交通灯 进化版.docx

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交通灯进化版

题　　目交通灯控制电路

学生姓名向宽李莎莎黄凯

学生学号14301234133143012341151430123412

专业名称　电子信息工程

指导教师　肖永军　　　　

2016年10月20

一、设计要求：

1、南北（主干道）绿灯亮，东西红灯，50秒计时，时间结束后南北方向的绿灯闪烁2秒，然后黄灯闪烁3秒，变成红灯；东西方向变成绿灯，进入下一个计时。

2、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，30秒计时，计时结束后，东西方向绿灯闪烁2秒，然后黄灯闪烁3秒，变成红灯；南北方向变为绿灯；进入下一个计时，依次循环。

3、运用复位电路的按键来控制RST口的高低电平以此来实现单片的复位功能。

摘要

本设计是关于单片机控制的交通灯模拟系统的设计。

主要内容有交通灯模拟系统设计方案，主要功能，各功能模块的介绍，电路设计，硬件部分设计，软件部分设计，模拟系统的仿真调试，设计方法以及课程设计的心得体会等等。

交通的发达，标志着城市的发达，相对交通的管理则显得越来越重要。

交通灯是城市交通中的重要指挥系统，它与人们日常生活密切相关．随着人们生活水平的提高，对交通管制也提出了更高的要求，因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。

对于复杂的城市交通系统，为了确保安全，保证正常的交通秩序，十字路口的信号控制必需按照一定的规律变化，以便于车辆行人能顺利地通过十字路口。

1、系统总体设计

交通灯设计框图如图1所示，系统有三个部分组成：

时钟复位电路、AT89C51单片机和LED灯。

要求使AT89C51定时/计数器0作为定时器，要求对通行时间进行倒计时，从P1口输出，在LED上显示并进行递减，以此来实现十字路口交通灯的指示功能。

图1系统总体设计图

2、系统硬件设计

（1）系统的复位电路

任何含有计算机的系统，在启动运行时都需要复位，以便CPU和系统中的其他部件都处于某一确定的初始状态，并从这个状态开始执行工作。

同样，单片机在外界的干扰下出现程序跑飞或者进入死循环的状况时，需要人为低进行复位操作，恢复正常状态。

因此，手动复位是微机子系统的一个基本功能要求。

复位电路如图2所示：

图2复位电路

该复位电路由R2，C3和开关RES组成，当开关RES断开时，C3两端电压较高，单片机RST端则为高电平，而当开关RES闭合时，RST端接地，变为低电平，此时单片机复位。

（2）时钟电路

图3时钟电路

时钟电路如图3所示，采用1MHz晶振和两个30Pf瓷片电容，构成一个稳定的自激振荡器。

该电容的大小影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性，为单片机提供标准时钟，其中两个瓷片电容起微调作用。

（3）LED显示电路

本系统信号指示采用LED管显示电路，用六个LED管分两组分别显示东西和南北的红黄绿灯指示情况。

P2口：

P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLAS编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

所有颜色相同且方向一致的LED灯串联，阳极接7405集电极开路六反相器，通过反相器和P2口配合输出高低电平控制LED灯的亮和灭。

图4显示电路

三、系统软件设计

整个系统工作的流程图如图5所示：

图5系统工作流程图

四、系统测试及调试（仿真）

根据实验要求，在protues上进行仿真，所得仿真图如图6所示：

图6系统工作图

经过仿真，基本可以实现功能。

具体如下：

1）南北（主干道）绿灯亮，东西红灯，50秒计时，时间结束后，南

北方向的绿灯闪烁2秒，然后黄灯闪烁3秒，变成红灯；此时东西方向变成绿灯，进入下一个计时。

2）东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，30秒计时，计时结束后，东西方向绿灯闪烁2秒，然后黄灯闪烁3秒，变成红灯；此时南北方向变为绿灯；进入下一个计时，依次循环。

3）工作过程中，随时按下RES键，系统复位，重新进入初始状态重新工作。

五、结论

通过本次试验，能够熟练的运用Protues和Keil等软件，经过操作，发现基本可以实现我们的实验要求，虽然在实验过程中出现了一些问题，比如用VISIO软件画图,但最终还是克服了困难，实现了实验要求，受益良多。