基于MSP430的交通灯控制系统
**大学
课程设计说明书
题目：智能仪器仪表课程设计
姓名：***
院（系）：电气信息工程学院
专业班级：自动化09-2班
学号：540901010204
指导教师：李银华毋媛媛
成绩：
时间：2013 年 1 月 2 日至2013 年 1 月18 日
说明
1、课程设计进行期间，学生应按教学计划，将每天的学习情况（包括学习内容、遇到问题及解决办法、心得体会等）如实进行记录。
2、结束时，根据课程设计内容和学习记录书写报告。
3、指导教师应综合考虑学生的学习态度、报告内容和实际操作情况等，给出评语和成绩。
课程设计报告撰写格式
1、课程设计说明书用纸一律采用16开幅面，有条件最好打印。打印正文用宋体小四号字；版面页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2cm；页码用小五号字底端居中；左边装订。
2、课程设计报告一般由以下几部分组成：A．任务书； B．目录； C．正文； D．参考文献；E.附录。
3、报告正文撰写的题序层次格式：
**大学
课程设计任务书
题目交通信号灯控制系统
专业、班级自动化09-2班学号 04 姓名 ***
主要内容、基本要求、主要参考资料等：
主要内容：
设计内容参见附件
基本要求：
明确课程设计任务，复习与查阅有关资料。
按要求对设计进行简要说明，总体设计方案，设计电路，使用计算机绘图，画出详细的电路接线图，列出元器件清单。电路图要求工整、清楚、正确，并标明管脚。
软件编程必须有流程图，程序必须加注释，各程序段的开始要注明该段功能和作用。
写出体会和总结。
要求使用B5打印稿或16开纸手写，不少于5000字。格式遵照学校规定。
主要参考资料：
●“单片机与控制技术” 杨宁主编，北京航空航天大学出版社。
●“单片机应用程序设计技术” (修订版) 周航慈主编，北京航空航天大学出版社。
●“电子技术应用”、“电子设计应用”、“单片机与嵌入式系统应用”等期刊
●https://www.wendangku.net/doc/d013352524.html,（单片机和元器件资料）
●https://www.wendangku.net/doc/d013352524.html, （元器件资料）
●https://www.wendangku.net/doc/d013352524.html,（电子产品世界）
完成期限：2012年1月6日
指导教师签名：
课程负责人签名：
2011年 12 月 16 日
基于MSP320单片机的交通信号灯控制器设计
摘要
一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛运用，智能设备有了很大的发展，是现代科技发展的主流方向。基于MSP430单片机的交通控制系统以MSP430F149单片机为路口控制核心、LED作为显示、驱动电路与部分模拟器件构成的一种电子产品。MSP430F149单片机为控制核心，能实时的进行控制；由于LED 有高节能、安全性高、寿命长、快速响应、运行成本低等优点，所以用作显示很合理；74HC573驱动电路用于对LED的驱动；此系统可以长时间稳定的运行，可用于各种十字路口，进行自动的交通控制，由于留有其它接口，可以很方便的进行升级扩展。
在本设计中充分利用了单片机内部资源，涉及到了键盘控制、数码管显示、中断系统、定时/计数器、串口通信等。
关键字交通灯 MSP430单片机数码管
目录
摘要 (4)
1．系统设计 (5)
1.1 硬件系统框图 (6)
1.2 软件系统设计 (6)
1.2.1 软件系统主流程 (6)
1.2.2 程序设计 (7)
2．硬件系统单元电路设计 (8)
2.1 MSP430最小系统 (8)
2.2 电源电路 (9)
2.3 数码管显示电路 (9)
2.4 LED显示电路 (10)
3．软件系统单元设计 (10)
3.1 protel 99概述 (10)
3.2 IAR FOR 430简介 (11)
3.3 子任务流程 (11)
4．系统测试 (12)
5．结论 (12)
参考文献 (14)
附录 (15)
1．系统设计
1.1 硬件系统框图
该系统由MSP430单片机最小系统、电源电路、按键电路、数码管显示电路、红绿灯显示电路组成。强大的处理能力MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储都可以参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在8MHZ晶体驱动下指令周期为125ns。这些特点保证了可编制出高效率的源程序，完全可以满足本系统的需要；与其他控制方法相比，所用器件可以说是比较简单经济的。电源电路主要负责对整个系统进行供电，让系统能够正常运行。按键电路实现对一些时间和工作模式的转换，很好的实现了人机交互的功能。数码管显示电路实现对倒计时间的显示功能，红绿灯显示电路实现十字路口红黄绿之间的转换。系统框图如图1所示，
图1 硬件系统框图
1.2 软件系统设计
1.2.1 软件系统主流程
如图2所示为软件系统主流程图：
图2 软件系统主流程框图
1.2.2 程序设计
道口交通控制系统程序主要分为以下几个模块：初始化程序、主程序、键盘显示和延时。
（1）初始化程序
初始化程序主要完成的是对显示初值以及定时器初值。
（2）主程序
主程序要负责总体程序管理功能，实现人机交换设定。由于采用动态扫描方式显示时间，因此主程序大部分时间要调用扫描显示程序。键盘也加在主程序中了。
（3）延时服务程序
主要是在整个电路中，在动态显示时间得用延时来保证数码管亮足够的时间。（4）显示
主要是对数码管的显示，让人们能更准确的看清时间，可以什么时间通过。
在整个程序流程图中,提高了系统的灵活性中断任务主要进行紧急情况处理，并保护当前的现场，以便于恢复。
2．硬件系统单元电路设计
2.1 MSP430最小系统
图3 MSP430单片机最小系统
如图3所示，MSP430最小系统由复位电路、晶振电路、JTAG等组成。MSP430单片机的64个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。MSP430系列单片机的中断源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。当系统处于省电的备用状态时，用中断请求讲它唤醒只有6us。超低功耗MSP430单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。首先，MSP430系列单片机的电源电压采用的是1.8~3.6V电压。因而可使其在1MHz的时钟条件下运行
时，芯片的电流会在200~400uA左右，时钟关断模式的最低功耗只有0.1uA。其次，独特的时钟系统设计，在MSP430系列中有两个不同的系统时钟系统：基本时钟系统和锁频（FLL和FLL+)时钟系统或DCO数字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器（32768Hz），有的使用两个晶体振荡器。由系统时钟系统产生CPU和各功能所需的时钟，并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。
2.2 电源电路
图4 电源电路
接入电路时（如图5），P1为DC5V输入接头，D1二极管防止电源接反，对电路具有保护作用，ASM1117-3.3电源管理芯片输出稳定的+3.3V电压。C6、C3、C5为滤波电容，实现高频和低频滤波。D2的发光二极管是电源指示灯。
2.3 数码管显示电路
图5 数码管显示电路
采用74HC573数据锁存器，对数码管进行驱动，同时还具有数据所存作用，方便程序设计。采用两个独立的共阳极数码管实现倒计时间的显示。两PNP三极管实习对数码
管的为控制还具有驱动功能。C9和C10两个电容实现对电源高频和低频的滤波作用，保证锁存器的电源稳定。
2.4 LED显示电路
图6 红绿灯显示电路
由于LED有高节能、安全性高、寿命长、快速响应、运行成本低等优点，所以用作显示很合理，特别是室外运作，LED更有优势。采用灌电流的输出方式，提高了了电流驱动能力，保证了LED灯的亮度。
3．软件系统单元设计
3.1 protel 99概述
(1) 将电原理图编辑(Schematic Edit)、印制电路板设计(PCB)、可编程逻辑器件PLD设计、自动布线(Route)、电路模拟/仿真(Sim)等功能有机地结合在一起，是真正意义上的EDA软件，智能化、自动化程度高。
(2) 支持由上到下或由下到上的层次电路设计，使Protel98能够完成大型、复杂的电路设计。
(3) 当电原理图中的元件来自仿真元件库时，可以直接对电原理图中的电路进行仿真测试。
(4) 提供ERC(电气法则检查)和DRC(设计规则检查)，最大限度地减少设计差错.
(5) 库元件的管理、编辑功能完善，操作非常方便。通过基本的作图工具，即可完成原理图用元件电气图形符号以及PCB用元件封装图形的编辑、制作。
(6) 全面兼容TANGO及Protel for DOS，即在Protel98中可以使用、编辑TANGO 或低版本Protel建立的文件，并提供了与OrCAD格式文件转换功能。
(7) Schematic和PCB之间具有动态链接功能，保证了原理图与印制板的一致性，以便相互检查、校验。
(8) 具有连续操作功能，可以快速地放置同类型元件、连线等。
3.2 IAR FOR 430简介
IAR Systems是全球领先的嵌入式系统开发工具和服务的供应商。公司成立于1983年，迄今已有27年，提供的产品和服务涉及到嵌入式系统的设计、开发和测试的每一个阶段，包括：带有C/C++编译器和调试器的集成开发环境、实时操作系统和中间件、开发套件、硬件仿真器以及状态机建模工具。
国内普及的MSP430开发软件种类不多，主要有IAR公司的Embedded Workbench forMSP430(简称EW430)和AQ430。目前IAR的用户居多。IAR EW430软件提供了工程管理，程序编辑，代码下载，调试等所有功能，并且软件界面和操作方法与IAR EW for ARM 等开发软件一致，因此，学会了IAR EW430，就可以很顺利的过度到另一种新处理器的开发工作。
3.3 子任务流程
在本设计中有两个任务和一个中断，任务0创建了两个任务，任务1用于对红绿灯的驱动控制与计时；任务2用于LED显示驱动器。两个任务同时进行，相互渗透；任务1计时改变当前的倒计时Time，而任务2进行当前Time的显示；同时还进行中断控制，提高了系统的灵活性，在本系统中，中断与两个任务实时进行，并行执行。中断任务主要进行紧急情况处理，并保护当前的现场，以便于恢复。在处理紧急情况时，所有方向的红灯都亮10S。处理结束时，恢复到处理之前的状态，并继续执行交通控制。
图7 任务1流程
任务1用于对红绿灯的驱动控制与计时，改变当前的倒计时Time（如图7）。任务2主要进行LED显示，通过动态扫描的方法进行2位LED显示。
4．系统测试
基于MSP430单片机的交通控制系统测试，实现了：（1）南北绿灯时，东西红灯（30S）；（2）南北黄灯闪烁（3S），东西红灯；（3）南北红灯，东西绿灯（30S）；（4）南北红灯，东西黄灯闪烁（3S）；倒计时显示用2位LED显示；有紧急情况处理机制，当紧急情况触发时，所有方向亮红灯（10S）；紧急情况处理后，可以恢复到紧急情况处理这前的状态，即现场保护。在整个测试中，运行正常无异常。
5．结论
经过几个月的努力，我终于完成了这次的毕业设计《基于MSP430单片机的交通信号灯控制系统》。从接受到这个课题到逐步的完成，每一步的完成对我来说都有着新的
体会。
在大学期间，这是给我的最大的一个挑战。从拿到这个题目开始，到收集这方面的资料，一步一步的逐步完善自己的方案设计，在这个过程中可以说自己收获了很多，同时也发现了自身知识的不足，我们必须具备一定的专业基础知识，才能成功的设计出一件合格的东西。当然最重要的是学到了关于基本MSP430的一些基本应用，同时也加深了对一些常用电路的了解及设计方法。但是其中遇到的问题也不少，因为我们之前学的都是51单片机，现在着手做MSP430的芯片，这是一个很有难度和挑战性的设计，所以很多的内容都是需要自己去自学的，比如有些MSP430的芯片和引脚问题不懂的时候就可以试着去参考51单片机的，两者相比较一下，一些问题就能迎刃而解，这也是一种很好的学习方法。
通过这一阶段的毕业设计，我受益匪浅，不仅锻炼了良好的逻辑思维能力，而且培养了弃而不舍的求学精神和严谨作风。回顾此次毕业设计，是大学三年所学知识很好的总结。
参考文献
[1] 姜志海．单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2005.7.27-71
[2] 龙脉工作室．51单片机C语言应用开发技术大全[M].北京：人民邮政出版社，2008.9.240-500
[3] 彭为黄科雷道仲．单片机典型系统设计[M].北京：电子工业出版社，2006.5.246-273
[4] 谢维成．单片机原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2009.2.11-26
附录
部分程序源码
***********************************************************************
设计者：***
-----------------------------------------------
设计时间：2013年1月7日
***********************************************/
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
//宏定义
#define DUAN_OFF P5OUT |= BIT2
#define DUAN_ON P5OUT &= ~BIT2
#define SHI_OFF P5OUT |= BIT0
#define SHI_ON P5OUT &= ~BIT0
#define GE_OFF P5OUT |= BIT1
#define GE_ON P5OUT &= ~BIT1
#define keyin (P1IN & 0x0f)
#include
//数码管7位段码：0--f
uchar scandata[16] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
/********************设置全局变量********************/
uchar num,numx,shi,ge,state;
/********************子函数声明********************/
void display_shu(uchar shi,uchar ge);
void display_led();
void delayms(uint xms);
/********************主函数********************/
void main(void)
{
WDTCTL = WDT_ADL Y_1000; // 设置内部看门狗工作在定时器模式，1s中断一次IE1 |= WDTIE; // 使能看门狗中断
TACCR0 = 50000; // 设置定时器初值，设定黄灯闪烁频率为2Hz
TBCCR0 = 50000;
TACTL = TASSEL_2 + MC_1;// 设置定时器时钟为SMCLK，递增方式为连续方式TBCTL = TBSSEL_2 + MC_1;
P1IES = 0x01; // 设置P1.0为下降沿中断
P1IE = 0x0f; // 打开PI口外部中断使能
P2DIR = 0xff; // 设置P2、P4、P3、P5的IO方向为输出
P3DIR = 0xff;
P4DIR = 0xff;
P5DIR = 0xff;
P2OUT = 0xff;//设置P4，P5的输出初值,关闭数码管和交通灯
P3OUT = 0xff;
P4OUT = 0xff;
P5OUT = 0xff;
_EINT(); //打开全局中断
while(1)//循环
{
display_shu(shi,ge);
display_led();
}
}
/*******************************************
函数名称：display_shu
功能：让数码管显示倒计时间
参数：shi,ge
返回值：无
********************************************/
void display_shu(uchar shi,uchar ge)
{
DUAN_ON;//打开锁存器，送入十位段选信号
P5OUT = scandata[shi];
GE_OFF;//关闭个位数据，显示十位数据
SHI_ON;
delayms(5);//延时
DUAN_ON;//打开锁存器，送入个位段选信号
P5OUT = scandata[ge];
DUAN_OFF;
SHI_OFF;//关闭十位数据，显示个位数据
GE_ON;
delayms(5);//延时
}
/*******************************************
函数名称：display_led
功能：让数码管显示倒计时间
参数：无
返回值：无
********************************************/
void dispay_led()
{
if(num==0&&state==0)
{
P2OUT &= ~(BIT4+BIT5+BIT6+BIT7);//东西方向绿灯，南北方向红灯
P2OUT |= BIT0+BIT1+BIT2+BIT3;
state++;
}
if(num==5&&state==1)
{
P2OUT &= ~(BIT4+BIT5);//东西方向黄灯，南北方向红灯
P2OUT |= BIT0+BIT1+BIT2+BIT3+BIT6+BIT7;
TACCTL0 = CCIE; // 打开定时器A中断，东西方向黄灯闪烁
state++;
}
if(num==0&&state==2)
{
P2OUT &= ~(BIT0+BIT1+BIT2+BIT3);//东西方向红灯，南北方向绿灯
P2OUT |= BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;
state++;
}
if(num==5&&state==3)
{
P2OUT &= ~(BIT0+BIT1);//东西方向红灯，南北方向黄灯
P2OUT |= BIT2+BIT3+BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;
TBCCTL0 = CCIE;// 打开定时器B中断，南北方向黄灯闪烁
state=0;
}
}
/*******************************************
函数名称：delayms
功能：实现毫秒延时
参数：xms
返回值：无
********************************************/
void delayms(uint xms)
{
uint tmp;
for(tmp = 1000*xms;tmp > 0;tmp--);
}
/*******************************************
函数名称：watchdog_timer
功能：看门狗中断服务函数,设置显示时间和位数
参数：无
返回值：无
********************************************/
#pragma vector=WDT_VECTOR
__interrupt void watchdog_timer(void)
{
num--;
if(num==0)
num=numx;
shi=num/10;
ge=num%10;
}
/*******************************************
函数名称：TIMERA0_VECTOR
功能：定时器A中断服务函数,实现东西方向黄灯闪烁参数：无
返回值：无
********************************************/
#pragma vector=TIMERA0_VECTOR
__interrupt void Timer_A (void)
{
P3OUT ^= BIT0+BIT1; // 东西方向黄灯闪烁
}
/*******************************************
函数名称：TIMERB0_VECTOR
功能：定时器B中断服务函数,实现南北方向黄灯闪烁参数：无
返回值：无
********************************************/
#pragma vector=TIMERB0_VECTOR
__interrupt void Timer_B (void)
{
P3OUT ^= BIT2+BIT3;// 南北方向黄灯闪烁
}
/*******************************************
函数名称：PORT1_ISR
功能：P1端口的中断服务函数
参数：无
返回值：无
********************************************/
#pragma vector=PORT1_VECTOR
__interrupt void PORT1_ISR(void)
{
P4OUT = 0xff;//关闭数码管时间显示。
if(keyin == 0x0f) //如果有按键被按下
{
delayms(2);//延时去抖动
if(keyin == 0x0f)
{
while(keyin != 0x0f);//等待按键放开
if(keyin==0x0e)//如果是增加按键按下,增加时间数，但不超过60秒
{
numx++;
if(numx==61)
numx=60;
}
if(keyin==0x07)//如果是减少键按下，减少时间数，但不低于20秒
{
numx--;
if(numx==19)
numx=20;
}
if(keyin==0x0d)//如果是自动键按下，退出中断，转向自动模式
{
P1IFG = 0;
}
}
}
}
***********************************************************************
课程设计成绩评定表
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。
交通灯模拟控制系统设计
目录 引言............................................. 错误！未定义书签。 1、概述 ......................................... 错误！未定义书签。 1.1、交通灯的发展情况 (3) 2、交通灯模拟控制系统控制方案设计 (3) 2.1、技术控制要求 (4) 2.2、总体方案确定 (5) 2.2.1、方案的原理 (5) 2.2.2、方案的特点 (5) 2.2.3、方案的选择依据 (6) 3、交通灯模拟控制系统控制硬件设计 (6) 3.1、输入点和输出点分配 (6) 3.2、硬件选择 (7) 3.3、硬件连接 (8) 4、交通灯模拟控制系统控制软件设计 ........................ 错误！未定义书签。 4.1、程序流程图 (8) 4.2、梯形图 (9) 5、交通灯模拟控制系统仿真调试 ................................ .....错误！未定义书签。 5.1、系统程序仿真调试 (11) 致谢辞： (14) 总结： (15) 参考文献： (16) 附录： (17) 梯形程序图： (17) 指令程序： (19) 电源图： (21) 电气原理图： .......................................................................................................................... ..22
引言 随着我国经济的飞速发展，城市人口越来越多，居民出行次数和机动车拥有量不断增加，城市道路拥挤、车流量不均衡等问题日趋严重。人们经常会为道路拥挤、交通秩序混乱、出行时间过长等城市交通问题倍感苦恼，例如：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。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，如何才能保持城市交通的安全便捷、高效畅通和绿色环保，已成为政府政策规划的一个重点问题。 通过对十字路口交通灯控制系统的设计与制作，使我们进一步巩固和加深了对所学的基础理论、基本技能和专业知识的认识掌握。同时也培养自身综合运用所学过的基础理论、基础知识和基本技能进行分析和解决实际问题的能力，更使我们受到了PLC系统开发的综合训练，从而能够使我们进行PLC系统设计和实施，并且掌握典型自动控制系统的工作原理和设计思路。更重要的是：通过对十字路口交通灯系统的每个环节的实际制作，锻炼了自身的刻苦钻研、勇于探索、实事求是、善于与他人合作的工作作风，这为我们将来的上岗实习做好了充分的准备。 1、概述 近年来，随着大规模集成电路的发展，以微处理器为核心的可编程控制器（PLC）得到了迅猛的发展。早期的PLC主要用于顺序控制，今天的PLC已经能够应用于闭环控制、运动控制以及复杂的分布式控制系统，已逐步发展成为有一类解决自动化问题的有效而便捷的方式。由于PLC自身具有功能完善、结构模块化、开发容易、操作方便、性能稳定、可靠性高、性价比高、等优点，因而在工业生产中具有广阔的应用前景，并被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之一。而且随着集成电路的发展和网络时代的到来，PLC必将能够获得更大的发展空间。PLC主体由三部分组成，主要包括中央处理器CPU、存储系统和输入、输出接口。PLC基本结构如图1-1所示：
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。
交通灯控制系统
1选题背景 今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。 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。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。 关键词：AT89C51;7448，LED 2方案论证 2.1设计任务 设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。 东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。 2.2 方案介绍 方案1设计思想： 采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状 态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计 数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输 入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如图中A道和B道,分别为次干道的置数选 择和主干道的置数选择。 方案2 设计思想： 由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1 为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况： Ka=1时：Kb=0，表示A有车B没有车，则仅通行B道：
模拟交通灯控制系统设计
贵州师范学院 电子课程设计报告书 班级11级1班 学生姓名王旭东 学号11030540094 专业电子信息科学与技术 院系物电学院 2014年6 月20 日
摘要 随着城市人口的快速增长和机动车数量的大量增加，城市交通灯作为缓解交通压力、提高道路通行效率的重要手段，其作用越来越重要。因此，如何改进交通灯的设计，使其更好的适应城市交通的发展也成为一个重要课题。红绿灯控制系统是利用8253A定时/计数器芯片的定时功能，向8259A中断控制器芯片发出定时中断请求，驱动8255A可编程并行接口芯片改变路口的LED灯的亮灭。系统采用DVCC-598JH+微机原理与接口技术实验箱作为测试与运行的平台，8086汇编语言作为编程语言，并用MASM5.0作为汇编语言开发环境。 关键词：红绿灯控制系统 8253A定时器 8259A中断控制器 8255A可编程并行接口 DVCC-598JH+ 目录 摘要 (201) 1.十字路口基本情况分析 (201) 2.交通灯状态转换分析.............................. III 3.紧急通行情况分析 (5) 4.硬件功能分析 (6) 4.1 8253A定时/计数器芯片 (6) 4.2 8259A中断控制器芯片 (7) 4.3 8255A可编程并行接口芯片 (9) 5.系统设计 (10) 5.1硬件设计 (10)
5.1.1 电路分析 (10) 5.1.2 电路连接设计 (10) 5.2软件设计 (12) 5.2.1 程序总体设计 (12) 5.2.2 程序流程设计 (13) 5.2.3 重要代码分析................................ XII 6.系统实现...................................... XVII 6.1 软件开发与运行环境 .. (10) 6.2 系统硬件环境 (20) 6.3 系统运行步骤 (20) 6.4 系统测试结果 (20) 参考文献 (21) 心得体会 (22) 1 十字路口基本情况分析 设有一个十字路口，1、3为东西方向，2、4为南北方向，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路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，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，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。
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)
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。
51交通灯控制系统
MCS-51单片机课程设计报告 ——交通灯控制系统 姓名：朱正威 学号：110901418 指导老师：潘峰 东华大学信息学院自动化系 2014.6.22
目录 一、项目概述 (3) 二、系统设计 (3) 1.设计思想 (3) 2.方案可行性分析 (3) 3.总体方案 (3) 三、硬件设计 (5) 1.单片机最小系统部分 (5) 2.LED数码管串行显示部分 (5) 3.独立按键部分 (5) 四、软件设计 (6) 1.软件设计思想 (6) 2.程序流程图 (6) 3.程序清单 (7) 五、系统仿真及调试 (13) 六、结果与展望 (15) 七、参考文献 (15)
一、项目概述 项目所要设计的是交通灯控制系统，十字路口交通灯由红、绿两色LED显示器（两位8段LED显示器）组成，LED显示器显示切换倒计时，以秒为单位，每秒更新一次；为确保安全，绿LED计数到0转红，经5秒延时（显示红色0）后，另一道开始绿色倒计时。 1)主干道(A道)先通行且通行时间为45s；（加5秒红灯延时，共50秒） 2)支道(B道)通行时间为25 s；（加秒红灯延时，共30秒） 3)主道与支道的车辆交错通行； 4)若遇紧急情况，按开关时，主道与支道都为红灯20 s 5)根据实时交通堵塞情况人为控制时，按K2时，主道延时30 s通行，按K3 时，支道延时30 s通行。 设计以AT89C51为核心的控制电路，并编写相关的系统软件。 二、系统设计 1.设计思想 该模拟交通灯控制系统采用模块化结构，主要分为定时器中断控制、按键扫描、LED数码管显示三个部分。在设计完成一个方向上的红绿灯数码管计时后，再进行两个方向红绿灯的切换显示以及特殊情况下的处理。 2.方案可行性分析 采用AT89C51作为系统主控芯片，其包含两个定时器中断T0和T1、两个外部中断，以及4个I/O端口P0到P3端口。本系统采用其定时器T1进行定时，每隔一定时间定时中断一次，在中断程序内进行变量自加，以此可以设置任意长的定时时间。如设置1s的定时改变红绿灯LED数码管显示值，设置0.2m的按键扫描周期进行按键定时扫描。为了节省I/O口资源以及硬件连接上的方便，采用串口显示芯片MAX7219进行LED数码管显示部分的设计。 整个方案设计结构清晰明了，硬件连接简洁，软件编程模块清晰，经实践验证，此方案可行。 3.总体方案 在Proteus环境中进行硬件电路的设计和搭建，具体硬件电路设计如图1、2所示。在Keil环境下进行软件设计51单片机编程，为定时器中断和MAX7219串口显示和主函数部分分别建立相应的源文件和头文件，进行模块化编程。
PLC 十字路口交通灯控制模拟
PLC实验报告 实验三十字路口交通灯控制模拟 一、实验目的 1、掌握可编程控制器的工作原理。 2、通过动手接线，提高学生的实际动手能力以及加强对PLC基本结构的了解。 3、通过实验，，加强学生对PLC逻辑顺序编程的理解，使学生能够熟练应用PLC 定时器，以及PLC的基本辅助继电器 二、实验内容 十字路口南北方向和东西方向均设有红、黄、绿三只信号灯，交通灯启动时，6 只信号灯依一定的时序循环往复工作。交通信号灯的时序图如下图所示。
图1 整个交通灯系统至少要设置有启动键，停止键以及复位键。启动键启动系统按照上面时序开始运行；停止键停止系统，6个信号灯全部熄灭；复位键复位系统，此时无论系统处于什么状态，复位后系统重新开始运行。 本实验是一个简单时序的顺序控制实验，关键是要将交通灯状态变化的时间点标记出来。分析时序图，找出交通灯状态发生变化的每个时间点，并使PLC 做出相应的动作改变交通灯的状态。 三.实验I/O端口分配 1.输入端口 2.输出端口
四．硬件接线图 24V PLC 南北红灯南北绿灯南北黄灯东西红灯东西绿灯东西黄灯 五．实验梯型图及程序简介
六．系统使用说明书 1.按下启动键SB1，常开接点X000闭合，继电器M0闭合并进行自锁，定时器T0 T1 开始计时，首先东西方向红灯Y27亮，南北方向绿灯Y6亮，南北方向通行。 2.定时器T1计满13秒时，南北方向黄灯Y6开始闪亮，黄灯闪亮时间为2秒 3.定时器T3和T4形成一个分频电路，周期为1秒，占空比为50%，用这样一个矩形波去控制黄灯的闪亮 4.T0 计满15秒时，南北方向红灯Y17亮，东西方向绿灯Y4亮，其他灯灭，东西方向通行。 5.定时器T1计满13秒时，东西方向黄灯Y5开始闪亮，黄灯闪亮时间为2秒，闪亮原理同上。然后循环重复上述过程。 6.当停止按钮SB2，继电器M0失电，此时所有的输出灯都将熄灭，程序停止运行。 7.无论何时当复位按钮SB3按下时，定时器T0 T1将复位，程序重头开始运行。 七．实验小结 大二做过智能交通灯的程序设计，也是用的梯形图语言，然而到现在却大抵忘却了。 通过老师及书本上一些知识的介绍，我们组又重新了解了PLC 的相关知识及梯形图语言，经过一番理解与全局的设计，但是在实验
基于单片机的交通灯控制系统设计
基于单片机的交通灯控制系统设计 前言 交通是经济和社会发展的基础性产业，是社会经济活动中人流、物流、资金流和信息流的主要载体。在现代社会中，没有高效运转的交通运输体系，就不可能有经济的持续发展。然而，随着社会经济的发展，机动车辆迅速增如，人们在赚取由机动车辆所带来的巨额利润以及充分享受汽车巨大便利的同时，也越来越受到交通拥堵、交通事故频发、环境污染加剧和燃油损耗上升所带来的诸多问题的困扰。 在国外，特别是一些发达国家，由于经济发展较快，早在上个世纪60年代，交通问题就同渐突出；而我国，由于经济发展相对较晚，机动车辆拥有量相对较少，在改革开放前及初期，这一问题并不严重，但是近20多年来，随着我国经济的飞速发展，城市化、汽车化进程加快，机动车辆保有量迅猛增加，我国的交通状况日渐恶化，交通拥挤以及能源、环境问题日益严重，特别是一些大城市，交通拥挤已成为制约城市经济发展的瓶颈。 目前国内已有一些自主开发的城市交通控制与管理系统，但整体性能与国外同类系统相比较仍有较大差距，只在一些中小城市得到部分应用。国内城市尤其是大城市引进的交通控制系统大部分为进口的SCOOT和SCATS系统。由于我国交通流是混合交通流，和国外的交通流大不相同，国外的交通控制系统在国内的使用效果不尽人意。所以迫切需要开发适合我国国情的、具有我国自主知识产权的能达到国际先进水平的智能交通系统。交通系统是一个非线性随机性都很强的开放的复杂大系统，系统维数太高，加上人的参与，对其进行有效的控制是一个非常复杂的问题。这也是现有不管是基于方案选择式的SCATS还是基于方案生成式的SCOOT系统都难于取得很好效果的原因。所以，必须采用先进的智能控制理论来解决复杂的交通系统的控制问题。本论文的研究目的就是针对城市交通问题的现状，从方法上对交通信号的优化与控制问题进行研究和探讨，以期为解决实际的城市交通问题提供有益的方法和途径。 本文给出了硬件电路的设计以及系统软件架构的搭建，并阐述了一种简单合理的设计方法。为保证系统在复杂环境下工作的可靠性，增强系统的抗干扰能力是必须要解决的问题。结合实际情况，本文从硬件、软件两方面对系统进行可靠性设计并取得了满意的效果。
交通灯控制系统
*****大学 信息与电气工程学院 《课程设计报告》 题目：交通灯控制系统设计 专业：通信工程 班级：通信一班 姓名：** 学号：******** 指导教师：************ 2015年 1 月 10 日
信息与电气工程学院 课程设计任务书 20 —20 学年第学期 专业：通信工程班级：通信一班学号：姓名： 课程设计名称：微机原理与接口技术 设计题目：交通灯控制系统设计 完成期限：自2014 年12 月29日至2015 年1 月9 日共 2 周 设计依据： 交通灯在我们的日常生活中很常见，现代化城市交通中交通灯已成为城市不可或缺的一部分。基于微处理器的交通灯控制系统成为主要设计方法。采用微处理器结合外围芯片，通过软件编程方式即可实现对交通灯的控制。 设计内容及要求： 采用8086/8088控制器和8位并行接口芯片8255设计实现交通灯控制系统，编写软件程序并采用Protel软件或其它软件绘出硬件电路图和PCB板图。 基本要求： (1) 初始状态为全红灯，等待5秒，LED显示倒计时，然后东、西方向亮红灯，南、北 方向亮绿灯，时间为10秒，LED显示倒计时；转为南、北方向绿灯闪3秒，然后转为黄灯3秒，LED显示倒计时；再转为东、西方向绿灯，南、北方向红灯，时间为10秒LED显示倒计时；然后再转为东、西方向绿灯闪3秒，再转为黄灯3秒；再次转为东、西方向红灯，南、北方向绿灯。最后照此循环。 (2) 采用Protel软件绘制硬件电路图。 提高要求： (1)如果发生突发情况，如实施救护让道情况，要求东西或南北方向长时间红灯，应如 何处理？请给出设计方案。 (2) 采用Protel软件绘制PCB板图。 指导教师（签字）： 批准日期：年月日
基于PLC的交通灯控制系统
永州职业技术学院 课 程 设 计 课程名称： PLC的原理与应用 题目：基于PLC的交通灯控制系统系、专业：电气自动化 年级、班级 07级电子大专班 学生姓名：秦志斌 指导老师：李明老师 时间： 2009.12.28—2010.1.4
目录 摘要 (3) 一、系统总体方案设计 (3) 1.1 系统设计任务要求 (3) 1.2 系统总框图 (4) 1.3 系统工作原理 (4) 1.4 方案论证与比较 (4) 1.4.1 PLC控制交通灯 (4) 1.4.2 FPGA控制方式 (5) 1.4.3 单片机8255扩展方式 (6) 1.4.4单片机74LS164扩展方式 (6) 二、硬件设计 (7) 2.1 PLC简介 (7) 2.2 红绿灯显示电路设计 (8) 2.3 倒计时电路 (9) 2.4 报警提示电路 (9) 三、软件设计 (10) 3.1程序设计思想 (10) 3.2系统程序流程图 (10) 3.3 PLC梯形图编程优点 (11) 四、系统调试与仿真 (11) 五、心得体会 (12) 参考文献 (13) 附录1整机原理图 (14) 附录2本交通灯设计系统源程序 (14)
摘要：本文论述了基于PLC的交通灯模拟控制系统, 该系统根据实际公路交通灯情况进行东西和南北方向的切换控制，通过数码管显示和箭头指示来指挥车辆的轮流流通，采用高亮度数码管和发光二极管模拟交通灯的实际情况。该系统具有贴近生活、实用性强、操作简单、扩展性好等特点。 关键词：PLC; 交通灯; 模拟控制 一、系统总体方案设计 1.1系统设计任务要求 1.1.1任务 设计并制作一个能对东、西、南、北方向进行控制和显示的一个自动化交通灯系统。 1.1.2要求 （1）基本要求 ①控制功能：能分别对东、西、南、北四个方向进行合理的控制，其中向右转要求能够一直通行； ②显示功能：能实现显示当前倒数的时间。采用七段LED数码管来显示； ③报警功能：当其中某个方向的灯坏了或者某个线路有问题时，能够及时报警。 （2）发挥部分 ①能实时测定车辆的数量； ②能根据车辆的数量合理变更不同的通行方案； ③其他功能。 1.2 系统总框图
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
PLC实验报告 交通灯控制系统
交通灯控制系统 一、实验目的 (1)用PLC构成十字路口交通灯控制系统。 (2)掌握程序调试的步骤和方法。 (3)掌握构建实际PLC控制系统的能力。 二、实验要求 (1)复习PLC常用指令的功能及用法。 (2)复习PLC程序设计的一般方法。 (3)根据实验要求提前编写程序，待上机验证调试修改。 三、实验环境 软件：STEP 7-Micro_WIN V40+ SP9：S7-200的编程软件 STEP 7-Micro_WIN V32指令库 硬件：THSMS-2A型PLC实验箱（西门子）、电脑、连接导线、 USB-PPI 通信电缆 四、实验内容及步骤 交通灯控制系统面板图如上图所示，控制要求如下： 交通信号灯受一个总控制开关控制，当总控制开关接通时，信号灯系统开始工作。 开始工作后，南北红灯和东西绿灯同时点亮，4秒后东西绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成东西黄灯亮，2秒后东西黄灯和南北红灯同时熄灭，东西红灯和南北绿灯同时点亮。4秒后南北绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成南北黄灯亮，2秒后南北黄灯和东西红灯同时熄灭，再次切换成南北红灯和东西绿灯同时点亮。如此循环，周而复始。 当总控制开关断开时，所有信号灯都熄灭。 (1)确定I/O点数。列出详细的I/O地址分配表。如（该表仅为举例，具体I/O 分
(2)按照S7-200设备的要求，仔细检查连接线，先PLC电源线，再I/O连接线。 然后接通硬件电源。 (3)输入编好的PLC控制程序。 (4)运行程序，按控制要求设置各输入量，观察PLC运行情况，记录南北、 东西各灯顺序亮、灭的运行情况。调试程序直至正确为止。 解：由题目要求得， 图①图① 图①图②图② 图③ 五、注意事项 (1)程序中的各输入输出点应与外部实际IO正确连接。 (2)PLC与控制对象模型的接线必须仔细对照PLC输出各点与实物是否相符。 六、思考和讨论 在原控制要求的基础上增加手动控制开关I0.1和I0.2。不管何时开关 I0.1闭合，I0.2打开时，南北绿灯亮，东西红灯亮，其他灯都不亮；当开 关I0.1打开，I0.2闭合时，东西绿灯亮，南北红灯亮，其他灯都不亮；开 关I0.1和I0.2存在互锁关系，如若I0.1先按下则I0.2后按下无效，反 之亦然。编写程序实现以上要求并上机调试。 解：在原控制要求上，画出梯形图如下图④，语句表如下图⑤，时序图 如下图⑥ 图④图④ 图④图④ 图⑤图⑤图⑤ 图⑥
一个十字路口的交通灯控制系统设计报告
一个十字路口的交通灯控制系统 一、设计内容和要求： 利用AT89C51单片机设计一十字路口交通灯控制系统。 1：系统主要由单片机、数码管、交通灯组成。 2：具有人行道和基本的交通灯的功能。 3：具有数码管倒计时功能。 4：要求东西和南北车道的车辆交替运行，每次通行为25秒。 5：要求黄灯先亮3秒，才能变换车道，黄灯亮时要求闪亮。 6：有紧急情况的处理办法（如急救车来时）。 二、总体方案设计 本设计研究的是基于AT89C51单片机的交通灯智能控制系统。根据交通控制系统的设计原理，阐述了硬件和软件方面开发的整个过程。主控系统采用AT89C51单片机作为控制器，控制通行倒计时及直行、行人的通行。并设计了有紧急情况（如急救车到来）时的处理办法。 三、系统的硬件设计 （1）本系统选用通过P0到P3口用做输出显示控制口。P0口用作输出南北方向LED数码管字符编码，P2口用作输出东西方向LED数码 管字符编码。P1.1—P1.4口用于位选及输出南北方向发光二极管。 P1.5和P1.6用作南北方向人行道的控制灯。P1.7和P3.7用作东
西方向人行道的控制灯。
P3.0—P3.6口用于位选及输出东西方向发光二极管。P3.2和P3.3用作外部中断。 （2）LED数码管采用动态显示方式实现倒计时读秒，并且本系统采用的是LED的共阳极接法。 （3）LED动态显示，在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，将段选位并联在一起，由一个八位的I/O口控制，而位选由另一个口 控制，段选码、位选码每次送入后演示1ms，而人的视觉暂留时 间为0.1s，所以在人看来数码管一直亮着，从而在应用中通过动 态扫描的方法显示。 四、设计原理分析 （1）从十字路口交通灯示意图分析可知：东西、南北方向信号灯控制是中心对称的，即无论是主干道还是支干道两侧系统对同方向的信 号灯控制是同步的。 （2）从示意图分析可知，人行道各个方向，系统对两侧的信号灯的控
交通灯的模拟控制系统设计
摘要 本次设计是对交通灯的模拟控制系统的设计，总体分为两部分：一、硬件部分。对于硬件部分主要工作是选型部分，我的本次设计是交通灯，所以硬件选型主要有AT89C51、红绿灯显示器、及数码管显示器。二、软件部分。根据设计要求，所以将软件部分分成了几个模块：主体程序实现基本的循环，即主干道绿灯亮60S，黄灯5S;支干道绿灯亮40S黄灯5S；子程序有计时到一秒子程序、中断子程序（全为红灯、南北通行、东西通行、重新定时等）。将上面个部分逐一实现后，然后就是硬件部分连接问题。根据AT89C51单片机个端口的特点，将选好的部件有效地与它连接起来。最后将编好的汇编程序转换为HEX 文件导入到单片机内，进行仿真。经过反复修改及指导老师指导后，可以实现仿真。 关键词：交通灯；硬件部分；软件部分 - 1 -
Abstract The designer to the traffic light simulation, the design of the control system of general divided into two parts: one, the hardware part. For hardware part of the main work is part of the selection, I this design is the traffic lights, so hardware selection mainly AT89C51, red street light display, digital tube display level. Second, software parts. According to the design requirements, so will be divided into several modules of software: subject to basic program of circulation, that is a green light to main 60 S, yellow light 5 S; A trunk road a green light yellow light 40 S, yellow light 5 S; The son to a second time program has a subroutine, interrupt subroutine (total for the red light, north and south, traffic to pass something, timing, etc.). Will above a part one by one to achieve, and then the hardware part is linking problem. According to the characteristics of a port AT89C51 single-chip microcomputer, taking good parts effectively with it together. Finally will be programmed the assembler program into: into single chip inside, files are simulated. After repeated modifying and guiding teacher, can achieve after simulation. Key words:The traffic lights； Hardware parts；Software part - 2 -