基于51单片机的交通灯(红绿灯)设计论文报告
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目录1 绪论 (1)1.1 课题研究目的 (1)1.2 研究现状 (2)1.3 本文的主要工作 (3)2 系统方案设计 (3)2.1 总体方案设计与分析 (3)2.2 主控制器方案 (4)2.3 显示方案 (5)3 系统电路设计 (5)3.1 主控制器电路 (5)3.1.1 单片机电路 (5)3.1.2 晶振电路 (7)3.1.3 复位电路 (7)3.2 显示电路 (8)3.3 按键电路 (8)3.4 交通灯电路 (9)4 系统硬件设计 (9)4.1 主程序软件设计 (9)4.2 子程序软件设计 (11)4.2.1 显示软件设计 (11)4.2.2 按键扫描软件设计 (13)5 系统测试 (13)5.1 系统调试 (13)5.2 故障检查 (16)6硬件组装与调试 (16)6.1 系统组装 (17)6.2 上电后调试 (18)总结 (19)参考文献 (20)致谢 ...................................................................................................................错误!未定义书签。
附录 (21)附录1:成品图 (21)附录2:原理图 (22)1 绪论1.1 课题研究目的19世纪的时候,英国就出现了世界上首个交通信号灯,因为他的能源来自于煤气的交通信号灯,这种方案在后期的设备运行中很容易产生爆炸,所以后来此种交通信号灯设备就没有在出现了。
到了20世纪的时候,美国的克利夫兰市又有了交通灯设备,然而此次的能源设计方案是电力信号灯。
1930年德国有人开发了选取自动化的设计方案去操作的交通灯,这种设计标志着交通自动操作的起步。
20世纪开始,发达国家第一次选取车辆感应方案处理信号,车辆传感器的主要特点为,此设计能够按照交通拥堵的具体情况去操作交通灯运行的时间参数,这样来解决交通十字路口的拥堵问题,使得车辆可以很快的通过路口,此方案被很多地区进行使用。
基于51单片机控制交通灯课程设计报告本设计课程使用STC89c52型号的芯片及相关元器件自己组装单片机最小系统,并编写程序用于控制交通信号灯。
1.STC89c52的芯片元器件的说明:STC89c52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器(ROM)32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内时钟振荡电路。
此外,STC89c52还可工作于低功耗模式,可通过两种软件选择空闲和掉电模式。
在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。
掉电模式下,保存RAM数据,时钟振荡停止,同时停止芯片内其它功能,STC89c52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
2.STC89c52的功能是:·标准MCS-51内核和指令系统·片内8kROM(可扩充64kB外部存储器)· 32个双向I/O口· 256x8bit内部RAM(可扩充64kB外部存储器)· 3个16位可编程定时/计数器·时钟频率3.5-12/24/33MHz·向上或向下定时计数器·改进型快速编程脉冲算法· 6个中断源· 5.0V工作电压·全双工串行通信口·布尔处理器—帧错误侦测· 4层优先级中断结构—自动地址识别·兼容TTL和CMOS逻辑电平·空闲和掉电节省模式· PDIP(40)和PLCC(44)封装形式3.管脚说明VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
报告书干路—支路口交通信号灯控制器项目目的:通过对模拟交通灯控制系统的操作,让我们掌握定时器和中断系统的综合应用,进一步熟练51单片机的应用.项目要求:本项目主要通过感应开关控制交通灯的切换显示,实现主干路与支路车辆的分流。
(1)在正常情况下,主干道交通灯绿灯一直亮着。
(2)当支路检测到有车辆,60秒后,主干道禁止通行,支路放行。
(3)支路放行30 秒后,恢复正常情况。
项目电路如图:按键S1、S2模拟支路的车辆检测,当S1、S2为高电平(不按下按键)时,表示正常情况。
当S1或S2为低电平(按下按键)时,表示支路上有车辆,将S1、S2接到P3.0、P3.1把信号送入到单片机。
程序设计:源程序代码:#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar time,second,n,m;sbit k1=P3^0;sbit k2=P3^1;Uchar code Tab[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x 80,0x90};//数码管显示0~9的段码表void delay(uint t){uchar i;while(t--)for(i=0;i<255;i++);}void shumaguan(uchar s){P2=0xfd;P0=Tab[s/10];delay(1);P2=0xfe;P0=Tab[s%10];delay(1);}void main(){IE=0x82;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/16;TL0=(65536-50000)%16;while(1){ uchar j;P1=0xde;if(k1==0||k2==0){delay(500);if(k1==0||k2==0){time=40;TR0=1;for(second=60;second>0;)shumaguan(second);TR0=0;P2=0x00;P1=0xf3;delay(3000);for(j=0;j<2;j++){P1=0xfb;delay(200);P1=0xf3;delay(200);}P1=0xeb;delay(500);}}}}void ld() interrupt 1{TR0=0;time--;if(time==0){time=40;second--;if(second==5)P1=0xdf;if(second==4)P1=0xde;if(second==3)P1=0xdf;if(second==2)P1=0xdd;if(second==1)P1=0xdd;}TH0=(65536-50000)/16;TL0=(65536-50000)%16;TR0=1;}项目小结:本项目程序主要包括四部分:主函数、延时函数、数码管显示函数、中断函数。
单片机控制红绿灯系统电气工程学院信息科学与工程学院机械工程学院2013级朱长春(电自5班)李广鹏(电信6班)沈云捷(电信6班)刘文强(机制)李洪珊(电信6班)目录一、前言 (3)二、研究目的 (3)三、单片机概述 (3)1历史 (3)2特点 (5)3基本结构 (5)四、系统设计 (11)1方法与原理 (11)2方案论证与选择 (11)3硬件电路图设计 (12)4软件设计 (12)一、前言1概述十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
本系统采用ATMEL公司生产的单片机AT89C52为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过按键调整红、绿灯燃亮时间的功能;红绿黄灯循环点亮;人行道,紧急情况变换通行方向以及警报。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
二、研究目的道路交通信号灯是交通安全产品中的一种类别,是为了加强道路交通管理,减少交通事故的发生,提高道路使用效率,改善交通状况的一种重要工具。
适用于十字、丁字等交叉路口,由道路交通信号控制机控制,指导车辆和行人安全有序地通行。
交通信号灯的种类主要有:机动车道信号灯,人行横道信号灯(即红绿灯),非机动车道信号灯,方向指示信号灯,移动式交通信号灯,太阳能闪光警告信号灯,收费站天棚信号灯。
交通信号灯是交通信号指挥中的重要组成部分,是道路交通的基本语言。
交通信号灯由红灯(表示禁止通行)、绿灯(表示允许通行)、黄灯(表示警示)组成。
分为:机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。
广泛用于公路交叉路口,弯道、桥梁等存有安全隐患的危险路段,指挥司机或行人交通,促进交通畅通,避免交通事故和意外事故发生。
三、单片机概述1历史诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段,早期的SCM单片机都是8位或4位的。
51单⽚机红绿灯课程设计报告书1 电源提供⽅案为使模块稳定⼯作,须有可靠电源。
因此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。
改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,选择⽅案⼆。
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,我考虑了⼆种⽅案:⽅案⼀:采⽤数码管显⽰。
这种⽅案只显⽰有限的符号和数码字符,简单,⽅便。
⽅案⼆:采⽤点阵式LED 显⽰。
这种⽅案虽然功能强⼤,并可⽅便的显⽰各种英⽂字符,汉字,图形等,但实现复杂,成本较⾼。
综上所述,选择⽅案⼀。
3 输⼊⽅案:设计要求系统能调节灯亮时间,并可处理紧急情况,我研究了两种⽅案:⽅案⼀:采⽤8155扩展I/O ⼝及键盘,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I/O⼝线上接上按键开关。
由于该系统对于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。
综上所述,选择⽅案⼆。
3.1单⽚机交通控制系统的通⾏⽅案设计设在⼗字路⼝,分为东西向和南北向,在任⼀时刻只有⼀个⽅向通⾏,另⼀⽅向禁⾏,持续⼀定时间,经过短暂的过渡时间,将通⾏禁⾏⽅向对换。
其具体状态如下图所⽰。
说明:⿊⾊表⽰亮,⽩⾊表⽰灭。
交通状态从状态1开始变换,直⾄状态6然后循环⾄状态1,周⽽复始,即如图2.1所⽰:图1 交通状态本系统采⽤MSC-51系列单⽚机AT89C51作为中⼼器件来设计交通灯控制器。
实现以下功能:初始东西绿灯亮,南北红灯亮,东西路⼝车通⾏,时隔24s,黄灯闪烁6次。
之后,南北绿灯亮,东西红灯亮,⽅向开始通车,时隔24s,南北黄灯闪烁6次,然后⼜切换成东西⽅向通车,如此重复。
安徽工商职业学院ANHUI BUSINESS VOCATIONAL COLLEGE毕业设计(论文)基于单片机控制的交通灯毕业设计系别:电子信息系专业班级:10应用电子技术2班学号: ******学生姓名:**指导老师:**二零一二年十月基于单片机控制的交通灯毕业设计摘要十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
本设计主要分为五大模块输入:控制电路、时钟控制电路、片内外程序切换控制、显示电路。
以MSC-51系列单片机IntelAT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了AT89C51芯片的P0口设置红灯、绿灯、黄灯燃亮时间的功能;为了系统稳定可靠采用了74LS14施密特触发器芯片的消抖电路,避免了系统因输入信号抖动产生误操作;显示时间直接通过AT89C51的P2口输出,由CD4511驱动LED数码管显示红灯燃亮时间。
关键字:AT89C51LED显示交通灯The Traffic Light Based On The Single-chip ControlAbstractThe intersections vehicle wears shuttle, pedestrian Xi Rang, garage driveway, person's sidewalk, orderly. So depend what to carry out this well arranged order? What to depend is a traffic sign light of automatic conductor system. The control method of the traffic sign light is a lot of. This design is mainly divided into five greatest molds a piece the electric circuit, clock of the importation control a control outside procedure inside the electric circuit, slice to cut over a control and shows electric circuit. Take single slice the machine IntelAT89 C51 of the serieses MSC-51s as a center spare part to design transportation light controller, carried out the AT89 C51's P's 0 people's constitution of the chips red, the function in bright time of green light, Huang2 Deng Ran2;For the sake of system stability the credibility adopted a 74 LS14 airtight trigger eliminate of machine chip to tremble electric circuit especially, avoided system because of importation the signal tremble movable property to living a mistake operation; The P 2 people who shows that time directly passes the AT89 C51 output, is driven LED figures a tube by the CD4511 to show red-light Ran bright time.Key word: The AT89 C51 LED show transportation light目录摘要 (2)ABSTRACT (3)前言 (5)一、工程简介 (6)(一)、概述 (6)(二)、工艺流程图 (7)二、工程设计 (7)(一)、控制方案的确定 (7)(二)、硬件部分 (8)(1)、交通灯控制系统的硬件设计 (8)(2)、硬件系统的设计具备以下原则 (8)(3)、硬件结构框图(如图3所示) (8)(4)、交通灯控制系统的原理框图(如图4所示) (8)(5)、8279的结构及引脚功能 (12)(三)、软件部分 (16)(1)、延时子程序的计算 (17)(2)、流程图(如图8所示) (17)三、系统的试调运行 (18)(一)、硬件调试 (18)(1)、静态调试 (18)(2)、动态调试 (18)四、系统设计及总结特点 (19)致谢 (20)参考文献 (20)附录A:源程序 (21)附录B:电路图 (27)前言本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)摘要随着社会和城市交通的快速发展, 近几年机动车辆数字急剧增加,道路超负荷承载道路现象严重,致使交通事故逐年增加。
交通灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障,因此解决好公路交通信号灯控制问题也成了保障交通有序、安全、快速运行的重要环节。
本设计是一款基于单片机AT89C52为控制核心的交通控制系统,它可以实现对车辆、行人的有效导引。
设计中我们选用红、绿、黄三种不同LED发光管作为车辆和行人的指示,简化了设计,形象直观;采用LED数码管作为倒计时显示,可靠性高、抗干扰能力强。
该系统还可根据交通拥挤情况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。
关键字:单片机AT89S52;LED数码管;通行模式AbstractAlong with the development of society and the rapid development of city traffic, in recent years the motor vehicle numbers increased dramatically, theroad overload bearing road phenomenon is serious, cause traffic accidents the important guarantee, therefore solve good is based on a single chip AT89C52 as the core control traffic control system, it can realize vehicle, pedestrian effective guidance.Design we use red, green, yellow three kinds of LED lamps as the vehicles and the pedestrian 's instructions, simplifies design, visual image; using digital tube LED as the countdown display, according to traffic jams are respectively arranged and sub-trunk roads at the time of passage, to improveefficiency, reduce traffic congestion.Keywords:single chip AT89S52; LED digital tube; traffic pattern.目录一、方案设计与论证 (1)二、系统硬件设计 (2)2.1 总体设计及功能描述 (2)2.1.1 交通灯四种通行模式及行车方向指示 (3)2.1.2 行人通行指示及其实现 (4)2.2 各功能模块硬件设计及实现 (4)2.2.1 单片机控制模块的设计 (4)2.2.2 倒计时显示及状态指示模块的设计 (6)三、系统软件设计 (7)四、系统调试与测试结果分析 (8)五、设计总结 (10)六、参考文献 (11)一、方案设计与论证题目要求要实现交通灯基本信息指示功能的基础上,还要实现倒计时时间和工作状态显示、紧急情况处理等功能,如何选择有效方案至关重要!根据传统十字路口交通灯的设计,可将本系统分为四个模块,第一个模块是控制模块,主要负责整个系统工作的控制和运算,从而使各模块正常工作;第二个模块为显示模块,主要是对车辆和行人应该遵守交通规则的指导性的直观显示,它主要包括倒计时显示和红、绿、黄灯两大部分;第三个模块是输入模块,它的主要作用是辅助控制模块,相当于输入装置,利用它可以对交通灯各路口通行时间的设置以及出现紧急情况时,进行不同工作方式的切换设置;第四个模块是电源模块,它是整个系统的“心脏”,负责给各模块提供合适的电压,让各模块能稳定工作。
51单片机红绿灯设计报告一、设计目的在交通管理中,红绿灯是一种重要的交通设施,能够有效地控制交通流量,保证道路交通的安全和顺畅。
本设计旨在使用51单片机实现一个红绿灯控制系统,通过控制红绿灯的状态来实现交通信号控制。
二、系统设计1.设计原理红绿灯控制系统分为两种模式:定时模式和交通流量感应模式。
在定时模式下,红绿灯会按照预设的时间间隔循环切换;在交通流量感应模式下,通过传感器检测车辆的流量来实现智能控制。
2.硬件设计本设计采用51单片机作为控制核心,配合电路部件包括红绿灯LED 灯、传感器等。
51单片机通过IO口控制LED灯的状态,同时接收传感器信号用于交通流量感应模式。
3.软件设计软件设计主要包含控制程序和交通流量感应算法。
控制程序通过定时器产生中断来实现定时模式下红绿灯的切换;交通流量感应算法通过读取传感器信号来判断是否有车辆通过,进而控制红绿灯的切换。
三、系统实现1.控制程序控制程序主要实现红绿灯状态的切换,包括定时模式和交通流量感应模式的切换逻辑。
在定时模式下,通过定时器中断来实现红绿灯的周期性切换;在交通流量感应模式下,通过传感器信号来判断车辆的流量,并根据流量大小来调整红绿灯的状态。
2.传感器接口传感器接口用于检测车辆的流量,根据传感器的信号来实现对红绿灯状态的控制。
在系统中,传感器可以是红外传感器、光电传感器等,通过检测车辆通过时的信号变化来判断车辆的流量。
3.LED灯控制LED灯控制通过51单片机的IO口来实现,控制红绿灯的状态。
根据控制程序的逻辑,51单片机可以实现红绿灯的亮灭控制,从而实现交通信号的控制。
四、系统优化1.系统稳定性优化为了提高系统的稳定性,在设计中可以加入硬件看门狗等机制来监测系统的运行状态,确保系统正常运行。
2.智能交通流量控制在交通流量感应模式下,可以通过进一步算法优化,实现更加智能的交通流量控制,提高红绿灯的切换效率。
3.软硬件结合优化软硬件结合优化可以进一步提高系统的性能和稳定性,减少系统的延迟,提高交通信号的控制效率。
51单片机红绿灯设计报告一、引言红绿灯是城市道路交通管理中非常重要的设备,它能够有效地控制车辆和行人的通行,维护交通秩序,提高交通效率。
本报告将介绍一种基于51单片机的红绿灯设计,利用单片机的强大功能,实现了智能化、自动化的红绿灯控制系统。
二、设计原理1.硬件设计本设计使用了51单片机,通过其IO口控制LED灯的亮灭。
红绿灯的控制通过三个IO口分别连接到红、黄、绿三个LED灯,通过控制这三个IO口的电平,实现红绿灯的切换。
2.软件设计设计中使用了C语言进行程序开发。
程序通过设置IO口的状态和延时函数,控制红绿灯的切换和延时时间。
三、电路设计1.电路图电路图给出了51单片机、LED灯和电流限制电阻之间的连接关系。
单片机的P1口连接到红、黄、绿三个LED灯上,通过改变P1口的电平,控制LED的亮灭。
2.电路元件说明-51单片机:中央处理器,负责控制整个系统的运行和信号的处理。
-LED灯:用于显示红、黄、绿三种不同的状态。
-电流限制电阻:用于限制电流大小,保护51单片机和LED灯。
四、程序设计程序设计中,通过无限循环实现红绿灯系统的连续运行,程序中设置了红绿灯切换的时间间隔和黄灯亮灭的时间间隔。
五、实验结果经过测试,本设计能够正常地实现红绿灯的切换,各种状态都能够正确显示。
红灯亮10秒,黄灯亮3秒,绿灯亮15秒,然后循环重复。
六、总结本设计利用51单片机的强大功能,实现了红绿灯的自动切换。
通过控制IO口的电平和延时函数,能够实现红绿灯的各种状态的切换。
该设计简单、实用、可靠,适用于城市交通管理中的红绿灯设备。
51单⽚机交通灯设计报告课程设计说明书课程名称:《单⽚机技术》设计题⽬:交通灯设计学院:电⼦信息与电⽓⼯程学院学⽣姓名:学号:专业班级:指导教师:课程设计任务书交通灯设计摘要:近年来随着科技的发展,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,仅单⽚机⽅⾯的知识是不够的,还应该根据具体硬件结构软硬结合,加以完善。
⼗字路⼝车辆穿梭,⾏⼈熙攘,车⾏车道,⼈⾏⼈道,有条不紊,那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的⾃动指挥系统。
交通信号灯控制⽅式很多。
本系统采⽤51系列单⽚机ATMEL89C51为核⼼控制器件来设计交通信号灯控制器,实现亮绿灯通⾏,亮黄灯闪烁并发声警⽰,亮红灯禁⽌通⾏的功能,并显⽰通⾏或禁⽌通⾏倒计时,紧急按键信号灯加时和紧急按键南北、东西红绿灯跳变。
本系统使⽤性强,操作简单,容易实现,扩展功能强,可⾃⾏修改程序扩展⾃⼰想要实现的功能。
关键词:交通灯,单⽚机,复位电路⽬录1. 设计背景 (1)1.1设计原因 (1)1.2个⼈意义 (1)2.设计⽅案 (1)2.1总体⽅案提出 (1)2.2稳压电源⽅案设计与分析 (1)2.3复位电路⽅案设计与分析 (2)3. ⽅案实施 (2)3.1总体设计框图 (2)3.2硬件设计 (3)3.3软件设计 (6)3.4电路仿真 (10)3.5制板⼦与安装过程 (11)3.6软硬件调试 (11)4. 结果与结论 (12)5 收获与致谢 (12)6. 参考⽂献 (12)7. 附件 (13)7.1硬件电路图 (13)7.2元器件清单 (14)7.3作品实物图 (15)7.4源程序: (16)1. 设计背景1.1设计原因随着社会的进步,交通的⾼速发展,红绿灯已经成为了我们⽣活中不可或缺的⼀部分,如今,红绿灯已经安装在各个道路的交接⼝处,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的⼿段。