必威体育精装版嵌入式课程设计报告基于单片机原理的交通信号灯设计.docVIP

电气工程与自动化学院 课程设计报告 （嵌入式技术实践） 题 目：基于单片机原理的交 ___通信号灯设计___ 专业班级： ____ 学 号： __________ 学生姓名： __________ 指导老师： _____ 2012 年 7月4日 目 录 第一章 前言…………………………………………………2 1.1课程设计背景 6 1.2国内外研究现状 7 1.3本课题研究内容及意义 10 第二章 系统总体的方案及设计要求 2 2.1 本实验设计的思路 2 第三章 电路原理图与说明 6 3.1电路图 6 3.2仿真图 7 3.3硬件图 10 第四章 硬件设计 3 4.1 硬件框图 3 4.2 双色发光二极管 3 4.3 双色灯与数码管显示的对应关系 4 4.4交通灯的状态 4 第五章 软件设计 11 5.1主程序流程图 11 5.2源程序清单及注解 13 第六章 心得与体会 17 第七章 参考文献 19 附录 19 前言 课称设计背景 交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，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。本系统采用单片机为中心器件来设计交通灯控制器，实用性强操作简单目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器方法;有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计;有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。目前，国内的交通灯一般设在十字路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1．两车道的车辆轮流放行时间相同，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。2．两条干道的红绿时间不能随时间的改变而修改。 系统总体的方案 利用单片机中的定时器、IO接口、中断系统、8279、四位数码管等资源，设计一个十字路口交通信号灯的控制模拟系统。允许修改各状态下的通行时间，首先能利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭、四位数码管上显示倒计。并且可通过8279扫描键盘，按键对红绿灯点亮和熄灭时间、四位数码管上显示倒计时进行调整及设置以及能对红绿灯点亮和熄灭时间进行倒计时时间显示，能根据交通流量自动调整对红绿灯点亮和熄灭时间。 2.1 本实验设计的思路 1）、利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭。 2）、可通过按键对红绿灯点亮和熄灭时间进行调整及设置。 3）、能对红绿灯点亮和熄灭时间进行倒计时时间显示。 4）、可根据交通流量自动调整对红绿灯点亮和熄灭时间。 第三章 电路原理图与说明 3.1电路图 主要用到的硬件：P1口、P3口、LED数码管、LED发光二级管、定时器T0 硬件分配： 1双色发光二极管 表1. 双色发光二极管的控制 在表1中是在反相器74LS240输入的电平信号呈现的颜色。双色发光二极管的控制真值表。对双色二极管的描述如下： 双色发光二极管内部将一个红色LED和一个绿色LED封装在一起。共用负端的一个集成发光二极管器件。当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。实验中，采用4只双色发光二极管（DLED)分别模拟安装在东、西、南、北4个路口上的4只交通灯，每只双色发光二极管由74LS240反向驱动器驱动，74LS240输入控制端为R和G，分别控制DLED红灯和黄灯的工作。 2 双色灯与数码管显示的对应关系 在十字路口，交通灯在工作过程中，行人希望看到自己所需等待的时间，那么交通灯就要和时间对应一致，那么我们设计对应的系统中双方对用关系如表2所示： 表2.交通灯与时间显示 3 P1口：做为输出口，与发光二极管相连接，其状态及对应的十六进制值如下： 方向 状态 无 南 北 东 西 十六进制值 说 明 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 0 00 100 001 22H 东西绿南北红 1 00 110 011 33H 东西绿黄全亮 2 00 001 100 0CH 东西红南北绿 3 00 011 110 1EH