交通控制器设计 毕业论文.doc

1 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班级电气 043 系别高职部专业电气技术指导教师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 2 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。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100 0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。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 3 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。 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( ~ 电源, 时耗电小于 300nA )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 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 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 RST 9 (RXD) 10 (TXD) 11 (INT0) 12 (INT1) 13 (T0) 14 (T1) 15 (WR) 16 (RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 (A8) 21 (A9) 22 (A10) 23 (