单片机的交通信号灯模拟控制系统8.docVIP

目　录 第1章　方案设计与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 第2章　系统硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.1　 总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.2　 单片机最小系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.3 显示及其驱动模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.3.1 键盘与状态显示功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.3.2 倒计时计数功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 第3章 系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3.1 软件总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3.2 软件主要子程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 3.2.1 紧急状态子程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 3.2.2 设置状态子程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 3.2.3 键盘模块子程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.2.3 根据上述流程图编写程序清单....................... 12 第4章 系统调试与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 4.1 系统操作说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 4.2 调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 第5章 系统可靠性、经济性、实用性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 设计总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 　方案设计与论证 本设计以单片机为核心，以LED数码管作为倒计时指示，根据的要求我们考虑了各功能模块的几种设计方案，以求最佳方案，实现实时显示系统各种状态，系统还增设了根据交通拥挤情况可分别设置主干道和次干道的通行时间，以提高效率，缓减交通拥挤。系统总体设计框图如图1-1所示。 * 图1-1系统总体设计框图1．电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。本次设计考虑了两种电源方案： 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 方案二：采用单片机控制模块提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，选择第二种方案。 2显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，本次设计考虑了两种方案： 方案一：完全采用点阵式LED显示。这种方案功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等实现复杂，且须完成大量的软件工作。 方案二：完全采用数码管显示。这种优点是实现简单，可以完成倒计时功能。缺点是功能较少，只能显示有限的符号和数码字符。根据本设计的要求，方案二已经满足了要求，所以本次设计采用方案二以实现系统的显示功能。 3输入方案 这里同样讨论了两种方案： 方案一：采用8155扩展I/O口键盘显示等。该方案的优点是使用灵活可编程，并且有RAM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IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的端口资源还比较多，我们使用六个按键，分别是P16、P17、P27、P30、P32、P33，依次完成倒计时加1、倒计时减1、调完确认、调时方向切换、南北强行和东西强行等功能。 由于该系统对交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故方案二。硬件设计是整个系统的基础，要考虑