基于单片机的交通灯设计.docxVIP

河南科技学院新科学院电子课程设计报告题目：交通灯控制器设计专业班级：电气工程及其自动化095班姓　　名：时间：2012.03.31 ～ 2012.04.20指导教师：完成日期：2012年04月 20日基于单片机控制的交通灯控制器一、设计要求（一）基本功能显示：东西和南北方向各一组（红、黄、绿）指示灯，按一般交通规则进行循环顺序开通和断开。东西和南北方向分别具备”可急车强通控制”。（二）扩展功能1．可增加人性化的语音播报管理功能2．随时间变化,夜间自动调整循环的时间二、计划完成时间三周1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。3．第三周完成软件和硬件的联合调试。目录交通灯控制器设计摘要：本设计由单片机系统、LED驱动电路及交通灯演示系统和强通电路组成。系统主要用AT89S51的P0口来完成东西南北四个方向的有条不紊的基本交通控制。为防止意外发生的可急车强行通过的车辆，还专门设置了急车强通电路，可根据具体情况手动控制。关键词：AT89S51单片机交通灯控制器 LED 急车通道 74LS245一、引言设计近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善.伴随人口车辆的日益增长，那么十字路口用什么来实现这井然秩序呢？交通信号灯控制方式很多。而单片机控制的交通灯是交通信号灯的最佳自动指挥系统。本设计就是采用单片机AT89S51，以及其它芯片和外围电路来设计交通灯控制器，实现了根据实际车流量及交通的一般规则控制红、绿灯燃亮,时间的设置通过相应的程序来实现；系统设计简便、实用性强、操作简单、程序设计简便。随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。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。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。同时也随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此，本次设计完成的就是交通灯设计。以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。二、总体设计方案2.1 设计思路2.1.1 红绿灯端口个数十字路口共四个方向，其中东西方向与南北方向各自灯亮灭是一致的。所以，采用六位信号控制各方向红、黄、绿灯即可。3.2 红绿灯显示电路的设计红绿灯显示电路使用P0口低六位，通过一片74LS245驱动芯片进行功率放大，然后送给对应红绿灯，使其按照程序熄灭。74ls245的AB/BA端接低电平，表示数据由B端向A端输送。发光管的公共端接到VCC，因此为低电平有效。在设计方案中提到，南向和北向，东向和西向的红绿灯显示一致，所以南向和北向，东向和西向的红绿灯应接到相同的I/O口，在本电路中，南向和北向，东向和西向的红绿灯相串联接如P0口。其中，P0.0、P0.1、P0.2输出控制南北向红灯、绿灯、黄灯；P0.3、P0.4、P0.5输出控制东西向红灯、绿灯、黄灯。图1交通灯的状态和变化顺序2.1.2 通行时间设计红绿灯显示时间：以南北向为例，南北方向绿灯，东西方向红灯，倒计时25s，到5s时，南北向绿灯灭，黄灯亮。倒计时结束后，南北方向红灯，东西方向绿灯，倒计时从新开始，如此循环运行。2.1.3 数码管显示设计方案为使倒计时显示代码更简洁直观，倒计时显示采用静态显示，直接由I/O接口输出给对应数码管。在数码管显示中，通常有两种显示方式：静态显示和动态显示，动态显示中硬件电路较为简单，但是程序复杂，容易被外界干扰，为使倒计时显示代码更简洁直观，方便后期系统扩展，倒计时显示采用静态显示，直接由I/O接口输出给对应数码管；其中P1口控制个位显示，P2口控制倒计时的十位显示。2.2方案确立红绿灯、数码管输出采用并口输出，在需要延时时CPU进行调用延时子程序延时。各方向红绿灯的亮灭用传送指令给相应端口赋值。在十字路口需要红绿黄灯共12个灯，但考虑到东方