十字路口交通灯设计(论文)修改版.doc

山东凯文科技职业学院 2012届毕业论文 十字路口交通灯设计 学 院： 信息学院 学生姓名： 王健 指导教师： 林丰艳 专 业： 电子信息工程技术 班 级： 09级1班 完成时间： 2012年6月27日 摘 要 本系统采用单片机STC89C51为中心控制器来设计交通灯控制器实现智能控制十字路口交通灯的各种状态显示。 本设计系统由交通灯状态显示、LED数码显示、复位电路、时钟电路、电压转换电路、烧写电路等几大部分组成。系统集成了交通灯的显示功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。 程序的编写在Uvision环境下，通过C51进行程序的设计，PROTUES中对此系统的电路和程序进行可视化的验证，Dxp中进行电路原理图的绘制。 关键词：电子线路; STC89C51; LED 交通灯 目 录 1 概述 1 1.1设计目的 1 1.2方案比较、设计与论证 1 1.2.1电源方案 1 1.2.2 复位方案 1 1.2.3 硬件电路方案 2 1.2.4 显示界面方案 2 1.2.5 车流量控制方案 2 1.3设计任务 2 2 系统总体方案及硬件设计 3 2.1交通管理的方案 3 2.2总体硬件设计 4 2.3系统晶振电路 5 2.4系统复位电路 6 2.5路灯指示电路 7 2.6车流量检测电路 7 2.7时钟电路 8 2.8 电压转换电路 9 2.9系统原理图 9 3 软件系统设计 12 3.1设计思路及关键技术 12 3.2 软件流程 12 3.3 交通灯的设计程序说明 14 3.4延时函数 15 3.5 各通道红绿灯状态函数 16 3.6路况红路灯状态总体显示函数 21 3.7定时器0中断函数 21 3.8外部中断1函数 24 3.9外部中断0函数 26 4 Proteus软件仿真和keil软件编程的实现 27 4.1 keil软件编程的实现 27 4.2 Proteus软件仿真 27 4.3 南北路灯切换时仿真 28 4.4 高峰期车流量拥挤时仿真 29 4.5 系统总仿真图 30 5 结论 32 致 谢 32 1 概述 1.1设计目的 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，交通也成了日常生活的一部分，在交通灯出现以前，如何有效的缓解交通压力以及避免不必要的交通事故，这成了一个城市拥有良好的交通治安的前提。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。 为此我们选择交通灯这一课题作为毕业设计课题，通过仿真来模拟实际交通灯的工作状态，通过软件的仿真来分析实际十字路口的路况，可以通过此仿真得到实际交通灯的不足之处，为解决实际的路况，提供一种有效地手段和实现方法，此设计中我们对于车流量的检测，给出了两种方案，一是程序巡回检测，二是中断处理，为了达到实时性的要求，我们采用中断处理来解决这一问题。硬件上我们采用光耦来控制继电器的闭合产生中断，每有一辆车经过时，继电器闭合一次产生一次中断，计数器加1，出口处，则计数器减1.为了方便模拟，我们在PROTUES中简单的用按键闭合低电平作为中断的触发信号。 1.2方案比较、设计与论证 1.2.1电源方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。为此我们提供三种方案： (1) 变压器供电（220V转24V稳到5V） (2) Usb接口供电 (3) 电池供电 以上三种方案比较： 变压器供电稳定，而且220V市电来源广泛，输出功率可选，对功耗不需要太多的考虑，缺点还要整流稳压。USB供电很稳定，其外部电源由其他设备提供，但是要依附于其他设备。电池供电来源也很广泛，供电很稳定，但对功耗有太大的要求，而且随着供电的时间增长，电池内阻增大，电压变小，对系统的运行产生很大的影响。 增上所述我们选择变压供电。并同时附带一个USB供电接口。 1.2.2 复位方案 复位方式有三种：按键复位、系统上电复位和软件复位。由考虑到程序的简洁，避免冗长，以及避免每次要复位要对系统就行断电上电操作所以本设计采用按键复位，在芯片的复位端口外接复位电路，通过按键对单片机输入一个一定时间高电平脉冲，达到复位的目的。 1.2.3 硬件电路方案 方案一：采用STC89C51外加8255扩展 I/O 口用于显示等。 该方案的优点是：使用灵活可编程，并且RAM资源对于本设计来说比较充足,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O口,但操作起来稍显复杂。 方案二：直接在单片机IO口线上接显示电路。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的口资源还比较多。 因为该系统显示方面主要是数码管和