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交通灯控制系统设计案例(DOC)

交通灯控制系统设计案例(DOC)
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交通灯控制系统设计

第1部分方案选择及总体设计

1.1方案选择

能实现此电路的方法很多,我们根据实际将范围定在以下几个比较切合我们的方案中。

第一种方案:采用数字电子技术实现。用基本的555芯片(利用单稳态实现定时),计数芯片(如74LS163,74LS160等)完成计时功能,控制电路芯片,译码芯片(如74LS138)等基本芯片,结合电阻,电容等基本元件,通过逻辑电路实现交通灯的功能。

第二种方案:使用单片可编程来实现交通灯的功能。利用单片机的外围扩展,显示电路构成基本硬件。然后编程实现对定时,控制,显示电路的控制,然后调试,完成设计。

结合实际情况,根据毕业设计任务书的要求,我们经过讨论和论证,最终一致选用第二种方案的设计思路对交通灯控制系统进行设计。

1.2 总体设计

1.2.1 系统构成

整个系统的构成以80C51单片机为核心,由I/O口扩展,LED数码管显示,紧急情况中断电路还有复位电路等组成。

单片机作为整个硬件系统的核心,它既是协调整机工作的控制器,又是数据处理器。它由单片机、时钟电路、复位电路等组成。

行车方向指示采用LED发光二极管,可有红、绿两种颜色指示放行与禁止,黄灯作为红绿转换的提示,形象直观。

行人通行指示也同样采用LED发光二极管,用红、绿两种颜色指示放行与禁止,黄灯作为红绿转换的提示,形象直观,简洁明了,更方便控制。

按键控制台,可供警察在室内实时监视交通状况。通过按键可设置\紧急情况发生时的交通灯状态控制人机界面非常友好。

系统采用双数码管倒计时计数功能,最大显示数字99。

友好的人机界面、灵活的控制方式、优化的物理结构以及丰富的功能是本设计的亮点。

整个硬件电路组成模块如图1;

图1-1.系统硬件构成模块

1.2.1功能概述

本设计由中断系统、单片机、LED 数码显示模块和按键等构成。单片机是集成的IC 芯片AT89C51单片机,只需根据实际选型。其他部分都需要根据应用要求和性能指标自行设计。

80C51单片机

I/0口 扩展

LED 数码管显示

中断系统

复位电路

电源稳压控制电路

80C51

单 片 机

中断系统电路

复 位 电 路

键盘控制电路

程序运行指示电路

紧急情况处理电路

交通灯控制电路

LED 数码显示电路

硬件总体框图

注:以上电路图为我们所设计的交通灯控制系统的具体电路图,在东南西北

四个方向的LED 指示灯,代表四个方位的交通信号灯,电路图的下方是单片机

控制系统。复位,中断等子电路。

1、本系统交通灯控制规则如下:

(1)每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。每个灯有红、绿、黄

1234

5

6

A

B

C

D

6

54321D

C

B

A

T i t l e N u m b e r R e v i s i o n

S i z e

B

D a t e :30-D e c -2008S h e e t o f F i l e :

E :\s e e \w o r k d o u c u m e n t \学习\毕业设计\m y s e l f \交通灯.d d b D r a w n B y :

P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178I N T 113I N T 0

12T 115T 0

14

E A /V P

31

X 119X 218

R E S E T

9

R D 17W R 16G N D 20P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 07

32P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 27

28

R X D 10T X D 11A L E /P 30P S E N

29V C C

40

U 8051

1918929

303101020304050607

0020212223242527

A 1A 2A 33435363710

11121314151617

C 330p C 230p

Y 12M C 120u R 410k

S 1

V c c 123456789

R P 1

10k

V c c S 2S 3S 4R 110k R 210k R 310k

A 1

A 2A 3V c c 绿

N 1绿

S 1绿

E _1

绿

W 1

A 4

B 5

C 7

D 10

E 8

F 3

G 21

1

2

7

D

p 9

N L 1

A 4

B 5

C 7

D 10

E 8

F 3

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1

2

7

D

p 9

W L 2A 4B 5C 7

D 10

E 8

F 3

G 21

1

2

7

D

p 9

S L 3A

4B 5C 7

D 10

E 8

F 3

G 21

12

7

D

p 9E L 4绿

N 2绿

N 3绿

E _2

绿

E _3

绿

S 2绿

S 3绿

W 2

绿

W 3

绿

E 1.1绿

E 1.2绿

N 1.1

绿

N 1.2

绿

W R .1

绿

W F .2

绿

S R .2

绿

S F .1

21

2720

03

040506

07271011121314151617

3736

00

01

02

22

23

27

00

01

02

24

25

27

1011121314151617

34

35

030405

03

04050607

27030405

2021270001

02

0001

02

1011121314151617

36

370001

02

2223

2724

25

27

03

0405

030405

101112131415161734

3500

01

02

V c c 20B 018B 117B 216B 315B 414B 513B 612B 711G N D 10A 02A 13A 24A 35A 46A 57A 68A 79C E 19D I R

1

74L S 245

U 274L S 245V c c

Q 1N P N Q 2N P N R 55k R 65k

Q 3N P N

Q 4N P N

R 75k

R 85k Q 5N P N

Q 6N P N

R 95k

R 105k Q 7

N P N

Q 8N P N

R 125k

R 115k

V c c

V c c V C C

1

2J

V c c

J 2

三种颜色。自行车与汽车共用左拐、右拐和直行灯。

(2)共有四种通行方式:

①车辆南北直行、各路右拐,南北向行人通行。南北向通行时间为1分钟,各路右拐比直行滞后10秒钟开放。

②南北向左拐、各路右拐,行人禁行。通行时间为1分钟。

③东西向直行、各路右拐,东西向行人通行。东西向通行时间为1分钟,各路右拐比直行滞后10秒钟开放。

④东西向左拐、各路右拐。行人禁行。通行时间为1分钟。

(3)在通行结束前10秒钟,绿灯闪烁直至结束。

2、有倒计时时间显示时间,红绿灯切换提前5秒亮黄灯提示。

3、若交道口出现紧急情况,交警可手动控制:全路口车辆禁行、行人通行。紧急情况结束后再转成自动状态。

第2部分系统硬件设计

2.1交通灯四种通行模式及行车方向指示

按交通灯控制规则,每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。每个灯有红、绿两种颜色灯。

4组LED数码管按照设置的通行时间(各路口默认的通行时间均为1分钟)进行倒计时,并各自进行红、绿灯显示,共有四种通行方式,分别为:

图2-2 通行方式一示意图图2-3 通行方式二示意图

图2-4 通行方式三示意图图2-5 通行方式四示意图

通行方式一:倒计时时间为50s(通行时间),红绿灯状态为:南北直行:绿;东西直行:红;各路右拐:绿;左拐:红;人行道:南北绿,东西红;各路

右拐比直行滞后5秒钟开放。如图2-2所示。

通行方式二:倒计时时间为45s(通行时间),红绿灯状态为:南北左拐:绿,各路右拐:绿,所有人行道:红。如图2-3所示。

通行方式三:倒计时时间为50s(通行时间),红绿灯状态为:东西直行:绿,南北直行:红,各路右拐:绿,左拐:红,人行道:东西绿,南北红,各路右拐比直行滞后5秒钟开放。如图2-4所示。

通行方式四:倒计时时间为60s(通行时间),红绿灯状态为:东西左拐:绿,各路右拐:绿,所有人行道:红。如图2-5所示。

通行默认时间为1分钟,系统设置了任意更改功能,一般主干道通行时间要比次干道要长一些,可以根据实际情况进行调整,以提高车辆通过率,缓减交通压力。在通行结束前5秒钟,绿灯闪烁直至结束。

本设计选用LED发光二极管的红绿灯状态用来指示左右拐、直行等交通指示信息。绿色表示通行,红色则表示禁止通行。中间绿色灯亮,表示直行,两边红色灯亮,表示禁止通行;左边绿色灯亮,表示左拐弯;其他红色灯亮则表示禁止通行和右拐弯。所有指示信息一目了然。

2.2各功能模块硬件设计及实现

2.2.1行人通行指示及其实现

人行道的通行采用红绿两种颜色的发光二极管来指示,其中多加了一个黄灯作为提示红绿转换的提示标志。按规则,南北车辆直行的时间也就是东西路口行人通行的时间。所以,在该时刻南北直行的指示灯和东西路口人行道上的指示灯的点亮情况应该是一致的。

在现实中,人行道的状态切换是用该信号指示灯闪烁来提示红绿状态的切换的。但是在我们这个设计中,我们认为直接再加一个黄色信号灯来提示红绿状态的转换效果会更加明了。当然,相应地要考虑到单片机的带载能力了。

黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎,他怀着“科学救国”的抱负到美国深造,在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。一天,他站在繁华的十字路口等待绿灯信号,当他看到红灯而正要过去时,一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过,吓了他一身冷汗。回到宿舍,他反复琢磨,终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯,提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族,遍及全世界陆、海、空交通领域了。

我们的视网膜含有杆状和三种锥状感光细胞,。杆状细胞对黄色的光特别敏感,三种锥状细胞则分别对红光、绿光及蓝光最敏感。由于这种视觉结构,人最容易分辨红色与绿色。虽然黄色与蓝色也容易分辨,但因为眼球,对蓝光敏感的感光细胞较少,所以分辨颜色,还是以红、绿色为佳。所以,交通灯用什么颜色也是有大学问的。

2.2.2 各路口交通状态显示及其实现

在完成倒计时、状态信息等的显示功能上,我们考虑了以下三种方案:

方案一:完全采用数码管显示。这种方案只能显示有限的符号和数码字苻,无法胜任题目要求。

方案二:完全采用点阵式LED 显示。此显示方案功能强大,可方便地显示各种英文字符,汉字,图形等,而且美观,但这种方案实现复杂,且须完成大量的软件工作,因此我们不予采用。

方案三:采用发光二极管、数码管相结合的方法。

考虑设计需要,我们用三个一组的发光二极管在显示不同的状态,在各个方向分别构成交通提示信息,形象逼真;用二位数码管用来显示倒计时时间。

综上所述,方案三既满足了系统功能要求,又符合人性化设计标准。权衡利弊,我们决定采用方案三来实现系统的显示功能。

2.2.3主次干道独立控制功能

当主干道方向的车辆过多发生堵塞, 而次干道方向车辆却很稀少时,正常的信号灯时序将会使交通状况更加恶化。本设计添加了主次干道独立控制功能,交警可按需求控制任意路口的通行,该措施可在一定程度缓减短暂的交通压力。2.2.4紧急情况处理功能及其实现

在十字交通路口常出现的紧急情况,若不及时处理将形成不良隐患。比如,交道口的行人有紧急情况发生,那么交警可以对信号灯进行手动控制,按下紧急情况处理键,通过软件使所有红灯亮,路口车辆禁行,行人通行,直至紧急情况结束后再转成常规的自动状态。

2.2.5倒计时计数功能及其实现

本系统使用数码管完成倒计时显示功能。以南北方向为例,数码管显示的数值从绿灯的设置时间最大值往下减,每秒钟减1,一直减到0。然后又从红灯的设置时间最大值往下减,一直减到0。接下来又显示绿灯时间,如此循环。

系统共有4 个二位的LED 数码管,分别放置在模拟交通灯控制板上的四个路口。因为相同直线方向上的数码管应该显示同样的内容,所以我们可以把它们同样对待。也就是说各个方向的数码管个位(把数码管第二位定义为个位,第一位定义为十位)用一根信号线控制,十位用另一根信号线控制。这里采用动态显示。考虑到单片机的P1口驱动数码管七位段码的能力,我们利用一片74LS245芯片来作为数码管的位驱动芯片。经实验证明,该8路同相三态双向总线收发器芯片的驱动能力完全可以满足本设计的显示要求。

第3部分 系统软件设计

硬件平台结构一旦确定,大的功能框架即形成。软件在硬件平台上构筑,完成各部分硬件的控制和协调。系统功能是由软硬件共同实现的,由于软件的可伸缩性,最终实现的系统功能可强可弱,差别可能很大。因此,软件是本系统的灵魂。软件采用模块化设计方法,不仅易于编程和调试,也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。同时,对软件进行全面测试也是检验错误排除故障的重要手段。

3.1 软件总体流程图

软件总体设计及流程图见图3-1,主要完成各部分的软件控制和协调。本系统主程序模块主要完成的工作是对系统的初始化,发送显示数据,同时对按键进行扫描,等待外部中断,以及根据所需要的功能进行相应的操作。其流程图如图3-1所示。

图3-1 软件总体流程图

主程序比较简单,初始化完成后,调用按键扫描程序,取得按键状态,并根据当前系统状态调用相应的子程序。

3.2 软件主要子程序流程

3.2.1 紧急状态子程序

现今社会经济发展状况下,我们身边的交通状况显得越来越拥挤。在道路交通突然状况也越来越多,特别是在车流辆比较集中的十字路口。本设计在紧急状态下,可以通过紧急状态手动控制按键使所有的LED 都被置为红灯,车辆禁行、行人通行。紧急情况结束后再转成自动状态。

开始 初始化 扫描外部按键状态 判断当前状态

紧急

状态

时间 显示

图3-2 紧急状态子程序

3.2.2 显示状态子程序

图3-2 显示状态子程序

本设计各路口灯比较多,各通行状态前文已有描述在此不一一赘述。虽然整个系统LED 灯的数量比较多,但各个方向的灯各司其职使交通指挥更加显而明

状态转为正常运行

开始

按键是否按下

返回

所有LED 置为红色

AT89C51初始化

四个路口的灯全部点亮

按设定的交通方案显示 各路口LED 灯的状态

开始

倒计时显示延时

返回

是否出现紧急状况

所有路口LED 置红色

了。在人为手动复位和初始化的情况下,各路口所有交通灯均点亮。此时若有LED灯出现故障,一目了然,可以及时检修。若有紧急中断信号出现,显示子程序优先处理中断程序,将所有路口的信号灯置为红色禁止通行。紧急状态解除各信号灯再进入正常状态显示。

第4部分系统调试分析及结果

因本设计本身要求有稳定性高、免维护、抗干扰能力强等功能,系统调试除了验证数据处理的精度,确保判断的准确性外,同时必须确认各项功能的正常运行。

4.1 电路板实物的制作

4.1.1 印刷电路板PCB图的绘制

由于本电路硬件设计中,用单片机的两个IO口控制各路交通灯的循环点亮。用同一芯片单片机的P1口和P3口的高四位,来控制数码管的显示点亮。因此,在同一芯片中,所要接的线路比较多。在硬件的布局中,各位LED灯和数码管的布局比较固定化,集中分布在所控制的四个路口。因此,若采用双面PCB板的话,这个电路的布线比较容易实现。但是,现实水平中做双面板会出现一些焊点接触不良而导致电路调试过程不易实现。因此,我们决定使用单面板布线。单片面板的布线需要牺牲本设计电路板一部分实际电路的美观。印制电路板的设计是以电路原理图为根据,实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计,需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现,复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计(CAD)实现。

4.1.2 实物的制作

准备工作:打印一份印刷电路PCB;

事先购买好实物电路所需的各种元器件;

一包;

一块铜板;FeCl

3

还有其他的基本电子器件和制板工具。

制作过程:我们的印刷电路板制作过程

总制板工艺程序:修整板周边尺寸--复制--钻孔定位--贴胶--腐蚀--清洗--去--细砂纸擦光亮--涂松香水。

1.先将符合尺寸要求的复铜板表面用细砂纸擦光亮,再把打印出来的印刷电PCB

复写纸将布线图复制到复铜板上。

2.用直径1.0mm钻头钻孔、定位口,再进行贴胶(或上油漆)。

3.贴完胶后,应在板上垫放一张厚张,用手掌在上面压一压,其目的是使全部贴

胶与复铜板粘贴得更加牢靠。必要时还可用吹风筒加热,可使用

权贴胶粘度加强,由于所用的贴胶具很好的粘性,而且胶纸又薄,

故采用这种贴胶进行制板,效果较好,一般是不须再作加热处理。

4.腐蚀一般采用三氯化铁作腐蚀液,腐蚀速度与腐蚀液的浓度,温度及腐蚀过程

中采取抖动有关,为保证制板质量及提高腐蚀速度,我们采用了

抖动和加热的方法。

5.腐蚀完成后,应用自来水冲洗干净,并将胶纸去掉,把印刷板抹干。

6.用细砂布将印刷板复铜面擦至光亮为止,然后立即涂上松香溶液。(涂松香水

时应将印刷电路板倾斜放轩再涂以松香水,以免松香水经钻孔流

至背面)。

附注:

(1)松香水的作用是防氧化,助焊及增加焊点的光亮度等;松香溶液是用松香粉

末与酒精或天寻水按一定比例配制面成,其浓度应适中,以用感

有一定粘性即可。

(2)三氯化铁溶液对人体皮肤不会有不良影响,但三氯化若搞到衣服上或地面上,

寻是难以洗掉的,所以使用时我们是特别小心的。

制板心得:我们在制板过程中,

1.首先是PROTEL设计的时候出现的错误导致印制电路板制作错误。

2.其次是由于设计的理论和实际有误差导致无法实现目标。

3.焊接过程中出现了一些问题,比如焊跳线的时候,由于接线太多,而且是手工焊接,并且焊接设备不好,烙铁头高温下容易老化氧化和温度不可控制。因此导致焊盘脱落,原件烫伤等原因导致报废了好几块板子。此外,有些焊盘太小并且有损坏迹象,所以焊接很不方便。但为了不出现虚焊,却花了很长时间去焊,有些焊点并不是很美观。

4.焊接过程中,有时候焊锡会不小心将相邻的两根引线短路。所以,此次做

板积累了一些经验,主要是,再次做板的时候一定要注意PCB的引线之间的距离不能设置太近。因为我们是手工制作,精度和密度都必须有一个自由度和能力所及的范围,并且考虑到手工制板的局限性和线路过细密导致的氧化和短路故障。我们拥有了这些宝贵的经验,相信今后制板,一定会完美保证电路的实现!4.2 系统硬件调试

在设计过程中,我们使用了proteus硬件仿真软件对该设计的硬件电路进行了实物功能仿真,仿真效果良好。实物交通灯控制系统的PCB电路板焊接工作量非常大,电路安装完成后,首先进行检查,即确认电路无虚焊,无短路,无断路,集成元件安装是否正确,之后进行电路功能模块的分级调试,根据电路功能逐级进行:通行方式功能调试:包括对四种通行方式控制调试,行人和行车方向指示灯亮度和驱动电路调试;倒计时功能调试:数码管亮度调试;复位和紧急情况手动控制功能调试。

4.3 系统软件调试

本系统的软件系统很大,选用一般的伟福仿真器对程序进行编写和调试。除了语法差错外,当确认程序没问题时,通过直接下载到单片机来调试。采取的是自下到上的调试方法,即单独调试好每一个模块,然后再连接成一个完整的系统,最后完成一个完整的系统调试。

4.4 系统总体调试

系统做好后,进行系统的完整调试。主要任务是检验实现的功能及其效果并校正误差。

测试一开始,我们就发现了系统出现了两个问题:一是有一部分交通灯亮度不够,所发出来的光非常的微弱以致于几乎感觉不到它的亮度;二是数码管不工作,没有时间显示。这与设计的要求完全不符。为了找出这个问题和解决方法,我们查找了电路的输出各部分的输出电平。发现了一个现象,我们采用的数码管是共阴极数码。而控制数码段显示的P1口输出的是高电平。

经多方查阅资料,解决第二个问题可以有两个解决方法。其一,将硬件电路作修改,将数码管换成共阳极的数码管。这样数码管就可以正常进行时间显示了。其二,修改程序,让控制数码管段码的P1输出的是低电平。若采用修改硬件电路的方法的话,硬件电路就得作变动。已经布好的线也必须有相应的变动,操作起来比较麻烦。所以,我们采用了第二种方法。修改了程序电路中的段码代码。再次调试,按照设计要求的指标,系统数码管电路部分基本能按照预先设定的要

求来进行倒计时的显示。亮度要求也基本符合预先设想。

接下来还有一个问题有待解决,交通灯亮度不足,以致于部分交通灯只能勉强看得出来它在亮而已。这明显不能满足设计要求。经多方检测,我们认为这是由于LED灯驱动能力不足引起的亮度弱问题。若要修正这个问题,那就得为LED 灯增加驱动电路以提高电路的驱动能力。要实现这一步骤必须对硬件电路进行一定的改动。LED灯的驱动电路可以用集成电路电路芯片来进行驱动。在初步方案中我们考虑要用集成电路来完成。但是由于客观方面的原因,将要参加工作离开学校没有制作实物的环境条件。因此,这部分改进只作了一个设想,并没有时间去付诸实施。但基本问题和解决问题的原理我们还是有一定的了解。

附录

附录一:元件清单

元件类型元件参数元件数量(个) 单片机80C51 1 总线驱动器74LS245 1 电阻

5k 8

10k 4 排阻10k 1

晶振12M 1 电解电容20u 1

瓷片电容30p 2 NPN型三极管9013 8

二位数码管共阳极 4

开关按键开关 4 拔动开关 1

铜板13×23cm 1

附录二:系统硬件电路图

1234

56

A

B

C

D

6

54321T i t l e

N u m b e r R e v i s i o n

S i z e

B

D a t e :30-D e c -2008S h e e t o f F i l e :

E :\s e e \w o r k d o u c u m e n t \学习\毕业设计\m y s e l f \交通灯.d d b D r a w n B y :

P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178

I N T 113I N T 0

12

T 115T 0

14

E A /V P

31

X 119X 2

18

R E S E T

9

R D 17

W R 16G N D

20P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 07

32P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 27

28

R X D 10T X D 11A L E /P 30P S E N

29V C C

40

U

8051

1918929

303101020304050607

0020212223242527

A 1A 2A 33435363710

11121314151617

C 3

30p C 2

30p

Y

12M

C 120u R 410k

S 1

V c c 123456789

R P 1

10k

V c c S 2S 3S 4R 110k R 210k

R 310k

A 1

A 2A 3V c c

绿黄

N 1绿

S 1绿

E _1

绿黄红

W 1A 4B 5C 7D 10E 8F 3G 211

2

7

D

p 9N L 1

A 4

B 5

C 7

D 10

E 8

F 3

G 21

1

2

7

D

p 9

W L 2

A 4

B 5

C 7

D 10

E 8

F 3

G 21

1

2

7

D

p 9

S L 3

A 4

B 5

C 7

D 10

E 8

F 3

G 21

12

7D

p 9E L 4

绿

N 2绿

N 3绿

E _2

绿

E _3

绿

S 2绿

S 3绿

W 2

绿

W 3

绿

红E 1.1绿

E 1.2

绿

N 1.1

绿

N 1.2

绿

W R .1绿

W F .2

绿

S R .2

绿

S F .1

212720

03

040506

07

271011121314151617

3736

00

01

02

22

23

27

00

01

0224

2527

1011121314151617

3435030405

03

04050607

27

0304

052021270001

02

00

01

02

1011121314151617

36370001

02

2223

27

2425

27

03

0405

030405

101112131415161734

3500

01

02

V c c 20B 018B 117B 216B 315B 414B 513B 612B 711G N D 10

A 02A 13A 24A 35A 46A 57A 68A 79C E 19D I R

1

74L S 245

U 2

74L S 245V c c Q 1N P N Q 2N P N

R 55k

R 65k

Q 3N P N

Q 4

N P N R 75k R 85k Q 5N P N

Q 6N P N

R 95k

R 105k Q 7N P N

Q 8

N P N

R 125k

R 115k

V c c

V c c

V C C

1

2

J

V c c

J 2

附录三:程序清单

;工作寄存器及存储单元分配

;1.工作寄存器

;R2设置为定时器定时中断次数,R6、R7用于延时程序中的寄存器

;2.片内存储单元

;30H、31H作为两组数码管显示数据存储单元;32H、33H作为交通灯初始状态存储单元;40H、41H作为交通灯显示数据存储单元

;3.标志位

;00H:南北通行标志位 ; 01H:东西通行标志位;02H:紧急事件标志位

;-----------------------------------

SNF EQU 00H ;;;南北通行标志位

EWF EQU 01H ;;;东西通行标志位

URF EQU 02H ;;;紧急事件标志位

ORG 0000H

LJMP MAIN ;;;上电转主程序

ORG 000BH ;;;定时中断入口

LJMP DSZD

ORG 0003H ;;;紧急中断入口

LJMP URZD

ORG 0030H

MAIN: LCALL INIT ;;;调用初始化子程序

LOOP: LCALL DIS ;;;循环执行显示子程序

AJMP LOOP

;///////////初始化程序

INIT: SETB SNF

SETB EWF

SETB URF

MOV R2,#20 ;;;定时器中断20次为1s

MOV TMOD,#01H ;;;初始化定时器

MOV TL0,#0B0H

MOV TH0,#3CH

SETB EA ;;;开定时中断与紧急中断

SETB ET0

SETB TR0

SETB EX0

SETB IT0 ;;;设置中断程控方式

MOV DPTR,#TAB ;;;数值首地址放入DPTR中

MOV 40H,#40 ;;;东南西北通行时间设置

MOV 41H,#40

MOV 30H,#40 ;;;通行时间初始化

MOV 31H,#60

MOV P0,#4CH ;;;初始化时南北通行并把交通灯状态分别放在32H和33H中

MOV 32H,#4CH

MOV P2,#15H

MOV 33H,#15H

RET

;////////////显示子程序

DIS: MOV P3,#0DFH ;;;选中南北方向的十位数码管

MOV A,30H ;;;把显示数据送人数码管显示

MOV B,#10

DIV AB

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A ;;;

LCALL D1MS

MOV P3,#0EFH ;;;选中南北方向的个位数码管

MOV A,B ;;;送入数码管显示

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A

LCALL D1MS

MOV P3,#7FH ;;;选中第东西方向的十位数码管

MOV A,31H ;;;送入数码管显示

MOV B,#10

DIV AB

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A

LCALL D1MS

MOV P3,#0BFH ;;;选中第东西方向的个位数码管

MOV A,B

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A

LCALL D1MS

SETB P3.0

SETB P3.1

JNB P3.0,DIS_S ;;;查询是否第一个按键按下

JNB P3.1,DIS_E ;;;查询是否第二个按键按下

AJMP DIS_R ;;;没有键按下则返回

DIS_S:LCALL D5MS ;;;按键去抖

JNB P3.0,DIS_SN

AJMP DIS_R

DIS_SN:MOV 40H,#50 ;;;对通行时间从新分配,南北通行时间加长 MOV 41H,#30

AJMP DIS_R

DIS_E:LCALL D5MS ;;;按键去抖

JNB P3.1,DIS_EW

AJMP DIS_R

DIS_EW:MOV 40H,#30 ;;;东西通行时间加长

MOV 41H,#50

DIS_R:RET

;///////定时中断处理程序

DS_C: LJMP DS_R ;;;接力跳转

DSZD: PUSH ACC ;;;保护现场

PUSH PSW

CLR TR0 ;;;关定时器及中断标志位并重新赋值

CLR TF0

MOV TL0,#0B0H

MOV TH0,#3CH

DJNZ R2,DS_C ;;;判断1m时间是否到达

MOV R2,#20 ;;;到达重新赋值

DEC 30H ;;;南北方向通行时间减一

MOV A,30H ;;;把减一后的时间送入显示存储单元;;;;;;;南北通行到达最后4秒时黄灯闪烁

自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本

自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月

目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献

一、课程设计目: 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上,用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务: 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示,规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k,以 t 使系统阻尼比等于0.5,并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想: 反馈校正: 在控制工程实践中,为改进控制系统性能,除可选用串联校正方式外,经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度,加速度反馈,执行机构输出及其速度反馈,以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正,。从控制观点来看,采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果,并且尚有许多串联校正不具备突出长处:第一,反馈校正能有效地变化

被包围环节动态构造和参数;第二,在一定条件下,反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性,反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正: 如下图所示,微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s ()=00t G s 1G (s)K s +()=22t 1T s T K s ζ+(2+)+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中,'ζ=ζ+t K 2T ,表白微分负反馈不变化被包围环节性质,但由于阻尼比增大,使得系统动态响应超调量减小,振荡次数减小,改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图

智能交通信号灯控制系统设计

编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计 指导教师xxx 学生姓名杨红宇 学号201321501077 专业交通运输 教学单位德州学院汽车工程系(盖章) 二O一五年五月十日

德州学院毕业论文(设计)中期检查表

目 录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误!未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误!未定义书签。 杨红宇 要: 但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力,这些缺点体现在:红绿 以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制,随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。

微机原理课程设计报告交通灯

WORD格式微机原理课程设计 设计题目交通灯的设计 实验课程名称微机原理 姓名王培培 学号080309069 专业09自动化班级2 指导教师张朝龙 开课学期2011至2012学年上学期

一、实验设计方案 实验名称:交通灯的设计实验时间:2011/12/23 小组合作:是□否?小组成员:无 1、实验目的: 分析实际的十字路口交通灯的亮灭过程,用实验箱上的8255实现交通灯的控制。(红,黄,绿三色灯) 2、实验设备及材料: 微机原理和接口技术实验室的实验箱和电脑设备等。 3、理论依据: 此设计是通过并行接口芯片8255A和8086计算机的硬件连接,以及通过8253延时的方法,来实现十字路口交通灯的模拟控制。 如硬件连接图所示(在后),红灯(RLED),黄灯(YLEDD)和绿灯(GLED)分别接在8255 的A,B,C口的低四位端口,PA0,PA1,PA2,PA3分别接1,2,3,4(南东北西)路口的红灯,B,C口类推。8086工作在最小模式,低八位端口AD0~AD7接到8255和8253的D0~D7,AD8~AD15通过地址锁存器8282,接到三八译码器,译码后分别连到8255和8253的CS片选端。8253的 三个门控端接+5V,CLOCK0接由分频器产生的1MHZ的时钟脉冲,OUT0接到CLOCK1和CLOCK,2 OUT1接到8086的AD18,8086通过检测此端口是否有高电平来判断是否30s定时到。OUT2产生 1MHZ方波通过或门和8255的B口共同控制黄灯的闪烁。8255三个口全部工作在方式0既基本 输入输出方式,红绿灯的转换由软件编程实现。

4、实验方法步骤及注意事项: ○1设计思路 红,黄,绿灯可分别接在8255的A口,B口和C口上,灯的亮灭可直接由8086输出0,1 控制。 设8253各口地址分别为:设8253基地址即通道0地址为04A0H,通道1为04A2H,通道2 为04A4H,命令控制口为04A6H。 黄灯闪烁的频率为1HZ,所以想到由8253产生一个1HZ的方波,8255控制或门打开的时 间,在或门打开的时间内,8253将方波信号输入或门使黄灯闪烁。 由于计数值最大为65535,1MHZ/65536的值远大于2HZ,所以采用两个计数器级联的方 式,8253通道0的clock0输入由分频器产生的1MHZ时钟脉冲,工作在方式3即方波发生器方 式,理论设计输出周期为0.01s的方波。1MHZ的时钟脉冲其重复周期为T=1/1MHZ=1s,因此 通道0的计数初值为10000=2710H。由此方波分别作为clock1和clock2的输入时钟脉冲,所以 通道1和通道2的输入时钟频率为100HZ,通道1作计数器工作在方式1,计数初值3000=BB8H 既30s,计数到则输出一个高电平到8255的PA7口,8255将A口数据输入到8086,8086检测 到高电平既完成30s定时。通道2工作在方式3需输出一个1HZ的方波,通过一个或门和8086 共同控制黄灯的闪烁,因此也是工作在方波发生器方式,其计数初值为100=64H,将黄灯的状态 反馈到8055的端口PB7和PC7,同样输入到8086,8086通过两次检测端口状态可知黄灯的状态 变化,计9次状态变化可完成5次闪烁。 三个通道的门控信号都未用,均接+5V即可。 ○ 2硬件原理及电路图 由于8255A与8086CPU是以低八位数据线相连接的,所以应该是8255A的A1、A 0 线分别与 8086CPU的A2、A线相连,而将8086的 1 A 0 线作为选通信号。如果是按8255A内部地址来看, 则在图中它的地址是PA口地址即(CS+000H),PB口地址为(CS+001H),PC口地址为(CS+002H),

基于PLC的智能交通灯控制系统设计 开题报告

南京师范大学中北学院
毕业设计(论文)开题报告
( 10 届)
题 目: 基于 PLC 智能交通灯控制系统设计
专 业: 电气工程及其自动化
姓 名: xxx 学 号: xxx
指导教师: xxx 职 称:
填写日期:
2014 年 2 月 20 日
南京师范大学中北学院教务处 制
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格

审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业 设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及院、系审查 后生效;
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计 的电子文档标准格式(可从教务处网址上下载)打印,禁止打印在 其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;
3.有关年月日等日期的填写,应当按照国标 GB/T 7408—94《数 据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一 律用阿拉伯数字书写。如“2011 年 4 月 26 日”或“2011-04-26”。
4.院系审查意见栏签章:自办专业盖中北学院教学院长签名章、 中北学院公章,非自办专业盖联办二级学院教学院长签名章、联办 二级学院公章。

毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告
1.本课题的目的及研究意义:
随着我国交通事业的迅速发展,各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加,使 得城市道路交通日益堵塞,交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。因此,提高城市路 网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯,对交通进行了有效的疏通,但是随着社会、 经济的快速发展,原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何 改善交通灯控制系统,使其适应现在的交通状况,成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯,通常的做法是:事先进行车流量的调查,运用统计的 方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而,实际上车辆流量的变化往往是不确定 的,有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的 方案,仍然会发生这样的现象:绿灯方向几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等 候通过。可见,统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状,更为现实的需要是:能有 一种能够根据车流量变化适时调节的交通灯控制系统。
我所要研究的就是基于 PLC 的智能交通灯控制系统。智能交通系统(ITS—— Intelligent Transport Systems)ITS 是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系, 其主要内容是:将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术 及电子传感技术等有效的集成,并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围 内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。由于交通系统具 有较强的非线性、模糊性和不确定性,是一个典型的分布式非线性系统,而且具有多种 信息来源、多传感器的特点,用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的 智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来,代表着城 市交通信号控制系统发展的方向。
智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求,交通运输是国民经济和现代社会 发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一 体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高,智能交 通便成为现代社会经济发展的客观要求。

基于单片机交通灯课程设计报告书

三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要:本系统由单片机最小系统、按键(开关)、LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时(15秒)、时间设置、紧急情况(按键模拟传感器)处理等功能。 关键词:AT89C51,交通规则 引言:随着日新月异的电子变革,电子产品发生了突飞猛进的巨变,而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色,AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来,我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋,涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演,使基本原理能实现形象化的表达;实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能;综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程,有助于大学生动手能力的培养和提高,课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时,迅速掌握设计应用技术,其中,实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证

(1) 电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统线路变复杂,且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二:采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要,线路易于梳理,节约成本;缺点是输出功率不高。 综上所述,我们选择第二种方案。 (2) 显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因,我们考虑了二种方案: 方案一:东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻,并且制作PCB图时有许多的线相交,线路十分的复杂,不易制作原理图与PCB图,无法胜任题目要求。 方案二:东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示,采用一个两位数码管显示倒计时,主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置,同时也易于PCB图的制作。 综上所述,我们选择方案二。 (3) 输入方案: 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断,我们讨论了两种方案: 方案一:采用矩阵键盘。该方案的优点是: 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点,但操作起来稍显复杂,而且编程也趋于复杂。 方案二:直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断,且本身的计数器及RAM已经够用,故选择方案二。 (4) 系统方案: 本系统的硬件采用模块化设计,以单片机控制器为核心,与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统.

自动控制系统概要设计

目录 1引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3技术简介 (4) https://www.wendangku.net/doc/6412458067.html,简介 (4) 1.3.2SQL Server2008简介 (5) 1.3.3Visual Studio2010简介 (5) 1.4参考资料 (6) 2总体设计 (8) 2.1需求规定 (8) 2.2运行环境 (8) 2.3数据库设计 (8) 2.3.1数据库的需求分析 (9) 2.3.2数据流图的设计 (9) 2.3.3数据库连接机制 (10) 2.4结构 (11) 2.5功能需求与程序的关系 (11) 3接口设计 (12) 3.1用户接口 (12) 3.2外部接口............................................................................................错误!未定义书签。 3.3内部接口............................................................................................错误!未定义书签。4运行设计.....................................错误!未定义书签。 4.1运行模块组合....................................................................................错误!未定义书签。 4.2运行控制............................................................................................错误!未定义书签。 4.3运行时间............................................................................................错误!未定义书签。5测试 (13)

单片机设计方案——交通灯控制系统设计方案

单片机课程设计报告交通灯控制系统设计

摘要 本设计是针对交通灯系统的设计,由单片机AT89C51(实物用AT89S52)、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中,构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列,是一组高性能兼容型单片机,AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机,40个引脚,片内含4KB Flash ROM和128B RAM,它是一个全双工的串行通行口,既可以用常规编程,又可以在线编程。 本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示,对每一位数码分时轮流通电显示,复位电路采用上电+按钮电平复位,时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式,在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描,已采取相应情况的处理。 对设计方案进行电路硬件设计,并将已编程的程序载入调试,可以得到理想的实验效果。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时,A、B道轮流放行。A道放行 25秒,B道放行20秒。一道有车而另一道无车,交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时,系统要能禁止普通车辆通行,A、B道均为红灯,紧急车由K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

目录 1引言.......................................................................................................................................... - 1 - 1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 - 2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 - 2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 - 2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 - 2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 - 2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 - 3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 - 3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 - 3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 - 3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 - 4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1:源程序代码 (13) 附2:系统原理图 (20)

液位自动控制系统设计与调试

液位自动控制系统设计 与调试 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

课程设计 2016年6月17日

电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日~2016年6月17日(第15~16周) 教研室意见同意开题。审核人:汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。 3.选择电器元件,列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。

2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出,篇幅不少于7000字。

交通灯控制系统课程设计

2011年至2012年第1学期《单片机原理与应用》课程设计 班级1006402 指导教师涂立旎 学生人数___ _3__ ___ 设计份数 1 2011年12月23日

城市交通灯控制系统设计报告 1006402-42 流溪 1006402-24钱升 1006402-06毛运鹏 一.设计时间 2012年12月19日——2011年12月23日 二.设计地点 一实验楼401机房 三.设计小组及成员分工 1006402-42 流溪(组长,编写及调试程序) 1006402-24 钱升(负责设计报告的书写及资料整理) 1006402-06 毛运鹏(原理图、流程图设计) 四.指导老师 涂立老师,旎老师 五.设计题目 基于51型单片机的城市交通灯控制系统 六.设计容及目标 1.该交通灯系统的设计容 本设计是基于AT89S51单片机的十字路口交通灯控制系统,利用6个发光二极管模拟交通灯。按照时间控制原则,利用并行接口和定时器,采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统,通行时间(或禁止时间)30秒,准备时间3秒,在准备时间里黄灯闪烁3次,闪烁频率为0.5秒,周而复始。 2.该交通灯系统的设计目标 本系统结构简单,操作方便;可实现自动控制,具有一定的智能性;对优化城市交通具有一定的意义。本设计将各任务进行细分包装,使各任务保持相对独立;能有效改善程序结构,便于模块化处理,使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。

七.流程图与原理图及部分说明 1.程序流程图如图1所示: 图1. 程序流程图 2.主程序流程图步骤说明: (1)东西方向车道红灯亮,南北方向车道绿灯亮。表示东西方向车道上的车辆禁止通行,南北方向车道允许通行。绿灯亮足规定的时间隔时,控制器发出状态信号,转到下一工作状态。

微机原理-交通灯课程设计报告

微型计算机原理及应用课程设计说明书 交通灯控制系统设计 班级:1401班 姓名: 学号: 指导教师: 日期:2016年6月

一.课程设计目的: 在车辆日渐增多的今天,人们也越来越关注交通问题,而交通灯在安全行车过程中无疑起着十分重要的作用。现在交通灯一般都设在十字路口,用红、绿、黄三种颜色的指示灯和一个倒计时的显示计时器来控制行车, 对一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用, 但根据实际行车过程中出现的情况, 主要有如下几个缺点: 1、车道轮流放行时间相对固定, 不能根据实际情况中两个车道的车辆多少来设置改变通行时间;2、没有考虑紧急车辆通过时, 两车道应采取的措施。譬如, 有消防车通过执行紧急任务时, 两个车道的车都应停止, 让紧急车辆通过。因此如何合理高效地利用交通灯指示交通情况,是一个亟需解决的问题。 交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。红灯停,绿灯行的交通规则。广泛用于十字路口,车站, 码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯, 交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示,时间程序自动控制、倒计时显示,所有这些,都是以计算机为基础的。还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。或者给红绿色盲声音警示的人性化设计。现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节,比如对闯红灯的车辆进行拍照。当某方向红灯亮时,此时相应的传感器开始工作,当有车辆通过时,照相机就把车辆拍下。 要将交通灯系统产品化,应该根据客户不同的需求进行不同的设计,应该在程序中增加一些可以人为改变的参数,以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。因此,研究交通灯及扩大其应用,有着非常现实的意义 二.课程设计内容: 设有一个十字路口,1、3为南北方向,2、4为东西方向。初始为四个路口的红灯全亮,之后,1、3路口的绿灯亮,2、4路口的红灯亮,1、3路口方向通车;延时一段时间后,1、3路口的绿灯开始闪烁,闪烁若干次以后,1、3 路口黄灯亮,后1、3路口红灯亮,而同时2、4路口的绿灯亮,2、4路口方向通车;延时一段时间后,2、4 路口的绿灯熄灭,而绿灯开始闪烁,闪烁若干次以后,1、3路口红灯亮,而2、4路口黄灯亮,再切换到1、3路口方向,之后重复上述过程。 三.问题分析及硬件介绍: 本次课程设计的内容为利用8086、8255等接口,实现控制十二个二极管亮灭的过程。需要PC机一台,8255并口:用做接口芯片。LED:共12个LED灯。还有8086芯片,8253a定时器等器材. 将8086和74273、74154和8255连接起来.需用到8255的六个输出端口。所以要求8255工作在方式0,因为二极管是共阳的,所以输出低电平二极管才会亮。8086用作cpu,三个74273是锁存器,锁存地址。 用软件proteus7.8画出电路图,加载程序到8086cpu,进行模拟。 系统硬件设计

智能交通灯系统课程设计报告

江苏师范大学物电学院课程设计报告 课程名称:单片机课程实训 题目:智能交通灯系统 专业班级: 学生姓名: 学生学号: 日期: 指导教师:

说明: 1、报告中的第一、二、三项由学生在课程设计开始前填写,由指导教师指 导并确认签字。 2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩,并 填写成绩评定表。 3、所有学生必须参加课程设计的答辩环节,凡不参加答辩者,其成绩一律 按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。答辩后学生根据答辩情况填写答辩记录表。 4、报告正文字数一般应不少于3000字,也可由指导教师根据本门课程设 计的情况另行规定。 5、平时表现成绩低于6分的学生,取消答辩资格,其该课程设计成绩按不 及格处理。 6、课程设计完成后,由指导教师根据完成情况写出总结。 7、此表格式为江苏师范大学物理与电子工程学院提供的基本格式,指导教 师可根据本门课程设计的特点及内容做适当的调整。

一、课程设计目的、任务和内容要求: 通过该课程设计使学生进一步了解和加深智能化仪器设计的一般原则;熟练掌握智能化仪器与装置的软、硬件设计方法;掌握仪器的软件调试及软硬件联合统调方法与技能。掌握仪器的接口技术和程控方法;熟练掌握仪表总线的工作原理、设计步骤、编程及调试;掌握C设计软件的编程与调试方法;掌握网络化仪器设计编程与调试方法。 本课程设计的任务就是设计一个智能交通灯系统。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下,与实际应用相联系,提出自己的方案,完善设计。 具体设计任务如下: 1.熟悉QG8芯片与ISD语音模块的工作原理; 2.写出智能交通灯系统的设计方案; 3.用硬件加以实现; 4.写课程设计报告。 设计要求: 1.数码管显示倒计时,且时间可调; 2.红绿灯亮时间与数码管一致; 3.红灯亮时对应语音模块提示; 4.绿灯亮时对应语音模块提示。

温度自动控制系统的设计毕业设计论文

北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

数电交通灯课程设计报告

电子技术课程 设计报告 二 级 学 院 机械与电子工程学院 专 业 电气工程及其自动化 年 级 2014级 学 号 14106***** 学 生 姓 名 苏 运 指 导 教 师 杨** 完 成 时 间 2015 年12 月25 日 简易交通灯的设计

简易交通灯的设计 作者:苏运 指导老师:杨** 摘要:利用数码管,74LS48译码器、74LS192计数器、ne555、与非门、或非门、触发器、蜂鸣器和小彩灯等电子元件,制作简易交通灯,实现15秒倒计时开始后,到达5秒时红灯熄灭,黄灯闪烁同时蜂鸣器响,到达0秒时切换到另外两个方向的红绿灯亮的功能。经测试,系统达到红绿灯转换和显示的基本要求,具有电路美观稳定性高的优点。 关键词:数电交通灯;交通灯;简易交通灯;计数器

目录 1 设计要求及方案选择 (1) 1.1设计要求 (1) 1.2方案选择 (1) 2 理论分析与设计 (1) 2.1脉冲发生器电路的分析及设计 (1) 2.2定时器电路的分析及设计 (2) 2.3交通灯和蜂鸣器电路的分析及设计 (3) 2.4控制器电路的分析及设计 (4) 2.5数码显示电路的分析及设计 (4) 3电路设计 (5) 3.1脉冲发生器电路的设计 (5) 3.2定时器电路的设计 (6) 3.3交通灯和蜂鸣器电路的设计 (6) 3.4控制电路的设计 (7) 3.5码显示电路的设计 (9) 3.6电源开关和指示灯电路的设计 (9) 4系统测试实验 (10) 4.1调试所用的基本仪器清单 (10) 4.2软件仿真调试 (10) 4.3实物电路板的调试 (10) 4.4时钟脉冲信号的测定 (10) 4.5调试结果 (11) 4.6测试结果分析 (11) 5 总结 (12) 附录 (13) 附录A 仿真图 (13) 附录B 原理图 (13) 附录C PCB图 (14) 附录D 实物图 (14) 附录E 脉冲信号测试图 (15) 附录F 元件清单 (15) 参考文献 (16)

智能交通灯系统设计

智能交通灯系统设计 1.背景及意义 1.1.目的与意义 随着社会经济的发展,城市交通问题也越来越引起人们的关注,交通堵塞也成为人们每天必须面对的问题;交通堵塞不但浪费大量的时间,而且排队过程中刹车和怠速会浪费能源,同时也造成空气污染,如何有效的降低城市交通堵塞,协调好人、车、路三者之间的关系,已成为各大城市面临的难题之一。交通灯系统作为交通系统中的重要元素,对缓解交通堵塞扮演者重要角色。随着现在社会的飞速发展,红绿灯在道路上比较普遍,几乎每个路口都会出现,尤其是较大的路口,变换时间周期更长,效率低。因此,如何保证紧急车辆在道路上不受红绿灯的限制但又不闯红灯,使之畅通无阻的行驶,这便成为亟待解决的问题。本文主要针对这些问题,提出了智能交通灯系统的设计,该系统能够智能合理地设置红绿灯的时长以及相位的切换,就能够减少一个周期内十字路口前排队的车辆,从而有效地缓解交通堵塞。 1.2.国内外现状 交通灯诞生于19世纪的英国,1958年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上安装了煤气红绿灯。1914年,电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成。1918年又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯,带控制的红绿灯,一种是把压力探测器按在地下,车辆接近时,红灯变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯是按一下喇叭,就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能觉察到有人要过马路。红外光束能把红灯延长一段时间,推迟汽车放行。信号灯的出现,对交通进行有效管理,疏导交通流量、提高了道路通行能力,减少交通事故具有显著效果。欧洲及日本在交通灯的研究上起步较早,美国于上世纪九十年代才开始逐渐重

交通灯控制系统的设计

《微型计算机技术》 课程设计报告 题目交通灯控制系统的设计作者xx 班级xx 学号xx 指导教师xx 2005 年6月20日

《微型计算机技术》 课程设计报告 题目交通灯控制系统的设计作者xx 班级xx 学号xx 指导教师xx 2005 年6月20日

目录 第一部分: 微机硬件结构组成及原理知识---------------------------------------------------- 2第二部分: 微型计算机应用的系统设计------------------------------------------------------- 5 一、要求-------------------------------------------------------------------------------- 5 二、目的--------------------------------------------------------------------- 5 三、内容设计与步骤------------------------------------------------------ 5 四、设计结果与分析------------------------------------------------------ 10 五、设计体会--------------------------------------------------------------- 10 六、感谢--------------------------------------------------------------------- 10

智能交通灯控制系统的设计

智能交通灯控制系统的设计

前言 1.1 概述 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制日新月益的更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。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。 随着微控技术的日益完善和发展,单片机的应用在不断走向深入。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。也就是说单片机应用的出现是对传统控制技术的革命。它在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领路得到了广泛应用,极大的提高了这些领域的技术水平和自动化控制。因此单片机的开发应用已成为高技术工程领域的一项重大课题。因此了解单片机知识,掌握单片机的应用技术具有重大的意义。 1.2 基于单片机的智能交通灯控制系统设计的意义 国内的交通灯一般设在十字路口,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.经常出现的情况是某一车道车辆较多,放行时间应该长一些,另一车道车辆较少,放行时间应该短些。2.没有考虑紧急车通过时,两车道应采取的措施,例如,消防车执行紧急任务通过时,两车道的车都应停止,让紧急车通过。 基于传统交通灯控制系统设计过于死板,红绿灯交替是间过于程式化的缺点,智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义,它能根据道路交通拥护,交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术.提出了软件和硬件设计方案,能够实现道路的最大通行效率。

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