毕业设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计bfke.docx

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1、1选题背背景今天，红红绿灯安安装在各各个道口口上，已已经成为为疏导交交通车辆辆最常见见和最有有效的手手段。信号灯的的出现，使使交通得得以有效效管制，对对于疏导导交通流流量、提提高道路路通行能能力，减减少交通通事故有有明显效效果。在在交通中中管理引引入单片片机交通通灯控制制代替交交管人员员在交叉叉路口服服务，有有助于提提高交通通运输的的安全性性、提高高交通管管理的服服务质量量。并在在一定程程度上尽尽可能的的降低由由道路拥拥挤造成成的经济济损失，同同时也减减小了工工作人员员的劳动动强度。关键词：AT889C551;774488，LEED2方案论论证2.1设设计任务务设计基于于单片机机的智能能交通红

2、红绿灯控控制系统统，要求求能通过过按键或或遥控器器设置系系统参数数，系统统运行时时，“倒计时时等信息息”能通过过数码管管或点阵阵发光管管显示，设设计时应应考虑交交通红绿绿灯控制制的易操操作性及及智能性性。以单单片机的的最小系系统为基基础设计计硬件，用用汇编语语言、或或C语言言设计软软件。通通过本设设计可以以培养学学生分析析问题和和解决问问题的能能力，掌掌握Mccs511单片机机的硬件件与软件件设计方方法，从从而将学学到的理理论知识识应用于于实践中中，为将将来走向向社会奠奠定良好好的基础础。东西（AA）、南南北（BB）两干干道交于于一个十十字路口口，各干干道有一一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆

3、和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。2.2 方案介介绍方案1设设计思想想：采用分模模块设计计的思想想，程序序设计实实现的基基本思想想是一个个计数器器 ， 选择一一个单片片机，其其内部为为一个计计数，是是十六进进制计数数器，模模块化后后，通过过设置或或程序清清除来实实现状态态的转换换， 由由于每一一个模块块的计数数多不是是相同， 这里的的各模块块是以预预置数和和计数器器计数共共同来实实现的，所所以要考考虑增加加一个置置数模块块，其主主要功能能细分为为，对不不同的状状态输入入要产生生相应状状态的下下一个状状态

4、的预预置数， 如图中中A道和和B道,分别为为次干道道的置数数选择和和主干道道的置数数选择。方案2 设计思思想：由两个传传感器监监视南北北方向即即A道与与东西方方向即BB道的车车辆来往往情况，设设开关KK=1为为有车通通过，KK=0为为没有车车通过。则则有以下下四种情情况：Ka=11时：KKb=00，表示示A有车车B没有有车，则则仅通行行B道： Kbb=1,表示AA有车BB有车，则则优先通通行A道道；Ka=00时：KKb=00表示AA没有车车B也没没有车，同同样优先先通行AA道； Kbb=1表表示A没没有车BB有车，则则仅通行行B道。方案比较较：方案1用用了模块块设计，而而方案22采用逻逻辑设计

5、计，相比比之下11有较强强的可读读性和较较强的可可修改性性，而22则在设设计上显显得较简简单，设设计纯朴朴，便于于测试，它它的优势势则在于于提供了了一条较较为便捷捷的解决决方案。22首先将将许多逻逻辑关系系简化到到极点，而而后将其其一起集集成用较较少的芯芯片去完完成所需需功能。我们最终终的设计计应该尽尽量使用用模块化化设计。对对工程设设计人员员来说，将将来的产产品无论论从修改改还是升升级考虑虑对有好好处，但但另外我我们又需需将设计计简单化化，因此此我觉得得在设计计初期尽尽可能的的简单化化设计，而而一旦设设计的各各项测试试通过了了，在有有可能的的条件下下将设计计模块化化，所以以本设计计以第一一方

6、案为为主进行行。 我们最终终的设计计应该尽尽量使用用模块化化设计。对对工程设设计人员员来说，将将来的产产品无论论从修改改还是升升级考虑虑对有好好处，但但另外我我们又需需将设计计简单化化，因此此我觉得得在设计计初期尽尽可能的的简单化化设计，而而一旦设设计的各各项测试试通过了了，在有有可能的的条件下下将设计计模块化化，所以以本设计计以第一一方案为为主进行行。3 交通通灯系统统硬件设设计3.1 单片机机概述单片机是是由运算算器、控控制器、存存储器、输输入设备备以及输输出设备备共五个个基本部部分组成成的。单单片机是是把包括括运算器器、控制制器、少少量的存存储器、最最基本的的输入输输出口电电路、串串行口

7、电电路、中中断和定定时电路路等都集集成在一一个尺寸寸有限的的芯片上上。通常，单单片机由由单个集集成电路路芯片构构成，内内部包含含有计算算机的基基本功能能部件：中央处处理器、存存储器和和I/OO接口电电路等。因因此，单单片机只只需要和和适当的的软件及及外部设设备相结结合，便便可成为为一个单单片机控控制系统统。3.2 系统构构成电路板一一块，AAT899S511单片机机一片，774488芯片22片，七七段数码码管八个个。发光光二极管管20个（8个绿的的，8个红的的，4个个黄的用用于交通通控制），1100欧姆电电阻200个，2个按键键，2个个开关，551K欧欧姆电阻阻2个，55V稳定定电源11个，3

8、个个电容22个单刀刀单掷开开关等。系统结构构框图:图3-11 系统统结构框框图系统工作作流程：（1）程程序初始始，通过过两个传传感器来来判断南南北与东东西方向向车辆通通行情况况。 (2) 情况况判定后后由ATT89SS51单单片机pp1口及及部分pp2口输输出二进进制信号号控制红红绿黄灯灯亮的情情况。 (3) 确定定那些灯灯亮后，由由对应的的七段数数码管来来进行到到计时显显示。由由p0口口输出来来控制七七段数码码管的显显示，而而p2口口的高四四位则用用来控制制数码管管显示时的个位位和十位位（4）系系统是否否需要紧急急工作状状态，而而此任务务由外部部中断来来实现。（5）LLED采采用5VV的直流

9、流电来驱驱动，低低电平。3.3芯芯片选择择与介绍绍3.3.1 AT889S551芯片选用的AAT899S511与同系系列的AAT899C51在功能能上有明明显的提提高，最最突出是是的可以以实现在在线的编编程。用用于实现现系统的的总的控控制。其其主要功功能列举举如下：1) 为为一般控控制应用用的 88 位单单片机2) 晶晶片内部部具有时时钟振荡荡器（传传统最高高工作频频率可至至 333MHzz） 33) 内部部程式存存储器（RROM）为为 4KKB4) 内内部数据据存储器器（RAAM）为为 1228B5) 外外部程序序存储器器可扩充充至 664KBB6) 外外部数据据存储器器可扩充充至 664K

10、BB 77) 332条双双向输入入输出线线，且每每条均可可以单独独做 II/O 的控制制8) 66 个中中断向量量源9) 22 组独独立的 16 位定时时器10) 1 个个全双工工串行通通信端口口11) 87551 及及 87752 单芯片片具有数数据保密密的功能能12) 单芯片片提供位位逻辑运运算指令令图3-11 ATT89CC51芯芯片3.3.2 74448芯片片介绍74488七段显显示译码码器输出出高电平平有效，用用以驱动动共阴极极显示器器。该集集成显示示译码器器设有多多个辅助助控制端端，以增增强器件件的功能能,可将将单片机机输出的的四位二二进制数数转换成成10进进制数与与七段数数码管显

11、显示对应应，用于于显示009的数数字。 图3-22 74448芯芯片其中LTT 为测测试输入入。3.3.3 红红绿LEED信号号显示灯灯及七段段数码显显示管LED 灯的显显示原理理:通过过同名管管脚上所所加电平平的高低低来控制制发光二二极管是是否点亮亮。如下下图： 图3-33红绿LLED信信号显示示灯而七段数数码管的的显示不不同的字字形如 SP，gg,f,e,dd,c,b,aa 管角角上加上上OFEE所以以SP上为为伏，不不亮其余余为TTTL高电电平，全全亮则显显示为。采用共阴阴极连接接:表3-44 七段段数码管管的显示示显示数值值a b c dd e f gg doop 驱动代码码（166进

12、制）01 1 1 11 1 1 11 1 0FCHH1 0 0 00 0 0 11 1 060H2 1 1 00 1 1 00 1 00DAHH3 1 1 11 1 0 00 1 00F2HH4 0 1 11 0 0 11 1 066H5 1 0 11 1 0 11 1 00B6HH6 1 0 11 1 1 11 1 00BEHH7 1 1 11 0 0 00 0 00E0HH8 1 1 11 1 1 11 1 00FEHH9 1 1 11 1 0 11 1 00F6HH3.3.4 交交通灯控控制线路路图 图3-55 原理理图4 交通通灯软件件设计4.1 程序设设计流程程图程序设计计框图图4-

13、11 程序序设计框框图4.2延延时的设设定延时方法法可以有有两种一一种是利利用ATT89SS51内内部定时时器的溢溢出中断断来确定定1秒的的时间，另另一种是是采用软软件延时时的方法法.实现1mms秒的的方法:我们采用用在主程程序中设设定一个个初值为为0的软件件计数器器和使TT1定时时1毫秒相应程序序代码：D1MSS: MMOV R7,#2550 ;11MS延延时程序序DJNZZ R77,$RET4.3子子程序的的实现A道通车车情况：STARRT1: MMOV TEEMP, #225MOV P11, #0F33HLOOPP1: ACAALL DELLAYDEC TEMMPMOV A,TEMMPM

14、OV P00, TTEMPPJNB P1.6,SSTARRT3JNB P1.7,SSTARRT111CJNEE A,#0, NEEXT11LJMPP STTARTT2NEXTT1: LJMMP LLOOPP1STARRT111: MOVV TTEMPP, #65MOV P11, #0F33HLOOPP11: ACCALLL DEELAYYDEC TEMMPMOV A,TEMMPMOV P00, TTEMPPJNB P1.6,SSTARRT333JNB P1.7,SSTARRT1CJNEE A,#0, NEEXT111LJMPP STTARTT11NEXTT11: LJJMP LOOOP111S

15、TARRT2: MOOV PP1, #0FF5HMOV TEMMN,#05LOOPP2: ACAALL DELLAY11DEC TEEMNMOV A,TTEMNNCJNEE A, #00,NEEXT22LJMPP SSTARRT3NEXTT2: LJMMP LOOOP2B道通车车情况：STARRT3: MOOV TTEMPP, #255MOV P1,#0DDEHLOOPP3: ACAALL DELLAYDEC TEEMPMOV A,TEMMP MOV P00, TTEMPPJNB P1.6,SSTARRT1JNB P1.7,SSTARRT333 CJNEE AA, #0,NNEXTT3LJMP

16、P STTARTT4NEXTT3: LJMMP LOOOP3STARRT333: MMOV TEMMP, #665MOV P1,#0DDEH LOOOP333: AACALLL DDELAAYDEC TEEMPMOV A,TEMMP MOV P00, TTEMPPJNB P1.6,SSTARRT111JNB P1.7,SSTARRT3 CJNEE AA, #0,NNEXTT33LJMPP STTARTT4NEXTT33: LJJMP LOOOP333STARRT4: MOOV PP1, #0EEEHMOV TEMMN,#05 LOOPP4: ACAALL DEELAYY1中断情况况即紧急急情况

17、：ORG 00000HH TEMPP EEQU 244HTEMNN EEQU 255HLJMPP MMAINN ORG 000033HLJMPP TT0_IINTORG 000133HLJMPP TTI_IINTT0_IINT: MOOV AA, PP1PUSHH AACCMOV P11, #0FFFHMOV P11, #0F33HMOV P00, #00HHJNB P33.2,$ POP ACCCMOV P11, ACCCRETIITI_IINT: MMOV A, PP1PUSHH AACC MOV P1, #00FFHHMOV P1, #00DEHHMOV P00,#000HJNB P33

18、.3,$ POP ACCCMOV P11, ARETII5实验仿仿真5.1仿仿真图根据对称称性选用用部分对对称元件件仿真，图5-11 仿真真图5.2实实验步骤骤5.2.1编写写程序代代码程序代码码分为几几个模块块：中断断模块，循循环模块块，延时时模块。原程序实实现：ORG 00000HH TEMPP EEQU 244HTEMNN EEQU 255HLJMPP MMAINN ORG 000033HLJMPP TT0_IINTORG 000133HLJMPP TTI_IINTT0_IINT: MOOV AA, PP1PUSHH AACCMOV P11, #0FFFHMOV P11, #0F33HM

19、OV P00, #00HHJNB P33.2,$ POP ACCCMOV P11, ACCCRETIITI_IINT: MMOV A, PP1PUSHH AACC MOV P1, #00FFHHMOV P1, #00DEHHMOV P00,#000HJNB P33.3,$ POP ACCCMOV P11, ARETIIMAINN: SSETBB EEASETBB EEX0SETBB EEX1CLR F00STARRT1: MMOV TEEMP, #225MOV P11, #0F33HLOOPP1: ACAALL DELLAYDEC TEMMPMOV A,TEMMPMOV P00, TTEMPP

20、JNB P1.6,SSTARRT3JNB P1.7,SSTARRT111CJNEE A,#0, NEEXT11LJMPP STTARTT2NEXTT1: LJMMP LLOOPP1STARRT111: MOVV TTEMPP, #65MOV P11, #0F33HLOOPP11: ACCALLL DEELAYYDEC TEMMPMOV A,TEMMPMOV P00, TTEMPPJNB P1.6,SSTARRT333JNB P1.7,SSTARRT1CJNEE A,#0, NEEXT111LJMPP STTARTT11NEXTT11: LJJMP LOOOP111STARRT2: MOOV P

21、P1, #0FF5HMOV TEMMN,#05LOOPP2: ACAALL DELLAY11DEC TEEMNMOV A,TTEMNNCJNEE A, #00,NEEXT22LJMPP SSTARRT3NEXTT2: LJMMP LOOOP2STARRT3: MOOV TTEMPP, #255MOV P1,#0DDEHLOOPP3: ACAALL DELLAYDEC TEEMPMOV A,TEMMP MOV P00, TTEMPPJNB P1.6,SSTARRT1JNB P1.7,SSTARRT333 CJNEE AA, #0,NNEXTT3LJMPP STTARTT4NEXTT3: LJMM

22、P LOOOP3STARRT333: MMOV TEMMP, #665MOV P1,#0DDEHLOOPP33: ACCALLL DEELAYYDEC TEEMPMOV A,TEMMP MOV P00, TTEMPPJNB P1.6,SSTARRT111JNB P1.7,SSTARRT3 CJNEE AA, #0,NNEXTT33LJMPP STTARTT4NEXTT33: LJJMP LOOOP333STARRT4: MOOV PP1, #0EEEHMOV TEMMN,#05 LOOPP4: ACAALL DEELAYY1DEC TEMMNMOV A, TEMMNCJNEE A,#0,NEX

23、XT4LJMPP STTARTT1NEXTT4: LJJMP LOOOP4RETIIDELAAY: MOVV A,TEMMPMOV B, #100DIV ABMOV R5, AMOV R6, BMOV R0, #110L0: MOVV R11, #2500L1:MMOV A,RR5MOV P0, ACLR P2.4ACALLL DDIMSSSETBB P22.4MOV A,RR6MOV P0,R6CLR P2.5ACALLL DDIMSSSETBB P22.5DEC R1DJNZZ R11,L11DEC R0DJNZZ R00,L00RETIIDELAAY1: MOOV AA,TEEMNMOV

24、 B, #100DIV ABMOV R5, AMOV R6, BMOV R2, #110L2: MOVV R33, #2500L3:MMOV A,RR5MOV P0, ACLR P2.4ACALLL DDIMSSSETBB P22.4MOV A,RR6MOV P0,R6CLR P2.5ACALLL DDIMSSSETBB P22.5DEC R3DJNZZ R33,L33DEC R2DJNZZ R22,L22RETIIDELAAY111:MOV A,TTEMPPMOV B, #100DIV ABMOV R5, AMOV R6, BMOV R0, #110Y0: MOVV R11, #2500Y1

25、:MMOV A,RR5MOV P2, ACLR P2.6ACALLL DDIMSSSETBB P22.6MOV A,RR6MOV P2,R6CLR P2.7ACALLL DDIMSSSETBB P22.7DEC R1DJNZZ R11,Y11DEC R0DJNZZ R00,Y00RETIIDIMSS: MMOV R7,#2550DJNZZ R77,$RET END5.2.2 按按照系统统硬件连连线图连连接好系系统并调调试1) 调调试程序序 打开开仿真软软件，新新建文件件； 选择择芯片； 新建建文档，把把编写好好代码写写入文档档并保存存了ASSM文件件； 把保保存的文文档加载载到Soourcce

26、 GGrouup；编译程程序；设置转转换成116进制制；运行程程序的结结果；2) 把把编写好好的166进制文文件(jjtd.hexx) 输输入单片片机ATT89SS51仿仿真器和和对其进进行初始始化。3）给实实验板进进行通电电，观察察运行结结果，不不一致则则跳到第第一步进进行反复复调试，直直到与预预定目的的一致。6 结论论本系统就就是利用用了ATT89CC51芯芯片的II/O引引脚。系系统采用用单片机机AT889C551，以以及其它它芯片来来设计交交通灯控控制器，实实现了红红灯亮445秒,绿灯亮亮40秒。并并通过AAT899C511来控制制74448芯片片的输出出口控制制七段数数码管上上的时间

27、间显示；系统设设计简便便、实用用性强、操操作简单单、程序序设计简简便。 系统不足足：时间间设定中中没有黄黄灯的等等待闪烁烁时间，以以及自动动根据车车流改变变红绿灯灯时间，使使城市的的交通管管理更加加人性化化。使人人们远离离目前的的交通拥拥塞的现现象。参考文献献1胡胡汉才.单片机机原理及及其接口口技术.清华大大学出版版.199962蔡蔡美琴.MCSS-511系列单单片机系系统及其其应用.高等教教育出版版社.20004.223蒋蒋万君.在论循循环时序序电路的的简便设设计.机电一一体化.20005.54何何立民.MCSS-511系列单单片机应应用系统统设计.北京航航空航天天大学出出版社.19995.5李李华.MCSS -551系列列单片机机实用接接口技术术.北京航航空航天天大学出出版社.199936周周航慈.单片机机应用程程序设计计技术.北京航航空航天天大学出出版社.19991. 77张志志良等.单片机机原理与与控制技技术.机械工工业出版版社.200018陆陆坤.电子设设计技术术.电子科科技大学学出版社社.1999725