《交通灯控制器》PPT课件.ppt

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1、交通灯控制器交通灯控制器指导老师：邵婷婷设计组员：赵永强王艳维李广康一基本功能要求能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿灯指示状态（两组红黄绿灯）；两组数码管实现倒计时显示，东西方向绿灯45s南北绿灯60s，由绿灯变红灯转换过程中，黄灯5s过渡。二要求分析本题需要时钟控制和驱动数码管显示时间以及红绿黄三种LED灯亮暗，有数字系统控制和单片机控制两种。系统中要求有45s,60s,5s三种定时信号，定时起始信号由主控制电路给出，定时时间结束信号也输入到主控制电路，并通过主控制电路去开起或关闭三色交通灯。主控制电路实本题的核心，它的输入信号来自三个定时信号。红黄绿红黄绿译码驱动电路主控电路45

2、s定时60s定时5s定时时基电路显示驱动电路数码显示东西方向南北方向交通灯状态序表态序 东西方向南北方向时间1绿灯亮允许通行红灯亮不允通行45s2黄灯亮停车红灯亮不允通行5s3红灯亮不允通行绿灯亮允许通行60s4红灯亮不允通行黄灯亮停车5s东西绿灯45s黄灯5s红灯65s南北绿灯60s黄灯5s红灯50s西东北南方案一数字电路系统系统由控制器和处理器组成，控制器接收外部系统时钟信号。处理器由定时器和译码显示器组成。定时器能向控制器发出定时信号，译码显示器在控制器的控制下，改变交通灯信号。秒脉冲发生器定时器控制器译码器数码显示三色交通灯下页三方案分析系统框图定时器由系统秒脉冲和同步计数器构成。时钟

3、脉冲上升沿到来时，在控制信号ST的作用下，计数器从零开始计数，并向控制器提供模M45、M5、M60信号，即Tl、Tx、Ty。定时器框图如下。Q3Q2Q1Q074LS163CTtCRD3D2D1D0CTpQ3Q2Q1Q074LS163CTtCRD3D2D1D0CTpCO&St11TX&CPTLTY定时器返回 控制器 控制器是交通管理的核心，它能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。TX=5s，TL=45s，TY=60s，选用两个D触发器FF1、FF0为时序寄存器产生 4种状态，控制器状态转换的条件为TL,TY和TX，当控制器处于Qn1Q0n 00状态时，如果TL 0，则控制器保持在00状态

4、；否则，则控制器转换到Q1n+1Q0n+1 01状态。这两种情况与条件TY无关，所以用无关项X表示。其余情况依次类推，同时表中还列出了状态转换信号ST。TXTX译码器 系统输出是在Q1Q0驱动下的六个信号灯，各状态与信号灯的关系由表1-2给出。译码器状态图状态AGAYARBGBYBR00100001010100011000110011001010Q1Q0Y0Y1Y2Y311BRAYBYARBGAG器件:选用74LS138或74LS139返回秒脉冲电路使用价格低廉的32768HZ晶体，在配上CD4060电路，电压范围为318V，静态电流随电压提高而上升，在+5V供电时，静态电流约0.255uA，

5、在3.0V电池供电时会停振。返回方案二单片机控制电路AT89S51电源时钟电路复位电路交通灯时间显示三色交通灯基于AT89S51来实现交通灯控制理论框图时钟电路XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。复位电路复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式，此电路系统采用的是上电与按钮复位电路。复位后P0P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零计时显示，分段式显示器（LED数码管）由7条线段围成8字型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光。只要按

6、规律控制各发光段亮、灭，就可以显示各种字形或符号。LED数码管有共阳、共阴之分。图3-4是共阳式、共阴式LED数码管的原理图和符号图。四方案确定方案二 优点：所需芯片只有一个AT89S51单片机，电路简单，成本低，可靠性高，抗干扰能力强，灵活性高，红绿灯亮的时间可以在程序里任意设置。缺点：程序复杂，编写与调试需要很多时间根据上述两种方案的对比，我们确定使用方案二。方案一 缺点：需要的芯片有两片74LS153(双四选一数据选择器)，三片74LS74(双D触发器),两片74LS163（可预置四位二进制计数器）,74LS139（二线-四线译码器）,74LS04（六反相器），CD4060。所需芯片多，造价大。而且电路复杂，连线较多，焊接麻烦。优点：不用编写程序，只要硬件正确便可工作。AT89S51单片机简介AT89S51为ATMEL所生产的可电气烧录清洗的8051相容单芯片，内带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器，高性能8位微处理器。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S51是一种高效微控制器。模拟电路图开始89S51初始化计时45s东西黄灯南北红灯计时5s东西红灯南北绿灯东西绿灯南北红灯计时60s东西红灯南北黄灯计时5sYYYYNNNN单片机实现的程序流程图结束