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智能交通灯控制系统设计


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交通灯显示电路原理图
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INT1外部中断模块
在单片机P3.3口接一个外部按钮,接上拉电阻,设置 成边沿触发对程序内部的flag进行控制。需要转换模 式时。只需按一下外部按钮。即可以进行模式间的切 换,由于硬件部分只负责输入数据,所以具体功能在 软件设计中介绍。
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5 软件模块设计
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
车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊
的道路上,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.
在现代文明高速发展的社会,道路的高度发达使整个 社会进步的速度得以进一步的加快,交通灯的出现是社会大发民用工业下的必然产物.交通灯在道路事业 中占有举足轻重的地位,它直接影响到公路以及市区 内的通车质量.所以,一种智能交通灯的诞生具有巨 大的意义.
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时间显示模块电路原理图
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交通灯显示模块
交通灯显示模块硬件电路没有外接任何芯片,直接由 P0口和P2口进行驱动。通过8根控制线和单片机P0口 相连,通过5根地址线与单片机P2.0~P2.4口相连, P0口负责传送数据,P2口负责片选,从而实现双色发 光二极管的变化。
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2 系统所完成的功能简介
该系统能够对多条路口车辆进行管理控制,能实时调 整红绿灯变换的时间对车流进行疏通,通过LED显示 倒计时的时间,并该系统能够在四条路口、五条路口、 六条路口之间切换使用,真正的达到智能化,进行智 能控制。本系统也可以实现白天与夜间两种状态之间 的互换(夜间车辆较少),以保证夜间车辆尽可能省 时间的通过交通路口。当交通信号灯出现异常情况时, 可对系统进行复位,重新启动该系统。
时间显示模块硬件电路主要由CD4511芯片、 74HC154组成,CD4511用来给数码管传送数据, 74HC154负责数码管的片选工作。通过4根地址线和 4根控制线和单片机P1口相连,单片机P1.0~P1.3引 脚与CD4511芯片A1~A4输入引脚连接, P1.4~P1.7引脚与74HC154芯片的A0~A3输入引脚 相连。在工作模式中,CD4511将LE引脚置低,BI和 LT引脚置高电平,并由A1~A4送出相应的数据来点亮 数码管,从而实现数码管的亮灭。
智能交通灯控制系统设计
2009年1月7日
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1 课题开发背景及意义 2 系统所完成的功能简介 3 器件选择的方案及论证 4 硬件模块设计 5 软件模块设计 6 系统设计的难点及解决办法 7 系统完成情况说明 8 毕业设计的结论 9 结束语
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1 课题开发背景及意义
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交通灯显示部分
本部分采用双色发光双及管进行控制. 特点如下: 1.高光效 2.高节能 3.光色多 4.安全性高 5.寿命长 6.快速响应 7.运行成本低 综合以上的特点和功能,所以选择双色发光二极管做本系统 的主要执行机构.
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4 硬件模块设计
系统硬件框图
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时间显示模块设计
switch (flag) {case 0: { } //执行四路口模式
case 0xff:{ } //执行五路口模式
}
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6 系统模块的难点解决办法
本系统的关键及难点是INT1外部中断部分,本设计的 智能交通灯的“智能”也就体现在这个部分。他既是 本系统的关键部分,也是设计中的一个难点。主要是 在处理输入信号时,如何将得到的信号与各种模式对 应起来是解决问题的重中之重。最后,选择了一种方 法来解决这个问题。将不同路口的算法全部写入程序 (四条路口、五条路口、多条路口)各子程序均留出 一个入口,只要选择哪个入口即可实现多路之间的切 换。
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3 器件选择的方案及论证
主控制器部分
主控制器部分采用Intel公司的8051单片机芯片。 MCS-51系列单片机是8位增强型,其主要的技术特征 是为单片机配置了完善的外部I/O接口,能够充分满 足交通信号灯设计时所需要的I/O数。而且使用灵活、 体积小、易于开发、抗干扰能力强,可以工作于各种 恶劣的条件下,工作稳定的特点。设计本着应用性, 因此选择MCS-51系列的8051单片机作为中央处理器。
色灯显示数据,显示发光.
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INT1外部中断设计
在这部分程序里,首先定义了一个变量flag,flag用来判断该 执行哪种模式,flag的值是由外部中断INT1来控制。Flag初 值为0当外部中断边沿触发一次。 Flag值取反,再一次触发, flag的值再次取反。当flag的值与其中一种模式的判断值相符 时,便执行该种模式,达到四条路口与五条路口之间切换。
主程序设计
主程序负责系统整个 软件的初始化。 包括8051本身的初始 化中断、初始化的设 置及启动设置。
开始 系统初始化
外部中断
0xff
四条路口
INT1 模式选择
四条路口 选择方案
Y
运行 正常?
N
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结束
0
五条路口
五条路口 选择方案
运行 正常?
N
Y
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时间显示子程序设计
外部中断后,用CD4511与 74HC154进行时间显示控制。 程序利用CD4511进行输出数 据给数码管,74HC154进行片 CD4511译码 选。系统上电后,模块就开始 自动工作,通过P1口向 CD4511和74HC154发送数据, 在CD4511内进行译码,然后 将译码后的数据发给数码管。 74HC154配合CD4511选择数 码管显示数据,进行倒计时.
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时间显示部分
本部分采用共阴极七段数码管(13MM*19MM),CD4511译码 器以及74HC154.CD4511是一个用于驱动共阴极LED显示 器的BCD七段码译码器.
特点如下:
具有BCD转换功能,消隐功能,锁存控制功能,七段译码功 能.CD4511的COMS电路能提供较大的上拉电流,可直接驱 动LED显示器.且价格相对较便宜,综合以上优点,才选择此芯 片.
外部中断 74HC154片选
数码管显示 时间
中断返回
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交通灯显示子程序设计
外部中断后,用P0口与P2口进 行交通灯显示控制。程序利用 P0口进行输出数据给双色灯, P2口进行片选。系统上电后, 模块就开始自动工作,单片机 向P0口和P2口发送数据,通 过P0口与P2口向双色灯发送 数据。P2口配合P0口选择双
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