智能交通灯控制系统设计教案资料.doc

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1、智能交通灯控制系统设计精品文档目录1智能交通灯系统总体介绍11.1设计要求11.2控制系统电路模块组成11.3系统设计基本原理11.3.1主体电路11.3.2软件功能实现22系统硬件设计32.1主要器件简介32.1.1AT89C51单片机简介32.1.28255芯片简介42.1.374LS373简介52.1.4LED简介52.1.5交通灯简介62.2器件选择63系统软件设计73.1程序设计73.2交通灯及数码管显示设计83.3特殊情况控制电路83.4每秒钟设定103.5120秒与60秒选择设计103.6复位电路设计124系统仿真13总结与体会15参看文献16收集于网络，如有侵权请联系管

2、理员删除精品文档1智能交通灯系统总体介绍1.1设计要求智能交通灯控制系统的设计功能要求如下：该控制系统能控制东西南北四个路口的红黄绿灯正常工作。东西和南北方向分时准行和禁行，两垂直方向的准行时间均为60s或120s，可以进行控制转换，准行方向亮绿灯与禁行方向亮绿灯55s后，四个产品同时加亮一黄灯进行闪烁，以警告车辆及行人，准行方向与禁行方向即将改变。四个道口无用数码管显示六人行或禁行的剩余时间，在交通情况特殊情况下可以通过K1、K2、K3按键对交通灯进行控制。实现当有紧急情况发生时按下K1四个路口同时加亮黄灯进行闪灯（闪灯时间为5s）且倒计时显示关闭。黄灯闪烁完毕后四路口全变红灯禁行，

3、处理紧急情况。有某方向上车辆过多，可以使用K2、K3键控制东西或南北方向通行，另一方向禁行。按下控制键后先在四个路口加5s的黄灯闪烁。1.2控制系统电路模块组成端口扩展电路：74LS373，8255A。设计控制部分：主要由AT89C51单片机以及外部中断电路组成。设计显示部分：交通灯显示部分，LED数码显示部分，LED数码显示部分由七段数码显示管组成。振荡器、时钟电路、复位电路：这部分电路主要由AT89C51单片机和一些电容、晶振组成。1.3系统设计基本原理1.3.1主体电路交通灯自动控制模块。这部分电路主要由AT89C51单片机的I/O端口、定时器、外部中断扩展，端口扩展电路，复位电

4、路等组成。本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计，用PA口作为输出。程序的初始化是南北方向红灯，东西方向绿灯，由状态选择开关，55秒或115秒后四个路口黄灯闪亮5秒，然后南北方向红灯灯亮，东西方向绿灯亮。重复执行。倒计时用到定时器T0，用P1，P2，PB口作为LED的显示。为突发事件的处理，本设计主要用到外部中断EX0。用按钮作为中断信号，实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源，如果电路出现异常，或突发紧急事件，可以应急改变交通顺序，然后用复位电路可以让交通恢复正常。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档1.3.2软件功能实现在每个状态子程序前面设计入口标志R7，通过查询R7

5、的具体数值，可以知道现在程序的状态，从而完成每个状态的显示，并且防止子程序调用出现紊乱，使显示出现错误。突发情况可以利用外部中断来控制交通灯的状态，然后通过复位电路让程序复位，完成对事件的处理。60秒和120秒的转换，可以通过查询P3.5的状态来实现，使程序初始化时完成两个状态的选择。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档2系统硬件设计2.1主要器件简介2.1.1AT89C51单片机简介图2-1AT89C51单片机引脚图单片微机简称为单片机。它在一块芯片上集中成了中央处理单元CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时/计数和多功能输入输出I/O口，如并行口I/O、串行口I/

6、O和转换A/D等。就其组成而言，一块单片机就是一台计算机。其典型结构如图所示。由于它具有体积小、功能强和价格便宜等优点，因而被广泛地应用于产品智能化和工业控制自动化上。AT89C51是MCS-51系列单片机的典型产品，AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。数据存储

7、器(RAM)：AT89C51内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。定时/计数器(ROM)：AT89C51有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档并行输入输出(I/O