基于STC90C51單片機(jī)的智能交通燈設(shè)計(jì)

#/3基于STC90C51單片機(jī)的智能交通燈設(shè)計(jì)基于STC90C51單片機(jī)的交通燈設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)題目基于STC90C51單片機(jī)的智能交通燈設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)要求2.1、系統(tǒng)功能〔1〕按照交通規(guī)那么，控制寶田路和前進(jìn)路方向及其人行道的交通信號(hào)燈〔紅、黃、綠〕的通斷。〔2〕設(shè)置信號(hào)燈的通斷時(shí)間?！?〕可人工干預(yù)，使交通信號(hào)燈開(kāi)啟不同模式。2.2、性能參數(shù)： 〔1〕電源：5VDC〔2〕LED燈電流：10mA〔3〕定時(shí)時(shí)間：10s-200s3、總體設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)功能和設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)采用單片機(jī)控制的方案，基于HC6800s開(kāi)發(fā)板，由STC90C51,74HC573,交通燈模塊，動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示管以及4*2獨(dú)立按鍵組成。3.1系統(tǒng)工作原理在十字路口，分為寶田路和前進(jìn)路，正常情況下，在任一時(shí)刻只有一個(gè)方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時(shí)間，經(jīng)過(guò)短暫的過(guò)渡時(shí)間，將通行禁行方向?qū)Q。其具體狀態(tài)如下：〔1〕普通模式：狀態(tài)一：寶田路通行階段〔寶田路及其人行道亮綠燈30秒、前進(jìn)路及其人行道亮紅燈30秒〕；狀態(tài)二：黃燈階段〔寶田路和前進(jìn)路亮黃燈5秒、兩側(cè)人行道亮紅燈5秒〕；狀態(tài)三：前進(jìn)路通行階段〔前進(jìn)路及其人行道亮綠燈30秒、寶田路及其人行道亮紅燈30秒〕；狀態(tài)四：黃燈階段〔寶田路和前進(jìn)路亮黃燈5秒、兩側(cè)人行道亮紅燈5秒〕；返回到狀態(tài)一?！?〕頂峰期模式〔設(shè)寶田路為主干道〕：按下按鍵2〔key2〕，開(kāi)啟頂峰期模式；狀態(tài)一：寶田路通行階段〔寶田路及其人行道亮綠燈60秒、前進(jìn)路及其人行道亮紅燈30秒〕；狀態(tài)二：黃燈階段〔寶田路和前進(jìn)路亮黃燈5秒、兩側(cè)人行道亮紅燈5秒〕；狀態(tài)三：前進(jìn)路通行階段〔前進(jìn)路及其人行道亮綠燈30秒、寶田路及其人行道亮紅燈30秒〕；狀態(tài)四：黃燈階段〔寶田路和前進(jìn)路亮黃燈5秒、兩側(cè)人行道亮紅燈5秒〕；返回到狀態(tài)一；按鍵2釋放，回到普通模式。〔3〕緊急模式：按下按鍵1〔key1〕，開(kāi)啟緊急模式，所有道路及其人行道均紅燈亮，數(shù)碼管不顯示。釋放按鍵1，回到普通模式。3.2單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求本設(shè)計(jì)能模擬根本的交通控制系統(tǒng)，用紅綠黃燈表示禁行，通行和等待的信號(hào)發(fā)生，還能進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示，通行時(shí)間調(diào)整功能和緊急情況全面禁行?！?〕倒計(jì)時(shí)顯示倒計(jì)時(shí)顯示可以提醒駕駛員在信號(hào)燈燈色發(fā)生改變的時(shí)間、在“停止〞和“通過(guò)〞兩者間作出適宜的選擇。駕駛員和行人普遍都愿意選擇有倒計(jì)時(shí)顯示的信號(hào)控制方式，并且認(rèn)為有倒計(jì)時(shí)顯示的路口更平安。倒計(jì)時(shí)顯示是用來(lái)減少駕駛員在信號(hào)燈色改變的關(guān)鍵時(shí)刻做出復(fù)雜判斷的一種方法，它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時(shí)間，幫助駕駛員在“停止〞和“通過(guò)〞兩者間作出適宜的選擇?！?〕時(shí)間的設(shè)置本設(shè)計(jì)中對(duì)時(shí)間進(jìn)行了人為控制設(shè)置，正常情況下寶田路和前進(jìn)路的綠燈通行與紅燈禁行時(shí)間均設(shè)置為30秒、黃燈等待時(shí)間設(shè)置為5秒。假設(shè)前進(jìn)路為主干道，考慮到主干道在上下班頂峰期車(chē)流量和人流量較大，人為增加開(kāi)關(guān)K2。當(dāng)K2開(kāi)啟時(shí)，主干道前進(jìn)路上綠燈通行時(shí)間和寶田路上的紅燈禁行時(shí)間更改為60秒，其余設(shè)置均不變；當(dāng)K1關(guān)閉時(shí)，又恢復(fù)正常情況下的時(shí)間設(shè)置?！?〕緊急情況全面禁行本設(shè)計(jì)中在緊急情況下增加了全面禁行狀態(tài)，增加開(kāi)關(guān)K1。當(dāng)K1開(kāi)啟時(shí)，寶田路和前進(jìn)路及其各自人行道均量紅燈禁行；當(dāng)K1關(guān)閉時(shí)，交通燈恢復(fù)正常狀態(tài)。4、詳細(xì)設(shè)計(jì)—硬件設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)要求的具體功能，選用STC90C51單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng)，10個(gè)發(fā)光二極管分別分成兩組紅黃綠和兩組紅綠燈構(gòu)成信號(hào)燈指示模塊，4個(gè)LED動(dòng)態(tài)數(shù)碼管構(gòu)成各個(gè)方向倒計(jì)時(shí)顯示模式，兩個(gè)按鍵分別用來(lái)設(shè)置頂峰期模式和緊急模式。4.1、單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)，可用單片機(jī)直接控制信號(hào)燈的狀態(tài)變化，根本上可以指揮交通的具體通行，當(dāng)然，接入LED數(shù)碼管就可以顯示倒計(jì)時(shí)以提醒行使者，更具人性化。單片機(jī)上電后，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制，同時(shí)將時(shí)間數(shù)據(jù)倒計(jì)時(shí)輸入到LED數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示。HC6800s整體結(jié)構(gòu)視圖：STC90C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：3STC90C51芯片引腳圖：4.2、LED數(shù)碼管顯示屏設(shè)計(jì)LED動(dòng)態(tài)數(shù)碼管的顯示原理為：2位8段數(shù)碼管電路采用“共陽(yáng)〞連接驅(qū)動(dòng)代碼，如右圖所示。段碼和位碼，段碼即段選信號(hào)SEG，它負(fù)責(zé)數(shù)碼管顯示的內(nèi)容，圖中a?g、dp組成的數(shù)據(jù)〔a為最低位，dp為最高位〕就是段碼。位碼即位選信號(hào)DIG，它決定哪個(gè)數(shù)碼管工作，哪個(gè)數(shù)碼管不工作。LED數(shù)碼管顯示代碼表如下表所示：顯示數(shù)值0123456789HC6800S開(kāi)發(fā)板中動(dòng)態(tài)數(shù)碼管模塊原理圖如下列圖所示：dp,g,f,e,d,c,b,a01111111000001100101101101001111011001100110110101111101000011010111111101101111代碼0x3f0x060x5b0x4f0x660x6d0