單片機課程設(shè)計報告
遠(yuǎn)程控制的交通燈
一、課程設(shè)計的目的 1.學(xué)會用AD軟件繪制電路原理圖、線路板圖,通過畫圖鞏固已學(xué)的專業(yè) 知識,學(xué)習(xí)電路設(shè)計方法,提高動手能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識。 2.練習(xí)51單片機程序的編寫 3.掌握相關(guān)軟件(AD,keil,Proteus ISIS,韋福6000)的使用
二、課程設(shè)計的主要內(nèi)容 1.課程設(shè)計題目:交通燈的遠(yuǎn)程控制 2.主要內(nèi)容:本課題主要從單片機的應(yīng)用上來實現(xiàn)十字路口交通燈智能化的管理,用以控制過往車輛的正常運作。設(shè)計采用AT89C51單片機的最小系統(tǒng),通過燒錄程序?qū)崿F(xiàn)。設(shè)計方法有查閱法(通過手機和網(wǎng)絡(luò)知識進(jìn)行概述)、實驗法(在實驗室里做出單片機口的交通燈控制系統(tǒng))、對比法(單片機口的交通燈控制系統(tǒng)技術(shù)與其他技術(shù)進(jìn)行比較)。采用MCS-51系列單片機AT89C51為中心器件來設(shè)計交通燈控制電路,實現(xiàn)了的功能包括:(注S2,S3,S4為開關(guān),具體接法見原理圖) (1)定時器控制(在程序中加定時器中斷) (2)開關(guān)S2為開始開關(guān),交警按下開關(guān)S2交通燈開始工作 (3)開關(guān)S3為緊急停車開關(guān),當(dāng)十字路口發(fā)生交通事故時,交警按下S3,東西南北四個方向全變?yōu)榧t燈,車全部停下,待交通事故處理完畢按開始開關(guān)恢復(fù)通信 (4)開關(guān)S4控制南北方向通行,東西方向停止通行 (5)開關(guān)S5控制東西方向通行,南北方向停止通行
三、設(shè)計方案 1.設(shè)計思想 基于對交通燈功能的認(rèn)識和對51單片機的掌握,對交通燈實現(xiàn)手動控制可通過設(shè)置外部中斷的方式做到,交通燈紅黃綠燈交替閃爍可設(shè)置延遲函數(shù)和定時器中斷。以上是對系統(tǒng)軟件的描述,至于硬件部分較簡單,基于51單片機的最小系統(tǒng),時鐘電路,復(fù)位電路,AT89C51單片機,加上東南西北四個方向各3盞燈。每個方向三盞燈依次為紅黃綠。這12盞燈與單片機P1口相應(yīng)引腳相連可通過程序點亮。 2.設(shè)計說明 交通燈是城市交通有序、安全、快速運行的重要保障,而保障交通燈信號燈正常工作就成了保障交通有序、安全、快速運行的關(guān)鍵。 交通燈遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計可以在專業(yè)技能方面得到一個很大的提高。同時在制板,畫板,排布等方面可以得到全面的思維鍛煉并熟練技巧。因此,研究交通燈有著十分重要的意義;谒鶎W(xué)知識完全可以實現(xiàn)交通燈的遠(yuǎn)程控制,想法切實可行。同時本次課設(shè)做的交通燈功能較完善,除拐彎燈,倒計時外與平時用的交通燈沒什么差別。
3.方案選擇 能實現(xiàn)此電路的方法很多,我們根據(jù)實際將范圍定在以下幾個比較切合我們的方案中。 第一種方案:采用數(shù)字電子技術(shù)實現(xiàn)。用基本的555芯片(利用單穩(wěn)態(tài)實現(xiàn)定時),計數(shù)芯片(如74LS163,74LS160等)完成計時功能,控制電路芯片,譯碼芯片(如74LS138)等基本芯片,結(jié)合電阻,電容等基本元件,通過邏輯電路實現(xiàn)交通燈的功能。 第二種方案:使用單片可編程來實現(xiàn)交通燈的功能。利用單片機的外圍擴(kuò)展,顯示電路構(gòu)成基本硬件。然后編程實現(xiàn)對定時,控制,顯示電路的控制,然后調(diào)試,完成設(shè)計。 結(jié)合實際情況,根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求,經(jīng)過討論和論證,最終一致選 用第二種方案的設(shè)計思路對交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。
[size=12.0000pt]四、硬件系統(tǒng)設(shè)計 整個系統(tǒng)的構(gòu)成以AT89C51單片機為核心,由I/O口擴(kuò)展,LED燈,緊急情況中斷電路還有復(fù)位電路等組成。 單片機作為整個硬件系統(tǒng)的核心,它既是協(xié)調(diào)整機工作的控制器,又是數(shù)據(jù)處理器。它由單片機、時鐘電路、復(fù)位電路等組成。 行車方向指示采用LED發(fā)光二極管,可有紅、綠兩種顏色指示放行與禁止,黃燈作為紅綠轉(zhuǎn)換的提示,形象直觀。 行人通行指示也同樣采用LED發(fā)光二極管,用紅、綠兩種顏色指示放行與禁止,黃燈作為紅綠轉(zhuǎn)換的提示,形象直觀,簡潔明了,更方便控制。 按鍵控制臺,可供警察在室內(nèi)實時監(jiān)視交通狀況。通過按鍵可設(shè)置\緊急情況發(fā)生時的交通燈狀態(tài)控制。本次設(shè)計用了三個中斷開關(guān),(1)開關(guān)S3為緊急停車開關(guān),當(dāng)十字路口發(fā)生交通事故時,交警按下S3,東西南北四個方向全變?yōu)榧t燈,車全部停下,待交通事故處理完畢按開始開關(guān)恢復(fù)通信(2)開關(guān)S4控制南北方向通行,東西方向停止通行(3)開關(guān)S5控制東西方向通行,南北方向停止通行;另外還設(shè)計了一個開關(guān)用于打開交通燈或者恢復(fù)交通燈的正常工作。
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