基于单片机交通灯设计论文.doc

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目 录
一、引言 3
二、设计原理与思路 3
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 方案设计与论证 3
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．输入方案 4
设计满足的基本功能 4
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三、系统硬件设计 7
 总体设计 7
 单片机最小系统 8
振荡电路 8
 显示与其驱动模块 8
 键盘与状态显示功能 8
 倒计时计数功能 8
四、系统软件设计 9
 软件总体设计 9
 软件主要子程序设计 10
五、硬件电路设计（原理图） 19
六、程序设计，流程图 21
七、总结 22
参考文献 23
一、引言
本系统由单片机系统、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。系统包括人行道、左转、右转、以与基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以与根据具体情况手动控制等功能。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。
二、设计原理与思路

基于AT89S52单片机数显交通灯系统硬件原理，由于单片机需高稳定，高频率的实基脉冲，因此需要晶体振荡器。在晶体振荡器两端并联两个电容C1、C2，对振荡器频率有微调作用。如图1：
图1 基于AT89S52单片机数显交通灯系统组成框图
 方案设计与论证 
本设计以单片机为核心，以LED数码管作为倒计时指示，根据设计的要求我们考虑了各功能模块的几种设计方案，以求最佳方案，实现实时显示系统各种状态，以提高效率，缓减交通拥挤。 
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为使模块稳定工作，须有可靠电源。本次设计考虑了两种电源方案： 
方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 
方案二：采用单片机控制模块提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。 
综上所述，选择第二种方案。 
 
该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，本次设计考虑了两种方案：
方案一：完全采用点阵式LED显示。这种方案功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，且须完成大量的软件工作。 
方案二：完全采用数码管显示。这种方案优点是实现简单，可以完成倒计时功能。缺点是功能较少，只能显示有限的符号和数码字符。根据本设计的要求，方案二已经满足了要求，所以本次设计采用方案二以实现系统的显示功能。 
．输入方案 
这里同样讨论了两种方案： 
方案一：采用8155扩展I/O口、键盘与显示等。该方案的优点是使用灵活可编程，并且有RAM与计数器。若用该方案，可提供较多I/O口,但操作起来稍显复杂。 
方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的端口资源还比较多，我们使用六个按键，分别是P16、P17、P27、P30、P32、P33，依次完成倒计时加1、倒计时减1、调完确认、调时方向切换、南北强行和东西强行等功能。 
由于该系统是对交通灯与数码管的控制，只需用单片机本身的I/O口就可实现，且本身的计数器与RAM已经够用，故选择方案二。
设计满足的基本功能
本系统由单片机系统、键盘、LED数码管显示、流水灯演示系统组成。最后，系统要现如下的交通灯的功能：
1）南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，南北方向设有红绿黄灯和转向灯，东西方向只设有红绿黄灯，不设转向灯（如果有需要可以取消警报灯D6来设置）。时间可在初始化中设置修改。
2）南北方向在绿灯转为转向灯时，要求黄灯先闪3s；在转向转为红灯时，要求黄灯先闪5s。东西方向在绿灯转为黄灯时，要求黄灯先闪5s。
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3）东西方向、南北方向每次灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方