毕业设计-单片机控制交通灯控制系统设计
基于单片机的交通灯控制系统设计毕业论文
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。
51单片机交通灯毕业设计方案
51单片机交通灯毕业设计方案
以下是一个基于51单片机的交通灯设计方案:
1. 硬件设计:
- 使用51单片机作为主控制器。
- 使用红黄蓝三个LED作为信号灯的显示器件。
- 使用按钮作为手动触发信号灯切换的输入设备。
- 使用数码管显示当前信号灯状态的计时器。
- 使用适当的电阻、电容、继电器等连接单片机和LED、按钮、数码管等。
2. 软件设计:
- 配置51单片机的I/O口,将LED、按钮和数码管连接到正
确的引脚。
- 编写主程序,设置中断或轮询等方式读取按钮状态,并根
据按钮状态切换信号灯状态。
- 通过控制LED引脚的输出电平,实现红黄蓝三个信号灯的
闪烁、亮灭和切换。
- 使用定时器计时,实现信号灯的定时控制。
根据交通规则,红灯、黄灯、绿灯的显示时间可以根据需要设定。
- 使用数码管显示当前信号灯的状态和剩余时间,方便车辆
和行人了解交通灯变化。
3. 功能设计:
- 根据交通规则,设置交通灯的变换顺序和时间,确保道路
的交通流畅和安全。
- 根据需要加入手动触发信号灯切换的功能,允许人工控制,
例如紧急情况下的交通调节。
- 可以考虑加入流量检测、车辆和行人优先等功能,提高交
通效率和安全性。
- 可以通过串口或无线通信模块,实现与其他设备的联动,
例如与车载导航系统、交通监控系统等的数据交换和协同控制。
以上是一个基本的51单片机交通灯设计方案,可以根据具体
需求进行进一步调整和优化。
毕业设计53基于单片机的交通灯控制系统设计
课程设计报告—基于单片机的交通灯控制系统设计学号:姓名:班级:指导教师:日期:2008-3-26目录一.设计目的 (3)二.设计方案 (3)三.设计原理 (3)四.理论分析与计算 (5)五.程序设计流程图与程序源代码 (7)六.设计总结 (10)七.设计心得体会 (11)八.参考文献 (11)九.附录 (12)基于单片机交通灯控系统设计一:设计目的1、了解8255芯片的工作原理,熟悉其初始化编程方法以及输入、输出程序设计技巧。
学会使用8255并行接口芯片实现各种控制功能。
2、熟悉8255内部结构和与8088的接口逻辑,熟悉8255芯片的3种工作方式以及控制字格式。
3、通过单片机课程设计,熟练掌握汇编语言的编程方法,将理论联系到实践中去,提高我们的动脑和动手的能力;4、分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合实际阐述了交通灯控制系统的工作原理,设计出一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。
二:设计方案东西、南北两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯,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。
黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换,且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。
直接在IO口线上接上按键开关。
因为设计时精简和优化了电路,所以剩余的口资源还比较多,我们使用四个按键,分别是K1、K2、K3、K4。
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,故选择此方案。
三:设计原理8051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。
8255是INTEL公司专为需要扩展IO 接口的各种微处理器专门设计的一种可编程IO扩展。
具有使用方便,通用性强的特点,也成为单片机与外部设备连接时所选用的中间接口芯片,在单片机应用系统中得到广泛使用。
交通灯单片机课程设计报告
课程设计报告:交通灯单片机控制系统1. 设计目的本课程设计旨在让学生通过使用单片机开发一个简单的交通灯控制系统来加深对单片机编程和控制原理的理解。
该系统可以模拟道路上的交通灯,实现红灯、绿灯和黄灯的循环控制,并可以通过按键进行手动控制。
2. 设计原理2.1 交通灯状态交通灯状态包括红灯、黄灯和绿灯,它们按照固定的时间间隔循环切换。
2.2 按键控制设计中使用一个按键用于手动控制交通灯状态切换。
按下按键时,会切换到下一个灯状态。
3. 硬件方案3.1 单片机本设计采用ATmega328P单片机,它具有足够的GPIO引脚用于控制交通灯的LED。
3.2 LED使用红色、黄色和绿色LED模拟交通灯的三种状态。
3.3 按键一个按键连接到单片机的GPIO引脚,用于手动切换交通灯状态。
4. 软件方案4.1 控制逻辑编写单片机程序,实现交通灯状态的循环切换和按键控制逻辑。
4.2 定时器使用定时器来控制交通灯状态切换的时间间隔。
4.3 中断配置按键的中断,以便在按下按键时进行状态切换。
5. 实施过程连接硬件组件,包括LED、按键和单片机。
编写单片机程序,包括交通灯状态切换逻辑、定时器配置和按键中断处理。
编译并烧录程序到单片机。
运行程序,观察交通灯的状态切换和按键控制是否正常。
6. 测试结果经过测试,交通灯控制系统能够正常运行。
交通灯状态按照预定的时间间隔循环切换,同时按下按键可以手动切换状态,符合设计要求。
7. 问题解决在实施过程中,遇到了一些问题,如硬件连接错误和程序逻辑错误。
通过仔细检查和调试,成功解决了这些问题。
8. 总结本课程设计使我深入了解了单片机编程和控制系统的原理,通过实际动手操作,更好地掌握了这些概念。
设计交通灯控制系统是一个有趣且教育性的项目,我对单片机编程有了更深入的理解,这对我的学习和职业发展都有所帮助。
这个示例课程设计报告可以作为参考,你可以根据具体的课程设计要求和硬件平台的不同来进行调整和扩展。
基于单片机的交通灯设计
基于单片机的交通灯设计为了提高城市交通的效率和安全性,交通信号灯作为一个重要的交通管理措施被广泛应用于各种路口和交叉口。
成为了近年来一个备受关注的研究方向。
单片机作为一种集成电路,具有可编程性和高度灵活性,能够实现各种功能的控制和管理。
因此,利用单片机技术设计交通信号灯可以更好地满足现代城市交通管理的需求,提高交通效率,减少交通事故的发生。
本文将分为以下几个部分来详细介绍基于单片机的交通灯设计。
首先,将介绍交通信号灯的发展历史和现状,分析传统的交通信号灯存在的问题和不足。
然后,将介绍单片机技术在交通信号灯设计中的应用和优势,探讨利用单片机实现交通信号灯控制的原理和方法。
接着,将详细介绍基于单片机的交通信号灯系统的硬件设计和软件设计,包括单片机的选型和编程,各个灯的控制逻辑以及整个系统的实现过程。
最后,将通过实验验证基于单片机的交通信号灯设计的可行性和有效性,并对该设计方案进行优化和改进。
交通信号灯作为一种重要的城市交通设施,可以指挥车辆和行人按照规定的时间和顺序通行,有效地控制交通流量,减少交通拥堵和事故发生。
然而,传统的交通信号灯存在一些问题,如固定的时间设置导致交通拥堵,无法适应实际交通情况变化等。
因此,设计一种智能化、自适应的交通信号灯系统显得尤为重要。
单片机作为一种集成电路,具有逻辑控制功能和高度可编程性,可以实现复杂的控制任务。
利用单片机技术设计交通信号灯系统,能够实现灵活的控制策略,根据实际交通情况自动调整灯光的亮灭时间,提高交通效率,减少交通事故的发生。
因此,基于单片机的交通信号灯设计成为了当前交通管理领域的研究热点之一。
在基于单片机的交通信号灯设计中,硬件设计和软件设计是两个关键的环节。
硬件设计包括单片机的选型、外围器件的选择和连接等。
在选择单片机时,需要考虑其性能、功耗、成本等因素,满足交通信号灯系统的实际需求。
外围器件的选择和连接也需要考虑到稳定性、可靠性和安全性等因素,保证交通信号灯系统的正常运行和可靠性。
基于单片机的交通灯控制系统设计与实现
基于单片机的交通灯控制系统需要包含以下组成部分:1.硬件设备组成:单片机、LED 灯、显示屏等硬件设备。
2.设计思路描述:交通灯控制系统的设计思路是基于定时器的,利用计数器和定时器来控制红绿灯的转换,同时通过按键检测实现手动控制。
3.程序设计:程序需要完成按键检测、信号灯控制和定时器计数等功能。
具体实现可以分为以下几步:(1) 根据硬件设备的引脚对应关系,定义各个引脚的控制方式和状态。
(2) 在程序中定义计时器和定时器,用于计时和设置红绿灯状态。
例如,计时器每隔一定时间就会触发定时器,设置红绿灯的状态,并且根据状态判断相应的亮灯和熄灯。
(3) 通过按键检测来实现手动控制,当检测到按键按下时,立即切换灯的状态,当再次按下时,又立即切换回之前的状态。
4.实现代码:下面是一个该系统的简单代码示例,供参考:#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit KEY1 = P3^0;//按键定义sbit RED = P2^2;//红灯定义sbit YELLOW = P2^1;//黄灯定义sbit GREEN = P2^0;//绿灯定义/*函数声明*/void initTimer0();void delay1ms(uint count);/*主函数*/int main(){initTimer0();/*初始化计时器*/while(1){if(KEY1 ==0){/*按键按下*/delay1ms(5);/*消抖*/if(KEY1 ==0){/*仍然按下*//*绿灯亮10s*/GREEN =1;delay1ms(10000);GREEN =0;/*黄灯亮3s*/YELLOW =1;delay1ms(3000);YELLOW =0;/*红灯亮7s*/RED =1;delay1ms(7000);RED =0;/*黄灯亮2s*/YELLOW =1;delay1ms(2000);YELLOW =0;}}}return0;}/*函数定义*/void initTimer0(){TMOD &=0xF0;TMOD |=0x01;TH0 =0xFC;TL0 =0x18;EA =1;ET0 =1;TR0 =1;}/*1ms延时函数*/void delay1ms(uint count){uint i,j;for(i=0;i<count;i++){for(j=0;j<125;j++){}}}/*计时器中断函数*/void timer0() interrupt 1{TH0 =0xFC;TL0 =0x18;}以上是一个简单的基于单片机的交通灯控制系统设计与实现示例。
单片机课程设计交通灯总结
单片机课程设计交通灯总结在单片机课程设计中设计交通灯控制系统是一个常见而有趣的项目。
以下是一个关于交通灯控制系统单片机课程设计的总结:设计目标:实现一个模拟交通路口的交通灯控制系统,包括红灯、绿灯、黄灯状态的切换,考虑不同方向车辆的通行情况。
硬件与软件要求:1.使用单片机(如AT89C51)作为主控制器。
2.连接LED灯模拟交通灯的红、黄、绿三个状态。
3.设置按钮或传感器来模拟车辆和行人的触发信号。
4.使用编程语言(如C语言)编写单片机程序,实现交通灯的状态切换逻辑。
设计步骤:1.确定交通灯状态:定义红、黄、绿三个状态,确定每个状态的持续时间。
2.设计状态切换逻辑:编写程序逻辑,根据不同的触发条件切换交通灯的状态。
例如,通过按钮触发或设置定时器来模拟车辆和行人的触发。
3.处理不同方向的通行:考虑路口不同方向的车辆通行情况,确保交通灯切换的合理性。
可以设置不同方向的灯的状态互斥。
4.实现程序代码:使用C语言等编写程序代码,并通过编译器将代码烧录到单片机中。
5.调试与优化:在实际硬件上进行调试,确保交通灯的状态切换和触发条件的逻辑正确。
根据实际情况优化代码,提高系统的稳定性和可靠性。
设计成果:成功设计并实现了一个交通灯控制系统,具有良好的交互性和可扩展性。
系统能够模拟真实路口的交通流量情况,通过合理的状态切换实现车辆和行人的有序通行。
学到的知识与技能:1.掌握单片机编程技能,包括IO口控制、定时器使用等。
2.熟悉硬件与软件协同设计的过程。
3.提高了系统设计和调试的能力。
4.学习了如何考虑不同方向车辆通行情况,提高了系统的实用性。
反思与展望:通过这个项目,我更深入地理解了单片机的工作原理和编程技术。
在未来,可以考虑增加更多的功能,如紧急情况下的交通灯切换、LED显示屏显示等,以提高系统的智能化和实用性。
这个课程设计不仅锻炼了我的技术能力,也培养了我对系统设计的整体思考能力。
(完整word版)基于单片机的交通灯控制系统设计
基于89C51的交通灯控制系统设计目录摘要 01.设计任务与要求 02.系统硬件设计 (1)3.系统软件设计 (4)4. Proteus软件仿真 (4)5.设计心得 (5)6.参考文献 (6)附录 (6)交通灯控制系统设计摘要自从1858年英国人发明了原始的机械扳手交通灯之后,随后的一百多年里,交通灯改变了交通路况,也在人们日常生活中占据了重要地位,随着人们社会活动日益增加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它的功能,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著的效果。
近年来,随着科技的飞速发展,电子器件也随之广泛应用,其中单片机也不断深入人民的生活当中。
本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。
从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。
系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛的应用前景。
本模拟系统由单片机硬/软件系统,两位8段数码管和LED灯显示系统等组成,较好的模拟了交通路面的控制。
关键词:交通灯单片机数码管LED灯1.设计任务与要求东西、南北两干道交于十字路口,各干道有一组红、绿、黄三个指示灯,指挥车辆和行人安全通行。
东西方向为主干道,通行时间为40秒;南北方向为支干道,通行时间为30秒。
通行时间最后3秒,绿灯灭,黄灯闪烁,黄灯闪烁完毕变更通行车道。
通行时间由数字显示器显示,黄灯3秒闪烁不单另计时。
2.系统硬件设计根据上面的功能要求,硬件系统主要有单片机模块、指示灯模块和倒计时显示模块。
各模块选择如下:(1)单片机模块主控芯片采用AT89C51单片机,其管脚图如图1所示。
图1 AT89C51引脚图AT89C51是AT89C5X系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
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。
基于单片机的智能交通灯控制系统设计与实现
基于单片机的智能交通灯控制系统设计与实现智能交通灯控制系统是一个基于单片机技术的交通管理系统,通过智能化的控制算法和传感器设备来实现交通信号的自动控制,提高交通效率和安全性。
下面将详细介绍智能交通灯控制系统的设计与实现。
首先,智能交通灯控制系统需要使用一种合适的单片机进行控制。
在选择单片机时,需要考虑处理性能、输入输出接口的数量和类型,以及对实时性的要求。
一般来说,常用的单片机有STM32、Arduino等。
在本设计中,我们选择了STM32作为控制器。
其次,智能交通灯控制系统需要使用多个传感器设备来感知各个方向上的交通情况。
常用的传感器包括车辆识别感应器、红外线传感器和摄像头等。
这些传感器可以通过GPIO和串口等接口与单片机进行连接,并通过单片机的开发板上电路来提供供电和信号转换。
接下来,智能交通灯控制系统需要设计一个合适的算法来根据传感器的输入数据进行交通灯的控制。
在设计算法时,需要考虑各个方向上的交通情况、优先级和交通流量等因素。
一个常见的算法是基于信号配时的方式,通过设置不同的绿灯时间来实现交通流量的优化。
此外,智能交通灯控制系统还需要具备良好的用户界面,方便交通管理员进行参数设置和监控。
可以使用LCD屏幕显示当前的交通灯状态和交通流量等信息,通过按键和旋钮等输入设备进行操作。
在实现智能交通灯控制系统的过程中,需要进行软件和硬件的开发。
软件开发涵盖了单片机程序的编写,包括传感器数据的采集和处理、交通灯状态的控制和显示等。
硬件开发涵盖了电路的设计和制作,包括传感器的接口电路、电源管理电路和输入输出控制电路等。
最后,在实现智能交通灯控制系统后,需要进行测试和调试。
通过对系统进行功能测试和性能测试,检验系统的稳定性和可靠性。
在实际应用中,还需要考虑交通流量的变化和高峰时段的处理,以及与其他系统的接口和数据交互。
综上所述,基于单片机的智能交通灯控制系统设计与实现需要考虑单片机的选择、传感器设备的使用、控制算法的设计、用户界面的设计、软件和硬件开发等环节。
基于单片机的交通灯
按键处理程序:检测按键开关的状态,实现手动控 制交通信号的切换
报警处理程序:在系统异常时,控制蜂鸣器和LED指 示灯发出报警
3系统实现ຫໍສະໝຸດ 3 系统实现代码实现
基于51单片机的交通灯控制系统的代码实现主要采用C语言。下面是一个简单的示例代码 ,用于实现基本的交通灯控制逻辑
基于51单片机的交通 灯‘
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1 引言 2 系统设计 3 系统实现
1
引言
1 引言
2
系统设计
2 系统设计
硬件设计
基于51单片机的交通灯控制系统硬件部分主要由单片机、电源模块、LED灯模块、按键模 块和报警模块组成。具体设计如下
单片机:采用8051单片机,负责处理和控制系统的各个模块 电源模块:为整个系统提供稳定的工作电压,一般采用5V直流电源
3 系统实现
调试与测试
在代码实现后,需要对系统进行 调试和测试,以确保交通灯控制 逻辑和人机交互功能的正确性。 具体的调试和测试方法可以包括 :连接硬件进行实际操作、观察 LED灯的状态、按键测试和报警 测试等。通过这些测试,可以确 认系统的稳定性和可靠性,为实 际应用提供保障
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20XX
感谢您的聆听
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2 系统设计
LED灯模块:包括红、绿、黄 三种颜色的LED灯,用于模拟 交通信号
按键模块:包含按键开关, 用于手动控制交通信号的切 换
报警模块:包含蜂鸣器和LED 指示灯,用于在系统异常时 发出报警
(完整版)基于单片机的交通信号灯控制系统设计完整版毕业论文
重庆大学网络教育学院毕业设计(论文)题目基于单片机的交通信号灯控制系统设计学生所在校外学习中心四川南充校外学习中心批次层次专业092 专科起点本科电气工程及其自动化学号W学生邓力指导教师黄艳玲起止日期2011年9月 1 日起至2011年11 月30日止摘要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。
城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
随着当今社会的迅速发展,汽车的销售量有了很大的提高。
大量汽车的出售,给我们的生活带了很大的便利。
但是,它也给城市的交通提出了更加严峻的考验。
在这种情况下,我们除了要修建更加好的道路外,还需要设计出更多更好的交通信号灯控制系统。
在现代,利用单片机来实现交通信号灯的控制成了我们调控交通的主流。
运用单片机控制交通信号灯方便,性能高,易于控制。
所以,我们很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,并用单片机进行合理的控制。
本系统由AT89C51单片机、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。
系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通信号灯的功能。
系统除基本交通信号灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。
关键词:单片机,交通信号灯目录中文摘要 (Ⅰ)1. 引言 (1)2. 设计任务及思路 (1)3. 单片机·····································································································33.1 单片机简介 (3)3.2 单片机基本结构 (3)3.3 单片机硬件特性 (3)4. 芯片的选择 (4)4.1 74LS373以及74LS07芯片简介 (4)4.2 8255芯片 (5)4.2.1 8255可编程并行接口芯片简介 (5)4.2.2 8255可编程并行接口芯片方式控制字格式说明 (5)4.3 晶闸管 (7)5. 交通灯控制原理分析及方案论证 (8)6. 系统硬件设计 (9)6.1 总体设计 (9)6.2 单片机最小系统 (9)6.2.1 振荡电路 (9)6.2.2 复位电路 (10)6.3 显示及其驱动模块 (11)6.3.1 键盘与状态显示功能 (11)6.3.2 倒计时计数功能 (11)7. 系统软件设计 (12)7.1 延时程序设计 (12)7.1.1 计数器硬件延时 (12)7.1.2 软件延时 (13)7.2 时间及信号灯的显示 (14)7.2.1 8031并行口的扩展 (14)7.2.2 显示原理 (15)7.2.3 8255输出信号的放大 (15)7.2.4 8255输出信号与信号灯的连接 (15)7.2.5 8255与8031的连接 (16)7.3 程序设计 (16)7.3.1 流程图 (16)7.3.2 源程序代码 (19)7.4 调试运行 (23)设计总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录1 (27)附录2 (28)1.引言当今,交通信号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,这一技术在19世纪就已出现了。
单片机控制的交通灯控制系统设计
《单片机应用技术》课程设计报告题目: 单片机控制的交通灯姓名:欧阳圣棋院系:电力学院专业:电子科学与技术学号:201110722指导教师:朱安福完成时间: 2014 年7 月3 日目录1 概述1.1课题名称 (5)1.2设计功能 (5)1.3设计意义 (5)2 系统总体方案与硬件设计2.1芯片的选择与简单介绍 (5)2.2系统方框图 (7)2.3工作原理 (7)2.4电路原理图 (8)2.5单片机最小系统 (9)2.6时间显示电路 (10)2.7交通灯电路 (10)3 软件设计3.1整体系统分析 (11)3.2相关参数计算 (11)3.3程序流程图 (12)4 Proteus软件仿真4.1系统仿真电路图 (13)4.2仿真结果分析 (15)5课程设计体会参考文献附1:源程序代码附2:系统原理图摘要本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。
系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理以与根据具体情况手动控制等功能。
本设计是单片机控制的交通灯控制系统。
单片机即单片微型计算机。
其集定时、计数和多种接口与一体的微控制器。
它体积小、成本低、功能强,广泛的应用于只能产业和工业自动化上。
而51系列单片机是各类单片机中最为典型和富有代表性的一种。
本设计的意义在于通过具体控制系统的设计,掌握微机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路,特别是一些常用的技术手段。
使大家能在实践教学环节中,积累设计经验,开拓思维空间,全面提高个人的综合能力。
红绿灯控制是智能交通系统的一个重要部分,本文给出了一个用单片机控制的简易交通红绿灯自动控制系统。
该系统适用于十字路口,并对放行和禁行时间进行倒计时显示(秒)。
在车辆通行繁忙的十字交叉路口设置的交通灯控制系统,其特点是:道路较窄而车流量较大,主干道,支干道的车辆通行时间不等,,同时设有道路应急控制。
具体的情况是:在正常的情况下,东西支干道通行时间为20秒,南北主干道通行时间为30秒,每个方向在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道。
基于单片机的交通灯设计报告
基于单片机的交通灯设计报告交通灯是指示交通流动规则的电子设备,它在道路交叉口上起到了至关重要的作用。
为了更好地控制交通流量,减少交通事故的发生,本文介绍了一个基于单片机的交通灯设计。
首先,整个系统采用STM32单片机作为控制器,具有较强的处理能力和稳定性。
该单片机集成了丰富的外设资源,包括GPIO口、定时器和串口等,能够实现交通灯的各种功能。
系统中的交通灯分为红、黄、绿三种信号灯,分别代表停车、准备出发和通行的指示。
这三种信号灯按照交通信号灯的规定顺序进行切换,使司机和行人能够清晰地知晓当前的交通状态。
为了实现交通灯的控制,系统采用了定时器中断来实现定时切换信号灯。
通过设置定时器,可以控制每种信号灯亮的时间,从而模拟真实道路上的交通流动。
在每个定时器中断中,通过改变GPIO口的电平来控制信号灯的亮灭。
在交通灯系统中,还加入了对交通流量的检测,并根据流量大小来调整信号灯的显示时间。
通过设置红、黄、绿灯的显示时间来平衡各个方向上的交通流量,保证交通流畅和安全。
此外,系统还具备手动控制的功能,可以通过串口或者按键来手动切换信号灯。
这样在特殊情况下,如施工、事故等,交通灯可以手动控制,提高路面的通行效率。
在设计交通灯系统时,还要考虑到系统的稳定性和可靠性。
通过设置合适的硬件电路和软件程序,防止因噪声、干扰和其他因素引起的系统故障和误操作。
总之,基于单片机的交通灯设计可以实现有效的交通流控制,提高交通安全和通行效率。
在实际应用中,还可以加入更多的功能和优化算法来适应不同的交通场景。
这种设计不仅仅可以用于道路交通,还可以应用于地铁、机场、停车场等各种交通场所。
单片机的简单交通灯控制设计
单片机的简单交通灯控制设计单片机交通灯控制系统是一种常见的嵌入式系统设计,主要用于模拟和控制交通灯的运行状态。
本文将介绍一个简单的单片机交通灯控制设计方案,包括硬件和软件设计。
硬件设计部分:硬件设计主要包括电路设计和电气元件的选型。
以下是一个简单的交通灯控制电路设计方案:1.单片机:选择一款适合的单片机,如STC89C52、这款单片机具有丰富的IO口和定时器功能,适用于本项目的设计。
2.交通灯:选择适当的LED灯作为交通灯的显示元件。
根据国家标准,交通灯应包括红灯、黄灯和绿灯。
我们可以选择不同颜色的LED灯作为对应的交通灯。
3.按钮开关:选择一个按钮开关作为触发器,用于手动切换交通灯的状态。
4.电路连接:将单片机的IO口与LED灯和按钮开关连接,并使用合适的电阻和电容等元件进行电路隔离和电压稳定。
软件设计部分:软件设计主要包括单片机程序的编写和逻辑控制的实现。
以下是一个简单的交通灯控制软件设计方案:1.系统初始化:初始化单片机的IO口,设置为输入或输出状态。
初始化定时器和中断,为后面的交通灯定时控制做准备。
2.交通灯状态控制:通过逻辑控制,确定交通灯的状态和切换条件。
一般情况下,交通灯的状态包括红灯、黄灯和绿灯。
通过改变IO口的电平状态,实现交通灯的显示控制。
3.按钮检测:通过轮询或中断方式,检测按钮开关的状态。
当按钮按下时,触发交通灯的状态切换。
4.定时控制:利用定时器的计数功能,控制交通灯的显示时间和状态切换的时机。
例如,红灯显示10秒,黄灯显示3秒,绿灯显示15秒等。
5.状态切换:根据按钮开关的触发和定时器计数的结果,切换交通灯的状态。
例如,当红灯显示10秒后,切换到黄灯;当黄灯显示3秒后,切换到绿灯。
通过以上的硬件和软件设计,我们可以实现一个简单的单片机交通灯控制系统。
当按钮按下时,交通灯的状态将按照预设的顺序进行切换。
同时,交通灯的亮灭时间也可以通过定时器控制,以符合实际交通灯的运行规律。
基于单片机的交通灯毕业设计论文
基于单片机的交通灯毕业设计论文摘要:交通灯是道路交通管理系统的重要组成部分,它能够通过控制交通信号灯的变换来指示车辆和行人的通行。
本论文以基于单片机的交通灯控制系统为研究对象,综合运用电路设计、单片机编程和自动控制等知识,设计并实现了一个稳定可靠的交通信号控制系统。
通过对交通灯的时间控制和信号灯的变换控制,有效改善了城市道路的交通流量,提高了交通效率。
关键词:单片机;交通灯;时间控制;信号灯;交通流量第一章引言1.1研究背景随着城市交通的日益发展,交通拥堵问题越来越突出,给城市交通管理带来了巨大挑战。
交通灯作为一种重要的交通管理设施,其控制效果直接关系到城市道路的通行能力和交通流效率。
因此,通过设计一种稳定可靠的交通灯控制系统来优化交通流量,提高交通效率成为一项迫切的任务。
1.2研究目的和意义本论文旨在设计并实现一种基于单片机的交通灯控制系统,通过对交通灯的时间控制和信号灯的变换控制,优化城市道路的交通流量,提高交通效率。
与传统的交通灯控制系统相比,基于单片机的交通灯控制系统具有灵活、稳定、可编程等优点,在提高交通效率的同时,也能满足不同道路的需求,具有广泛的应用前景。
第二章基于单片机的交通灯控制系统设计2.1系统框架设计根据交通灯的工作原理和交通流量控制要求,设计了一种基于单片机的交通灯控制系统。
系统主要由单片机模块、传感器模块、继电器模块和LED显示模块等组成。
2.2单片机程序设计针对交通灯控制的需要,编写了相应的单片机程序,通过设置不同的执行代码来控制交通灯的工作状态。
根据实际需求,设置了不同的时间段和信号灯的变换序列,以实现对交通流量的控制。
第三章实验结果与分析3.1系统稳定性测试通过对交通灯控制系统的稳定性测试,结果表明系统能够稳定运行,并能按照预定的时间控制和信号灯变换进行工作。
3.2交通流量控制效果分析通过在实际道路交叉口进行交通流量控制实验,结果表明基于单片机的交通灯控制系统能够有效改善交通流量,提高交通效率。
AT89C52单片机交通灯设计1
AT89C52单片机交通灯设计1AT89C52单片机交通灯设计1引言:交通灯是城市道路交通管理的重要组成部分,它将交通流量控制在适当的范围内,确保交通安全和交通效率。
本文将详细介绍AT89C52单片机交通灯设计的原理和实现过程。
一、设计原理:AT89C52单片机是一种常见的8位单片机,具有高度可编程的特性。
交通灯设计的基本原理是通过控制不同颜色的灯光的亮灭来指示交通的状态。
在设计中,我们将使用AT89C52单片机控制红、黄、绿三种颜色的LED灯的亮灭,以实现红灯停、黄灯等待和绿灯行的功能。
二、硬件设计:1.AT89C52单片机:作为控制中心,负责控制交通灯的状态。
2.LED灯:红黄绿三种颜色的LED灯分别表示红灯、黄灯和绿灯。
3.电阻:用于限流,防止LED灯烧坏。
4.开关:用于手动控制交通灯的状态,模拟实际交通情况。
三、软件设计:1.程序框图:交通灯设计的程序可以分为红灯、黄灯、绿灯三个状态,基本流程图如下所示:```流程图┌───────────────────┐│初始化程序││├─────┐│红灯亮│││├─────┐│红灯亮││││││││红灯灭││││││││黄灯亮││││││││黄灯灭││││││││绿灯亮││││││││绿灯灭││││├──►│││重复│││││└───────────────────┘││││▼```2.程序编写:(1)首先定义端口,将LED灯的引脚连接到AT89C52单片机的端口上。
(2)在主函数中,设置红灯亮的状态,即将红灯的引脚设置为高电平。
(3)使用延时函数,使红灯亮一段时间后再灭。
(4)设置黄灯亮的状态,即将黄灯的引脚设置为高电平。
(5)使用延时函数,使黄灯亮一段时间后再灭。
(6)设置绿灯亮的状态,即将绿灯的引脚设置为高电平。
(7)使用延时函数,使绿灯亮一段时间后再灭。
(8)进入重复步骤,循环运行。
四、调试与测试:五、总结:1.AT89C52单片机数据手册2.《单片机原理与应用》。
单片机课程设计报告书---交通灯控制电路设计
交通灯控制电路设计一、选题背景交通灯控制系统是城市道路管理中极为重要的一个环节,其在加强道路交通管理,减少交通事故的发生,提高道路使用效率等方面具有不可替代的作用。
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制技术日益更新。
本文将介绍一种用单片机作为系统的主控单元,通过单片机嵌入软件程序来实现交通信号灯的多重控制方式,整个系统以STC89C52RC单片机为核心加以晶振电路、复位电路、电源电路构成系统的控制枢纽,系统状态显示系统采用7段LED数码管进行倒计时的现实,红、黄、绿三色LED灯作为信号指示。
系统除基本的交通灯功能外,还具有倒计时、紧急情况处理等功能,较好的模拟实现了十字路口出现的状况。
本系统性能稳定,功能完善,实用性强。
二、方案论证(设计理念)1.主要内容用单片机系统设计十字路口交通灯控制电路,要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照下面的工作时序进行工作,黄灯亮时应为闪烁状态:(1)南北和东西车辆交替进行,各通行时间 24 秒(2)每次绿灯变红灯时,黄灯先闪烁 4 秒,才可以变换运行方向。
(3)十字路口要有数字显示作为时间提示,以倒计时按照时序要求进行显示;具体为:当某方向绿灯亮时,置显示器为某值,然后以每秒减 1 计数方式工作,直至减到数为“0”,十字路口红、绿等交换,一次工作循环结束,而进入下一步某方向的工作循环。
(4)可以手动调整和自动控制,夜间为黄灯闪耀状态2.教学要求选择适当元器件设计单片机外围电路、由单片机系统完成二十四进制倒计时、四进制倒计时、显示及模式切换逻辑控制等;仿真实现各电路功能;搭建、调试电路实现设计要求的功能;掌握复杂数字电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力;掌握对电子线路进行仿真调试的方法和技能;掌握实现电路的实验方法和电路的调试方法。
3.方案设计与选择3.1交通信号控制原理交通信号控制原理是按照一定的控制程序,在交叉路口的每个方向上通过红、黄、绿三色灯循环显示,指挥交通流,在时间上实施隔离。
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单片机控制交通灯控制系统设计目录引言…………………………………………………………… - 5 - 第1章概述 .................................... - 5 - 1.1单片机认识.................................. - 6 - 1.2 单片机的应用............................... - 6 - 1.3设计任务.................................... - 7 - 第2章系统总体方案及硬件设计.................... - 8 - 2.1交通管理的方案 .............................. - 8 - 2.2总体硬件设计................................ - 8 - 2.3系统时钟电路................................ - 9 - 2.4系统复位电路................................ - 9 - 2.5数码管显示电路 ............................. - 10 - 2.6路灯指示电路............................... - 10 - 2.7按键电路设计............................... - 11 - 第3章软件系统设计............................. - 13 - 3.1设计思路及关键技术........................... - 13 - 3.2 软件流程 ................................... - 13 - 3.3 交通灯的设计程序说明........................ - 13 - 3.4 延时函数 ................................... - 14 - 3.5 延时函数 ................................... - 15 - 3.6 显示函数 ................................... - 15 - 3.7定时器0中断函数 ............................ - 16 -第4章 Proteus软件仿真.......................... - 17 - 4.1 Proteus软件仿真 ............................ - 17 - 4.2 南北路灯切换时仿真.......................... - 17 - 4.3 紧急情况下的仿真............................ - 18 - 4.4东西紧急情况下的仿真......................... - 18 - 第5章心得体会................................. - 19 - 参考文献....................................... - 19 - 附1 源程序代码................................ - 20 - 附2 系统原理图............................... - 26 -单片机控制交通灯控制系统设计摘要本设计是根据我们所学习的单片机课程,按照大纲要求对我们进行的一次课程检验,是进行单片机课程训练的必要任务,也对我们掌握单片机应用有很大的帮助。
掌握单片机技术是一门不可或缺的技术,对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。
当今世界的发展是以科学技术为基础的,微控技术在生产中所占的比重也越来越大。
单片机的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑。
近年来,随着电子技术和微机计算机的迅速发展,单片机的档次不断提高,其应用领域也在不断的扩大,已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用,成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。
摘要不要引言我的这次单片机课程设计就是利用单片机的基本特点,使用C语言实现一个简易的交通灯电路,但由于能力的有限,编出的程序只能实现课程设计的最基本的要求,没有对其进行更多的扩展,以后有能力的时候再去完善它。
现就我这次课程设计的主要内容及主要方法概括一下。
本设计设计的是一个交通灯控制系统,以单片机为核心,采用目前比较流行的AT89S51单片机,对十字路口交通灯电路进行了仿真制作,主要完成十字路口交通灯的红、绿、黄灯的点亮时间控制,并模拟了两道均有车辆要求通过时、一道有车辆要求通过时、以及在紧急情况下三种状态下交通灯的时间控制方式。
在模拟系统中,采用了两组红、黄、绿三种发光二极管分别代表两道上的红绿灯,采用了数码管显示每种灯点亮的时间;并采用了三个按钮开关来模拟系统要求的三种状态。
在本次设计中,程序并没有采用原来学习书本上的汇编语言,而是采用了C51编写,程序仿真采用流行的PROTEUS软件,和keil联合仿真,方便调试程序和修改硬件,结果证明方案的硬件设计正确,程序也符合要求。
第1章概述1.1单片机认识MCS-51单片机是Intel公司在1980年继MCS-48系列8位单片机之后推出的高档8位单片机。
MCS-51单片机在性能和片内功能方面大大优于MCS-48系列单片机。
MCS-51的典型产品有:8051、8031、8751、80C51、80C31、87C51等,8051内部有4kB ROM,8751内部有4kB EPROM,8031片内无ROM。
除此之外,三者的内部结构及引脚完全相同。
89S51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有4K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,AT89S51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
1.2 单片机的应用单片机是应工业测控需要而产生的,最能反映其功能及形态的名称是在一个应用系统中,Single-chip Micro-controller。
按照测控系统的特点和要求,单片机的应用可分为单机应用和多机应用两大类。
我们这次要完成的单片机课程设计就是它的单机应用,下面在介绍一下单片机在单机应用领域内的主要内容。
(1)智能产品单片机与传统机械产品相结合,使传统机械产品结构简化,控制智能化,购成新一代机电一体化产品。
目前,利用单片机构成的智能产品已广泛应用于家用电器、办公设备、数控机床、纺织机械、工业设备等行业。
(2)智能仪表目前,各种传感器、变送器、控制仪表已普遍采用单片机应用系统。
它集测量、处理、控制功能于一体,具有各种智能化功能,如存储、数据处理、查找、判断、联网和语音等功能。
单片机构成的智能仪表,能使仪表具有数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化等优点,赋予测量仪表以崭新的面貌,使传统的仪器、仪表发生根本性的变革,它代表了仪器仪表的发展趋势。
(3)测控技术用单片机构成的各种工业控制系统中的数据采集系统具有工作稳定可靠、抗干扰能力强的优点,如炉温恒温控制系统、电镀生产自动控制系统等。
(4)智能接口在计算机系统,特别是较大型的工业测控系统中,除通用外部设备外,还由许多外部通信、采集、多路分配管理、驱动控制等接口。
这些外部设备与接口如果完全由主机进行管理,势必会造成主机负担过重,运行速度降低,接口的管理水平也不可能提高。
如果用单片机进行接口的控制与管理,单片机与主机可并行加工处理,可以大量降低接口的通信密度,极大的提高了接口控制管理水平。
在一些通用计算机外部设备上,已实现了单片机的键盘管理、打印机控制、绘图仪控制、硬盘驱动控制等。
1.3设计任务1) A道和B道上均有车辆要求通过时,A ,B 道轮流放行。
A 道放行5分钟(调试时改为5秒钟),B 道放行4分钟(调试时改为4秒钟)。
2)一道有车而另一道无车(实验时用开关K0 和K1 控制),交通灯控制系统能立即让有车道放行。
3)有紧急车辆要求通过时,系统要能禁止普通车辆通行,A ,B 道均为红灯,紧急车由 K2 开关模拟。
4)绿灯转为红灯时,黄灯亮1秒第2章系统总体方案及硬件设计2.1交通管理的方案A、B两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯,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。
黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换,且黄灯燃亮时间为A、B两干道的公共停车时间。
设A道比B道的车流量大,指示灯燃亮的方案如表2-1-1。
1 4 1 5 1 4 ……A道黄灯亮红灯亮黄灯亮绿灯亮黄灯亮红灯亮……B道黄灯亮绿灯亮黄灯亮红灯亮黄灯亮绿灯亮……表2-1-1说明:(1)当为黄灯时A、B两道同时为黄灯;以提示行人或车辆下一个灯色即将到来时间1秒。
(2)当A到为红灯,A 道车辆禁止通行,A 道行人可通过;B 道为绿灯,B 道车辆通过,行人禁止通行。
时间为4秒。
(3)当A道绿灯,A 道车辆通行;B 道为红灯,B 道车辆禁止通过,行人通行。
时间为5秒。
A道车流大通行时间长(4)这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通行。
(5)此表可根据车流量动态设定在没有特殊情况下,即在两道均有车辆要求通过时,交通灯按常规运行。
通过控制开关可以输入要模拟的其它状态,交通灯将按照其输入状态的情况进行运行。
2.2总体硬件设计交通灯控制系统的结构框图如图2-2-1所示。
总体设计方案共有五个部分组成,分别是:单片机AT89C51、红、绿、黄灯显示电路、LED数显时间电路、晶振及复位控制电路、控制与调时开关电路。
在进行仿真调试过程中,程序运行正确,五个部分就同时工作,从而实现了交通灯的基本功能及调时功能。
系统的总的原理框图如图2-1所示。
AT89S51单片机电源部分数码管显示路灯系统时钟复位紧急按键图2-2-1 硬件设计方案2.3系统时钟电路晶振采用了内部时钟信号源的方式。
对于时间要求不是很高的系统,只要按图进行设计就能使系统可靠起振并稳定运行。
但由于图中的C1、C2电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用,因此,在本系统的实际应用中一定要注意正确选择参数(30±10 PF ),并保证对称性(尽可能匹配)。
图2-3-1 系统时钟电路2.4系统复位电路复位电路我采用上电+按钮复位的方式。