湖工智能交通灯控制系统Word下载.docx
- 文档编号:13842207
- 上传时间:2022-10-13
- 格式:DOCX
- 页数:27
- 大小:321.20KB
湖工智能交通灯控制系统Word下载.docx
《湖工智能交通灯控制系统Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《湖工智能交通灯控制系统Word下载.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
设计内容与设计要求
设计内容:
本课题要求以单片机核心,设计一个智能交通灯控制系统。
使其能模拟城市十字路口的交通灯功能,并能满足控制的特殊要求(有三个按键输入),以便处理特殊事件。
设计要求:
1)分析开发系统的硬件构成;
2)进行系统的硬件设计;
3)完成必要的参数计算与元器件选择;
4)完成应用程序设计;
5)进行单元电路及应用程序的调试;
6)写出使用说明书。
主要设计条件
1.控制十字路口四个方向的红、黄、绿型号灯的正常工作,规则应符合我国交通法规的规定;
2.南北方向的准行基本时间均为60秒(可在线调整);
3.在交通状况发生特殊情况时,可进行特殊处理:
1)消防车、救护车通过时,按下K1建,关闭倒计时器,四个路口同时黄色灯闪烁5秒然后,转为红灯亮,只允许紧急车辆通过,K1建松开,交通控制回复正常;
2)K2、K3键分别为南北和东西方向车辆多时的特殊处理,功能自行定义。
说明书格式
封面
课程设计任务书
第1章概述(课题设计的要求、目的及意义)
第2章系统总体方案选择与原理(系统硬件电路设计框图与工作原理)
第3章硬件电路设计(各部分电路设计、原理、参数计算等)
第4章应用软件设计(流程图、算法等)
*第5章系统仿真调试
第6章硬件调试与结果分析(开发板焊接、性能测试、结果、操作说明)
第7章总结(系统设计小结:
已完成的工作、效果、特色、不足与展望)
参考文献
附录(程序清单)
评分表
进度安排
设计时间为两周
第一周
星期一、上午:
布置课题任务,讲课及课题介绍
下午:
借阅有关资料,总体方案讨论
星期二、确定总体设计方案
星期三、硬件模块方案设计
星期四、软件模块方案设计
星期五小系统焊接与调试;
第二周
星期一、各硬件模块设计
星期二、各软件模块设计
星期三、各软件模块设计
星期四、写说明书
星期五、上午:
写说明书,整理资料
下午:
交设计资料,答辩
参考文献
参考文献
[1]王迎旭.单片机原理及及应用[M].北京:
机械工业出版社.2012年
[2]三恒星科技.MCS-51单片机原理与应用实例[M].北京:
电子工业出版社,2008
[3]王守忠.51单片机开发入门与典型实例[M].北京.人民邮电出版社,2007
[4]戴仙金.51单片机及C语言程序开发实例[M].北京:
清华大学出版社,2008
[5]黄仁欣.单片机原理与应用技术[M].2版.北京:
清华大学出版社,2010
第一章系统概述
1.1系统功能
本系统采用AT89S52单片机控制的交通灯控制系统。
能够模拟显示十字路口的交通灯。
具体能够实现如下功能:
1、红、绿、黄灯显示的时间用数码管倒计时显示。
2、红、绿、黄灯根据显示的时间点亮。
3、按键功能,共有6个按键,来控制紧急、特殊情况。
4、复位键,使系统复位。
1.2设计内容及要求
1.2.1设计内容:
数码管显示,东西南北方向按照基准时间,进行倒计时显示。
按键功能,本系统用了6个键,对系统进行调整。
K1对东西南北的基准时间,进行调整。
K2、K3分别对时间进行加、减操作。
按下K4,黄灯闪5s之后,所有红灯全部亮,在这种情况下,只允许120、110、消防车等通过。
再次按下K4键,恢复到原来状态,交通灯变为正常。
K5键是对东西方向的车流量比较多时设计的,按下K5键东西方向绿灯显示时间马上变为60s,也就是东西绿灯时间加长了60s一次。
同理K6键是对南北车流量比较多时设计的。
LED模拟红绿黄灯的显示。
用6个LED模拟东西、南北方向的红绿黄的显示。
1.2.2设计要求:
方案合理、正确,系统稳定、可靠。
软件设计要求尽可能精练、简短和运行可靠。
硬件电路要求简单明了,以节约成本。
1.3按钮设置
本设计的宗旨是用最少的按键实现最多的功能。
设计中一共用到了6个按钮,分别为:
K1、K2、K3、K4、K5、K6。
K1:
基准时间调节功能键。
K2:
时间加调整
K3:
时间减调整
K4:
特殊处理按键
K5:
东西车流量较大时处理按键
K6:
南北车流量较大时处理按键
1.4数码管显示
设计中用到了4个数码管,两个一组,分别用来显示东西、南北倒计时时间。
数码管显示的时间为从基准时间1s为时间间隔,往下减。
实验中采用数码管动态显示。
用STC89C52单片机的P0口送数码管的段码,紧接着用P2口给数码管送位码。
通过这种方法,逐步的给4个数码管送段码、位码,实现动态显示。
第二章总体方案设计
2.1芯片的选择
选择的芯片为AT89S52,有32个I/O口,其包含中央处理器CPU)、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元。
2.2系统设计与结构框图
根据题目要求,本系统主要由数码管显示倒计时模块、交通灯亮灭模块,键盘控制模块等构成。
图2.1系统设计总框图
图5.2各个模块总图
第三章系统硬件电路设计
3.1硬件电路简介
硬件电路主要由STC89c52,4个7段数码管,6个按键按钮,6个LED显示灯,以及I/O口接线。
3.2LED数码管显示电路设计
LED数码管显示电路设计由4个7段数码管和4个PNP型9015作驱动电路,以及数码管段位的上拉电阻组成。
7段数码管的段选链接P0口,数码管的位选通过9015和电阻连接P2口的低4位。
图3.1数码管电路图
3.312个LED灯设计
LED指示灯
作用
D2、D10
南北LED红灯
D3、D11
南北LED绿灯
D4、D12
南北LED黄灯
D6、D14
东西LED红灯
D8、D16
东西LED绿灯
D7、D15
东西LED黄灯
表3.2LED指示灯分配表
图3.3LED灯连接图
3.4按键电路设计
系统总共有5个按键,分别为setkey、up、down、K1、K2、K3。
(1):
setkey按键(交通灯基准时间调整)
通过P3.0口接入按键。
S1按键有3个功能,按下第一次,显示器显示基准时间准备调整,调整南北基准时间;
按下第二次,调整东西基准时间;
按下第三次,复位当前时间,继续倒计时。
(2):
up按键(增加基准时间)
通过P3.1口接入按键。
功能为增加基准时间,不管是南北基准时间还是东西基准时间。
(3):
down按键(减少基准时间)
通过P3.2口接入按键。
功能为减少基准时间。
(4):
K1按键(紧急情况处理)
通过P3.3口接入按键。
功能为消防车、救护车通过时,按下h1建,关闭倒计时器,四个路口同时黄色灯闪烁5秒然后,转为红灯亮,只允许紧急车辆通过,再按h1键,交通控制回复正常。
(5):
K2按键(南北通行60秒)
通过P3.4口接入按键。
功能为南北车辆比较多时,同行60秒,东西禁止63秒。
(6):
K3按键(东西通行60秒)
通过P3.5口接入按键。
功能为南北车辆比较多时,通行60秒,南北禁止63秒。
图3.4按键连接图
第4章应用软件设计
4.1应用软件设计总体方案
本次智能交通灯控制系统可以将系统分为个模块,每个模块通过相对应的接线连接组成一个完整的系统。
系统模块:
(1)主程序模块
(2)数码管显示模块
(3)按键扫描模块
(4)交通灯显示模块
(5)1S定时模块
4.2软件设计
4.2.1主程序设计
图4.1主程序流程图
主程序设计主要是关于交通灯倒计时的实现能实现,倒计时是运用定时器T0在方式1作用下,定时1s中,从而实现倒计时功能。
而交通红绿灯规律则是:
首先单片机开始为南北红灯亮,东西绿灯亮,当绿灯还有3s时候,绿灯闪烁3秒,绿灯闪烁完3秒后,黄灯亮3s,完毕过后南北东西时间交换,进入倒计时时间。
4.2.2功能按键键子程序设计
功能键总共有3个按键,分别为setkey、down、up。
Setkey按键为调整基准时间的起始按键,有三项功能,第一项为按第一下,调整南北基准时间,按键第二下,调整东西基准时间,按键第三下为恢复当前交通灯的现状;
而up、down为调整基准时间的加和减。
按键setkey是通过记录a的次数来进行来检测实现调整南北东西的时间。
图4.2功能键子程序流程图
4.2.3自定义按键子程序设计
自定义按键总共有3个按键,第一个按键h1为消防车、救护车通过时,按下h1建,关闭倒计时器,四个路口同时黄色灯闪烁10秒然后,转为红灯亮,只允许紧急车辆通过,再次按下h1键,交通控制恢复正常;
h2和h3按键功能是当南北或东西的车子比较多时,给他们一个通行时间,h2按键是让南北通行60秒,h3按键是让东西方向通行60秒。
图4.3自定义按键流程图
4.2.4数码管显示设计
数码管显示为4个7段数码管组成,7段数码管的段选与单片机的P0口相连,数码管的位选择了4和三极管做驱动,位选与P2口的低4为相接。
下面为显示子程序:
图4.4数码管显示程序
4.2.5定时器T0、T1倒计时程序设计
本次课程设计用了两个定时器中断程序,定时器T0为交通灯倒计时,而定时器T1则是当出现为消防车、救护车通过时,按下h1建,关闭倒计时器,四个路口同时黄色灯闪烁10秒然后,转为红灯亮,只允许紧急车辆通过,再次按下h1键,交通控制恢复正常。
图4.5T0、T1定时器倒计时程序
第5章系统仿真调试
系统仿真是运用proteus7.5仿真软件进行仿真调试。
仿真过程和硬件实现是有一定的差别,但是大体还是一样的。
例如我们的实验板上的数码管显示电路中运用了4个9015PNP型的三极管做驱动电路,而在仿真调试过程不需要添加三极管做驱动电路,直接进行调试,因此在程序里面特别是位选的P2口的低4位要不同。
仿真过程如下:
(1)打开仿真运行按钮,数码管显示23、20、23、20。
20为南北时间,东西时间为23,并且程序开始倒计时。
系统的仿真总图如图所示:
图5.1仿真总图
(2)按下第一个按键setkey,数码管显示基准时间,现在按下up,down按键进行基准时间的调整。
Up为增加按钮,down为减少按钮。
在按下setkey,调整东西时间,再按下setkey,回到当前时间。
图5.2按下setkey键时的仿真
(3)按下K1按键,定时器关断,数码管停止倒计时,同时南北东西的黄灯闪烁,在按下K1按键,数码管恢复倒计时。
图5.3按下K1键的仿真
(4)按下K2按钮,南北通行60秒,东西停止63秒,倒计时完成,重新开始倒计时。
图5.4按下K2时的仿真
(5)按下K3按钮,东西通行60秒,南北停止63秒,倒计时完成,重新开始倒计时。
第6章硬件调试与结果分析
智能交通灯控制系统总共
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 智能 交通灯 控制系统