交通等控制系统(C语言).doc

单片机课程设计
设计内容:基于单片机的交通控制系统
系别:机械工程学院
班级:
学生姓名:
学号:
指导老师:
成绩:
2012年5月
引言
交通在人们的日常生活中占有重要的地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为核心器件来使用,以实现各项功能。
本设计就是采用AT89S52单片机为中心器件来设计交通灯控制器,实现了智能控制功能。
2 设计任务及总体方案
设计任务及要求
利用单片机的定时器产生秒信号,控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭,并且用4只LED数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。具体设计要求如下。
。
往南和往北的信号一致,即红灯(绿灯或黄灯)同时亮或同时熄灭。用两个数码管来显示被点亮的指示灯还将点亮多久。往东和往西方向的信号一致,其工作方式与南北方向一样,也采用两个数码管来倒计时。当南北方向为绿灯和黄灯时,东西向的红灯点亮禁止通行;而东西方向为绿灯和黄灯时,南北向的红灯点亮禁止通行。
假设南北方向为主干道,通行时间为40秒,东西方向是次干道,通行时间为40秒,黄灯点亮的时间均为5秒,则其工作方式如下表所示循环点亮信号灯。
交通信号灯工作模式
南北向
绿灯亮40秒
黄灯亮5秒
红灯亮45秒
东西向
红灯亮45秒
绿灯亮40秒
黄灯亮5秒
总体方案介绍:
本系统电路由单片机AT89S52、复位电路、时钟电路、数码管显示电路以及发光二级管显示电路构成,逻辑框图如下图所示。
复位电路
时钟电路
单
片
机
AT89S52
发光二极管现实电路
数码管显示电路
各相应组成部分提供定时信号,使得相应的发光二极管和数码管显示。
3 硬件系统的设计
AT89S52简介
AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器。它具有以下主要标准功能: 8KB可重复编成的Flash存储器, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,8个中断向量源,全双工串行口。它采用单一+5V电源。
其I/O口分别为P0、P1、P2和P3,其中P0口作通用I/O接口时必须接上上拉电阻;P1口是准双向口,只能作通用I/O接口使用;P2口可作通用I/O接口和高8位地址线;P3口不仅可作准双向I/O接口使用,而且每一根线都具有第二功能。本设计中,只用了P0、P1和P2口,它们都作通用I/O口使用。
时钟电路
如图所示,本设计采用内部时钟产生方式,在XTAL1和XTAL2两端跨接12Mhz的石英晶振和两个30pF的振荡电容,构成始终电路。
复位电路
本设计用RC元件构成外部复位电路,因为RC时间常数应大于两个机器周期,所以电容选取10uf,电阻选取1k和200欧姆。复位方式有两种:上电复位和按钮复位。本设计采用按钮复位方式,电路图如右图所示。
LED数码管显示模块
本设计中LED数码管显示模块电路如下图所示,其中D0、D1数码管显示南北向时间,D2、D3数码管显示东西向时间。
本设计所用LED数码管显示器是共阴极8段式数码管,其内部8段发光二极管的阴极端连接在一起,阳极端分开控制,使用时公共端接地,因此,点亮发光二极管,只需给对应的阳极端送高电平。给数码管的各个引脚输入不同的8位二进制编码,可显示不同的数字或字符,这种二进制编码称为字段码。本设计所用共阴极数码管的字段码如下图所示。
显示字符的共阴极字段码
显示字符
共阴极字段码
0
3FH
1
06H
2
5BH
3
4FH
4
66H
5
6DH
6
7DH
7
07H
8
7FH
9
6FH

LED数码管在显示时,通常有静态显示方式和动态显示方式两种。
静态显示结构简单,操作方便,要显示某个数字,直接在I/O线上发送相对应的字段码,但是一个数码管就需要8根I/O线,而本系统中数码管数量较多,需要占用的I/O线很多;动态显示所用的I/O接口信号线少,线路简单,因此本系统选用动态显示方式。四个数码管的段选线并接在一起通过P0口控制,它们的公共端不直接接地,每个数码管的公共端分别与一根I/O口项链,通过P2口控制。动态显示的工作原理是4个数码管轮流显示相应的数字,一次循环完毕后,下一次