基于AT89S52单片机交通灯控制系统的设计.doc

电子线路课程设计（2） 论文（设计）题目： 其于AT89S52单片机交通灯控制系统的设计 系 别： 物理与电子工程系 专 业： 电子信息工程 年 级： 2007级 学生姓名： 宾 华 指导教师： 邹 清 平 时 间： 2010年6月20日 目 录 摘 要 …………………………………………… …………………………………4 关键词 …………………………………………………………………… ……… 4 一、二、1. 时钟电路模块 ………………………………… …… ……… ……………5 2. 复位电路模块 ………………… ……… ……………… ………………… 6 3. 主控电路模块 ……………………………… …… … ………………… 6 4. 交通灯控制模块 ………………………… ………………………………7 5. 时间显示电路模块 ………………… …………… ………………………7 6. 紧急通车电路模块 …………………………… …… ……………………8 四、、、、八、、、、 图1 系统整体设计方框图 方案二： 采用标准AT89S52单片机作为控制器；通行倒计时显示采用3位数码管；主、次通道及行人指示灯采用双色高亮发光二极管；LED显示采用动态扫描，以节省端口。紧急车辆通行采用实时中断完成，识别方法采用手动按钮。按以上系统构架设计，单片机端口资源刚好满足要求。该系统具有电路简单，设计方便，显示亮度高耗电少，可靠性高，但是占用单片机资源太多了。整个电路组成框图如图2所示。 图2 方案三： 采用AT89C2051单片机作为控制器，通行倒计时、主、次车道及行人通行指示采用单块LCD液晶点阵显示器。这种方案设计占用单片机的端口最少，硬件也最少，耗电也最少；虽然显示图案也很精美，但由于亮度太暗，晚上还得必须开背光灯，所以较少采用。 通过以上综合分析可以看出，方案一具有综合设计优点，因此城市道口交通灯控制系统模型采用方案一设计。 三、硬件单元电路设计与参数计算 1、时钟电路模块 时钟电路由一个晶体振荡器12MHZ和两个30pF的瓷片电容组成。时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各信号之间的相互关系。单片机本身就如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 号控制下严格地工作。其电路如图3所示： 图3 时钟电路模块 2、复位电路模块 复位电路是使单片机的CPU或系统中的其他部件处于某一确定的初始状态，并从这状态开始工作，除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位电路以重新启动。本设计采用的是按键复位电路。其电路如图4所示： 图4 复位电路 3、主控制系统模块 主控制器采用AT89S52，是ATMEL公司生产的一款性能稳定的8位单片机。AT89S52具有1个8KB的FLASH程序存储器，1个512字节的RAM，4个8位的双向可位寻址I/O端口，3个16位定时/计数器及1个串行口和6个向量二级中断结构。 单片机的P0口分别用于控制南北及东西的通行灯，P2口和P3^4-P3^7口用于4组4位LED计时器的控制，紧急车辆通行时使用外中断0（P3^2）和外中断1(P3^3),进行手动按键，即可转换。其主控电路如图5所示： 图5 主控制系统模块 4、交通灯输出控制模块 道口交通灯指示采用高亮度红、黄、绿发光二极管进行提示。其图如图6所示 图6 LED显示模块 当R=220欧时，按公式A=(5-1.8)/R计算，电路中的电流大小应为A=14.545mA.由于每个路口的通行双向指示处理相同，因此每个端口应具有3A的吸收电流能力。 5、时间显示电路模块 道口通行剩余时间采用高亮红色7段LED发光数码管显示，采用共阳数码管，如用单片机吸收电流驱动，列扫描驱动使用三极管，按每段6mA电流计算，全显示字