文档介绍：设计(论文)
题目: 城市道口交通灯控制系统设计
系别: 物理与机电工程系
专业: 电子信息工程技术
学号: 20070623203
姓名: 蔡光桢
指导老师: 陈金兰职称:讲师
系分管主任: 彭永仙
时间:
目录
一、方案论证与功能要求 2
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二、系统硬件电路的设计 4
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三、系统主要程序的设计 7
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四、调试及性能分析 12
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五、实物调试情况 12
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设计结论 13
致谢语 13
参考文献 14
附录控制源程序清单 15
城市道口交通灯控制系统的设计
蔡光桢
三明学院2007级电子信息工程技术(2)班福建三明 365004
【摘要】 新型多功能交通灯控制系统越来越多的被用于个大中小城市中,它有效地改善了交通堵塞等现象。利用单片机设计制作城市道口交通灯控制系统。本设计以单片机AT89C52为核心,提出了系统的硬件实现方案,对各单元电路以及系统的整体硬件部分进行了设计与调试,并结合软件,实现了方向指示、特殊车辆检测、自动控制手动控制转换等功能。经检测系统工作稳定可靠,实用性强。
【关键词】交通控制  交通灯  时间发生器  定时器单片机
一、方案论证与功能要求
城市道口交通灯控制系统模型采用单片机作为主控制器,用于十字路口的车辆及行人的交通管理,每个方向既有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯,计时牌显示路口通行转换剩余时间,在出现警急情况时可由交警手动实现全路口车辆禁行而行人通行状态。另外,在特种车辆如119、120通过路口时,系统可自动转为特种车辆放行,其它车辆禁行通行的状态,15s后系统自动恢复正常管理。其他还有盲人提示音、120s与60s通行管理转换等功能。
方案1:采用标准AT89C52单片机作为控制器;显示倒计时显示采用3位LED数码管;左拐、右拐、直行及行人4中通行指示灯采用双色高亮发光二极管;LED显示采用动态扫描,以节约端口数。特种车辆通行采用实时中断完成,识别方法采用红外线发射及接受方案。按以上系统构架设计,单片机端口资源刚好满足要求。该系统具有电路简单,设计方便,显示亮度高,耗电较少,可靠性高等特点。整个电路组成框图如图2-1所示。
上电复位
P1
P2
AT89C52
p0
INT1
P3 ppP3
南北通行灯(2组)
东西通行灯(2组)
3位LED显示器(4组)
列扫描驱动
串口通信
119、120车辆监测
自动/手控键盘
图1-1 采用LED动态扫描的交通灯控制系统
方案2:采用AT89C2051单片机作为控制器;通行倒计时显示采用16×16点阵LED发光管,左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯也采用16×16点阵LED发光管。该系统设计框架如图2-2所示。列驱动采用74LS595以实现串行端口扩展,行驱动采用4/16译码器74LS154动态扫描,译码器74LS154生成16条行选通信号线,再经过驱动器驱动对应的行线。每条行线上需要较大的驱动电流,应选用大功率三极管作为驱动管。这种设计方案的图案显示逼真,单片机占用端口资源少;缺点是需要大量的硬件,电路复杂,耗电量大,在模型制作中较少采用。
RED
TXD
单
片
机
I/O口
电源
行
驱
动
器
列驱动器74LS595
双色LED
显示点阵
(每个路口7个)
图1-2 采用16×16点阵LED发光管设计的交通灯控制系统
方案3:采用AT89C2051单片机作为控制器,通行倒计时及左拐、右拐、直行、行人通行指示采用单块LCD液晶点阵显示器。这种方案设计占用单片机的端口最少,硬件也少,耗电量也最小;虽然显示图案也很精美,但由于亮度太暗,晚上还得开背光灯,所以较少采用。
通过以上综合分析可以看出,方案1具有综合设计优点,因此城市道口交通灯控制系统模型采用方案1设计。
二、系统硬件电路的设计
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整套电路系统由控制系统模块、通行灯输出控制显示模块、时间显示模块和自动特