交通灯控制系统毕业论文设计

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1、交通灯控制系统交通灯控制系统毕业院校：毕业院校：河南农业职业学院系系 别别 ： 电子信息工程系专业专业班级班级：电气自动化 09-2 班姓姓 名：名： 尤尤 勇勇 斐斐指导老师：指导老师： 王海娜王海娜 杨彩红杨彩红摘摘 要要本文设计主要研究最为典型的二车道的交通灯自动控制系统，它由晶振模块，定时模块，三色灯控制模块组成，并且利用三色灯红，黄，绿的指示和倒计时显示来实现功能，在设计中主要开放了了外部中断 EX0。一般情况下交通路口中的突发事件包括闯红灯和救护车通过。对于外部的所有突发事件都可以当中断处理。关键词： PROTEUS; 80C51; 三色灯；LED 数码显示目录目录1 绪论12 总

2、体设计思路、根本原理和框图21 设计思路222 根本原理323 总体设计框图33 交通灯自动控制电路硬件设计 3.1 交通灯自动控制实现43.2 主要元器件选择 43.3 交通路口模型53.4 总电路图54 交通灯自动控制电路软件设计 4. 1 单片机中断系统根本结构64. 2 每秒钟的设定74. 3 计数器初值计算74. 4 显示原理75 系统仿真86 总结与体会11参考文献 1 1 绪论绪论作为一种交通规那么的指示，交通灯它起着及其重要的作用。从最初的单车道到现在的四车道八车道等，交通指示的自动控制也越来越完善。它不再仅仅拥有交通指示的作用，还有其它特殊情况的处理，比方对闯红灯的肇事者进行

3、的监督，紧急救护车的通过时保持道路畅通，等等都需要非常的处理，这也是对交通灯功能的新要求。而且，也从最初的只有红，黄，绿三种灯的指示到现在的倒计时电子显示，让人们从单一的信号判别到时间的准确明了有了进一步认知。这都说明交通灯的研究还具有它实际的意义。2 2 总体设计思路、根本原理和框图总体设计思路、根本原理和框图21 设计思路交通灯的自动控制系统的主要功能包括：普通交通灯的显示、LED 倒计时显示、突发事件的外部处理和交通路口的模拟。本设计的控制系统由以下电路模块组成： 振荡器和时钟电路：这局部电路主要由 80C51 单片机和一些电容、晶振组成。设计控制局部：主要由 80C51 单片机的外部中

4、断电路组成。设计显示局部：LED 数码显示局部。LED 数码显示局部由七段数码显示管组成。22 根本原理主体电路：交通灯自动控制模块。这局部电路主要由 80C51 单片机的 I/O 端口、定时计数器、外部中断扩展等组成。本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计，用 P1 口作为输出。程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮。然后南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，60 秒后东西方向黄灯闪亮 5 秒后南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。重复执行。倒计时用到定时器T0，用 P2 口作为 LED 的显示。二位一体的 LED 重复执行 60 秒的倒计时。作为突发事件的处理，本设计主要用到外部中断 EX0。用一模拟

5、开关作为中断信号。实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。23 总体设计框图晶振模块定时模块三色灯控制模块LED显示模块驱动电路外部中断 图 2.1 交通灯总体设计框图2.4 交通灯自动控制的设计程序流程框图开始初始化程序END60秒倒计时显示东西黄灯闪亮5秒南北绿灯亮，东西红灯亮60秒倒计时显示南北黄灯闪亮5秒南北红灯亮，东西绿灯亮3 3 交通灯自动控制电路硬件设计交通灯自动控制电路硬件设计3.1单片机的结构 单片微机(Single-Chip Microcomputer)简称为单片机。它在一块芯片上集中成了中央处理单元 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、定时/计数和多功能输入

6、/输出I/O 口,如并行口 I/O、串行口 I/O 和转换 A/D 等。就其组成而言，一块单片机就是一台计算机。其典型结构如下图。由于它具有体积小、功能强和价格廉价等优点，因而被广泛地应用于产品智能化和工业控制自动化上。3.2 主要元器件选择1 开关管的选择：BUTTON 按钮2 LED 发光二极管 LEDRED LEDYELLOW LDEGREEN 发光二极管的主要技术参数有额定电压和额定工作电流。LED 显示电路如图3.1 所示，图中限流电阻i 是限制线路电流的，阻值的大小由 I=U/R 计算得到。例如发光二极管的额定电压为 2V，额定工作电流为 20mA，计算 Ri(5-2)/0.02=

7、150。3 二位一体数码管 7SEG-MPX2-CAT-RED:共阳数码管红色4 PN4249:驱动三极管5 AT89S51 系列单片机 3.33.3 设计显示局部LED 数码显示局部。LED 数码显示局部由七段数码显示管组成。1发光二极管显示原理发光二极管是采用砷化镓、镓铝砷和磷化镓等材料制成，其内部结构为一个 PN 结，具有单向导电性。发光二极管在制作时，使用的材料不同，那么就可以发出不同颜色的光。3.5 交通路口模型SGSRSYSY1SR1SG1ZRZYZGZY1ZR1ZG1ZY0ZR0ZG0ZYZRZGSG0SR0SY0SGSRSYD13LED-GREEND14LED-GREEND15

8、LED-GREEND16LED-GREEND17LED-REDD18LED-REDD19LED-REDD20LED-REDD21LED-YELLOWD22LED-YELLOWD23LED-YELLOWD24LED-YELLOW 图 4.7 交通路口模型3.6 总电路图总电路功能介绍：设计主要研究二车道的交通灯自动控制。本次设计的内容包括四个方面，一是普通三色灯的指示；二是两位一体数码管的倒计时显示；三是对一此交通中的意外情况进行的处理。最后就是对交通灯的模拟设计。ZGSRZRZYSYSR0SG0ZG0ZG1ZR1ZY1SR1SY1ZY0ZR0SY0SG1SGZYZRZGSYSRSGSGSRSY

9、SY1SR1SG1ZRZYZGZY1ZR1ZG1ZY0ZR0ZG0ZYZRZGSG0SR0SY0SGSRSYAB76543210AB654321001234567BAAB7654321076543210BABAXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113

10、P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51D1LED-GREEND3LED-GREEND4LED-GREEND5LED-REDD6LED-REDD7LED-REDD8LED-REDD9LED-YELLOWD10LED-YELLOWD11LED-YELLOWD12lyR150R250R350R450R550R650R750R850R950R1050R1150R1250D2LED-GREENC13

11、3pC233pX1CRYSTALD13LED-GREEND14LED-GREEND15LED-GREEND16LED-GREEND17LED-REDD18LED-REDD19LED-REDD20LED-REDD21LED-YELLOWD22LED-YELLOWD23LED-YELLOWD24LED-YELLOWQ1PN4249Q2PN4249R131kR141kR1510k10k3.73.7 显示原理： 当定时器定时为 1 秒，时程序跳转到时间显示及信号灯显示子程序，它将依次显示信号灯时间 ，同时一直显示信号灯的颜色，这时在返回定时子程序定时一秒，在显示黄灯的下一个时间，这样依次把所有的灯色的