文档介绍：目录
1设计任务和内容 1
1
功能要求说明 1
设计课题总体方案介绍及工作原理说明 2
工作原理 2
总体方案介绍 2
2硬件设计 4
设计课题硬件系统各模块功能简要介绍 4
4
显示及显示驱动电路 4
键盘控制电路 5
复位电路 5
指示灯控制电路 6
电路原理图 7
电路PCB图 7
元器件布局图 7
元器件清单图 7
3、设计课题软件系统的设计 8
单片机资源的使用情况 8
软件系统各模块功能简要介绍 8
软件系统程序流程框图 8
程序清单 11
4 设计总结 13
使用说明 13
仿真结果 13
误差分析 15
设计体会 15
教学建议 16
参考文献 17
附录 18
附录一电路原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三元器件布局图 20
附录四元器件清单 21
附录五程序清单 22
1设计任务和内容
设计一个具有特定功能的十字路口交通灯。该交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”, 进入准备工作状态。按开始键则开始工作,按结束键则返回“P.”状态。要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行,甲车道为主车道,每次通车时间为60秒,乙车道为次车道,每次通车时间为30秒,要求黄灯亮3秒,并且1秒闪烁一次。有应急车辆出现时,红灯全亮,应急车辆通车时间10秒,同时禁止其他车辆通过。
功能要求说明
利用单片机完成交通信号灯控制器的设计,该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图下图所示。设东西向为主干道,南北为支干道。
(1)当交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入准备工作状态。
(2)干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。
(3)灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮3秒黄灯作为过渡。黄灯亮时,原红灯按1Hz的频率闪烁。
(4)应急车辆出现时,红灯全亮,应急车辆通车时间10秒,同时禁止其他车辆通过。
北
东
南
西
交通灯示意图
设计课题总体方案介绍及工作原理说明
工作原理
甲、乙两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯。红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行。黄灯闪亮提示人们注意绿、红灯的状态即将切换。指示灯燃亮的方案如表1。
表 1 交通灯状态转换图
计时
60s
3s
30s
3s
支道
红灯亮
红灯亮
绿灯亮
黄灯闪
亮
…..
主道
绿灯亮
黄灯闪
亮
红灯亮
红灯亮
…..
(1) 电源提供方面
采用独立的稳压电源,此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供使用。
(2) 显示方面
完全采用数码管显示,用来显示有限符号和数码字符。
(3) 键盘输入方面
直接在I/O口线上接按键开关,因为设计时精简和优化了电路,所以剩余的口资源还比较多。我们共用到了4个按键,分别为:K1、K2、K3、K4。
总体方案介绍
该交通灯电路由单片机AT89S52、键盘接口电路、显示接口电路、发光二极管控制电路、时钟电路和复位电路构成,。
系统总体框图
单片机可选用AT89S52,它与8051系列单片机全兼容,但其内部带有4KB的FLASH ROM,设计时无需外接程序存储器,为设计和调试带来极大的方便。南北向和东西向各采用2个数码管计时,同时需要对该方向的指示灯的点亮时间进行倒计时。键盘系统可以根据系统的需要设置不同的键的个数,可以选择线式
键盘。
2硬件设计
设计课题硬件系统各模块功能简要介绍
时钟电路用来产生单片机工作所需要的时钟信号,单片机本身就是一个复杂的同步时序电路,为了保证同步工作方式的实现,电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。通过在芯片的外部XTAL1和XTAL2两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容,形成反馈电路,就构成了一个稳定的自激振荡电路。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列,本设计中采用的晶振频率为12MHz,电容为33pF。
显示及显示驱动电路
在本次课程设计中,为了使硬件电路更简单化,为了节省口线,我们采