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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
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