单片机交通灯设计—单片机毕业设计论文
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毕业设计(论文)(2016届)题目:基于单片机的交通灯的设计专业名称:姓名:学号:班级:指导教师:年月日摘要对基于单片机的交通灯控制系统进行了设计。
系统功能为:以MCS-51系列单片机作为控制核心,设计并制作交通灯控制系统,东西南北四个方向具有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯,用计时器显示路口通行转换剩余时间,在特种车辆如119、120通过路口时,系统可自动转为特种车辆放行,其他车辆禁止通行状态。
在对系统功能分析的基础上,提出了三种设计方案,经比较,选择性能较优的LED动态循环显示方案进行了设计。
设计包括硬件和软件两大部分。
硬件部分包括单片机最小系统、时间显示、交通灯显示三部分。
选用AT89C51单片机作为控制核心,东西南北四个方向设置了LED 时间显示和交通灯显示,时间显示采用三位LED显示器,交通灯显示则采用红绿双色高亮发光二极管来模拟。
软件采用了模块化的设计方法,主要分为主程序、定时器中断服务子程序、倒计时显示子程序、交通灯模拟显示子程序四部分。
在实验板上制作了基于单片机的交通灯控制系统样机,对硬件和软件部分分别进行了调试,再进行了软硬件联调,得到的交通灯控制系统样机实物,可圆满地完成毕业设计任务书所要求的功能。
关键词:交通灯单片机 AT89C51目录第一章概述 (1)1.1研究背景 (1)1.2单片机认识 (1)1.3单片机的应用 (2)第二章方案设计 (3)2.1题目分析 (3)2.1.1实验目的 (3)2.1.2设计任务与要求 (3)2.2方案选择 (3)2.3方案组成部分 (4)第三章LED显示器与AT89C51 (5)3.1LED显示器简介 (5)3.2单片机AT89C51 (6)3.2.1AT89C51的主要性能 (6)3.2.2 AT89C51的引脚功能 (6)3.2.3 AT89C51的内部结构 (9)第四章相关原理及硬件电路设计 (13)4.1交叉路口及交通信号控制概论 (13)4.2 LED相关原理 (14)4.3数码管简介 (14)第五章各模块电路 (15)5.1 主控制系统 (15)5.2 晶振、复位 (15)5.3按键模块 (15)5.4通行灯输出控制 (16)5.5时间显示电路 (16)5.6电源电路 (17)第六章 proteus软件仿真 (18)6.1 protues软件仿真效果图 (18)第七章电路板的运行效果图 (20)7.1电路板的接线与无状态图 (20)7.2复位时各灯的显示 (20)7.3交通灯应用效果图 (21)第八章心得体会 (23)参考文献 (24)附录 (25)第一章概述1.1研究背景社会在发展,经济突飞猛进的同时,城市化进程也在不断加深,机动车已成为城市生活不可或缺的代步工具,交通问题也渐渐成为城市的通病。
基于单片机的交通灯控制系统设计毕业论文摘要:随着城市交通的日益发展,交通信号灯的控制方式也在不断地更新和优化。
本文基于单片机设计了一种交通灯控制系统,该系统具有高效、稳定和可靠的特点。
首先介绍了交通信号灯的发展背景和现有的控制系统,然后详细介绍了系统的硬件和软件设计,包括信号灯的控制逻辑、硬件电路的设计和单片机程序的编写等。
最后进行了实验测试,验证了系统的性能和可靠性。
实验结果表明,该交通灯控制系统能够有效地提高道路交通的效率和安全性,具有较好的应用前景。
关键词:交通灯控制系统、单片机、硬件设计、软件设计、实验测试第1章绪论1.1研究背景随着社会的不断发展和人口的快速增长,城市道路上的交通流量也在不断增加。
如何保障道路交通的安全和顺畅,成为了一个十分重要的问题。
交通信号灯作为一种重要的交通控制设备,对于减少交通事故和提高道路通行效率具有重要的作用。
传统的交通信号灯控制方式主要基于定时控制,缺乏智能化和动态性。
因此,我们需要开发一种新的交通灯控制系统,以满足现代交通需求。
1.2研究目的与意义本文旨在设计一种基于单片机的交通灯控制系统,提高交通灯的控制精度和灵活性,优化道路通行效率和交通安全性。
该系统具有高效、稳定和可靠的特点,适用于各种道路交通场景,并且可以根据实际情况进行灵活的调整。
第2章系统设计与实现2.1系统框架本系统由三个交通信号灯组成,分别为红灯、黄灯和绿灯。
这三个信号灯通过单片机控制,根据交通情况和车辆流量的变化来调整信号灯的显示状态。
2.2硬件设计本系统的硬件设计包括电源电路、信号灯电路和单片机控制电路等。
其中,电源电路提供系统所需的电源电压和电流;信号灯电路负责控制信号灯的亮灭;单片机控制电路负责接收和处理输入信号,并控制信号灯的显示状态。
2.3软件设计本系统的软件设计主要包括单片机程序的编写。
其中,单片机程序通过交通信号灯的控制逻辑和状态机设计,实现对信号灯的控制和调度。
第3章实验测试与结果分析为了验证系统的性能和可靠性,我们进行了一系列实验测试。
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。
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。
目录1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1)1。
1 设计课题任务 (1)1。
2 功能要求说明 (1)1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明 (1)2 硬件系统的设计 (3)2.1 硬件系统各模块功能简要介绍 (3)2。
2 电路原理图、PCB图、元器件布局图 (3)2.3 元器件清单 (3)3 软件系统的设计 (4)3.1 单片机资源使用的情况 (4)3。
2 软件系统模块功能介绍 (4)3。
3 程序流程框图 (4)3。
4 程序清单 (7)4 设计结论及误差分析 (8)4.1 数字电子钟的设计结论及使用说明 (8)4.2 误差分析 (8)5 设计总结与体会 (9)5.1设计总结 (9)5。
2 教学建议 (9)参考文献 (10)附录A (11)附录B (13)附录C (14)1设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1。
1 设计课题任务设计一个具有特定功能的十字路口交通灯.1.2 功能要求说明该交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P。
”,进入准备工作状态。
按开始键则开始工作,按结束键则返回“P。
"状态。
要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行,甲车道为主车道,每次通车时间为60秒,乙车道为次车道,每次通车时间为30秒,要求黄灯亮3秒,并且1秒闪烁一次。
有应急车辆出现时,红灯全亮,应急车辆通车时间10秒,同时禁止其他车辆通过.1。
3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明1。
3.1 总体方案介绍本课程设计用单片机直接控制信号灯的状态变化,基本上可以指挥交通的具体通行,而接入LED数码管就可以显示倒计时以提醒行使者,更具人性化.本系统在此基础上,加入了紧急状态下的运行.本设计系统以单片机为控制核心,连接成最小系统,由独立式键盘模块、复位电路模块、晶振电路模块产生输入,LED 信号灯状态模块,数码管倒计时模块接受输出。
系统的总体框图如图1所示。
键盘设置模块对系统输入模式选择及具体通行时间设置的信号,系统进入正常工作状态,执行交通灯状态显示控制,同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。
交通灯管理系统设计【摘要】“交通灯管理系统”是在微型计算机科学与技术的指导下,结合单片机的特点,采用硬件设计与软件控制相结合的开发模式,运用开发简单、移植性好的C语言开发而成的一款实用性强的系统。
本系统采用单片机STC89C52为中心器件来设计交通灯控制器,以Keil uVision3为主要开发工具,并结合proteus sp2仿真软件设计实现了能根据实际交通状况调整红、绿、黄灯点亮时间,LED倒计时显示的功能;本系统实用性强、操作简单、扩展功能方便。
论文主要介绍系统详细设计过程,并对显示、按键控制、T0定时等主要模块进行了详细描述,最后说明了本系统存在的问题和该领域的发展前景。
【关键词】单片机;AT89S51;Keil uVision3;proteus s【正文】一、系统开发目的随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。
人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。
设计一种简便的改进型交通灯控制系统就显得很有必要,这种交通灯控制系统可以让交通管理人员根据实际道路行人、车流量的情况,及时调整行人、车流的通行时间,从而解决上述情况的发生,减少不必要的时间浪费。
二、系统开发设计思路该系统在十字路口的主道路上分别采用三色发光二极管模拟红绿黄指示灯,并采用7段LED数码管显示倒计时时间,时间到后相应路口的指示灯点亮,同时在四个路口的人行道旁都设计有红绿指示灯,方便行人通行。
用户可以根据实际需要调整系统倒计时时间;各个路口的指示灯按照设定的时间显示; LED倒计时显示。
三、系统开发工具本系统的开发设计主要用到的软件有Keil uVision3 调试编译软件和Proteus SP2电路设计仿真软件等。
四、系统的可行性研究1.系统的功能介绍:上电或复位以后,就进入默认的设置状态,即东西方向主干道路,南北方向主干道路开始时间倒计时同时,东西南北四个方向上都配合有LED数码管倒计时显示牌;东西倒计时到后绿灯熄灭,黄灯开始闪烁并进入5秒倒计时状态,倒计时为0时,东西红灯点亮、黄灯熄灭进入倒计时状态,南北方向倒计时到,红灯熄灭、绿灯点亮,然后依次循环显示。
本科毕业论文(设计)题 目 基于单片机的交通灯的设计与制作学 院 电子信息工程 专 业 电子信息工程 班 级 09统本电信01班学号学生姓名杨科指导教师李坡完成日期2012.11 西安思源学院教务处制二〇一年月摘要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,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件与软硬件结合,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MSC-51系列单片机AT80C51和可编程并行IO接口芯片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8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩3秒时黄灯闪烁警示,本设计还设有紧急状态。
实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键词:单片机交通灯控制器设计实现AbstractThis system adopts MSC-51 series only that machine Intel8031 with but programming parallel interface chip 8255A of IO is central device the design controller of traffic lights, measure according to actual wagon flow the PI installation bonus and green light that passes through 8031 chips burn to light the function of time ;For system stabilize reliable because of ,Realize目录第一部分基础部分 (3)一、项目概述 (3)(一)单片机发展概述 (3)(二)项目介绍 (5)二、系统设计 (9)(一)框图设计 (9)(二)知识点 (9)(三)硬件设计 (10)(四)元件清单 (10)(五)程序流程图 (12)(六)程序清单 (13)三、仿真实验步骤 (16)(一)仿真过程介绍 (16)(二)系统仿真及调试 (17)(三)实物图效果 (22)四、补充:AT89C51介绍 (24)(一)AT89C51简介 (24)(二)主要特性 (24)(三)管脚说明 (24)第二部分拓展部分 (27)一、简介 (27)二、元件清单 (27)三、硬件及系统设计 (28)(一)硬件设计 (28)(二)仿真效果图 (29)(三)软件程序 (31)第三部分创新部分 (35)一、概述 (35)(一)电源提供方案: (35)(二)显示界面方案 (35)(三)输入方案 (35)二、系统硬件电路设计 (35)(一)通行灯输出控制 (35)(二)时间显示模块 (35)(三)特种车辆自动控制模块 (36)(四)电路仿真图 (36)(五)实物图 (37)三、系统主要程序设计 (39)(一)主要程序简介 (39)(二)扩展交通灯系统完整程序 (40)总结 (53)致谢 (53)参考文献 (54)引言当今,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。
摘 要:随着世界范围内科技的发展,随着世界范围内科技的发展,社会的进步,社会的进步,但也导致城市化进程的加快,但也导致城市化进程的加快,越来越多的人越来越多的人也买得起车了,也买得起车了,从而导致交通拥挤的现象时有发生。
从而导致交通拥挤的现象时有发生。
从而导致交通拥挤的现象时有发生。
由此可以看出,由此可以看出,简单的十字路口交通信号灯已经不能适应现代化发展的潮流,因此需要一个更加合理、有效的智能交通灯控制系统来缓解城市交通的压力。
在现代,在现代,利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。
利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。
运用单片机运用单片机控制交通信号灯比较方便,而且性能高,控制交通信号灯比较方便,而且性能高,易于控制。
易于控制。
易于控制。
所以,所以,所以,我们有必要对这一课题进行一次我们有必要对这一课题进行一次系统的研究学习。
在本次毕业设计中,我的主要设计任务是在一个十字路口设计一个交通信号灯控制系统,号灯控制系统,并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。
并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。
并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。
本系统由本系统由AT89C51单片机、交通信号灯状态控制电路、通信号灯状态控制电路、LED LED 数码管显示电路、按键电路组成。
系统除了拥有基本交通信号灯状态控制功能外,还具有倒计时、时间设置等功能。
关键词:单片机单片机 交通信号灯交通信号灯AbstractWith the worldwide development of science and technology, the progress of the society, but also led the city to speed up, more and morepeople can afford to buy a car, causing traffic congestion phenomenon, can be seen, traffic lights at the crossroads of simple already can not adapt to the modern development trend, so we need a smart traffic the lamp is more reasonable, effective control system to alleviate the city traffic pressure.In modern times, to achieve control of traffic lights using SCM into the mainstream of our traffic regulation. The use of single-chipmicrocomputer to control the traffic signal lamp is convenient, high performance, easy to control. Therefore, we are necessary to study a system on this subject. In this graduation design, the main design taskis to design a control system of traffic lights at a crossroads, and the use of single-chip microcomputer to the reasonable control of the system. This system consists of AT89C51 microcontroller, a key circuit, the state of the traffic lights control circuit, LED digital tube display circuit.In addition to the basic state of the traffic lights control function, but also has a countdown, time setting and other functions.Keywords Keywords:: SCM, traffic signal lamp目 录1 绪论 . (1)1.1交通控制系统的设计背景 . ................................................................................................ 1 1.2交通控制系统设计的现实意义 . ....................................................................................... 1 1.3 国内外交通信号灯系统的发展情况 . .. (1)1.4 主要研究内容 . (2)2 单片机交通控制系统方案设计 (3)2.1单片机交通控制系统的通行方案 (3)2.2 单片机交通控制系统基本原理及所要实现的功能 (3)2.2.1 基本原理 (3)2.2.2 所要实现的要求 . (3)2.3单片机交通控制系统框图 . (4)3 系统硬件电路的设计 . (5)3.1 控制芯片AT89C51单片机 . ............................................................................................... 5 3.1.1 AT89C51单片机简介 . .. (5)3.1.2 AT89C51单片机的主要性能 . (5)3.1.3 单片机组成及结构 . ........................................................................................................ 5 3.1.4 单片机各引脚功能 . ........................................................................................................ 6 3.1.5 AT89C51的中断源 (8)3.2 LED 数码管 ........................................................................................................................... 8 3.3 发光二极管 .. (9)3.4 各电路模块设计 (10)3.4.1 单片机最小系统 . ........................................................................................................... 10 3.4.2 交通信号灯显示电路 ................................................................................................. 10 3.4.3 倒计时显示电路 . .. (10)3.4.4 按键操作电路 (11)4 系统程序设计 (13)4.1主程序框图 (13)4.2 交通灯闪烁子程序 . (13)4.3 LED 数码管显示子程序 . ................................................................................................... 14 4.5 红绿灯时间调整程序 . (15)5 交通灯控制系统仿真与调试 . (18)5.1 开发软件—开发软件—KeilC51KeilC51········································································································ 18 5.2仿真软件—仿真软件—Proteus Proteus 简介............................................................................................... 18 5.3 系统仿真结果 . .. (18)总 结 .............................................................................................................. 20 致 谢 .. (21)参考文献 . (22)附 录 (23)第 1 页 共27页1 绪论1.1交通控制系统的设计背景随着世界范围内城市化进程的加快,并且汽车越来越普及化,城市的交通状况已经成为一个全球性的问题。
一、设计要求:交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时,令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭,并且用LED数码管显示时间。
用8051做输出口,控制十二个发光二极管燃灭,模拟交通灯管理。
二、设计任务和内容:任务:设计一个能够控制交通十字路口十二盏交通信号灯的模拟系统。
要求交通信号灯必须按照交通规则的模试来运行。
内容:因为本课程设计是单片机交通灯的控制设计,所以要了解实际交通灯的变化情况和规律。
假设一个十字路口为东西南北走向。
初始状态O为东西红灯,南北红灯。
然后转状态1东西红灯,南北绿灯通车。
过一段时间转状态2南北绿灯灭,黄灯闪烁几次,东西仍然红灯。
再转状态3,东西绿灯通车,南北红灯。
过一段时间转状态4,东西绿灯灭,闪几次黄灯,南北仍然红灯。
最后循环至状态1。
注意:双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起,公用负端。
当红色正端加高电平,绿色正端加低电平时,红灯亮;红色『F端加低电平,绿色正端加高电平时,绿灯亮;两端都加高电平时,黄灯亮。
三、控制系统的总体要求:1.执行程序时,初始态为四个路口的红灯全亮之后;2.东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,东西路口方向通车;3.延时一段时间后,东西路口的绿灯熄灭,黄灯开始延时并且开始闪烁,闪烁5次后,东西路口红灯亮,而同时南北路口的绿灯亮,南北路口方向开始通车;4.延时一段时间之后,南北路口的绿灯熄灭,黄灯开始延时并且丌始闪烁,闪烁3次之后,再切换到东西路口方向;之后重复2到4过程……四、设计思想原理:(1)交道口模型如图所示:(2)交通灯控制规则如下:1)每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。
每个灯有红、绿两种颜色。
自行车与汽车共用左拐、右拐和直行灯。
2)共有四种通行方式:①车辆南北直行、各路右拐,南北向行人通行。
南北向通行时间为1分钟,各路右拐比直行滞后10秒钟开放。
②南北向左拐、各路右拐,行人禁行。
通行时间为1分钟。
③东西向直行、各路右拐,东西向行人通行。