交通灯控制电路实习报告Word文档格式.docx
- 文档编号:5572182
- 上传时间:2023-05-05
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:93.88KB
交通灯控制电路实习报告Word文档格式.docx
《交通灯控制电路实习报告Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《交通灯控制电路实习报告Word文档格式.docx(18页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
3.4紧急强通控制电路的设计4
3.5主要芯片4
4结束语6
参考文献6
附录1源程序7
附录2交通灯控制仿真图12
附录3原理图13
交通灯控制器
应教101班路珍
摘要:
本设计是以单片机控制交通灯来模拟实现十字路口的基本控制。
交通灯的点亮采用发光二极管实现,时间的显示采用共阳极双位七段数码管实现。
通过给单片机烧写程序使电路按一般交通规则进行循环顺序开通点亮,并使东西和南北方向分别具备“可急车强通控制”。
关键词:
单片机AT89C51八位驱动器74LS245LED指示灯共阳极双位数码管
1引言
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。
但这一技术在19世纪就已出现了。
1858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。
这是世界上最早的交通信号灯。
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,安装在纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。
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安在地下,当车辆接近时,红灯便变为绿灯;
另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯时按一下喇叭,就使红灯变为绿灯。
红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能察觉到有人要过马路。
红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发生交通事故。
1968年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。
绿灯是通行信号,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非另一种标志禁止某一种转向。
左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。
红灯是禁行信号,面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。
黄灯是警告信号,面对黄灯的车辆不能越过停车线,但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
随着经济的发展,交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。
道路拥挤现象日趋严重,造成的经济损失越来越大,并一直保持大比例的增长。
现在交通系统已不能满足经济发展的需求。
由于生活水平的提高,人们对交通运输的安全性及服务水平提出了更高的要求。
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。
中国车辆数量不断增加,交通控制在未来的交通管理中起着越来越重要的作用。
智能交通灯的管理比重修一条马路无论在经济、交通运行速率上都有很好的效益、更加节约资源。
使交管人员有更多的精力投入到管理整个城市交通控制,带来更大的经济和社会效益,为创造美好的城市交通形象发挥更多的作用。
2总体设计方案
2.1设计思路
该电路图主要由AT89C51单片机,红绿灯显示部分,数字显示部分,晶振电路,中断部分以及若干电阻组成。
其中AT89C51单片机作为控制核心,控制整个交通灯系统;
红绿灯显示部分选择三个相同规格的交通灯,由P1口引出总线先连接100欧姆的上拉电阻,后连接对应的东西和南北的指示灯接口,由单片机的高电平信号控制红绿灯显示,从而实现对各路口通车与否的控制;
数码管显示电路采用两位LED共阳双位数码管以动态扫描方式对剩余时间进行显示,把数码管的数据输入端的脚按A、B、C、D、E、F、G的顺序分别接在P0.0-P0.6的口上,由于等待时间相同数码管,故此处仅采用一组进行模拟显示,本设计的电路东西和南北的等待时间分别为20S和25S;
在P3.2引脚接入一自动复位按钮,当发生突发状况时按下此按钮系统就转化到紧急处理情况,这时便可实现系统10S对特种车辆自动方行。
晶振电路部分接入了两个33pf的电容和12M晶振给单片机提供工作信号脉冲。
2.1.1设计步骤
(1)通过查阅专业资料,深入了解电路的工作原理。
(2)确立设计方案,依照有限的元器件设计交通灯的循环控制及时间显示。
(3)编写程序代码,程序分析与调试。
(4)实验电路设计,并在PROTEUS平台实现仿真。
(5)用Altium8.3进行PCB板制作。
2.2设计流程图(图1)
ON
OFF
图1总体流程图
3设计原理分析
3.1指示灯控制电路的设计
本电路的指示灯分为南北和东西各一组(红、黄、绿),分别由单片机的P1.0-P1.5口控制。
假设南北是主干道,东西是次干道。
故为加大主干道的车流量,设时间为25s;
次干道时间设为20s。
先通南北,后东西。
南北红绿时,东西亮红灯。
每次绿灯转红灯之前,黄灯要先闪烁5秒才进行转换。
在没有急时强通出发时,电路按此顺序循环。
图2指示灯控制图
3.2最小系统电路
该电路由复位电路和晶振电路组成。
晶振电路由30pf的两个电容和12MHz的一个晶振组成,复位电路由一个复位开关和一个22uf电容组成。
如下图3所示:
图3最小系统电路
3.3时间显示电路的设计
该电路的设计由单片机控制,通过74LS245八位驱动芯片驱动双位阳极数码管显示时间,时间显示按倒计时开始。
该电路南北直通时间设为25s,东西直通时间为20s,黄灯闪烁时间为5s。
紧急强通控制时间为10s。
电路有图如图4所示
图4时间控制电路
3.4紧急强通控制电路
将一个开关接在P3.2端口用来做紧急强通,该控制需要由人工控制。
主要用于119,120,110的急救抢险。
一旦开关按下,电路的东西和南北均亮红灯为急救车让路,该强通时间控制在10s中,10s过后将自动恢复原来的通行状态。
对于紧急情况的处理,使用中断INT和HELP来控制,,为了保护现场,先把用到相关的寄存器入栈。
强通中断的基本程序设计如下:
INT:
CLREA
PUSHACC
PUSHPSW
……
POPPSW
POPACC
SETBEA
HELP:
MOV50H,R2
MOV51H,P1
……
MOVR2,50H
MOVP1,51H
3.5主要芯片
(1)单片机AT89C51(图5)
图5单片机芯片
其主要功能列举如下:
1、为一般控制应用的8位单片机;
2、晶片内部具有时钟振荡器(传统最高工作频率可至12MHz);
3、内部程式存储器(ROM)为4KB;
4、内部数据存储器(RAM)为256B;
5、外部程序存储器可扩充至64KB;
6、外部数据存储器可扩充至64KB;
7、32条双向输入输出线,且每条均可以单独做I/O的控制;
8、5个中断向量源;
9、2组独立的16位定时器;
10、1个全双工串行通信端口;
(2)共阳极双位数码管YG5202BH(图6)
图6共阳极双位数码管
电路采用7段共阳极双位数码管,可以显示“00-99”100个数字,7段数码管由“A,B,C,D,E,F,G”七个LED数码管组成,“DP”是小数点,管脚“1,2”分别控制十位和个位的位选,接高电的位显示数字。
每个位都可以独立显示“0-9”10个数字。
为得到“0”-“9”10个不同的字型符号,数码管各段所加的电平不同,因此I/O口输出的编码也不同。
故此,首先要建立一个字型与字段7段码的编码表,如下表7所示。
表77段LED的段选码
显示字型
共阳极段选码
C0H
5
92H
1
F9H
6
82H
2
A4H
7
F8H
3
B0H
8
80H
4
99H
9
90H
(3)八位驱动芯片74LS245(图8)
图8八位驱动芯片
在本电路中,A0-A6接P0.0-P0.6,B0-B6接数码管A-G,CE端接低电平有效,当AB端为1时,数据从左向右传送,当AB端为0时,数据从右向左传送。
4结束语
通过本次实习,我在查阅资料的同时对一些电子器件又有了进一步的认识,并将以前学过的知识巩固了一遍,真正领悟到了温故而知新的益处。
由于时间比较紧张,我设计的这个电路主要是实现的是南北和东西方向的直通。
如若要实现左转,右转,及人行通道的控制,则需要进一步更改电路及程序。
因为目前学的汇编还掌握的不熟练,所以只能先编到这个程度,不过,我会多多努力争取掌握这门专业。
参考文献
[1]胡汉才单片机原理及其接口技术[M]清华大学出版,1996
[2] 孟凤果.单片机应用自学通北京:
中国电力出版社,2005
[3] 阎石.数字电子技术基础(第三版)[M].北京:
高等教育出版社,1989
[4]周航慈单片机应用程序设计技术[M]北京航空航天大学出版社,1991
[5]张志良等单片机原理与控制技术[M]机械工业出版社,2001
[6]胡汉才单片机原理及其接口技术[M]清华大学出版,1996
附录1:
源程序
ORG0000H;
设置主程序入口
AJMPSTART
ORG0003H;
设置紧急处理入口
AJMPINT
ORG000BH;
定时中断0入口
AJMPXSZD
ORG001BH;
定时中断1入口
AJMPDSZD
ORG0030H
START:
MOVP1,#0;
初始化
MOVR3,#0
MOVTMOD,#11H
MOVTH0,#0D8H;
10ms定时
MOVTL0,#0F0H
MOVTH1,#03CH;
50ms定时
MOVTL1,#0B0H
MOVIE,#10001011B;
开外部中断及定时中断
SETBIT0;
脉冲触发方式
SETBTR0;
开启定时器0
SETBTR1;
开启定时器1
MAIN:
MOVP1,#00100001B;
开南北绿灯东西红灯
MOVR2,#32;
定时32S
LOOP:
MOV30H,R2
MOVA,R2
MOV32H,A
JNB00H,XY;
00H标志位为1,则有紧急情况
ACALLHELP;
调用10S救护程序
XY:
CJNER2,#0,LOOP
MOVP1,#00010010B;
关南北绿灯东西红灯,开黄灯
MOVR2,#5;
黄灯闪烁5S
LOOP1:
MOV32H,R2
JNB00H,XY1
ACALLHELP
XY1:
ACALLDELAY1
MOVP1,#00010010B
ACALLDELAY1
MOVP1,#00000000B
CJNER2,#0,LOOP1
MOVP1,#00001100B;
开南北红灯东西绿灯
MOVR2,#37;
东西绿灯时间为37S
LOOP2:
MOV30H,R2
JNB00H,XY2
ACALLHELP
XY2:
CJNER2,#0,LOOP2
MOVP1,#00010010B;
关南北红灯东西绿灯,都开黄灯
LOOP3:
JNB00H,XY3
XY3:
MOVP1,#00010010B
CJNER2,#0,LOOP3
MOV30H,#0
MOV32H,#0
AJMPMAIN
DELAY1:
MOV55H,#200;
延时约0.08S
YS:
MOV56H,#200
DJNZ56H,$
DJNZ55H,YS
RET
MOV50H,R2;
保护R2
MOV51H,P1;
保护P1
MOVP1,#0
MOVP1,#00100100B;
东西南北均开红灯
MOVR2,#10;
延时10S
D1:
CJNER2,#0,D1
MOV30H,#0
CLR00H;
标志位清0
RET
INT:
CLREA;
关中断
PUSHACC;
保护现场
PUSHPSW
SETB00H;
设置标志位
POPPSW
POPACC
SETBEA
RETI
XSZD:
CLREA
CLRTR0
PUSHACC
ACALLBM;
将现实秒数分为高地位存放
MOVA,30H
JNZQIN1;
为零不显示
MOV40H,#10
MOV41H,#10
QIN1:
MOVR0,#40H;
R0指向缓冲区首址
MOVR1,#00000001B;
首位位选字送R1
LP0:
MOVP2,R1;
从P2口输出位选码
MOVDPTR,#TAB
MOVA,@R0;
取要显示的数
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A;
从P0口输出段选码
ACALLDELAY2
INCR0;
指出下一个缓冲单元
MOVA,R1
JBACC.1,EXIT1;
判断两位是否显示完
RLA
MOVR1,A
AJMPLP0;
循环显示
EXIT1:
重装初值
POPPSW;
恢复现场
开定时器0
SETBEA;
开中断
BM:
MOVA,30H;
将现时秒数分高低位分别存放
MOVB,#10
DIVAB
MOV40H,B
MOV41H,A
DELAY2:
MOVR5,#10
XX:
MOVR6,#50
DJNZR6,$
DJNZR5,XX
DSZD:
CLREA
CLRTR1
INCR3
CJNER3,#20,EXIT0;
1s定时
DECR2
EXIT0:
MOVTH1,#03CH;
SETBTR1
TAB:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H
DB92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH
END
附录2:
交通灯控制仿真图
附录3:
原理图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 交通灯 控制电路 实习 报告