文档介绍：毕业设计(论文)
题目交通控制器设计
性质: 毕业设计毕业论文
学生姓名林伟
班级电气043
系别高职部
专业电气技术
指导教师李杰
评定成绩优良中及格不及格
1 引言
在日新月异的21世纪里,家用电子产品得到了迅速发展。许多家电设备都趋于人性化、智能化,这些电器设备大部分都含有CPU控制器或者是单片机。单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点,近几年得到迅猛发展和大范围推广,广泛应用于工业控制系统、通讯设备、日常消费类产品和玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各个方面,如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器(冰箱、空调、彩电)等。用单片机来控制的小型家电产品具有便携实用,操作简单的特点。
本文设计的交通控制器设计属于小型智能自动化控制系统。利用单片机进行控制,实时时钟芯片进行记时,外加掉电存储电路和显示电路,可实现数码的显示和声音报警。交通控制器既可广泛应用于铁路与公路的交叉口,也可应用于安排不了人手看管的交叉路口。因而,此设计具有相当重要的现实意义和实用价值。
2 系统概述
本设计以AT89S52单片机为核心,构成单片机控制电路,结合LM386芯片,显示15秒倒计时,并进行报警,同时完成对它们的自动调整和掉电保护,全部信息用数码管显示。软件控制程序实现所有的功能。整机电路使用+5V稳压电源,可稳定工作。系统框图如图2-1所示,其软硬件设计简单,时间记录准确,可广泛应用于长时间连续显示的系统中。
人机接口
显示电路
软件控制程序
电源电路
单片机控制电路
图2-1 系统框图
3 方案选择
由于电子万年历的种类比较多,因此方案选择在设计中是至关重要的。正确地选择方案可以减小开发难度,缩短开发周期,降低成本,更快地将产品推向市场。
方案1——基于AT89S52单片机的交通控制器的设计
不使用时钟芯片,而直接用AT89S52单片机来实现电子万年历设计。AT89S52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写1000余次。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
用单片机来实现交通控制器设计,无须外接其他芯片,充分利用了单片机的资源。但是精度不够高,误差较大,掉电后丢失所有数据,软件编程较复杂。
方案2——基于与非门数字电子的交通控制器设计
用电子元器件来搭交通控制器设计,电路较复杂,接点较多,运行不稳定。
555产生的时钟信号
时序控制电路
15秒控制电路
时间显示电路
4 系统硬件电路的设计
按照系统设计功能的要求,初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块和闹铃模块共6个模块组成,电路系统构成框图如图4-1所示。主控芯片使用52系列AT89S52单片机,时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302,存储模块采用美国ATMEL公司生产的低功耗CMOS串行EEPROM存储芯片AT24C02。DS1302作为主要计时芯片,可以做到计时准确。更重要的是,DS1302可以在很小电流的后备(~,)下继续计时,并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电,可以保证后备电源基本不耗电。
控
制
器
传感器
灯指示
显示
音频放大
图4-1 交通控制器设计系统构成框图
系统核心部分——闪电存储型器件AT89S52
AT89S52具有下列主要性能[5]:
·8KB可改编程序Flash存储器(可经受1000次的写入/擦除周期)
·全静态工作:0Hz~24MHz
·三级程序存储器保密
·128×8字节内部RAM
·32条可编程I/O线
·2个16位定时器/计数器
·6个中断源
·可编程串行通道
·片内时钟振荡器
AT89S52的引脚及功能
AT89S52单片机的管脚说明如图4-2所示。
图4-2 AT89S52的管脚
(1) 主要电源引脚
①VCC 电源端
②GND 接地端
(2) 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
①XTAL1 接外部晶体的一个引脚。在单片机内部,它是构成片内振荡器的反相放大器的输入端。当采用外部振荡器时,该引脚接收振荡器的信号,既把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。
②XTAL2 接外部晶体的另一个引脚。在单片机内部,它是上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时,此引脚应悬