毕业设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计

毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计毕业设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计毕业设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计1选题背景今天，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。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。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。关键词：AT89C51;7448，LED2 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 论证2.1设计任务设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。方案介绍方案1设计思想：采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如图中A道和B道,分别为次干道的置数选择和主干道的置数选择。方案2设计思想：由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况：Ka=1时：Kb=0，表示A有车B没有车，则仅通行B道：Kb=1,表示A有车B有车，则优先通行A道；Ka=0时：Kb=0表示A没有车B也没有车，同样优先通行A道；Kb=1表示A没有车B有车，则仅通行B道。方案比较：方案1用了模块设计，而方案2采用逻辑设计，相比之下1有较强的可读性和较强的可修改性，而2则在设计上显得较简单，设计纯朴，便于测试，它的优势则在于提供了一条较为便捷的解决方案。2首先将许多逻辑关系简化到极点，而后将其一起集成用较少的芯片去完成所需功能。我们最终的设计应该尽量使用模块化设计。对工程设计人员来说，将来的产品无论从修改还是升级考虑对有好处，但另外我们又需将设计简单化，因此我觉得在设计初期尽可能的简单化设计，而一旦设计的各项测试通过了，在有可能的条件下将设计模块化，所以本设计以第一方案为主进行。我们最终的设计应该尽量使用模块化设计。对工程设计人员来说，将来的产品无论从修改还是升级考虑对有好处，但另外我们又需将设计简单化，因此我觉得在设计初期尽可能的简单化设计，而一旦设计的各项测试通过了，在有可能的条件下将设计模块化，所以本设计以第一方案为主进行。3交通灯系统硬件设计3.1单片机概述单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成的。单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。通常，单片机由单个集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。3.2系统构成电路板一块，AT89S51单片机一片，7448芯片2片，七段数码管八个。发光二极管20个（8个绿的，8个红的，4个黄的用于交通控制），100欧姆电阻20个，2个按键，2个开关，51K欧姆电阻2个，5V稳定电源1个，3个电容2个单刀单掷开关等。系统结构框图:图3-1系统结构框图系统工作流程：（1）程序初始，通过两个传感器来判断南北与东西方向车辆通行情况。(2)情况判定后由AT89S51单片机p1口及部分p2口输出二进制信号控制红绿黄灯亮的情况。(3)确定那些灯亮后，由对应的七段数码管来进行到计时显示。由p0口输出来控制七段数码管的显示，而p2口的高四位则用来控制数码管显示时的个位和十位（4）系统是否需要紧急工作状态，而此任务由外部中断来实现。（5）LED采用5V的直流电来驱动，低电平。芯片选择与介绍3.3.1AT89S51芯片选用的AT89S51与同系列的AT89C51在功能上有明显的提高，最突出是的可以实现在线的编程。用于实现系统的总的控制。其主要功能列举如下：1)为一般控制应用的8位单片机2)晶片内部具有时钟振荡器（传统最高工作频率可至33MHz）3)内部程式存储器（ROM）为4KB4)内部数据存储器（RAM）为128B5)外部程序存储器可扩充至64KB6)外部数据存储器可扩充至64KB7)32条双向输入输出线，且每条均可以单独做I/O的控制8)6个中断向量源9)2组独立的16位定时器10)1个全双工串行通信端口11)8751及8752单芯片具有数据保密的功能12)单芯片提供位逻辑运算指令图3-1AT89C51芯片3.3.27448芯片介绍7448七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能,可将单片机输出的四位二进制数转换成10进制数与七段数码管显示对应，用于显示0—9的数字。图3-27448芯片其中LT为测试输入。红绿LED信号显示灯及七段数码显示管LED灯的显示原理:通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二极管是否点亮。如下图：图3-3红绿LED信号显示灯而七段数码管的显示不同的字形如SP，g,f,e,d,c,b,a管角上加上OFEＨ所以SP上为０伏，不亮其余为TTL高电平，全亮则显示为８。采用共阴极连接:表3-4七段数码管的显示显示数值abcdefgdop驱动代码（16进制）0111111110FCH10000011060H2110110100DAH3111100100F2H40110011066H5101101100B6H6101111100BEH7111000000E0H8111111100FEH9111101100F6H交通灯控制线路图图3-5原理图4交通灯软件设计4.1程序设计流程图程序设计框图图4-1程序设计框图延时的设定延时方法可以有两种一种是利用AT89S51内部定时器的溢出中断来确定1秒的时间，另一种是采用软件延时的方法.实现1ms秒的方法:我们采用在主程序中设定一个初值为0的软件计数器和使T1定时1毫秒相应程序代码：D1MS:MOVR7,#250;1MS延时程序DJNZR7,$RET4.3子程序的实现A道通车情况：START1:MOVTEMP,#25MOVP1,#0F3HLOOP1:ACALLDELAYDECTEMPMOVA,TEMPMOVP0,TEMPJNBP1.6,START3JNBP1.7,START11CJNEA,#0,NEXT1LJMPSTART2NEXT1:LJMPLOOP1START11:MOVTEMP,#65MOVP1,#0F3HLOOP11:ACALLDELAYDECTEMPMOVA,TEMPMOVP0,TEMPJNBP1.6,START33JNBP1.7,START1CJNEA,#0,NEXT11LJMPSTART11NEXT11:LJMPLOOP11START2:MOVP1,#0F5HMOVTEMN,#05LOOP2:ACALLDELAY1DECTEMNMOVA,TEMNCJNEA,#0,NEXT2LJMPSTART3NEXT2:LJMPLOOP2B道通车情况：START3:MOVTEMP,#25MOVP1,#0DEHLOOP3:ACALLDELAYDECTEMPMOVA,TEMPMOVP0,TEMPJNBP1.6,START1JNBP1.7,START33CJNEA,#0,NEXT3LJMPSTART4NEXT3:LJMPLOOP3START33:MOVTEMP,#65MOVP1,#0DEHLOOP33:ACALLDELAYDECTEMPMOVA,TEMPMOVP0,TEMPJNBP1.6,START11JNBP1.7,START3CJNEA,#0,NEXT33LJMPSTART4NEXT33:LJMPLOOP33START4:MOVP1,#0EEHMOVTEMN,#05LOOP4:ACALLDELAY1中断情况即紧急情况：ORG0000HTEMPEQU24HTEMNEQU25HLJMPMAINORG0003HLJMPT0_INTORG0013HLJMPTI_INTT0_INT:MOVA,P1PUSHACCMOVP1,#0FFHMOVP1,#0F3HMOVP0,#00HJNBP3.2,$POPACCMOVP1,ACCRETITI_INT:MOVA,P1PUSHACCMOVP1,#0FFHMOVP1,#0DEHMOVP0,#00HJNBP3.3,$POPACCMOVP1,ARETI5实验仿真仿真图根据对称性选用部分对称元件仿真，图5-1仿真图实验步骤编写程序代码程序代码分为几个模块：中断模块，循环模块，延时模块。原程序实现：ORG0000HTEMPEQU24HTEMNEQU25HLJMPMAINORG0003HLJMPT0_INTORG0013HLJMPTI_INTT0_INT:MOVA,P1PUSHACCMOVP1,#0FFHMOVP1,#0F3HMOVP0,#00HJNBP3.2,$POPACCMOVP1,ACCRETITI_INT:MOVA,P1PUSHACCMOVP1,#0FFHMOVP1,#0DEHMOVP0,#00HJNBP3.3,$POPACCMOVP1,ARETIMAIN:SETBEASETBEX0SETBEX1CLRF0START1:MOVTEMP,#25MOVP1,#0F3HLOOP1:ACALLDELAYDECTEMPMOVA,TEMPMOVP0,TEMPJNBP1.6,START3JNBP1.7,START11CJNEA,#0,NEXT1LJMPSTART2NEXT1:LJMPLOOP1START11:MOVTEMP,#65MOVP1,#0F3HLOOP11:ACALLDELAYDECTEMPMOVA,TEMPMOVP0,TEMPJNBP1.6,START33JNBP1.7,START1CJNEA,#0,NEXT11LJMPSTART11NEXT11:LJMPLOOP11START2:MOVP1,#0F5HMOVTEMN,#05LOOP2:ACALLDELAY1DECTEMNMOVA,TEMNCJNEA,#0,NEXT2LJMPSTART3NEXT2:LJMPLOOP2START3:MOVTEMP,#25MOVP1,#0DEHLOOP3:ACALLDELAYDECTEMPMOVA,TEMPMOVP0,TEMPJNBP1.6,START1JNBP1.7,START33CJNEA,#0,NEXT3LJMPSTART4NEXT3:LJMPLOOP3START33:MOVTEMP,#65MOVP1,#0DEHLOOP33:ACALLDELAYDECTEMPMOVA,TEMPMOVP0,TEMPJNBP1.6,START11JNBP1.7,START3CJNEA,#0,NEXT33LJMPSTART4NEXT33:LJMPLOOP33START4:MOVP1,#0EEHMOVTEMN,#05LOOP4:ACALLDELAY1DECTEMNMOVA,TEMNCJNEA,#0,NEXT4LJMPSTART1NEXT4:LJMPLOOP4RETIDELAY:MOVA,TEMPMOVB,#10DIVABMOVR5,AMOVR6,BMOVR0,#10L0:MOVR1,#250L1:MOVA,R5MOVP0,AACALLDIMSMOVA,R6MOVP0,R6ACALLDIMSDECR1DJNZR1,L1DECR0DJNZR0,L0RETIDELAY1:MOVA,TEMNMOVB,#10DIVABMOVR5,AMOVR6,BMOVR2,#10L2:MOVR3,#250L3:MOVA,R5MOVP0,AACALLDIMSMOVA,R6MOVP0,R6ACALLDIMSDECR3DJNZR3,L3DECR2DJNZR2,L2RETIDELAY11:MOVA,TEMPMOVB,#10DIVABMOVR5,AMOVR6,BMOVR0,#10Y0:MOVR1,#250Y1:MOVA,R5MOVP2,AACALLDIMSMOVA,R6MOVP2,R6ACALLDIMSDECR1DJNZR1,Y1DECR0DJNZR0,Y0RETIDIMS:MOVR7,#250DJNZR7,$RETEND5.2.2按照系统硬件连线图连接好系统并调试1)调试程序=1\*GB2\*MERGEFORMAT⑴打开仿真软件，新建文件；=2\*GB2\*MERGEFORMAT⑵选择芯片；=3\*GB2\*MERGEFORMAT⑶新建文档，把编写好代码写入文档并保存了ASM文件；=4\*GB2\*MERGEFORMAT⑷把保存的文档加载到SourceGroup；=5\*GB2\*MERGEFORMAT⑸编译程序；=6\*GB2\*MERGEFORMAT⑹设置转换成16进制；=7\*GB2\*MERGEFORMAT⑺运行程序的结果；2)把编写好的16进制文件(jtd.hex)输入单片机AT89S51仿真器和对其进行初始化。3）给实验板进行通电，观察运行结果，不一致则跳到第一步进行反复调试，直到与预定目的一致。6结论本系统就是利用了AT89C51芯片的I/O引脚。系统采用单片机AT89C51，以及其它芯片来设计交通灯控制器，实现了红灯亮45秒,绿灯亮40秒。并通过AT89C51来控制7448芯片的输出口控制七段数码管上的时间显示；系统设计简便、实用性强、操作简单、程序设计简便。系统不足：时间设定中没有黄灯的等待闪烁时间，以及自动根据车流改变红绿灯时间，使城市的交通管理更加人性化。使人们远离目前的交通拥塞的现象。参考文献[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版.1996[2]蔡美琴.MCS-51系列单片机系统及其应用.高等教育出版社.[3]蒋万君.在论循环时序电路的简便设计.机电一体化.2005.5[4]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计.北京航空航天大学出版社.1995.[5]李华.MCS-51系列单片机实用接口技术.北京航空航天大学出版社.1993[6]周航慈.单片机应用程序设计技术.北京航空航天大学出版社.1991.[7]张志良等.单片机原理与控制技术.机械工业出版社.2001[8]陆坤.电子设计技术.电子科技大学出版社.1997