太阳能红绿灯课程设计

太阳能红绿灯课程设计

一、任务

设计一个使用太阳能供电的红绿交通灯。

二、要求

1. 基本要求

1)点亮交通灯。使用太阳能电板供电驱动红绿交通灯(led)，点亮即可；

2)手动运行。使用按键控制模拟，符合实际交通灯闪烁变化，即四个方向

的交通灯的红绿灯变换；

3)自动运行。使用MCU等嵌入式控制芯片自动控制led模拟交通灯的闪烁，

允许此芯片使用外部供电；

4)显示倒计时。使用MCU等嵌入式控制芯片显示红灯倒计时，黄灯倒计时，

绿灯倒计时（四个方向其中一个方向即可）。

2. 发挥部分

1)当基本要求2实现的情况下，手动运行，实现基本要求4的显示倒计时。

2)在不使用MCU等嵌入式控制芯片的情况下，实现基本要求3（交通灯闪

烁）的自动运行。

3)在不使用MCU等嵌入式控制芯片的情况下，实现基本要求4的显示倒计

时。

4)设计使用太阳能供电的红绿交通灯，即不能使用任何外部供电。仅需实

现基本要求3（交通灯闪烁）的自动运行。

5)设计使用太阳能供电的红绿交通灯，即不能使用任何外部供电，仅需实

现基本要求4的显示倒计时。

6)其它功能。

目录

1 设计目的………………………………………………………

2 设计思路………………………………………………………

3 设计过程………………………………………………………

3.1方案比较与论证……………………………………………

3.2电路设计和设计说明………………………………………

3.2.1 89C52单片机……………………………………………………

3.2.2 红绿灯………………………………………………

3.2.3（显示部分）数码管与按键…………………………

3.2.4 太阳能电池板供电电路………………………………

3.2.4 原理图……………………………………………

4测试数据与分析………………………………………………

5结论与体会……………………………………………

6附件…………………………………………………

6.1实物电路图……………………………………………………

6.2源程序………………………………………………

交通灯控制电路

摘要：交通信号灯常用于城市、街道主、支路口，用来控制车辆的流量，提高交叉路口车辆的通行能力，缓冲交通压力。本交通灯设计主要由51单片机，太阳能电池板供电电路和模拟交通灯，数码管和键盘等组成。51单片机由ATC89c52芯片控制模拟交通灯电路、数码管电路实现，供电主要采用采用太阳能电池板电路和储能电路，从而显示红黄绿灯的转换。

关键字：交通灯数码管倒计时太阳能电池板供电

1 、设计目的

（1）熟悉MCU等集成电路的引脚安排。

（2）了解太阳能电池板结构及其使用。

（3）了解交通灯控制电路的组成及工作原理。（4）学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。

（5）熟悉数字交通灯控制电路的设计与制作。

2、设计思路

（1）利用MCU芯片控制模拟交通灯的转换（2）利用数码管电路充当交通灯定时电路（显示倒计时）

（3）设计交通灯控制电路

（4）利用太阳能电池板为MCU电路供电

（5）其他功能的实现

3 设计过程

3.1方案论证与比较

方案一用单片机技术来实现交通灯控制

用单片机技术来来实现交通灯控制，容易实现，而且该电路可靠性也很高。由于本组队员单片机刚刚进入学习，一方面更快地学习单片机，另一方面也更快地进入设计，所以选用了MCU来实现交通灯控制。交通灯控制系统的原理框图如下图所示。

交通灯控制状态分析： Stste1 东西亮红灯，南北亮绿灯；

Stste2 东西亮红灯，南北亮黄灯；

Stste3 东西亮绿灯，南北亮红灯；

Stste1 东西亮黄灯，南北亮红灯；

在紧急状况下，实现四个方向的亮红灯；

方案二 用数电电子技术来实现交通灯控制 它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制51单按键

模

数码紧急

太阳

能供

定时器和译码器的工作。电路设计相对复杂，所以我们并没有采取这个方案。

3.2．单元电路的设计

（1）太阳能供电电路

（2）红绿灯电路设计

4系统调试与结果

（1）程序的编写及调试，均有结果和现象。（2）交通灯、太阳能电池板电路设计部分等（3）调试交通灯按键控制以及数码管倒计时显示部分。

5结论

1、能实现的功能

交通灯的状态转换和计时时间的显示，基本能实现甲、乙道路直行和转弯灯的显示功能，太阳能可以为交通模拟灯充分供电。并且在紧急

状况下实现四个方向全亮红灯，数码管倒计时停止。

2、不足之处

交通灯设计中没有形成模块化。

6、设计心得体会

通过这次的参与，发现了许多欠缺的知识，在答辩时，也认识到了差距。不过在不断的学习和设计中，还是有些意外的收获的，团队的合作，也让我们充分体会到了过程的艰辛和愉快的。希望通过不断地学习，不断地努力，做到更好！

附件

总电路图

1.太阳能电板或蓄电池

2.电脑pc供电