交通等控制系統(tǒng)C語言

1、單片機課程設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：基于單片機的交通控制系統(tǒng)系 別：機械工程學院班 級：學生姓名：學 號：指導老師：成 績： 2012年5月引言交通在人們的日常生活中占有重要的地位，隨著人們社會活動的日益頻繁，這點更是體現(xiàn)的淋漓盡致。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測技術(shù)日益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往作為核心器件來使用，以實現(xiàn)各項功能。本設(shè)計就是采用at89s52單片機為中心

2、器件來設(shè)計交通燈控制器，實現(xiàn)了智能控制功能。2 設(shè)計任務(wù)及總體方案2.1 設(shè)計任務(wù)及要求 利用單片機的定時器產(chǎn)生秒信號，控制十字路口的紅綠黃燈交替點亮和熄滅，并且用4只led數(shù)碼管顯示十字路口兩個方向的剩余時間。具體設(shè)計要求如下。十字交叉路口的交通燈控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。 往南和往北的信號一致，即紅燈（綠燈或黃燈）同時亮或同時熄滅。用兩個數(shù)碼管來顯示被點亮的指示燈還將點亮多久。往東和往西方向的信號一致，其工作方式與南北方向一樣，也采用兩個數(shù)碼管來倒計時。當南北方向為綠燈和黃燈時，東西向的紅燈點亮禁止通行；而東西方向為綠燈和黃燈時，南北向的紅燈點亮禁止通行。假設(shè)南北方向為主干道，通行時間

3、為40秒，東西方向是次干道，通行時間為40秒，黃燈點亮的時間均為5秒，則其工作方式如下表所示循環(huán)點亮信號燈。交通信號燈工作模式南北向綠燈亮40秒黃燈亮5秒紅燈亮45秒東西向紅燈亮45秒綠燈亮40秒黃燈亮5秒2.2 總體方案介紹：本系統(tǒng)電路由單片機at89s52、復位電路、時鐘電路、數(shù)碼管顯示電路以及發(fā)光二級管顯示電路構(gòu)成，邏輯框圖如下圖所示。復位電路時鐘電路單片機at89s52發(fā)光二極管現(xiàn)實電路數(shù)碼管顯示電路各相應(yīng)組成部分提供定時信號，使得相應(yīng)的發(fā)光二極管和數(shù)碼管顯示。3 硬件系統(tǒng)的設(shè)計3.1 at89s52簡介at89s52單片機是一種低功耗、高性能cmos 8位微控制器。它具有以下主要標準

4、功能： 8kb可重復編成的flash存儲器， 32 位i/o 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，8個中斷向量源，全雙工串行口。它采用單一+5v電源。其i/o口分別為p0、p1、p2和p3，其中p0口作通用i/o接口時必須接上上拉電阻；p1口是準雙向口，只能作通用i/o接口使用；p2口可作通用i/o接口和高8位地址線；p3口不僅可作準雙向i/o接口使用，而且每一根線都具有第二功能。本設(shè)計中，只用了p0、p1和p2口，它們都作通用i/o口使用。3.2 時鐘電路如圖所示，本設(shè)計采用內(nèi)部時鐘產(chǎn)生方式，在xtal1和xtal2兩端跨接12mhz的石英晶振和兩個30pf的振蕩

5、電容，構(gòu)成始終電路。3.3 復位電路本設(shè)計用rc元件構(gòu)成外部復位電路，因為rc時間常數(shù)應(yīng)大于兩個機器周期，所以電容選取10uf，電阻選取1k和200歐姆。復位方式有兩種：上電復位和按鈕復位。本設(shè)計采用按鈕復位方式，電路圖如右圖所示。3.4 led數(shù)碼管顯示模塊本設(shè)計中l(wèi)ed數(shù)碼管顯示模塊電路如下圖所示，其中d0、d1數(shù)碼管顯示南北向時間，d2、d3數(shù)碼管顯示東西向時間。本設(shè)計所用led數(shù)碼管顯示器是共陰極8段式數(shù)碼管，其內(nèi)部8段發(fā)光二極管的陰極端連接在一起，陽極端分開控制，使用時公共端接地，因此，點亮發(fā)光二極管，只需給對應(yīng)的陽極端送高電平。給數(shù)碼管的各個引腳輸入不同的8位二進制編碼，可顯示不同

6、的數(shù)字或字符，這種二進制編碼稱為字段碼。本設(shè)計所用共陰極數(shù)碼管的字段碼如下圖所示。顯示字符的共陰極字段碼顯示字符共陰極字段碼03fh106h25bh34fh466h56dh67dh707h87fh96fhled數(shù)碼管在顯示時，通常有靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式兩種。靜態(tài)顯示結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，要顯示某個數(shù)字，直接在i/o線上發(fā)送相對應(yīng)的字段碼，但是一個數(shù)碼管就需要8根i/o線，而本系統(tǒng)中數(shù)碼管數(shù)量較多，需要占用的i/o線很多；動態(tài)顯示所用的i/o接口信號線少，線路簡單，因此本系統(tǒng)選用動態(tài)顯示方式。四個數(shù)碼管的段選線并接在一起通過p0口控制，它們的公共端不直接接地，每個數(shù)碼管的公共端分別與一根i/

7、o口項鏈，通過p2口控制。動態(tài)顯示的工作原理是4個數(shù)碼管輪流顯示相應(yīng)的數(shù)字，一次循環(huán)完畢后，下一次循環(huán)又這樣輪流顯示，由于人的視覺暫留效應(yīng)，循環(huán)的周期太快，只有幾十微秒，所以看起來所有的數(shù)碼管是一起顯示的。并在p0口接7407芯片，起到緩沖的作用，使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定。3.5 紅綠燈顯示模塊本系統(tǒng)紅綠燈顯示電路如圖所示。其中r1、y1、g1分別表示南北紅、黃、綠燈，r2、y2、g2 分別表示東西紅、黃、綠燈。本系統(tǒng)采用共陰極結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管，6段發(fā)光二極管的陰極端連接在一起，陽極端分開控制，使用時公共端接地，要使哪根發(fā)光二極管點亮，則對應(yīng)得陽極端接高電平。由p1口控制，輸入對應(yīng)字段碼，顯示對應(yīng)的發(fā)光

8、二極管。3.6 系統(tǒng)電路圖系統(tǒng)電路圖見附錄二。4 軟件系統(tǒng)的設(shè)計4.1 軟件設(shè)計分析為了增加程序的可讀性，理清程序的編寫思路，程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，本系統(tǒng)按以下幾個模塊編寫程序： 主程序模塊： 初始化程序，ram清零，子程序的調(diào)用。 延時子程序模塊：產(chǎn)生1ms延時信號，循環(huán)調(diào)用1000次完成1秒鐘延時，循環(huán)調(diào)用500次完成0.5秒定時。 顯示子程序模塊：為12位led動態(tài)顯示提供驅(qū)動信號。p0口和p2口為數(shù)碼管提供驅(qū)動信號，p0口送出段選碼，p2口為位選碼。 p1口輸出字段碼控制紅綠燈亮滅：南北綠燈亮，東西紅燈亮時p1=001100b=0ch，同時數(shù)碼管從40倒計時到00；南北黃燈閃爍，東西紅燈

9、亮，亮0.5s，p1=001010b=0ah，滅0.5s，p1=001000b=08h，同時數(shù)碼管從05倒計時到00；南北紅燈亮，東西綠燈亮時p1=100001b=21h，同時數(shù)碼管從40倒計時到00；南北紅燈亮，東西黃燈閃爍，亮0.5s，p1=010001b=11h，滅0.5s， p1=000001b=01h。4.2 程序流程圖開始南北綠燈亮，東西紅燈亮，數(shù)碼管顯示時間，40s倒計時南北黃燈閃爍，東西紅燈亮，數(shù)碼管顯示時間，5s倒計時南北紅燈亮，東西綠燈亮，數(shù)碼管顯示時間，40s倒計時南北紅燈亮，東西黃燈閃爍，數(shù)碼管顯示時間，5s倒計時程序初始化4.3 系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序見附錄5 設(shè)計總結(jié)為期

10、十周的單片機課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，這次的課程設(shè)計與以往的課程設(shè)計安排有些不同，將時間分散到每周，而不像以往的集中在兩周做，這樣提高了課程設(shè)計的難度，也考驗了我們的能力。在設(shè)計過程中，遇到了許多問題，在老師的指導下，以及靠查詢圖書館資料克服了種種困難，最終順利完成了設(shè)計?？傮w來說，這次的課程設(shè)計使我受益匪淺。在設(shè)計過程中，遇到了許多問題。在開始的時候，設(shè)計硬件電路圖，需要用protel軟件，這個軟件雖然以前接觸過，但是用的很是不熟，尤其是在新建庫文件的時候，但是在老師的指導下，我基本掌握了protel的基本制圖技巧。在做完硬件電路的基礎(chǔ)上，我開始編制程序，我采用的是模塊化編程方式，然后調(diào)用各子程

11、序。由于以前學習理論知識的時候是學的用匯編語言編程，而這次課程設(shè)計要求使用c語言編程，所以在編程的時候遇到了一些問題。在編制定時程序的時候，由于我對定時器這一塊掌握的不是很透徹，因此選用延時程序代替定時程序，又因為延時程序不如定時器來得準，會有些誤差，所以我用keil軟件內(nèi)部調(diào)試方法，改變所賦初值，使得定時誤差降到很小很小。諸如此類，小問題很多，但是最終都被克服。通過這次的課程設(shè)計，我掌握了基本的c語言編程方法，也掌握了protel基本制圖技巧和keil軟件的調(diào)試操作，這次課程設(shè)計，收獲很大！最后，感謝老師十周以來的指導！6 參考文獻1.謝維成，楊加國.單片機原理與應(yīng)用及c51程序設(shè)計.北京：

12、清華大學出版社，20032.李建忠.單片機原理及應(yīng)用.西安：西安電子科技大學出版社，20023.譚浩強.c語言設(shè)計（第2版）.北京：清華大學出版社。19994.嚴天峰.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與仿真調(diào)試.北京：北京航空航天大學出版社，20055.張齊等.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計基于c語言編程.北京：電子工業(yè)出版社，20046.趙亮，侯國銳.單片機c語言編程與實例.北京：人民郵電出版社，20037 附錄 7.1 附錄一：系統(tǒng)程序#include<reg52.h>#include<stdio.h>#define uchar unsigned charvoid delay_1ms(uch

13、ar t)void scan(void)void scan_led(uchar k)void scan_led40(void)void scan_led5(uchar x)charcode led_711=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00;/共陰極led數(shù)碼管的字段碼char code scan_con4=0x01,0x02,0x04,0x08;/4個led數(shù)碼管的位選碼void delay_1ms(uchar t) /1ms延時程序uchar i,j;for(i=0;i<t;i+)for(j=0;j=120;j

14、+);void scan_led(uchar k) /數(shù)碼管顯示倒計時p2=scan_con0;p0=led_7k/10;delay_1ms(1);p2=scan_con1;p0=led_7k%10;delay_1ms(1);p2=scan_con2;p0=led_7k/10;delay_1ms(1);p2=scan_con3;p0=led_7k%10;delay_1ms(1);void scan_led40()uchar m,n;for(m=40;m>0;m-)for(n=0;n<1000;n+)scan_led(m);void scan_led5(uchar x)uchar y

15、;for(y=0;y<500;y+)scan_led(x);void scan() /顯示程序uchar i,j;p1=0x0c; /南北綠燈亮，東西紅燈亮scan_led40(); for(i=5;i>0;i-) /南北黃燈閃爍，東西紅燈亮p1=0x0a; scan_led5(i); p1=0x08;scan_led5(i);p1=0x21; /南北紅燈亮，東西綠燈亮scan_led40(); for(j=5;j>0;j-) /南北紅燈亮，東西黃燈閃爍p1=0x11;scan_led5(j);p1=0x01;scan_led5(j);void main()p0=0x00;

16、/初始化p1=0x00;p2=0x00;while(1)scan(); /顯示程序7.2附錄二：系統(tǒng)原理圖7.3 附錄三：元器件清單序號元件名數(shù)量1at89s52單片機1212mhz晶振1330pf電容2410uf電解電容15按鍵1610k電阻271k電阻68470電阻89發(fā)光二極管6107407芯片1118段共陰極led數(shù)碼管4mortar, dust must be cleared. the defective parts repaired and dried before the spraying. 3. ingredients: according to spray an area t

17、he size of the buckets of paint mixed together, and stir with the mix with use. 4. brush coating method (1) brush the first coating: after first stage step by step, brush cha is best left in the grid, or yin corner, tail when brushing, brushing the length. as paints dry quickly, dip brush, window br

18、ush ridge, another large, when brushing coat thickness should be consistent, uniform color. (2) the brush again to brush it again after the first film. method of judging the film is color returned to normal, touch the non-stick. application method with the first time, require coating bond, would not show brush marks. (3) the brush again requested a second time.