十字路口灯火控制系统设计（Ⅷ）.docVIP

课程设计说明书 题 目： 十字路口灯火控制系统设计（Ⅷ） 机 械 工 程 学院 机械电子工程 专业 机电0901 班 43学号 学生姓名 指导老师 周慧 黄菊生 完成日期 2012.12.22-2012.01.04 1绪论 1.1 引言 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此，以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。 结论致谢参考文献附录附录 湖南工程学院 课程设计任务书 设计题目： 十字路口灯火控制系统设计（Ⅷ） 姓名 系别 机械 专业 机械电子技术 班级 JS0901 学号 指导老师 周 慧、黄菊生 教研室主任 陈小异 一、基本任务及要求 1．设计任务 （1）硬件 扩展8031、74LS373、ROM、RAM、8279（显示/键盘）、74LS240、74LS138、 7407、8255（基本I/O）；PC口接红灯、PB口接绿灯、PA口接应急开关； D 键启动、 停止。 （2）软件 从左至右定位显示“通行类型 ． ． ． 通行时间”控制程序；车辆通行显示“C”， 行人通行显示 “R”。环岛十字路口灯火控制程序（车通行—绿、等待—红）； 启/停键盘控制程序，应急开关控制程序，停止黑屏熄灯、应急全红灯； 软件延时程序，基本时间0.5s。 2．要求 （1）绘制硬件接线框图；绘制系统控制流程框图。 （2）撰写设计说明书（5～8千字），并附程序清单及其功能注释。 （3）控制程序必须调试通过。 二、进度安排及完成时间 1．设计时间 二周（从2012年12月 24 日至2013年1月 4日） 2．进度安排 星期一～三 布置任务；查阅资料；讲授相关知识；做与设计相关的实验。 第1周： 星期四 设计硬件电路图；编写各功能子程序。 星期五 调试各功能子程序，并记录存在的问题与解决的方法。 第2周： 星期一～二 整理资料链接所有程序，进行总体调试。 星期三～四 按格式撰写设计说明书。 星期五 上交设计作业（纸质文档），并参加答辩。 2.系统设计方案 2.1 总体结 根据给定的设计要求，通过编程实现： （1）件控制：向单片机发送数据和控制信号，单片机分析指令执行动作。LED显示接口收到数据后显示字符；键盘接口实现人机交流。交通灯电路驱动双色LED显示红、黄、绿状态。 （2）软件控制：在LED显示器上显示车行方向和计时时间；使双色灯在不同的交通状态下显示不同的颜色。 （3）状态控制：提供启动、停止等控制功能。 2.2 设计原理 设计环岛十字路口交通灯火控制系统所用的控制信号为双色LED灯，可以显示红、黄、绿三种状态。用8255芯片扩展基本I/O口，PC口接红灯、PB口接绿灯、PA口接应急开关。显示屏幕上分别用R和C表示人与车的通行，并计时通行的时间。用显示屏和交通灯一起来控制环岛十字路口的交通运行。 2.3 设计思路及方案 用PC口接开关控制系统的启动和停止，按奇数次D键即启动，按偶数次D键即停止，若开关为停止状态，则黑屏、熄灯；若开关为启动状态，则循环运行，循环时间为80s运行过程中分二种状态： 状态1：行人安全通行，东西南北方向车辆禁止通行；四个方向的双色LED灯均显示红色灯，显示屏显示“R”，倒计时40s。 状态2：行人禁止通行，东南西北方向安全通行；四个方向的双色LED灯均显示绿色灯，显示屏显示“C”，倒计时40s。 状态3：应急全红灯，熄屏。 下图为环岛十字路口车辆通行示意图： 图2-1 环岛十字路口车辆通行示意图 3软件设计 4.1 主程序设计 主程