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《基于51单片机的交通信号灯系统本科毕设论文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、毕业设计基于单片机的交通信号的灯控制系统一．综合实训的主要内容1.设计任务设计一单片机控制的交通信号灯系统，模拟城市十字路口交通信号灯功能。2.基本功能要求2.1交通信号控制直行车道红黄绿灯控制、左行车道绿灯控制、人行横道红绿灯控制。2.2通行时间显示数码管倒计时显示通行时间。2.3时间参数设置存储按键实现通行时间的设置，并存储到EEPROM（24C02）芯片中。二．硬件方案设计与论证1.显示模块设计1.1倒计时时间显示设计思想：由于该系统要求完成倒计时显示通行时间的功能，且考虑到实际的交通系统中车辆及行人通行时间不会超过一分钟，基于以上原因，我们考虑完全采用数码管显示，四个
2、路口分别采用一个二位共阴极数码管进行显示。（其实物图见附录1图5.3）共阴极共阳极图2.1数码管原理图原理图分析：为了显示数字或字符，必须对数字或字符进行编码。七段数码管（a,b,c,d,e,f,g）加上一个小数点(dp)，共计8段，构成一个字节，通过对这八段给予高低平使二极管导通或截止，从而显示不同的数字或字符。系统中所使用的是2位共阴数码管（实物图见附录），其管脚从左上方起顺时针依次为1,a,b,e,d,2,g,f,dp,c。1.2状态灯显示设计思想：由于该系统要求完成状态灯显示的功能，我们把各个路口的红灯和黄灯设成直行和左拐两个通行方式所共有，也就是说，一个路口只需四个
3、状态灯，一个直行通行的绿灯，一个左拐通行的绿灯，一个共有的红灯，一个共有的黄灯，人行横道采用红绿灯控制，综上所述，我们共使用16个LED绿灯，12个LED红灯，4个LED黄灯来完成状态灯显示功能。2.控制模块设计2.1设计思想由于本系统结构简单，实现较容易，不需要大量的外围扩展，所以我们采用STC89C51单片机作为主控制器，STC89C51单片机具有体积小，功耗低，控制能力强，价格低、扩展灵活，使用方便等特点，其最小系统由振荡电路、复位电路构成。2.2最小系统原理图图2.2单片机最小系统原理图原理图分析：51单片机最小系统由复位电路，振荡电路组成。振荡电路使用11.0592
4、MＨz高精度晶振，振荡电容选择30pF瓷片电容；复位电路采用RC电路。3.存储模块3.1设计思想：系统掉电存储模块采用串行E2PROM，它是基于IIC总线的存储器件，遵循二线制协议，其具有接口方便，体积小，数据掉电不丢失等特点。3.224C02芯片原理图管脚描述：A0A1A2引脚器件地址选择SDA引脚串行数据/地址SCL引脚串行时钟WP写保护VCC电源1.8~6VVSS地4．系统理论分析4.1交通灯显示时序的理论分析依次循环共分4种状态：南北方向直行通行、南北方向左拐通行、东西方向直行通行，东西方向左拐通行。南北方向直行：南北段直行通行（绿灯）、东西段禁止（红灯），,此时，南
5、北段人行道通行（绿灯），东西段人行道禁止（红灯），同时南北段和东西段方向的数码管分别从20s和30s（加上南北段左拐时间）开始倒计时，至最后5s时南北段绿灯变成黄灯闪烁；此后南北段左拐（左拐绿灯亮）通行、东西段禁止（红灯）10s，南北段、东西段人行道都禁止（红灯），同时南北段和东西段方向的数码管都从10s开始倒计时，至最后5s时南北段左拐灯变成黄灯闪烁；再后东西段直行通行（绿灯）、南北段禁止（红灯），东西段人行道通行（绿灯），南北段人行道禁止（红灯），同时东西段和南北段方向的数码管分别从20s和30s开始倒计时，至最后5s时东西段绿灯变成黄灯闪烁；最后东西段左拐（左拐灯亮）通
6、行、南北段禁止（红灯）10s，东西段、南北段人行道都禁止（红灯），同时东西段和南北段方向的数码管都从10s开始倒计时，至最后5s时东西段左拐灯变成黄灯闪烁，即完成一次循环。4.2状态切换系统中共设置了四种模式，分别为开始模式、延长通行时间模式、减少左拐时间模式、急停模式，这几种模式分别通过相应的按键进行切换。开始模式：直行20s,左拐10s;延长通行时间模式：直行40s，左拐20s;减少左拐时间模式：直行40s,左拐10s急停模式：当有紧急事故发生时，所有指示灯全变成红灯，禁止通行，数码管显示00.4.3倒计时显示的具体实现利用定时器中断，设置TH0=TH1＝(65536-5
7、0000)/256，即每0.05秒中断一次。每到第20次中断即过了20*0.05秒＝1秒时，使时间的计数值减1，便实现了倒计时的功能。4.4状态灯显示的实现方法黄灯闪烁利用定时器中断。每到第10次中断即过了10*0.05秒＝0.5秒时，使黄灯标志位反置，即可让黄灯1秒闪烁一次。4.5状态切换的实现方法状态切换在定时器中实现，定时器每0.05秒中断一次，完全可以检测按键的发生。考虑到实际的交通系统不可能立即切换状态，程序一个周期内检测两次状态，若在南北左拐前按键修改状态，则南北左拐结束后切换状态，若在南北
