交通灯毕业设计 城市道口交通灯控制系统设计.docVIP

三明学院 设计(论文) 题 目： 城市道口交通灯控制系统设计 系 别： 物理与机电工程系 专 业:学 号:姓 名:一、方案论证与功能要求 2 1.1设计任务与要求 2 1.2方案论证与比较 2 二、系统硬件电路的设计 4 2.1主控制系统 4 2.2通行灯输出控制 5 2.3时间显示模块 5 2.4特殊车辆自动通行控制模块 6 2.5盲人提示音电路 7 2.6电源电路 7 三、系统主要程序的设计 7 3.1初始化程序 8 3.2主程序 8 3.3外中断1中断服务程序 8 3.4定时器中断服务程序 8 四、调试及性能分析 12 4.1红绿交通灯控制程序 12 4.2特殊车辆通行时红外线检测电路的调试 12 五、实物调试情况 12 5.1.预期目标： 12 5.2.问题 12 5.3.评语 13 5.4.实物图 13 设计结论 13 致谢语 13 参考文献 14 附录 控制源程序清单 15 城市道口交通灯控制系统的设计 蔡光桢 三明学院2007级电子信息工程技术（2）班 福建三明 365004 【摘要】?新型多功能交通灯控制系统越来越多的被用于个大中小城市中，它有效地改善了交通堵塞等现象。利用单片机设计制作城市道口交通灯控制系统。本设计以单片机AT89C52为核心，提出了系统的硬件实现方案，对各单元电路以及系统的整体硬件部分进行了设计与调试，并结合软件，实现了方向指示、特殊车辆检测、自动控制手动控制转换等功能。经检测系统工作稳定可靠，实用性强。 【关键词交通控制??交通灯??时间发生器??定时器 图1-1 采用LED动态扫描的交通灯控制系统 方案2：采用AT89C2051单片机作为控制器；通行倒计时显示采用16×16点阵LED发光管，左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯也采用16×16点阵LED发光管。该系统设计框架如图2-2所示。列驱动采用74LS595以实现串行端口扩展，行驱动采用4/16译码器74LS154动态扫描，译码器74LS154生成16条行选通信号线，再经过驱动器驱动对应的行线。每条行线上需要较大的驱动电流，应选用大功率三极管作为驱动管。这种设计方案的图案显示逼真，单片机占用端口资源少；缺点是需要大量的硬件，电路复杂，耗电量大，在模型制作中较少采用。 图1-2 采用16×16点阵LED发光管设计的交通灯控制系统 方案3：采用AT89C2051单片机作为控制器，通行倒计时及左拐、右拐、直行、行人通行指示采用单块LCD液晶点阵显示器。这种方案设计占用单片机的端口最少，硬件也少，耗电量也最小；虽然显示图案也很精美，但由于亮度太暗，晚上还得开背光灯，所以较少采用。 　通过以上综合分析可以看出，方案1具有综合设计优点，因此城市道口交通灯控制系统模型采用方案1设计。 二、系统硬件电路的设计 图2.0所示为采用LED动态扫描的交通灯控制系统总电路原理图。 整套电路系统由控制系统模块、通行灯输出控制显示模块、时间显示模块和自动特种车辆控制模块等组成。 图2.0 城市道口交通灯控制系统模型总设计电路图 2.1主控制系统 主控制器采用AT89C52,是ATMEL公司生产的一款性能稳定的8位单片机。AT89C52具有1个8KB的Flash程序存储器，1个512字节的RAM，4个8位的双向可位寻址I/O端口，3个16位的定时/计数器及一个串行口和6个向量二级中断结构。 单片机的P1口及P2口分别用于控制南北及东西的通行灯，P0口及P3~P3.2口用于4组3位LED计时器的控制，特种车辆通过时使用外中断1口（P3.3）,手动自动转换采用P3.7口按键。 2.2通行灯输出控制 　道口交通灯指示采用高亮度红绿双色放光二极管，左拐、直行、右拐及行人各一个。当发光电流为6mA时，按公式R=(5-1.8)/0.006计算，限流电阻应为510欧姆。由于南北通行是双向指示牌相同，因此每个端口应具有12mA的吸收电流能力。另外，人行道口按4个灯算需24mA的吸收电流。这样在单片机的输出喽需接驱动电路74HC244,以保护单片机的输出端口。图3.2所示为道口指示灯电路图。 图2.2 城市道口交通指示灯电路 2.3时间显示模块 道口通行剩余时间采用高亮红色7断LED发光数码管显示，采用共阳数码管，如用单片机吸收电流驱动，列扫描驱动使用三极管，按每段6mA电流算，全显示字形“8”每个数码管6mA×8=48mA。由于时间显示每个道口相同，4组需192mA,因此设计中采用中功率三极管9012。由于单片机每个段码输出口需吸收24mA电流，因此在电路设计中也使用了驱动集成块74HC244. 其显示驱动电路如图2.3。 图 2.3时间显示驱动电路 2.4特殊车辆自动通行控制模块 　自动道口灯