　　delay(100);</