交通灯控制系统毕业论文设计

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1、课程设计(论文)题目名称交通灯控制系统课程名称单片机基础学生姓名张添发学号0640629048系、专业信息工程系06级电子科学与技术指导教师李剑2010年1月10日12摘要本文设计主要研究最为典型的二车道的交通灯自动控制系统，它由晶振模块，定时模块，三色灯控制模块组成，并且利用三色灯（红，黄，绿）的指示和倒计时显示来实现功能，在设计中主要开放了了外部中断EX0。一般情况下交通路口中的突发事件包括闯红灯和救护车通过。对于外部的所有突发事件都可以当中断处理。关键词：PROTEUS;80C51;三色灯；LED数码显示12目录1绪论

2、……………………………………………………………………12总体设计思路、基本原理和框图2．1设计思路………………………………………………………………22．2基本原理………………………………………………………………32．3总体设计框图…………………………………………………………33交通灯自动控制电路硬件设计3.1交通灯自动控制实现………………………………………………………43.2主要元器件选择…………………………………………………………43.3交通路口模型……………………………………………………………53.4总电路图………………

3、…………………………………………………54交通灯自动控制电路软件设计4.1单片机中断系统基本结构…………………………………………………64.2每秒钟的设定………………………………………………………74.3计数器初值计算………………………………………………………74.4显示原理……………………………………………………………75系统仿真…………………………………………………………………86总结与体会………………………………………………………………11参考文献121绪论作为一种交通规则的指示，交通灯它起着及其重要的作用。从最初的单

4、车道到现在的四车道八车道等，交通指示的自动控制也越来越完善。它不再仅仅拥有交通指示的作用，还有其它特殊情况的处理，比如对闯红灯的肇事者进行的监督，紧急救护车的通过时保持道路畅通，等等都需要非常的处理，这也是对交通灯功能的新要求。而且，也从最初的只有红，黄，绿三种灯的指示到现在的倒计时电子显示，让人们从单一的信号判别到时间的准确明了有了进一步认知。这都表明交通灯的研究还具有它实际的意义。2总体设计思路、基本原理和框图2．1设计思路交通灯的自动控制系统的主要功能包括：普通交通灯的显示、LED倒计时显示、突发事件的外部处理和交通路

5、口的模拟。本设计的控制系统由以下电路模块组成：振荡器和时钟电路：这部分电路主要由80C51单片机和一些电容、晶振组成。设计控制部分：主要由80C51单片机的外部中断电路组成。设计显示部分：LED数码显示部分。LED数码显示部分由七段数码显示管组成。2．2基本原理主体电路：交通灯自动控制模块。这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时计数器、外部中断扩展等组成。本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计，用P1口作为输出。程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮。然后南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，60秒后东西方向黄灯闪亮5

6、秒后南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。重复执行。倒计时用到定时器T0，用P2口作为LED的显示。二位一体的LED重复执行60秒的倒计时。作为突发事件的处理，本设计主要用到外部中断EX0。用一模拟开关作为中断信号。实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。122．3总体设计框图图2.1交通灯总体设计框图2.4交通灯自动控制的设计程序流程框图3交通灯自动控制电路硬件设计3.1单片机的结构单片微机(Single-ChipMicrocomputer)简称为单片机。它在一块芯片上集中成了中央处理单元CPU、随机存储器RAM、只读存储器R

7、OM、定时/计数和多功能输入/输出I/O口,如并行口I/O、串行口I/O和转换A/D等。就其组成而言，一块单片机就是一台计算机。其典型结构如图所示。由于它具有体积小、功能强和价格便宜等优点，因而被广泛地应用于产品智能化和工业控制自动化上。123.2主要元器件选择1开关管的选择：BUTTON按钮2LED发光二极管LED－REDLED－YELLOWLDE－GREEN发光二极管的主要技术参数有额定电压和额定工作电流。LED显示电路如图3.1所示，图中限流电阻Ｒi是限制线路电流的，阻值的大小由I=U/R计算得到。例如发光二极管的额定

8、电压为2V，额定工作电流为20mA，计算Ri＝(5-2)/0.02=150Ω。3二位一体数码管7SEG-MPX2-CAT-RED:共阳数码管（红色）4PN4249:驱动三极管5AT89S51系列单片机3.3设计显示部分LED数码显示部分。LED数码显示部分由七段数码显示管组成。1．发光二极