交通等控制系统(C语言).doc

单片机课程设计 设计内容：基于单片机的交通控制系统 系 别：机械工程学院 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 成 绩： 2012年5月 引言 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，这点更是体现的淋漓尽致。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。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。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为核心器件来使用，以实现各项功能。 本设计就是采用AT89S52单片机为中心器件来设计交通灯控制器，实现了智能控制功能。 2 设计任务及总体方案 2.1 设计任务及要求 利用单片机的定时器产生秒信号，控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭，并且用4只LED数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。具体设计要求如下。 十字交叉路口的交通灯控制系统的结构如图1.1所示。 往南和往北的信号一致，即红灯（绿灯或黄灯）同时亮或同时熄灭。用两个数码管来显示被点亮的指示灯还将点亮多久。往东和往西方向的信号一致，其工作方式与南北方向一样，也采用两个数码管来倒计时。当南北方向为绿灯和黄灯时，东西向的红灯点亮禁止通行；而东西方向为绿灯和黄灯时，南北向的红灯点亮禁止通行。 假设南北方向为主干道，通行时间为40秒，东西方向是次干道，通行时间为40秒，黄灯点亮的时间均为5秒，则其工作方式如下表所示循环点亮信号灯。 交通信号灯工作模式 南北向 绿灯亮40秒 黄灯亮5秒 红灯亮45秒 东西向 红灯亮45秒 绿灯亮40秒 黄灯亮5秒 2.2 总体方案介绍： 本系统电路由单片机AT89S52、复位电路、时钟电路、数码管显示电路以及发光二级管显示电路构成，逻辑框图如下图所示。 各相应组成部分提供定时信号，使得相应的发光二极管和数码管显示。 3 硬件系统的设计 3.1 AT89S52简介 AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器。它具有以下主要标准功能： 8KB可重复编成的Flash存储器， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，8个中断向量源，全双工串行口。它采用单一+5V电源。 其I/O口分别为P0、P1、P2和P3，其中P0口作通用I/O接口时必须接上上拉电阻；P1口是准双向口，只能作通用I/O接口使用；P2口可作通用I/O接口和高8位地址线；P3口不仅可作准双向I/O接口使用，而且每一根线都具有第二功能。本设计中，只用了P0、P1和P2口，它们都作通用I/O口使用。 3.2 时钟电路 如图所示，本设计采用内部时钟产生方式，在XTAL1和XTAL2两端跨接12Mhz的石英晶振和两个30pF的振荡电容，构成始终电路。 3.3 复位电路 本设计用RC元件构成外部复位电路，因为RC时间常数应大于两个机器周期，所以电容选取10uf，电阻选取1k和200欧姆。复位方式有两种：上电复位和按钮复位。本设计采用按钮复位方式，电路图如右图所示。 3.4 LED数码管显示模块 本设计中LED数码管显示模块电路如下图所示，其中D0、D1数码管显示南北向时间，D2、D3数码管显示东西向时间。 本设计所用LED数码管显示器是共阴极8段式数码管，其内部8段发光二极管的阴极端连接在一起，阳极端分开控制，使用时公共端接地，因此，点亮发光二极管，只需给对应的阳极端送高电平。给数码管的各个引脚输入不同的8位二进制编码，可显示不同的数字或字符，这种二进制编码称为字段码。本设计所用共阴极数码管的字段码如下图所示。 显示字符的共阴极字段码 显示字符 共阴极字段码 0 3FH 1 06H 2 5BH 3 4FH 4 66H 5 6DH 6 7DH 7 07H 8 7FH 9 6FH LED数码管在显示时，通常有静态显示方式和动态显示方式两种。 静态显示结构简单，操作方便，要显示某个数字，直接在I/O线上发送相对应的字段码，但是一个数码管就需要8根I/O线，而本系统中数码管数量较多，需要占用的I/O线很多；动态显示所用的I/O接口信号线少，线路简单，因此本系统选用动态显示方式。四个数码管的段选线并接在一起通过P0口控制，它们的公共端不直接接地，每个数码管的公共端分别与一根I/O口项链，通过P2口控制。动态显示的工作原理是4个数码管轮流显示相应的数字，一次循环完毕后，下一次循环又这样轮流显示，由于人的视觉暂留效应，循环的周期太