题目:基于单片机的交通灯控制器设计院(系):信息与通信学院专业:微电子学摘要十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。
本系统由单片机系统、四位数码管显示、彩色LED交通灯演示系统组成。
设计一个用于东西、南北走向的交通管理。
南北方向(主干道)车道和东西方向(支干道)车道两条交叉道路上的车辆交替运行,主干道每次通行时间都设为45秒、支干道每次通行间为30秒。
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。
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。
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软硬件结合,加以完善。
本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。
关键词:交通灯;单片机;数码管AbstractShuttle crossroads vehicles, pedestrians bustling, car dealers lane pavements people, methodical. Rely on to achieve orderly order it? Is automated command system of traffic lights. The system consists of a microcontroller system, four digital display color LED traffic lights demo system. The design for the east and west, north-south traffic management. Lane of the north-south direction (the main road) and east-west direction (branch roads) lanes on two cross-road vehicles run alternately main road every passage time is set to 45 seconds, the branch roads between each passage 30 seconds. The system is simple in structure, easy to operate; achieve automatic control, smart has a certain significance; optimize urban traffic. The design of each task segments packaging, remain relatively independent of each task; effective to improve the structure of the program to facilitate modular treatment program readability, maintainability and portability have been further improved. With the rapid development of science and technology in recent years, the application of SCM is the deepening of the traditional control while driving detection technology is increasingly updates. Real-time detection and automatic control of microcomputer application system, the microcontroller is often as a core component to use microcontroller knowledge alone is not enough, should be based on the specific hardware structure of hardware and software combination, to be improved. This article come mainly from the application of SCM crossroads traffic lights intelligent management to control the normal functioning of the passing vehicles.Key words:traffic lights; microcontroller; digital tube目录引言 (1)1 设计方案 (1)1.1 交通灯历史简介 (1)1.2 设计要求 (2)1.3 设计思路 (2)2 硬件电路设计 (2)2.1 主要元器件简介 (2)2.1.1单片机AT89S52 (2)2.1.2两位共阴数码管 (3)2.2 电路原理图设计 (4)2.2.1整体硬件原理图 (4)2.2.2单片机最小系统 (4)2.2.3LED指示灯设计 (5)2.2.4数码管显示电路设计 (6)3 程序设计 (6)3.1 总体程序流程图 (6)3.2 初始化程序 (6)3.3 通车指示程序 (6)3.4 倒计时程序 (6)3.5 数码管显示 (7)4 调试过程 (7)5 心得体会 (7)谢辞 (8)参考文献 (9)附录 (10)引言如今随着人们生活水平的提高,车辆越来越多,交通事故频繁发生。
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。
交通灯在城市交通中起着重要的作用,它与人们日常生活密切相关,是人们出行的安全保障。
因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。
为了解决这些问题,我们更应该提高交通控制和管理水平,合理使用现有交通设施,充分发挥其能力,提高交通效率,促进和谐交通的建立。
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,同时带动传统控制检测日新月益更新。
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。
本系统设计一个基于单片机的交通灯控制系统。
能方便的对交通灯进行控制,使交通更和谐。
1 设计方案1.1 交通灯历史简介当今,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。
1968年,美国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特的会议大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。
它由红绿两种旋转式方形提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。
1869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。
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透光其组成,1914年安装于纽约市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。
带控制得红绿灯,一种是把压力探测器放在地上,车辆一接近红灯变成绿灯;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。
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。
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走,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的正在路口内行驶的车辆和过人行道的行人先通过,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。
1.2 设计要求本交通灯的设计要求如下:(1)电源:5V 。
(2)剩余时间显示:两位数码管。
(3)每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮3秒钟。
(4)主干道每次放行45秒;支干道每次放行30秒1.3 设计思路本设计的题目是“基于单片机的交通灯控制器设计”,所以主控芯片当然是单片机,由于对AT89S52这款单片机比较熟悉,所以我选AT89S52作为主控芯片。
只要交通指示部分,红、绿、黄三种不同颜色的指示灯是必不可少的,这里我选用红、绿、黄三种颜色的高亮LED作为交通指示灯。
对于倒计时显示,选用一般的数码管即可,这里我选用的事两位共阴数码管。
由于东西、南北(反方向)的指示灯和倒计时是一致的,所以只需分别将东和西、南和北方向的并联在一起即可,这就简化了程序设计部分。
编程时,在快要到切换东西和南北通车方向的前3秒,先将此刻通车的方向的绿灯切换成黄灯。
2 硬件电路设计2.1 主要元器件简介2.1.1单片机AT89S52AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。