基于单片机的十字路口交通灯设计(带夜间带紧急按钮带调时间) |
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资源文件夹包含:proteus仿真+原理图;keil编写的C语言程序;详细设计说明书。 资源链接: 加我QQ:1271370903 一、摘要交通灯控制是目前智能交通系统ITS领域中的一个分支。随着城市化速度的加快,机动车日益普及,人们受到越来越多的交通拥堵的困扰。而城市道路中交通拥堵有多方面的原因:车辆多,道路少;道路设置不合理;平面交通多,立体交通少;交叉路口交通灯时间设置不合理等等。而城市交通中平面交通占得比重非常大。堵车地点多为交叉路口。主要是由于车流量大,等灯时间不合理造成的。这是目前城市交通亟待解决的问题。 目前我国城市街道交叉路口的交通信号灯虽然是自动的,但是仔细观察就会发现红绿灯的交替转换是定时式的,即转换的间隔时间是固定不变的。定时式并不符合实际要求。因为,如果东西和南北两方向车流量相差很大,而信号灯还是平均分配导通时间,就会出现这样的问题:车多的方向导通时间不足,而车少的方向导通时间剩余,造成一方向车挤另一方向车松的不合理的局面,这就是机器自动控制不如人工现场指挥的差别。 二、设计目的(1)巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解; (2)培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力; (3)学会方案论证的比较方法,拓宽知识,初步掌握工程设计的基本方法; (4)掌握常用仪器、仪表的正确使用方法,学会软、硬件的设计和调试方法; (5) 能按课程设计的要求编写课程设计报告,能正确反映设计和实验成果,能用计算机绘制电路图、仿真图和流程图。 三、设计要求及内容(1)设计一个交通灯显示系统,实现交通灯显示功能,并通过数码管或LCD屏显示;东西方向、南北方向均有红、黄、绿三种信号灯。 (2)显示切换功能:带紧急制动按钮,按钮按下,所有方向亮红灯;再次按下恢复正常显示。以便120、110等及时通行 (3)夜间模式按钮按下:所有方向显示黄灯闪烁。 (4)附加功能:实时提醒绿灯亮的剩余时间。 四、总体设计方案为了实现基于51单片机的十字路口交通灯设计,本文将实现以下设计需求: (1)精确、实时的进行数码管自动倒计时、LED红绿灯自动切换,较好的模拟交通灯的运行情况; (2)直接、清晰明了的显示测得的倒计时的数值; (3)手动调整倒计时的时间,提升交通灯可控性; (4)能够实现交通灯紧急情况处理,完善交通灯的功能; (5)操作简单、功能完善、精确度高。 基于以上列出的几点,本设计利用AT89C51单片机控制数码管模块、LED灯模块、按键模块等外部电路实现相关功能,具体的设计框图如图下所示。 如图下图是本系统的硬件设计方案,具体地,硬件电路由以下模块构成: (1)单片机最小系统。用于驱动和控制其他模块,以实现整体功能,其以AT89C51单片机为核心芯片,并辅以复位电路和晶振电路。 (2)数码管倒计时显示模块。由四个两位数码管组成,负责实时显示交通灯倒计时:主干道直行10秒,辅干道直行7秒,黄灯3秒。 (3)LED红绿灯模块。由9个LED灯组成,分别模拟红灯、黄灯、直行绿灯、左转绿灯。 (4)电源模块。用于整个系统的供电。 根据本文设计需求,在第三章硬件电路设计的基础上,需要通过软件编程实现的具体功能: (1)驱动各个模块工作,实现数码管的显示及LED灯的点亮; (2)按键设置功能。实现紧急情况下所有路口红灯亮、自动模式倒计时增加、自动模式倒计时减少等功能; (3)倒计时功能实现。实现主干道方向通行10秒,辅干道通行7秒,; (4)LED红绿灯的切换。实现红灯和绿灯相互转换经过黄灯,并且黄灯闪烁三次。 具体设计流程如图下所示。 本系统用protues8.7设计的仿真原理图如图下所示。 |
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