基于单片机的交通信号灯

二○一六～二○一七学年第一学期电子信息工程系电子产品策划与设计报告书班级：课程名称：学生姓名：学号：指导教师：二○一六年十二月基于单片机的交通信号灯一、设计要求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。初始状态为状态1，南北方向绿灯通车，东西方向红灯。经过一段时间（25S）转换状态2，南北方向亮黄灯，延时5S，东西方向仍然红灯，再转换到状态3，东西方向绿灯通车，南北方向红灯。过一段时间（25S）转换到状态4，东西方向绿灯亮黄等，延时5S，南北方向仍然红灯。最后循环至南北绿灯，东西红灯。在这些状态下，有时钟倒数计时。二、电路设计及原理分析1、本设计由STC82C52最小系统模块，电源供电模块，交通信号灯模块，显示倒计时模块。2、路口交通指挥系统示意图如下所示：（本设计实物中东西、南北方向各做一个）干道主红黄绿支道红黄绿干3、设计的方案如下：（1）本设计采用单片机89C52作为控制器，通行时间及等待时间使用数码管以倒计时的方式显示，使用单片机P0.2-P0.4口控制东西方向的车辆通行；使用单片机P0.5-P0.7口控制南北方向车辆的通行；用P0.1-P02口控制两位共阴极数码管的选通；用P3.3口作为紧急情况东西南北方向全部红灯。（2）方案中设计有由人工控制的复位电路。（3）考虑到紧急情况获交通管制阶段需要路段不通车，本方案设计有东西南北四个方向全为红灯的设计。综上所诉，该产品的实现需要单片机模块，晶振模块，复位模块，中断信号模块，交通灯模块，倒计时数显模块，电源供电模块。三、焊接及安装调试过程1、调试过程如下图所示：2、焊接过程：3、焊接注意事项：（1）焊接前，应先检查焊锡设备和工具是否安全，如是否接触良好，焊接电缆绝缘外套有无破损等。（2）选用合适的焊锡。应选用焊接电子原件用的低熔点焊锡丝。（3）焊接时间不宜过长，否则容易烫伤原件。必要时可用镊子夹住管脚帮忙散热。（4）电烙铁应放在烙铁架上。2、安装调试过程（1）焊接完毕后，通电前对电路进行检查，首先检查正极与地是都短路，接下来检查各器件的高电平与电源是否接通，接地端是否与地线接通；（2）通电检查，如果通电交通灯没有反应，应立即关掉电源。重新检查电路。检查cpu的30号引脚电平的大小，并作出判断。正常情况下，30号引脚的电平为1-3V，若为5V，则说明cpu没有正常工作。四、软件设计软件的设计分以下5个步骤进行：1、分析问题，抽象出描述问题的数据模型根据课程设计要求，基本提出设计方案及包含的设计模块2、确定程序设计的思想主函数控制交通灯的亮灭，并加入延时子程序、显示子函数等调用函数。定义初试时间为25秒，每减一秒，进行一次延时子函数调用，并通过计时器控制时间为1秒，并调用数码管显示函数，从而输出倒计时，如此循环。3、流程图如下主函数→延时子函数→数显子函数→返回主函数→延时子函数……4、根据设计进行程序编写。5、静态检查，上机调试。五、安装调试结果六、个人体会及心得查找教材，资料，相应软件，为了这次课程设计，我们在图书馆及网络上查找了大量的相关资料，终于被我找全了和本次课程设计相关的不懂问题。根据所分析的系统的电路原理图，结合系统的设计要求，在Proteus环境下进行元器件之间的连线和编译与仿真，及时检查元器件的放置、连线是否有错误。根据交通灯系统的控制要求，经过实验，排除所有实验中的错误并实现了预定的功能。在老师的指导下，通过学习交通灯系统控制器的设计的实验，学习一种设计电子的软件，增加了我们对电子设计的了解。本次设计出现的问题及解决方法：1、焊接不够熟练，出现了虚焊漏焊情况，经过后期检查电路才得以发现并解决问题，自己的焊接水平有了很大的提高；2、程序编写过程比较艰难，自己的编程能力还有待提高，通过查阅书籍资料，自学了很多课外知识，收获颇丰；3、在电脑上进行仿真时，对软件操作熟练，软件的仿真还需要狠多特殊要求，比如：电脑用户名路径不能出现中文等，需要多次尝试才能发现问题。此次实验不但提高了我们实践的能力和理论水平，而且对于我们认识掌握各种操作技巧具有重大意义，使我们的综合素质得到了很大的提高。当然，通过这次实习，对我的影响远不只以上这些，它对我在以后的学习和生活中将会起到不可估量的作用。最后，我建议学校多搞些这样的设计，在锻炼我们的同时还丰富了我们的生活，还建议在今后的设计报告中，提供一些好的报告让我们参考。附录：#includereg51.hsbitled_A=P0^0;//数码管位sbitled_B=P0^1;//数码管位sbitdx_R=P0^2;sbitdx_Y=P0^3;sbitdx_G=P0^4;sbitnb_R=P0^7;sbitnb_Y=P0^6;sbitnb_G=P0^5;bitflag=0;sbitkey_stop=P3^3;charN=25;//初始时间是25chartab_disp[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,0x80};//共阴极码表/*延时子函数*/voiddelay(intt){while(t--);}/*显示子函数*/voiddisplay(chardat){led_A=led_B=1;P2=0XFF;P2=~tab_disp[dat/10];if(dat/10)led_A=0;delay(1000);//延时P2=0XFF;led_A=led_B=1;//段灭显位灭显P2=~tab_disp[dat%10];//赋显示的数led_B=0;delay(1000);//延时}//循环显示60遍显示的函数voiddeal(charm){intt=60;while(t--)display(m);//循环显示60遍显示的函数}voidKEY(){unsignedcharsave;if(key_stop==0){flag=1;save=P0;P0=0x84;while(key_stop==0);while(flag==1){if(key_stop==0){flag=0;P0=save;while(key_stop==0);}}}}/*主函数*/voidmain(void){chari;EA=1;//全局中断开关IT1=1;//外部中断下降沿有效EX1=1;while(1){N=25;//初始时间是25dx_R=1;dx_Y=0;dx_G=0;//指示灯0是亮，1是灭nb_R=0;nb_Y=0;nb_G=1;//指示灯0是亮，1是灭for(i=N;i0;i--)//一秒一秒的减{deal(i);KEY();}dx_R=1;dx_Y=0;dx_G=0;//指示灯0是亮，1是灭nb_R=0;nb_Y=1;nb_G=0;//指示灯0是亮，1是灭N=5;//时间变成5for(i=N;i0;i--)//一秒一秒的减{deal(i);KEY();}dx_R=0;dx_Y=0;dx_G=1;//指示灯0是亮，1是灭nb_R=1;nb_Y=0;nb_G=0;//指示灯0是亮，1是灭N=25;//时间变成25for(i=N;i0;i--)//一秒一秒的减{deal(i);KEY();}dx_R=0;dx_Y=1;dx_G=0;//指示灯0是亮，1是灭nb_R=1;nb_Y=0;nb_G=0;//指示灯0是亮，1是灭N=5;//时间变成5for(i=N;i0;i--)//一秒一秒的减{deal(i);KEY();}}}