交通灯设计论文.docx
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交通灯设计论文
交通灯设计论文
本体系由单片机、LCD显示、交通灯演示体系三个部分构成。
采取AT89S51芯片设计一个十字路口交通灯。
体系实现了通行及等待全然的交通灯的功能,在人行道上的自行车与行人会在绿灯时会显现动态。
本设计中的交通灯操纵体系在原有红绿灯的差不多上参加自行车道及人行道指导。
该设计比传统交通灯加倍人道化便利了行人在十字路口的通行。
关键词:
交通灯;单片机;LCD
目次
1绪论
都市十字交叉路口红绿灯操纵体系重要负责操纵器械和南北走向的红绿灯的状况和转换次序,关键是个状况之间的转换盒进行恰当的延时,同时还要参加动态的人行道与自行车道的指导。
当器械走向的红灯亮起时,自行车道的自行车指导车轱辘不转,人行道的小人指导显现立正姿势;当器械走向的绿灯亮起时,自行车道的自行车指导车轱辘扭转,人行道的小人指导显现行走状况。
南北走向的红绿灯亮起时与器械走向的道理雷同,南北红则器械绿。
2体系的硬件设备
2.1单片机简介
单片微型运算机是微型运算机的一个重要分支,也是一种专门爽朗和颇具有生命力的机种。
单片微型运算机简称单片机,专门有用于工业操纵范畴,是以又称为微控器。
1971年微处理器研制成功不久,就显现了单片微型运算机即单片机,但最早的单片机是1位的,处理才能有限。
图1单片机芯片示意图
2.2单片机的成长
单片机的成长分为4个时期:
第一时期(1974—76年):
单片机初级时期。
因为受工艺限制,单片机采取单片的情势同时功能比较简单。
例如美国仙童公司临盆的F8单片机,实际上只包含了8位CPU,64个字节的RAM和2个并行接口
第二时期(1976—78年):
低机能单片机时期。
以Intel公司临盆的MCS——48系列单片机为代表,该系列单片机片内集成有8位CPU,8位准时器/计数器,并行I/O接口,RAM和ROM等,然则最大年夜的缺点确实是无串行接口,中断处理比较简单同时片内RAM和ROM容量较小,且寻址范畴不大年夜与4KB。
第三时期(1978—83)高机能单片时期那个时期推出的单片机广泛带有串行接口。
多级中断体系,16位准时器/计数器,片内ROM,RAM容量加大年夜,且寻址范畴可达64KB,有的片内还带有A/D转换器。
第四时期(1983年至今)8位单片机巩固成长以及16位单片机,32位单片机推出时期。
现在期的重要特点是:
一方面成长16位单片机,32位单片机及专用型单片机;另一方面赓续完美高等8位单片机,改良其构造,增长片内器件,以知足不合的客户要求。
图2单片机芯片什物图
3设计筹划及硬件介绍
3.1设计道理
本设计应用的是单片机作为核心的操纵元件,使得电路的靠得住性比较高,功能也比较强大年夜,同时能够随时更新体系,依照门路情形合时调剂交通灯的状况,周全有效地应用交通灯指导交通情形。
该设计是以单片机AT89S51为核心完成的,在硬件电路中采取P10~P17口操纵交通指导灯,采取P30~P35口作为128*64LCD数码管的驱动接口,可显示各个偏向的自行车和人行道的即时状况。
芯片选用AT89C51单片机,电路由下列部分构成:
交通灯演示电路、LCD显示电路。
此交通灯体系位于一个十字路口,此路口为东南西北走向。
南北偏向为骨干道,器械偏向为支干道。
各干道有一组红、绿二色的指导灯,批示车辆和行人安稳通行。
红灯亮禁止通行,绿灯亮许可通行。
此交通灯体系工作过程分为2个状况。
状况1南北偏向绿灯亮,器械偏向红灯亮,南北偏向自行车与小人指导显现活动状况,器械偏向自行车和小人显现停止状况。
状况2南北偏向红灯亮,器械偏向绿灯亮,南北偏向自行车与小人指导显现停止状况,器械偏向自行车和小人显现活动状况。
功能:
双色LED仿照交通灯旌旗灯号,并用LCD显示直行车与小人状况。
接线:
对应连接液晶显示模块的RS、R/W、E、PSB、RST;到CPU模块的P3.0、P3.1、P3.2、P3.3、P3.5;
CPU模块JD8连接到双色LED的JD3B。
3.2接线道理图
图3交通灯随机操纵道理图
图4液晶显示电路
3.3单片机AT89S51介绍
AT89S51是MCS-51系列单片机的典范产品,我们就这一代表性的机型进行体系的讲解。
89S51单片机包含中心处理器、法度榜样储备器(ROM)、数据储备器(RAM)、准时/计数器、并行接口、串行接口和中断体系等几大年夜单位及数据总线、地址总线和操纵总线等三大年夜总线,现在我们分别加以说明:
图5单片机内部构造示意图
1、中心处理器
中心处理器(CPU)是全部单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责操纵、批示和调剂全部单位体系调和的工作,完成运算和操纵输入输出功能等操作。
2、数据储备器(RAM)
AT89S51内部有128个8位用户数据储备单位和128个专用存放器单位,它们是同一编址的,专用存放器只能用于存放操纵指令数据,用户只能拜望,而不克不及用于存放用户数据,因此,用户能应用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中心成果或用户定义的字型表。
3、法度榜样储备器(ROM)
AT89S51共有4KB掩膜ROM,最大年夜可扩大64K字节,用于存放用户法度榜样,原始数据或表格。
4、准时/计数器:
AT89S51有两个16位的可编程准时/计数器,以实现准时或计数产生中断用于操纵法度榜样转向。
5、并行输入输出(I/O)口:
AT89S51共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。
6、中断体系
AT89S51具备较完美的中断功能,有两个外中断、两个准时/计数器中断和一个串行中断,可知足不合的操纵要求,并具有2级的优先级别选择。
本设计应用的是单片机作为核心的操纵元件,使得电路的靠得住性比较高,功能也比较强大年夜,同时能够随时更新体系,依照门路情形合时调剂交通灯的状况,周全有效地应用交通灯指导交通情形。
3.4AT89S51单片机的引脚
AT89S51单片机内部总线是单总线构造,即数据总线和地址总线是公用的。
AT89S51有40条引脚,与其他51系列单片机引脚是兼容的。
这40条引脚可分为I/O接口线、电源线、操纵线、外接晶体线4部分。
89S51单片机为双列直插式封装构造,如下图所示。
图6AT89S51引脚分派图
AT89S51单机的电源线有以下两种:
(1)VCC:
+5V电源线。
电源线
(2)GND:
接地线。
AT89S51单片机的外接晶体引脚有以下两种:
(1)XTAL1:
片内振荡器反相放大年夜器的输入端和内部时钟工作的输入端。
采取内部振荡器时,它接外部石英晶体和微调电容的一个引脚。
(2)XTAL2:
片内振荡器反相放大年夜器的输出端,接外部石英晶体和微调电容的另一端。
采取外部振荡器时,该引脚悬空。
外接晶体引脚。
操纵线AT89S51单片机的操纵线有以下几种:
(1)RST:
复位输入端,高电平有效。
(2)ALE/PROG:
地址锁存许可/编程线。
(3)PSEN:
外部法度榜样储备器的读选通线。
(4)EA/Vpp:
片外ROM许可拜望端/编程电源端。
4体系软件设计
4.1LCD显示法度榜样
器械红南北绿时显示图形1到3
LGS1:
MOVP1,#12h;REDLIGHT
MOVDPTR,#TAB1;显示图形1
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY
MOVDPTR,#TAB2;显示图形213图形个数待定
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY
MOVDPTR,#TAB3;显示图形313图形个数待定
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY
DJNZR4,LGS1
;LCALLDELAY3
;LCALLDELAY3
;轮回次数待定
MOVR4,#6
器械绿南北红时显示图片4到6
lop:
MOVP1,#21H;GREENLIGHT
MOVDPTR,#TAB4;显示图形413图形个数待定
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY;40MS延时待定须要10MSDELAY3时刻过长,NEEDTHEOTHERDELAY!
MOVDPTR,#TAB5;显示图形523
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY
MOVDPTR,#TAB6;显示图形612
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY
DJNZR4,lop
LJMPl;轮回
RET
4.2主法度榜样
(见附录)
4.3什物画面
器械红南北绿时
器械绿南北红时
5体系流程图
6课设总结
在此次单片机课程设计制造中,指导师长教师以及同窗们都给了我专门多的赞助。
在那个地点向他们表示感激。
我的课设内容是仿照十字路口交通灯运行,那个红绿灯操纵体系重要负责操纵器械和南北走向的红绿灯的状况和转换次序,关键是个状况之间的转换盒进行恰当的延时,同时还要参加动态的人行道与自行车道的指导。
当器械走向的红灯亮起时,自行车道的自行车指导车轱辘不转,人行道的小人指导显现立正姿势;当器械走向的绿灯亮起时,自行车道的自行车指导车轱辘扭转,人行道的小人指导显现行走状况。
南北走向的红绿灯亮起时与器械走向的道理雷同,南北红则器械绿。
因为那个课设是个专门切近生活的内容因此说那个课设不仅是对我所学常识的考察更具有专门强的有用性。
经由过程此次的课设,我学到了专门多常识,跨过了传统方法下的教与学的体系体例束缚,经由过程查材料和聚拢有关的文献,培养了自学才能和着手才能。
同时由本来的被动的接收常识转换为主动的寻求常识,这能够说是进修方法上的一个专门大年夜的冲破。
在以往的传统的进修模式下,我们可能会记住专门多的书本常识,然则经由过程课程,我们学会了若何将学到的常识转化为本身的器械,学会了如何更好的处理常识和实践相结合的问题。
以上确实是我对本次课设的总结
参考文献
1、马淑华等.单片机道理与接口技巧.北京邮电大年夜学出版社,2007
2、张淑清等.单片微型运算机接口技巧及其应用.国防工业出版社,2001
3、周建功等.加强型80C51单片机速成与实战.北京航空航天大年夜学出版社,2003
4、李伯成.基于MCS-51单片机的嵌入式体系设计.电子工业出版社,2004
5、王幸之等.AT89系列单片机道理与接口技巧.北京航空航天大年夜学出版社,2004
6、孙育才.ATMEL新型AT89S52系列单片机道理及其应用.清华大年夜学出版社,2004
附录
;//******************************************************************
RSEQUP3.0;接收旌旗灯号
STDEQUP3.1;读写指令
SCLKEQUP3.2;时钟旌旗灯号
PSBEQUP3.3;行列选
RSTEQUP3.5;复位
RS_STUEQU20H.0
LCD_XEQU30H
LCD_YEQU31H
COUNTEQU34H
COUNT1EQU35H
COUNT2EQU36H
COUNT3EQU37H
;LCD_DATAEQU38H
;LCD_DATA1EQU39H
;LCD_DATA2EQU3AH
DA_INEQU3BH
WR_COUNT1EQU3CH
WR_COUNT2EQU3DH
ORG0000H
LJMPSTART
ORG0100H
LJMPLGS1
ORG0200H
START:
MOVSP,#5FH
SETBRST
CLRPSB
LGS0:
MOVA,#34H;34H--扩充指令操作
LCALLSEND_I;写指令子法度榜样,扩充指令操作
MOVA,#30H;30H--全然指令操作
LCALLSEND_I;写指令子法度榜样,全然指令操作
MOVA,#01H;清除显示
l:
MOVR4,#6
LGS1:
MOVP1,#12h;REDLIGHT
MOVDPTR,#TAB1;显示图形1
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY
MOVDPTR,#TAB2;显示图形213图形个数待定
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY
MOVDPTR,#TAB3;显示图形313图形个数待定
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY
DJNZR4,LGS1
;LCALLDELAY3
;LCALLDELAY3
;轮回次数待定
MOVR4,#6
lop:
MOVP1,#21H;GREENLIGHT
MOVDPTR,#TAB4;显示图形413图形个数待定
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY;40MS延时待定须要10MSDELAY3时刻过长,NEEDTHEOTHERDELAY!
MOVDPTR,#TAB5;显示图形523
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY
MOVDPTR,#TAB6;显示图形612
LCALLPHO_DISP
LCALLDELAY
DJNZR4,lop
LJMPl;轮回
RET
;***********************************************
PHO_DISP:
MOVCOUNT3,#02H;全屏显示图形子法度榜样
MOVLCD_X,#80H
PHO_DISP1:
MOVLCD_Y,#80H
MOVCOUNT2,#20H
PHO_DISP2:
MOVCOUNT1,#10H
LCALLWR_ZB
PHO_DISP3:
CLRA
MOVCA,@A+DPTR
LCALLSEND_D
INCDPTR
DJNZCOUNT1,PHO_DISP3
INCLCD_Y
DJNZCOUNT2,PHO_DISP2
MOVLCD_X,#88H
DJNZCOUNT3,PHO_DISP1
MOVA,#36H
LCALLSEND_I;调用count2的数值
MOVA,#30H
LCALLSEND_I;X轴坐标数值
RET
;$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
;CLRRAM:
MOVLCD_DATA1,#00H;GDRAM写0子法度榜样
;MOVLCD_DATA2,#00H
;RET
;$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
WR_ZB:
MOVA,#34H
LCALLSEND_I;调用count的数值
MOVA,LCD_Y
LCALLSEND_I;输出Y轴值
MOVA,LCD_X
LCALLSEND_I;输出X轴值
MOVA,#30H
LCALLSEND_I;X轴坐标数值
RET
;***********************************************
SEND_D:
SETBRS_STU;写数据子法度榜样
MOVDA_IN,A
LCALLSERIAL_WR
RET
SEND_I:
CLRRS_STU;写指令子法度榜样
MOVDA_IN,A
LCALLSERIAL_WR
RET
;$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
;DA_IN:
数据或指令
;RS_STU:
数据指令选择
;WR_COUNT1:
计数器1
;WR_COUNT2:
计数器2
SERIAL_WR:
PUSHACC
MOVA,DA_IN
SETBRS
MOVWR_COUNT1,#05H
SETBSTD;1
SERIAL_WR1:
CLRSCLK
SETBSCLK
DJNZWR_COUNT1,SERIAL_WR1
CLRSTD;RW
CLRSCLK
SETBSCLK
JNBRS_STU,CLR_RS
SETBSTD;写数据
SJMPSETB_RS
CLR_RS:
CLRSTD;写指令
SETB_RS:
CLRSCLK
SETBSCLK
CLRSTD;0
CLRSCLK
SETBSCLK
MOVWR_COUNT1,#02H
SERIAL_WR2:
MOVWR_COUNT2,#04H
SERIAL_WR21:
RLCA
MOVSTD,C
CLRSCLK
SETBSCLK
DJNZWR_COUNT2,SERIAL_WR21
MOVWR_COUNT2,#04H
CLRSTD;0
SERIAL_WR22:
CLRSCLK
SETBSCLK
DJNZWR_COUNT2,SERIAL_WR22
DJNZWR_COUNT1,SERIAL_WR2
CLRSCLK
CLRRS
;LCALLDELAY2
POPACC
RET
;***********************************************
DELAY:
SETBPSW.3
MOVR2,#02H;R2可调小以削减延时
DL_PA:
MOVR0,#0FFH
DL_PB:
MOVR1,#0FFH
DJNZR1,$
DJNZR0,DL_PB
DJNZR2,DL_PA
CLRPSW.3
RET
;***********************************************
DELAY3:
MOVR5,#16H
DEL31:
MOVR6,#0FFH
DEL32:
MOVR7,#0FFH
DEL33:
DJNZR7,DEL33
DJNZR6,DEL32
DJNZR5,DEL31
RET
DELAY2:
MOVR6,#06H
DEL21:
MOVR7,#18H
DEL22:
DJNZR7,DEL22
DJNZR6,DEL21
RET
;***********************************************
TAB1:
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,03H,80H,00H,00H,00H,1CH,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,04H,03H,0E0H,00H,00H,22H,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,08H,00H,80H,00H,00H,22H,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,0FH,0FFH,00H,00H,00H,1CH,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,0CH,01H,00H,00H,00H,0E3H,80H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,0BH,01H,00H,00H,01H,00H,40H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,08H,0C1H,00H,00H,01H,41H,40H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,08H,31H,00H,00H,01H,41H,40H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,08H,0DH,00H,00H,01H,41H,40H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,08H,03H,00H,00H,01H,41H,40H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,1CH,03H,80H,00H,00H,0AAH,80H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,22H,04H,40H,00H,00H,2AH,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,41H,08H,20H,00H,00H,2AH,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,49H,09H,20H,00H,00H,2AH,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,41H,08H,20H,00H,00H,2AH,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,22H,04H,40H,00H,00H,2AH,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,1CH,03H,80H,00H,00H,2AH,00H,00H,00H,00H,00H,00H;
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,36H,00H,00H,00H,00H,
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