本科毕业设计陈超.docx

本科毕业设计(论文)开题报告（含论文综述） 学 院： 理学院 所属教研室： 应用物理学教研室 课题名称： 交通等的设计与仿真 专业： 应用物理学 班 级：2011-1班 学号： 31113350235 姓 名： 陈超 指导教师：曾亚萍毕设选题的目的和意义：1.1、课题名称：交通灯的控制与仿真1.2、交通灯的历史、现状及发展情况分析1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议?会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7m，身上挂着一盏红、绿两色的提灯——煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。在灯的脚下，一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。后来在信号灯的中心装上煤气灯罩，它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭，使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。从?此，城市的交通信??号灯被取缔了。直到1914年，在美国的克利夫兰市才率先恢复了红、绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。稍后又在纽约和芝加哥等城市，我国交通领域的发展起步比较晚，基本是从新中国建国之后，随着各方面的条件的成熟以及社会发展的要求，才建立及健全交通系统的。城市交通是一个高度综合而又复杂的问题，必须从政策，机构，体质，管理，收费价格，基础设施和投资各个方面同时入手解决。我国城市经济和社会的高速发展使得社会对交通的需求急剧增加，也对此提出了严峻的挑战。随着社会经济的发展,城市交通问题引起越来越多的人的关注,交通问题成为制约我我国经济发展的一个大问题,因为我国人口较多。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。为实现十字路口交通灯最优控制，更大程度上的缓解交通压力，我们进行了实地考察，并在原有的交通控制系统上经行了充分的改造，使其达到最优控制，从而确保车辆正常顺利的运行。二、方案的设计与论证：2.1、本设计以单片机为核心是以LED数码管作为倒计时指示，交通灯控制的框图如下图所示主要有控制电路、按键电路、晶振电路、复位电路、2.2、界面显示：完全采用数码管显示。这种方案优点是实现简单可以完成倒计时功能。2.3、输入方案：直接在I/O口线上接上按键开关。三、硬件设计：3.1、总体设计：本设计以单片机为控制核心，采用模块化设计，共分以下几个功能模块单片机控制系统、键盘及状态显示、倒计时模块等。单片机作为整个硬件系统的核心，它由单片机振荡电路、复位电路等组成。系统采用双数码管倒计时计数功能最大显示数字99。3.2、所用单片机：AT89C52参数：1.8KB可改编程序FLASH存储器2.全表态工作0~24HZ3.256X8字节内部RAM4.32个外部双向输入/输出I/O口3.3、复位电路设计：MCS-51的复位输入引脚RST为MCS-51提供了初始化的手段，可以使程序从指定处开始执行，在MCS-51的时钟电路工作后，只要RST引脚上出现超过两个机器周期以上的高电平时，即可产生复位的操作，只要RST保持高电平则MCS-51循环复位，只有单RET由高电平变成低电平以后，MCS-51才从0000H地址开始执行程序，本系统采用按键复位方式的复位电路。3.4、外部晶振时钟电路设计MCS-51内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端，这个放大器与作为反馈元件的片外晶体或陶瓷谐振器一起构成了一个自激振荡器。 MCS-51虽然有内部振荡电路，但要形成时钟，必须外接元件，所以实际构成的振荡时钟电路，外接晶振以及电容C1和C2构成了并联谐振电路接在放大器的反馈回路中，对接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响振荡频率的高低，振荡器的稳定性，起振的快速性和温度的稳定性。晶振的频率可在1.2MHZ~12MHZ之间任选电容C1和C2的典型值在20pf~100pf之间选择，由于本系统用到定时器，为了方便计算采用了12MHZ的晶振，采用电容选择30pf。3.5、显示模块电路设计：该模块由共阳LED数码管组成，利用数码管的动态扫描原理，由三极管进行锁存，当控制数码管的IO口P20和P21为低电平时，及三极管基极为低电平，则三极管导通，VCC通三极管给数码管供电，则数码管被点亮，利用数码管点亮的余辉和人眼的视觉暂留原理，则看起来数码管是同时被点亮的。四、综合原理图：参考文献：《模拟电路和数字电路》（第二版）寇戈蒋立平著电子工业出版社《单片机原理与应用》戴胜华蒋大明著清华大学出版社《电子