单片机的交通灯系统初步设计.docxVIP

引言： 当今社会，人们越来越关注城市交通问题，而交通灯在安全行车过程中起十分重要的作用。红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。现在交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯, 加上一个倒计时的显示计时器来控制行车, 对于一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用。 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，单片机往往作为一个核心部件来使用， 所以通过使用单片机与相关设备的连接与配置可以更好的管理和规范交通。 正文： 目的： 在理论学习的基础上，通过完成一个单片机与综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维；对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排版调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。 方案设计：实现双向十字路口左右转，人行，直行以及倒计时功能 上图为设计的“双向十字路口”的示意图。相对的方向（如东西向相对、南北向相对）所显示的内容是一致的，所以我们把十字路口的四个方向的指示灯与倒计时系统可以归结为两个方向（A路口、B路口）进行相关的设计。 设计内容（指示灯状态显示（XXXX）自左向右分别代表左转、直行、右转、人行），具体如下： 序号A组显示状态B组状态持续时间（秒）(1)红绿红绿（直行、人行）红红红红（停）36(2)红黄红红（直行警告）红红红红（停）4(3)绿红红红（左转）红红绿红（右转）46(4)黄红红红（左转警告）红红黄红（右转警告）4(5)红红红红（停）红绿红绿（直行、人行）36(6)红红红红（停）红黄红红（直行警告）4(7)红红绿红（右转）绿红红红（左转）46(8)红红黄红（右转警告）黄红红红（左转警告）4循环上述过程……(1)A路口行车直行的同时，处于B路口的人行道可以通行，该状态持续36秒 (2)A路口直行黄灯闪烁提示却换状态，B路口的车辆行人禁止通行，该状态持续4秒 (3)A路口的行车左转，同时B路口的行车右转，该状态持续46秒 (4) A路口的左转黄灯闪烁提示却换状态，同时B路口的右转黄灯闪烁提示状态切换，该状态持续4秒 (5) B路口行车直行的同时，处于A路口的人行道可以通行，该状态持续36秒 (6) B路口直行黄灯闪烁提示却换状态，A路口的车辆行人禁止通行，该状态持续4秒 (7) B路口的行车左转，同时A路口的行车右转，该状态持续46秒 (8) B路口的左转黄灯闪烁提示却换状态，同时A路口的右转黄灯闪烁提示状态切换，该状态持续4秒 8个状态完成后从(1)开始循环…… 实现状态显示情况： 序号A组显示状态以及倒计时显示时间B组状态(1)红绿红绿（直行、人行） 倒计时36秒红红红红（停） 倒计时40秒(2)红黄红红（直行警告） 倒计时4秒(3)绿红红红（左转） 倒计时46秒红红绿红（右转） 倒计时46秒(4)黄红红红（左转警告） 倒计时4秒红红黄红（右转警告） 倒计时4秒(5)红红红红（停） 倒计时40秒红绿红绿（直行、人行） 倒计时36秒(6)红黄红红（直行警告） 倒计时4秒(7)红红绿红（右转） 倒计时46秒绿红红红（左转）倒计时46秒(8)红红黄红（右转警告） 倒计时4秒黄红红红（左转警告） 倒计时4秒循环上述过程…… 硬件设计图： 以基于单片机的最小系统版为控制核心，指示灯显示板，以及相关插排，连接线的合理正确连接，完成相关状态灯的联络、数码管的显示以及相关计时的操作，进而实现一个简单的路口交通灯控制系统。 最小系统板： A、B交通灯电路板： 设计流程图： (1)显示流程： (2)程序设计流程： 遇到的问题： A交通灯电路板制作完成后，测试发现左转、直行的六个红、黄、绿灯都不亮； 分析：相对应的三极管以及电阻可能出现问题； 通过重新焊接相对应得三极管以及电阻，测试后可以正常显示。 B交通灯电路板制作完成后，测试发现人行的黄灯不亮； 分析：黄灯的管脚焊接错误； 通过把黄灯的管脚焊接方向更改，测试后可以正常显示。 收获与体会： 通过这次硬部件实践让我了解单片机的整体结构和它的核心原理及工作流程，使我对单片机有了更进一步的认识和体会；由于使用的是单片机作为核心的控制元件，使得电路的可靠性比较高，功