基于PLC控制的交通灯模型设计.docVIP

广州城建职业学院 毕业设计 题目_____________交通灯模型_______________ 所 在 系____ 信息系___________ _ 专业班级___09嵌入式技术班___________ 学生姓名 ___ 李源佳____________ 学生学号__ 0904120112___________ 指导老师 李有兵 _____ 广州城建职业学院教务处制 交通灯模型 09嵌入式技术班 李源佳 指导教师:李有兵 摘 要: 对基于单片机的交通灯控制系统进行了设计。系统功能为：以STC-51系列单片机作为控制核心，设计并制作交通灯控制系统，东西南北四个方向，配置两位数显，红绿灯更替过程中黄灯会以一定频率闪动。在对系统功能分析的基础上，提出了三种设计方案，经比较，选择性能较优的LED动态循环显示方案进行了设计。设计包括硬件和软件两大部分。硬件部分包括单片机最小系统、时间显示、交通灯显示三部分。选用STC89S52单片机作为控制核心，东西南北四个方向设置了交通灯显示，时间显示采用两位LED显示器，交通灯显示则采用红绿双色高亮发光二极管来模拟。软件采用了模块化的设计方法，主要分为主程序、定时器中断服务子程序、倒计时显示子程序、交通灯模拟显示子程序四部分。 在实验板上制作了基于单片机的交通灯控制系统样机，对硬件和软件部分分别进行了调试，再进行了软硬件联调，得到的交通灯控制系统样机实物，可圆满地完成毕业设计任务书所要求的功能。 关键词： 单片机、定时器、中断、交通灯、STC-51 目录： 引言 1 1设计方案论证 2 1.1系统结构方案论证 2 1.2显示方案论证 2 2 单片机概述 3 3 芯片简介 4 3.1 STC89C51芯片简介 4 3.1.1中央处理器 4 3.1.2数据存储器(RAM) 4 3.1.3程序存储器(ROM) 4 3.1.4定时/计数器(ROM) 4 3.1.5并行输入输出(I/O)口 4 3.1.6全双工串行口 5 3.1.7中断系统 5 3.1.8时钟电路 5 3.1.9红绿灯动态闪动方式代码 7 4、定时器延时 10 4.1 计数器初值计算 10 4.2 定时器硬件最大延时 10 4.3 定时１秒的方法 10 4.4定时器中断代码 11 5工作方式 12 6、工作原理图 13 7调试与检测 14 7.1.硬件检测 14 7.1.1静态检测 14 7.1.2动态检测 14 7.2软件调试 14 8、结束语 15 参考文献 16 引言 当今，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。 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设计方案论证 根据设计任务，要求主、次道路绿、黄、红灯亮的时间不同并且时间可以预置和调整，因此采用单片机STC89C51来进行智能控制。由按键输入调整值送入单片机中进行数据处理，然后输出到相应数码管进行显示，同时由不同颜色的发光二极管进行指示。通过对设计功能分解，设计方案论证可以分为：系统结构方案论证，显示方案论证，输入方案论证。 1.1系统结构方案论证 方案一：纯数字电路方式 由秒发生器电路部分产生周期为一秒的矩形脉冲信号，经74LS192分频后可得到周期为两秒的脉冲信号，用此信号作为74LS161的输入控制脉冲，控制74LS161计数，我们电路中用两块74ls161级联，并用异步清零的办法将其做成17进制计数器。用此17位计数器的输出作为译码器74ls138的地址输入，最后将得到的译码信息经过相应的门电路，即可达到控制交通灯的目的。显示部分所需脉冲直接采用555输出的秒脉冲，这样就可以使得显示与灯的控制在时间上达到同步！ 方案二：单片机方式 利用单