基于单片机的(数显)交通灯控制系统设计dkdl.docx
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1、基于单片机的(数显)交通灯控制系统设计课程设计计报告题目:基基于单片片机的(数数显)交交通灯控控制系统统设计目录摘要33一、 设计背景景4二、 方案分析析与对比比42.1方方案分析析42.2方方案对比比4三、 智能交通通灯控制制系统的的硬件设设计43.1SSTC889S55单片介43.2控控制器的的原理框框图83.3 紧急转转换电8四、 智能交通通灯控制制系统的的软件设设计104.1交交通灯的的软件设设计流程程图104.2 控制器器的软件件设计100五、 系统分析析及改进进措施12六、 心得体会会13参考文献献114附录114摘要:自从118588年英国国人,发发明了原原始的机机械扳手手交通灯
2、灯之后,随随后的一一百多年年里,交交通灯改改变了改改变了交交通路况况,也在在人们日日常生活活中占据据了重要要地位,随随着人们们社会活活动日益益增加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它的功能,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著的效果。近年来,随随着科技技的飞速速发展,电电子器件件也随之之广泛应应用,其其中单片片机也不不断深入入人民的的生活当当中。本本模拟交交通灯系系统利用用单片机机STCC89CC52作为核核心元件件,实现现了通过过信号灯灯根据区区域车流流现实对对路面状状况的智智能控制制。从一一定程度度上解决决了交通通路口堵堵
3、塞、车车辆停车车等待时时间不合合理、急急车强通通等问题题。系统统具有结结构简单单、可靠靠性高、成成本低、实实时性好好、安装装维护方方便等优优点,有有广泛的的应用前前景。本模拟系系统由单单片机硬硬/软件件系统,两两位8段段数码管管和LEED灯显显示系统统。和复复位电路路控制电电路等组组成,较较好模拟拟了,交交通路面面的控制制。关键词:交通灯灯 单片片机 数数码管Absttracct:In 118588, ssincce tthe invventtionn off prrimiitivve mmechhaniicall a wreenchh too thhe ttraffficc liightts
4、, thee moore thaan aa huundrred yeaars, thhe ttraffficc liightts cchanngedd too chhangge tthe traaffiic aand traanspportt inn thheirr evveryydayy liivess ass ann immporrtannt pposiitioon, inccreaasinng ssociial andd ecconoomicc deevellopmmentt annd tthe carr haas ddrassticcallly iincrreassed, thhe r
5、roadds aare croowdeed, andd thhe ttraffficc liightts mmoree off itts ffuncctioons, thhe eeffeectiive conntrool, forr ottherrwisse, thee rooad leaadinng tto iimprrovee thhe ccapaabillityy too reeducce ttraffficc accciddentt iss a nottablleIn rreceent yeaars, ass teechnnoloogy evoolveed,eeelcctroonicc
6、 piiecees aalsoo wiidelly uusedd, wwhicch aare monnoliithiic iinteegraatedd ciircuuitss innto thee liife of thee peeoplle oof tthe traaffiic llighhts. thhe ssimuulattionn syysteem aas aa coore eleemennt oof mmonoolitthicc innteggratted cirrcuiits stcc89cc52 madde bby tthe ligght on thee baasiss off
7、reegioonall trrafffic strreamm reealiity of thee rooad conndittionns oof tthe inttellligeent conntrool. froom tthe exttentt too soolvee thhe ttraffficc coongeestiion or vehhiclle pparkkingg att thhe wwaittingg tiime is nott reeasoonabble, iss a carr wiith thee prrobllemss.Syysteem hhas a ssimpple st
8、rructturee, hhighh reeliaabillityy, ccostts aand timmelyy, aand insstalll ssafeeguaard it connvennienntlyy addvanntagges of a wwidee apppliicattionn prrosppectt.The anaalogg syysteems it is monnoliithiic iinteegraatedd ciircuuitss sooftwwaree syysteem, twoo off 8 tthe tubbe aand thee syysteem lled d
9、issplaay. andd unnsett coontrrol of eleectrricaal ccirccuitts, simmulaatioons, annd tthe roaad. traaffiic cconttroll1.设计计背景随着微控控技术的的日益完完善和发发展,单单片机的的应用在在不断走走向深入入。它的的应用比比定导致致传统的的控制技技术从根根本上发发生变革革。也就就是说单单片机应应用的出出现是对对传统控控制技术术的革命命。它在在工业控控制、数数据采集集、智能能化仪表表、机电电一体化化、家用用电器等等领路得得到了广广泛应用用,极大大的提高高了这些些领域的的技术水水平和自自
10、动化控控制。因因此单片片机的开开发应用用已成为为高技术术工程领领域的一一项重大大课题。因因此了解解单片机机知识,掌掌握单片片机的应应用技术术具有重重大的意意义。当前,在在世界范范围内,一个以以微电子子技术,计算机机的通讯讯技术为为先导的的,一信信息技术术及信息息产业的的信息革革命时期期。而计计算机技技术怎样样与实际际应用更更有效的的结合并并有效地地发挥其其作用是是科学界界最热门门的话题题,也是是当今计计算机应应用中空空前活跃跃的领域域。本文文主要从从计算机机的应用用上来实实现十字字路口交交通灯智智能化的的管理,用以控控制过往往车辆的的正常运运作。2方案分分析与对对比2.1 方案分析析通过分析析
11、可以知知道,所所要设计计的交通通灯信号号控制电电路要能能够适应应于有一一条干道道和一条条支干道道的汇合合点形成成的十字字交叉路路口。能能够做到到主、支支的红绿绿闪亮的的时间不不完全相相同。在在路灯变变红灯的的过程中中能够用用黄灯进进行过渡渡,似的的行驶过过程中的的车辆有有足够的的时间听听下来。还还要求主主支干道道各设立立一组计计时显示示器,能能够显示示相应的的红绿黄的倒倒计时。2.2 方案对比比。实现路口口交通灯灯系统的的控制方方法很多多,可以以用标准准逻辑电电路器件件,可编编程序控控制器和和单片机机等方案案来实现现。用单片机机方案来来实现的的话,模模型可以以由电源源电路、单单片机主主控电路路
12、、无线线收发控控制电路路和显示示电路四四部分组组成。在在电源电电路中,需需要用到到+5VV的直流流稳压电电源,主主控电路路的主要要元件为为STCC89CC52。硬硬件设计计完成后后还要利利用计算算机软件件经行软软件部分分的设计计才能够够实现相相应的功功能。利用单片片机系统统设计的的交通灯灯控制器器相对来来说较稳稳定,能能够完成成较多功功能的实实现。故故在这次次课题中中,我们们小组选选着了基基于STTC899C522单片机机交通灯灯设计方方案来实实现所需需功能。3智能交交通灯控控制系统统的硬件件设计3.1SSTC889S551单片片机简介介STC公公司的单单片机主主要是基基于80051内内核,是
13、是新一代代增强型型单片机机,指令令代码完完全兼容容传统880511,速度度快812倍倍,带AADC,4路PPWM,双串口口,有全全球唯一一ID号号,加密密性好,抗抗干扰强强.,低低价位SSTC889C552单片片机可为为您提供供许多高高性价比比的应用用场合,可可灵活应应用于各各种控制制领域。3.1.1STTC899S522单片机机的主要要性能参参数与单片机机产品兼兼容8KK字节在在系统可可编程FFlassh存储储器、110000次擦写写周期、全全静态操操作:00Hz33HHz、三三级加密密程序存存储器、332个可可编程II/O口口线 、三三个166位定时时器/计计数器 八个中中断源 、全双双工
14、UAART串串行通道道低功耗耗空闲和和掉电模模式、掉掉电后中中断可唤唤醒、看看门狗定定时器、双双数据指指针、掉掉电标识识符。3.1.2 STTC899S522芯片内内部结构构简介中央处处理器:中央处理理器(CCPU)是整个个单片机机的核心心部件,是是8位数数据宽度度的处理理器,能能处理88位二进进制数据据或代码码,CPPU负责责控制、指指挥和调调度整个个单元系系统协调调的工作作,完成成运算和和控制输输入输出出功能等等操作。数据存存储器(内部RRAM):数据存储储器用于于存放变变化的数数据。AAT899S511中数据据存储器器的地址址空间为为2566个RAAM单元元,但其其中能作作为数据据存储器
15、器供用户户使用的的仅有前前面1228个,后后1288个被专专用寄存存器占用用。程序存存储器(内部RROM):程序存储储器用于于存放程程序和固固定不变变的常数数等。通通常采用用只读存存储器,且且其又多多种类型型,在889系列列单片机机中全部部采用闪闪存。SSTC889S552内部配配置了88KB闪闪存。定时/计数器器(ROOM): 定定时/计计数器用用于实现现定时和和计数功功能。SSTC889C552共有有2个116位定定时/计计数器。并行输输入输出出(I/O)口口: 880522共有44组8位位I/OO口(PP0、 P1、PP2或PP3),用用于对外外部数据据的传输输。每个个口都由由1个锁锁存
16、器和和一个驱驱动器组组成。它它们主要要用于实实现与外外部设备备中数据据的并行行输入与与输出,有有些I/O口还还有其他他功能。全双工工串行口口:89C552内置置一个全全双工串串行通信信口,用用于与其其它设备备间的串串行数据据传送,该该串行口口既可以以用作异异步通信信收发器器,也可可以当同同步移位位器使用用。时钟电电路:时钟电路路的作用用是产生生单片机机工作所所需要的的时钟脉脉冲序列列。中断系系统:中断系统统的作用用主要是是对外部部或内部部的终端端请求进进行管理理与处理理。ATT89SS51共共有5个个中断源源,其中中又2个个外部中中断源和和3个内内部中断断源。图1 AT889S551系列列单片
17、机机的内部部结构示示意图3.1.3 主主要引脚脚功能 图2 ATT89SS51引引脚图VCCC:电源源电压GNDD:接地P0口口:P00口是一一组8位位双向II0口口。P00口即可作地址址数据据总线使使用,又又可以作作为通用用的I/O口使使用。当CPPU访问问片外存存储器时时,P0口口分时先先作低88位地址址总线,后后作双向向数据总总线,此此时,PP0口就就不能再再作I/O口使使用了。在访问期间激活要使用上拉电阻。P1口口:Pll 是一一个带内内部上拉拉电阻的的8准位双向向IOO口,PP1作为为通用的的I/OO口使用用。P2 口:PP2 是是一个带带有内部部上拉电电阻的88 位准准双向IIO
18、口,PP2即可可作为通通用的II/O口口使用,也也可以作作为片外外存储器器的高88位地址址总线,与与P0口口配合,组组成166位片外外存储器器单元地地址。P3 口:PP3 口口是一组组带有内内部上拉拉电阻的的8 位位准双向II0 口。PP3 口口除了作作为通用用的I/O口使使用之外外,每个个引脚还还具有第第二功能能,具体体分配如如表2表2 具具有第二二功能的的P3口引引脚端口引脚脚第二功能能:P3.00RXD(串串行输入入口)P3.11TXD(串串行输出出口)P3.22/INTT0(外外中断00)P3.33/ INNT1(外外中断11)P3.44T0(定定时计计数器00外部输输入)P3.55T
19、1(定定时计计数器11外部输输入)P3.66/ WRR(外部部数据存存储器写写选通)P3.77/ RDD外部数数据存储储器读选选通)RSTT:复位位输入。当当振荡器器工作时时,RSST引脚脚出现两两个机器器周期以以上高电电平将使使单片机机复位。WWDT 溢出将将使该引引脚输出出高电平平,设置置SFRR AUUXR的的DISSRT00 位(地地址8EEH)可可打开或或关闭该该功能。DDISRRT0位位缺省为为RESSET输输出高电电平打开开状态。ALEE:当当访问外外部程序序存储器器或数据据存储器器时,AALE(地地址锁存存允许)输输出脉冲冲用于锁锁存地址址的低88位字节节。即使使不访问问外部存
20、存储器,AALE 仍以时时钟振荡荡频率的的166 输出出固定的的正脉冲冲信号,因因此它可可对外输输出时钟钟或用于于定时目目的。要要注意的的是:每每当访问问外部数数据存储储器时将将跳过一一个ALLE脉冲冲。对FF1assh存储储器编程程期间,该该引脚还还用于输输入编程程脉冲(PPROGG)。如如有必要要,可通通过对特特殊功能能寄存器器(SFFR)区区中的88EH 单元的的D0 位置位位,可禁禁止ALLE 操操作。该该位置位位后,只只有一条条M0VVX和MM0VCC指令AALE才才会被激激活。此此外,该该引脚会会被微弱弱拉高,单单片机执执行外部部程序时时,应设设置ALLE无效效。程序储储存允许许(
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