模擬交通燈設計范文

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摘要本次設計選用單片機，配合一些外圍電路完成交通控制系統。由于該單片機具有簡單實用、高可靠性、良好的性能價格比以及體積小等優點，已經在各個技術領域得到了迅猛發展。實現同樣的功能，這個方案既簡單又經濟！該燈控制邏輯可實現3種顏色燈的交替點亮、時間的倒計時，指揮車輛和行人安全通行，實時地控制當前交通燈時間，經仿真模擬的試驗,該系統得到了預期的實時控制效果。關鍵詞：單片機芯片；倒計時；交通燈；仿真器目錄摘要I1前言12、設計思路13、系統硬件設計13.燈控制電路設計……………………………………………………….13.2倒計時顯示電路設計………………………………………………..23.3系統總硬件圖………………………………………………………..34、系統軟件設計34.1計算與實現34.2流程圖34.3源程序設計55、仿真圖116、課程設計總結20[參考資料]21致謝221、前言本程序設計的是我們日常生活中非常多見的道路交通燈，它在現代社會中起到了相當大的作用，有了一個這樣的機器，在人流密集的十字路口就可以順利的通車，這樣省下了不少的人力物力，給大家的生活也提供了很大的方便。當然，看上去簡單的交通燈，在如今如此繁華的大都市，也變得多樣化了。此次課程設計只選取了其中相對較為簡單的交通燈設計，雖然簡單，但運用的知識是一樣的。因此，希望通過這次課程設計的鍛煉，鞏固同學們平時所學的知識，并在以后的學習中，靈活運用，不斷加深。2.程序設計思路利用嵌套和調用的方法設計程序。首先，設置子程序，有25s倒計時的子程序和5s倒計時的子程序，有東西（南北）紅燈亮，南北（東西）綠燈閃爍3s后變成黃燈亮的程序，另外還需要1s和0.5s的延時程序，其中，1s用于倒計時，0.5s用與綠燈閃爍的程序中；然后，設置主程序，先東西紅燈亮，南北綠燈亮，同時倒計時25s，再東西紅燈亮，南北綠燈閃爍3s后變成黃燈，同時倒計時5s，之后東西綠燈亮，南北紅燈亮，同時倒計時25s，接著南北紅燈亮，東西綠燈閃爍3s后變成黃燈，又返回到主程序開始，實現循環。3.系統硬件設計3.1燈控制電路設計由于32個LED來實現紅綠燈狀態，若直接接在單片機的口線，路口倒計時的顯示就不能實現，所以本次設計中采用一種新型的電路如圖3－1所示。3.2倒計時顯示電路設計前面已經分析過相向的燈的狀態和倒計時都是相同的，所以為了節省，采用兩組四個數碼管作為倒計時的顯示；同時為了節省口資源，采用串口顯示的方式驅動數碼管。見圖3－2所示。3.3系統總硬件圖硬件圖4、系統軟件設計4.1計算與實現在本程序設計中，計算的不多，主要是延時程序的計算。由6MHz晶振，得其指令周期為0.2us，所以延時0.5s的計算為（248﹢2）×20×50×2us，延時1s的計算為（248﹢2）×20×100×2us。綠燈閃爍的實現：反復給東西或南北方向的綠燈賦高低電平，各0.5s。4.2流程圖本程序多用子程序調用和嵌套來實現編程，其中包含了主程序，5s、10s、25s倒計時子程序，南北或東西方向綠燈閃爍3s變成黃燈在程序。下面是各程序的流程圖。流程圖主程序流程圖5s或10s倒計時程序流程圖25s倒計時程序流程圖東西（南北）紅燈亮，南北（東西）綠燈閃爍3s后黃燈亮程序流程圖4.3源程序設計此程序的設計方法比較簡單，主要利用了程序的嵌套和子程序的調用，其特點是容易被讀懂。下面是程序設計內容。org00hljmpstartorg30hstart:movp1,#0deh;東西紅燈亮，南北綠燈亮lcalls25s;25s倒計時lcalls5sshnb;東西紅燈亮，南北綠燈閃爍3s后變成黃燈亮3s，5s倒計時movp1,#0f3h;東西綠燈亮，南北紅燈亮lcalls25s;25s倒計時lcalls5sshdx;南北紅燈亮，東西綠燈閃爍3s后變成黃燈亮3s，5s倒計時ljmpstarts25s:;25s倒計時程序movp2,#0a4hlcalls5smovp2,#0f9hlcalls10smovp2,#0c0hlcalls10srets5s:;5s倒計時子程序movdptr,#tabs0:mova,#04hmovca,@a+dptrcjnea,#01h,s1ljmps5ss1:movp0,alcalldelay1sincdptrcjnea,#0c0h,s0rets10s:;10s倒計時子程序movdptr,#tabs2:mova,#00hmovca,@a+dptrcjnea,#01,s3ljmps10ss3:movp0,alcalldelay1sincdptrcjnea,#0c0h,s2rets5sshnb:;東西紅燈亮，南北綠燈閃爍3s后變成黃燈亮3s，5s倒計時子程序movp0,#92hlcalls1sshnbmovp0,#99hlcalls1sshnbmovp0,#0b0hlcalls1sshnbmovp0,#0a4hmovp1,#0eeh;東西紅燈亮，南北黃燈亮lcalldelay1smovp0,#0f9hlcalldelay1smovp0,#0c0hlcalldelay1srets1sshnb:;東西紅燈亮，南北綠燈閃爍子程序movp1,#0dehlcalldelay05smovp1,#0fehlcalldelay05srets5sshdx:;南北紅燈亮，東西綠燈閃爍3s后變成黃燈亮3s，5s倒計時子程序movp0,#92hlcalls1sshdxmovp0,#99hlcalls1sshdxmovp0,#0b0hlcalls1sshdxmovp0,#0a4hmovp1,#0f5h;南北紅燈亮，東西黃燈亮lcalldelay1smovp0,#0f9hlcalldelay1smovp0,#0c0hlcalldelay1srets1sshdx:;南北紅燈亮，東西綠燈閃爍子程序movp1,#0f7hlcalldelay05smovp1,#0f3hlcalldelay05sretdelay1s:;1s延時程序movr5,#100d2:movr6,#20d1:movr7,#248djnzr7,$djnzr6,d1djnzr5,d2retdelay05s:;0.5s延時程序movr2,#50d4:movr3,#20d3:movr4,#248djnzr4,$djnzr3,d3djnzr2,d4rettab:db90h,80h,0f8h,82h,92h,99h,0b0h,0a4h,0f9h,0c0hend5、仿真圖東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮25s東西方向紅燈亮，南北方向綠燈閃爍3s東西方向紅燈亮，南北方向黃燈亮東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮25s南北方向紅燈亮，東西方向綠燈閃爍3s東西方向黃燈亮，南北方向紅燈亮6、課程設計總結在此次課程設計中，我學會了很多。一方面，使我在知識上的應用上了一個層次，更深一層地了解到書本上我們應該掌握的理論，并將其付諸實踐，應用到人們的日常生活中去，從而使我找到了更濃厚的學習興趣，也認識到單片機技術在現代生活中的重要地位，看到這個“口香糖大小的迷你主機”的無限潛能。另一方面，我學會了獨立的完成一項小小的科技任務，編程，畫硬件圖，仿真的實現等等，這些都鍛煉了我思維謹慎的能力，使我更深刻地懂得，以后遇到問題要多思考，多研究。而且，在課程設計過程中，帶給了我一些小小的成就感，我會帶著這些興趣和成就感繼續我的求學之旅，相信這對我今后的學習會帶來很大的幫助。總結這次課程設計，此次設計使用的是靜態顯示，使用的是一位數碼管，如果能使用動態顯示，并且用二位數碼管顯示倒計時，將是設計比較完美。另外，程序的設計采用的是子程序調用和嵌套的方式，方法比較簡單，但容易出錯，而且內容也比較繁瑣，不容易修改，所以要找一個更靈活和簡潔的設計方案才是最理想的。與此同時，我們可以設計更為先進且多功能化的道路交通燈，比如能夠自動報警等等。不過，總體上來說，這次課程設計給我帶來的提升是不小的，我會帶著這次的經驗和教訓，繼續學習，使自己提升的更多。[參考資料][1]徐愛鈞.《智能化測量控制儀表原理與設計》（第二版）[M].北京：北京航空航天大學出版社，2004.[2]吳金戌，沈慶陽，郭庭吉.《8051單片機實踐與應用》[M].北京：清華大學出版社，2002.[3]張國勛，《縮短ICL7135A/D采樣程序時間的一種方法》［J］.《電子技術應用》，1993，第一期.[4]高峰，《單片微型計算機與接口技術》[M].北京：科學出版社，2003.[5]劉偉，趙俊逸，黃勇，《一種基予C8051F單片機的SOC型數據采錄器的設計與實現》［A］.天津市計算機學會單片機分會編.《2003年全國單片機及嵌如入式系統學術年會論文集（下冊）》.致謝在做課程設計的半個月以來，我收獲了很多。除了感激陳老師教給我們知識外，也非常感謝課程設計輔導老師余老師這么長時間以來的教導和培養，在您嚴格的要求和細心的指導下，我學會了獨立思考，不懂就問。剛開始的時候我覺得自己落了幾節課，對這門課沒有系統的理解，也覺得自己這門課學的很不好，一直沒有信心和勇氣獨立完成，但經過嘗試，我最終成功地完成了這次的課程設計，雖然在課程設計的過程中遇到了很多的困難，但都一一克服了。同時，也對課程設計的格式和要求有了詳細的了解，相信這會給以后帶來很大的方便。當然，最重要的是，在您的監督下，通過我自己的學習和研究，對單片機這門課有了宏觀的理解，并使我所學的知識掌握的更加牢固，在設計完成之后，平常看似復雜的交通燈控制，居然自己也能做出來，這讓我對自己的能力刮目相看了，這也告訴我，只要自己肯下功夫，沒有什么不可能的。另一方面，在本次課程設計中，我更加熟練的掌握了偉福軟件和PROTEUS的應用，這將會為我的學習和工作帶來很大的幫助。