机电一体化毕业设计（论文）-单片机交通灯控制系统的设计与制作.doc

毕业论文毕业论文 二零一二年 十一月 题目：题目：交通灯控制系统交通灯控制系统 专 业：机电一体化 班 级：10 机电 2 班 学 号： 学生姓名： 校内指导教师： 交通灯控制系统毕业论文 I 交通灯控制系统的设计与制作 摘摘 要：要：交通灯控制系统是城市道路管理中极为重要的一个环节，其在加强 道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率等方面具有不可替代的 作用。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统 控制技术日益更新。本文将介绍一种用单片机作为系统的主控单元，通过单片机 嵌入软件程序来实现交通信号灯的多重控制方式，整个系统以 AT89S52 单片机为 核心加以晶振电路、复位电路、电源电路构成系统的控制枢纽，系统状态显示系 统采用 7 段 LED 数码管进行倒计时的现实，红、黄、绿三色 LED 灯作为信号指示。 系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时、紧急情况处理等功能，较好的模拟 实现了十字路口出现的状况。本系统性能稳定，功能完善，实用性强。 关键词：关键词：AT89S52 单片机; 交通灯控制;LED 数码显示。 交通灯控制系统毕业论文 III 目目 录录 1 1 绪绪 论论 .1 1.1 课题研究背景.1 1.2 课题研究范围及意义.1 2 2 系统设计方案、工作原理及总体设计系统设计方案、工作原理及总体设计 .1 2.1 设计方案.1 2.2 系统工作原理.3 2.3 总体设计.3 2.3.1 功能概述.3 2.3.2 系统构成.3 3 3 系统硬件设计系统硬件设计 .4 3.1 交通灯通行模式及行车方向指示.4 3.2 各单元电路模块功能.5 3.2.1 时钟电路模块.5 3.2.2 复位电路模块.5 3.2.3 主控制系统模块.6 3.2.4 交通灯输出控制模块.6 3.2.5 时间显示电路模块.7 3.2.6 系统电源模块电路.8 4 4 系统软件设计系统软件设计 .9 4.1 软件总体流程图.9 4.2 软件主要子程序流程.10 4.2.1 复位状态子程序.10 4.2.2 显示状态子程序.10 5 5 系统调试分析及结果系统调试分析及结果 .12 5.1 电路板实物的制作.12 5.1.1 印制电路板 PCB 图的绘制.12 5.1.2 实物的制做.12 5.2 系统硬件调试.13 5.3 系统软件调试.13 5.4 系统总体调试.13 6 6 结结 论论 .15 7 7 致谢致谢 .16 8 8 参考文献参考文献 .17 9 9 附附 录录 .18 附录 A:元器件清单.18 附录 B:总体电路原理图及实物图.19 附录 C:程序.20 交通灯控制系统毕业论文 1 1 绪 论 1.1 课题研究背景 交通是城市经济活动的命脉，对城市经济发展、人民生活水平的提高起着十 分重要的作用。城市交通问题是困扰城市发展、制约城市经济建设的重要因素。 城市道路增长的有限与车辆增长的无线这一对矛盾是导致城市交通拥挤的根本原 因。城市街道网络上的交通容量的不断增加，表明车辆对道路容量的要求仍然很 高，短期内还不可能改变。 1.2 课题研究范围及意义 本文提出一种利用单片机自动控制交通灯及时间倒计时显示的方法，将整个 系统缩小在一块小小的单片机上，大大提高了产品的经济性和轻便性。设计过程 包括硬件电路设计和程序设计两大步骤。硬件电路其结构比较简单，主要包括核 心器件单片机、12 只二极管组成的模拟交通灯、复位电路、振荡电路、显示数码 管模块。单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，本文就用 Keil 编程， 相比硬件设计程序较为复杂，必需同时考虑灯控制、时间显示、紧急开关等问题， 并且具有一定的 C 语言基础和一定的思维能力及逻辑能力。智能交通灯控制系统 设计就显示出了它的研究意义。它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵 的情况，利用单片机控制技术，实现道路的最大通行效率。通过单片机课程设计， 熟练掌握 C 语言的编程方法，将理论联系到实践中去，提高动脑和动手的能力。 同时通过交通信号灯控制系统的设计，掌握定时/计数器、中断的使用方法，和 简单程序的编写，最终提高逻辑抽象能力。 2 系统设计方案、工作原理及总体设计 2.1 设计方案 方案一：交通控制系统主要控制东西、南北，车道的交通，整个系统以 AT89S52 单片机为核心芯片，通过控制三色 LED 的亮灭来控制各车道的通行，另 外通过复位键来恢复到程序的初始状态。总体设计框图如图 2.1 所示： 交通灯控制系统毕业论文 2 图 2.1 方案一设计框图 方案二：采用标准 AT89S52 单片机为控制器，通行倒计时显示采用 3 位数码 管；车道指示灯采用三色发光二极管，LED 显示采用动态扫描，以节省端口。紧 急车辆通行采用实时中断完成，识别方法采用手动按钮。按以上系统构架设计， 单片机端口资源刚好满足要求。该系统具有电路简单，设计方便，显示亮度高耗 电少，可靠性高，但是占用单片机资源太多了，整个框图设计如图 2.2 所示： P1 P2 INT1 P0 P3 南北通行灯 东西通行灯 3 位 LED 显示器 器 列扫描驱动 上电复位电路 紧急车辆放行电路 图 2.2 方案二设计框图 方案三：采用标准 AT89C52 单片机为控制器，通行倒计时、东西、南北车道 通行指示采用单块 LCD 液晶点阵显示器。这种方案设计占用单片机的端口最少， 硬件也最少，耗电也最少，虽然显示图案也精美，但由于亮度太暗，晚上还得开 背光灯，所以较少采用。 通过以上综合分析可以看出，方案一具有综合设计优点，因此城市道口交 通灯控制系统模型采用方案一设计。 AT89C51 单 片 机 复位电路 晶振电路 时钟电路 七段数码管倒 计时显示电路 车道 LED 显示 电 路 紧急按键电路 交通灯控制系统毕业论文 3 2.2 系统工作原理 采用单片机的 I/O 口 P1 口直接和交通灯相连接，P0、P2 口通过限流电阻和 三极管接到数码管，控制程序放在 AT89S52 单片机的 ROM 中，在十字路口的四组 红、黄、绿交通灯中，由单片机的 P1.0-P1.5 控制，由于交通灯为发光二极管且 阳极通过限流电阻和电源正极相连，因此 I/O 口输出低电平时，与之相连的指示 灯会亮，并通过数码管显示时间倒计时。I/O 口输出高电平时，相应指示灯会灭。 当交通出现障碍需要恢复到初始状态时，按下复位键即可，此键由单片机的 9 脚 RST 键控制。 2.3 总体设计 2.3.1 功能概述 本设计由单片机、LED 数码显示模块和按键等构成。单片机是集成的 IC 芯片 AT89C51 单片机，只需根据实际选型。其他部分都需要根据应用要求和性能指示 设计。 本系统交通灯控制规则如下： 1）系统设置四组红、黄、绿交通指示灯，并配置四队 LED 显示器。正常情 况下两个干线上的红、黄、绿灯进行转换。 2)东西方向和南北方向交替通行，东西方向每次放行 20 秒，南北方向每次 放行 20 秒。 3)绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行，每次绿灯变红灯前，黄灯闪 烁三次。 （5 秒钟） 4）十字路口要有倒计时显示，以便人们更方便直观的把握时间，具体要求 东西方向、南北方向通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位作减计数。 5)若交道口出现紧急情况，交警可手动控制：全路口车辆禁行、行人通行。 紧急情况结束后再转成自动状态。 2.3.2 系统构成 整个系统的构成以 AT89S52 单片机为核心，由 I/O 口扩展，LED 数码管显示， 还有复位电路、时钟电路等组成。单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调 整机工作的控制器，又是数据处理器。它由单片机、时钟电路、复位电路等组成。 行车方向指示采用 LED 发光二极管，可有红、绿两种颜色指示放行与禁止， 黄灯作为红绿转换的提示，形象直观。系统采用双数码管倒计时计数功能，最大 显示数字 99。 交通灯控制系统毕业论文 4 3 系统硬件设计 3.1 交通灯通行模式及行车方向指示 按交通灯控制规则，每个道口有红、黄、绿三种指示灯，交道口模型如图 2.1 所示： 图 3.1 交道口模型图 2 组 LED 数码管按照设置的通行时间（各路口默认的通行时间均为 40s）进 行倒计时，并各自进行红、黄、绿灯显示，共有两种通行方式分别为： 图 3.2 通行方式一示意图 图 3.3 通行方式二示意图 交通灯控制系统毕业论文 5 通行方式一：倒计时时间为 40s（通行时间） ，红绿灯状态为：东西通行：绿， 南北禁行：红;如图 3.2 所示。 通行方式二：倒计时时间为 40s（通行时间） ，红绿灯状态为：南北通行：绿； 东西禁行：红;如图 3.3 所示。 通行默认时间为 40s，系统设置了任意更改功能，可以根据实际情况进行调 整，以提高车辆通过率，缓减交通压力。在通行结束前 5 秒钟，黄灯闪烁直至结 束。本设计选用 LED 发光二极管的红绿灯状态用来指示交通指示信息。绿色表示 通行，红色则表示禁止通行，黄灯等待。你所有指示信息一目了然。 3.2 各单元电路模块功能 3.2.1 时钟电路模块 时钟电路由一个晶体振荡器 12MHZ 和两个 30pF 的瓷片电容组成。时钟电路 用于产生单片机工作所需的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各信号之间 的相互关系。单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式 的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地工作。其电路如图 3.4 所示: 图 3.4 时钟电路模块 3.2.2 复位电路模块 复位电路是使单片机的 CPU 或系统中的其他部件处于某一确定的初始状态， 并从这状态开始工作，除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错 或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需要按复位电路以重新启 动。本设计采用的是按键复位电路。其电路如图 3.5 所示： 交通灯控制系统毕业论文 6 图 3.5 复位电路模块 3.2.3 主控制系统模块 主控制器采用 AT89S52，是 ATMEL 公司生产的一款性能稳定的 8 位单片机， 有 1 个 512 字节的 RAM，4 个 8 位的双向可位寻址 I/O 端口，3 个 16 位定时/计数 器及 1 个串行口和 6 个向量二级中断结构。单片机的 P1 口分别用于控制南北及 东西的通行灯。P0 口用于 2 组 2 位 LED 计时器的控制。其主控电路如图 3.6 所示： 图 3.6 主控置系统模块电路 3.2.4 交通灯输出控制模块 道口交通灯指示采用红、黄、绿发光二极管进行提示。其图如图 3.7 所示： 交通灯控制系统毕业论文 7 图 3.7LED 显示模块电路 当 R=1000 欧时，按公式 A=(5-1.8)/R 计算，电路中的电流大小应为 A=3.2mA。由于每个路口的通行双向指示处理相同，因此每个端口应具有 6.4mA 的吸收电流能力。 3.2.5 时间显示电路模块 考虑设计需要，我们在各个方向分别用二位数码管用来显示倒计时时间，构 成交通提示信息，形象逼真。本系统使用数码管完成倒计时显示功能。以方向东 西为为例，数码管显示的数值从绿灯的设置时间最大值往下减，每秒钟减 1，一 直减到 0。然后又从红灯的设置时间最大值往下减，一直减到 0。接下来又显示 绿灯时间，如此循环。 系统共有 2 个二位的 LED 数码管，分别放置在模拟交通灯控制板上的两个 路口。因为相同直线方向上的数码管应该显示同样的内容，所以我们可以把它们 同样对待。也就是说各个方向的数码管个位（把数码管第二位定义为个位，第一 位定义为十位）用一根信号线控制，十位用另一根信号线控制。 道口通行剩余时间采用红色 7 段数码管显示，采用共阳数码管，如用单片机 吸收电流驱动，列扫描驱动使用三极管，按每段 6mA 电流计算，全显示字形“8 时，每个数码管需 6mA*8=48mA,由于时间显示每个道口相同，共需要电流 96mA， 因此设计中也采用了中功率三极管 9012。其显示电路如图 3.8 所示： 交通灯控制系统毕业论文 8 图 3.8 数码管显示模块电路 3.2.6 系统电源模块电路 由于该系统中 51 单片机及三极管工作电压均为 5V 电压，所以要保证系统稳 定可靠的工作，需要设计一个可以稳定提供 5V 电压的供电系统。本设计采用外 置 5V 稳压开关电源作为系统的供电电源，系统电源输入接口要加滤波电容以确 保工作电压稳定。电源输出接口加上 LED 电源指示灯，用来判定电源是否正常工 作。该系统电源电路设计如图 3.9 所示： 图 3.9 系统电源电路 交通灯控制系统毕业论文 9 4 系统软件设计 根据实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口为东南西北走向。初 始状态 1 东西绿灯通车，南北红灯亮。过 40s，转状态 2，东西绿灯灭黄灯亮， 南北红灯灭黄灯亮，过 5s，再转状态 3，南北绿灯通车，东西红灯亮。过 40s， 转状态 4，南北绿灯灭黄灯亮，东西红灯灭黄灯亮，过 5s，又循环至状态 1。对 于交通信号灯来说东西南北共四组灯，由于同一道上的两组的信号灯的显示情况 是相同的，因此，采用单片机内部的 I/O 口上的 P1 口中的 6 个引脚即可来控制 12 个信号灯。通过编写程序，实现对发光二极管的控制，来模拟交通信号灯的管 理。 4.1 软件总体流程图 软件总体设计及流程图见图 3-1，主要完成各部分的软件控制和协调。本系 统主程序模块主要完成的工作是对系统的初始化，发送显示数据，同时对按键进 行扫描，等待外部中断，以及根据所需要的功能进行相应的操作。其流程图如图 4.1，4.2 所示: 扫描外部按键状态 判断当前状态 复位 状态 时间 显示 初始化 开始 图 4.1 软件总体流程图 东西绿灯，南北红灯 延时 15s 东西黄灯，南北黄 灯 延时 5s 东西红灯，南北绿灯 延时 15s 东西黄灯，南北黄 灯 延时 5s 开始 交通灯控制系统毕业论文 10 图 4.2 正常情况下交通灯控制流程 主程序比较简单，初始化完成后，调用按键扫描程序，取得按键状态，并根 据当前系统状态调用相应的子程序。 4.2 软件主要子程序流程 4.2.1 复位状态子程序 现今社会经济发展状况下，我们身边的交通状况显得越来越拥挤。在道路交 通突然状况也越来越多，特别是在车流辆比较集中的十字路口。本设计在紧急状 态下，车辆禁行、行人通行。紧急情况结束后按下复位按钮再转成自动状态，如 图 4.3 所示： 紧急状态 开始 按键是否按下 返回 转换成正常状态 是 否 图 4.3 复位状态子程序 4.2.2 显示状态子程序 交通灯控制系统毕业论文 11 AT89S52 初始化 四个路口的灯全部点亮 按设定的交通方案显示 各路口 LED 灯的状态 开始 倒计时显示延时 返回 图 4.4 显示状态子程序 本设计各路口灯比较多，各通行状态前文已有描述在此不一一赘述。虽然整 个系统 LED 灯的数量比较多，但各个方向的灯各司其职使交通指挥更加显而明了。 在人为手动复位和初始化的情况下，各路口所有交通灯均点亮。此时若有 LED 灯 出现故障，一目了然，可以及时检修。若有紧急中断信号出现，显示子程序优先 处理中断程序，将所有路口的信号灯置为红色禁止通行。紧急状态解除各信号灯 再进入正常状态显示。 5 系统调试分析及结果 因本设计本身要求有稳定性高、免维护、抗干扰能力强等功能，系统调试除 交通灯控制系统毕业论文 12 了验证数据处理的精度，确保判断的准确性外，同时必须确认各项功能的正常运 行。 5.1 电路板实物的制作 5.1.1 印制电路板 PCB 图的绘制 由于本电路硬件设计中，用单片机的一个 IO 口控制各路交通灯的循环点亮。 用同一芯片单片机的 P0 口来控制数码管的显示点亮。因此，在同一芯片中，所 要接的线路比较多。在硬件的布局中，各位 LED 灯和数码管的布局比较固定化， 集中分布在所控制的两个路口。因此，若采用双面 PCB 板的话，这个电路的布线 比较容易实现。但是，现实水平中做双面板会出现一些焊点接触不良而导致电路 调试过程不易实现。因此，决定使用单面板布线。单片面板的布线需要牺牲本设 计电路板一部分实际电路的美观。印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实 现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部 连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、 热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和 散热性能。 5.1.2 实物的制做 准备工作：打印一份印刷电路 PCB；事先购买好实物电路所需的各种元器件； 还有其他的基本电子器件和制板工具。 总制板工艺程序 1)先将符合尺寸要求的复铜板表面用细砂纸擦光亮,再把打印出来的印刷 路 PCB 复写纸将布线图复制到复铜板上。 2)用钻头钻孔、定位口，再进行贴胶（或上油漆） 。 3)贴完胶后，应在板上垫放一张厚张，用手掌在上面压一压，其目的是使 全部贴胶与复铜板粘贴得更加牢靠。必要时还可用吹风筒加热，可使用权贴胶粘 度加强，由于所用的贴胶具很好的粘性，而且胶纸又薄，故采用这种贴胶进行制 板，效果较好，一般是不须再作加热处理。 4)腐蚀一般采用三氯化铁作腐蚀液，腐蚀速度与腐蚀液的浓度，温度及腐 蚀过程中采取抖动有关，为保证制板质量及提高腐蚀速度，我们采用了抖动和加 热的方法。 5)腐蚀完成后，应用自来水冲洗干净，并擦干。 6)用细砂布将印刷板复铜面擦至光亮为止，然后立即涂上松香溶液。 （涂松 香水时应将印刷电路板倾斜放轩再涂以松香水，以免松香水经钻孔流至背面） 。 制板心得：我们在制板过程中， 1)首先是 PROTEL 设计的时候出现的错误导致印制电路板制作错误。 交通灯控制系统毕业论文 13 2)其次是由于设计的理论和实际有误差导致无法实现目标。 3)焊接过程中出现了一些问题，比如焊跳线的时候，由于接线太多，而且是 手工焊接，并且焊接设备不好，烙铁头高温下容易老化氧化和温度不可控制。因 此导致焊盘脱落，原件烫伤等原因导致报废了好几块板子。此外，有些焊盘太小 并且有损坏迹象，所以焊接很不方便。但为了不出现虚焊，却花了很长时间去焊， 有些焊点并不是很美观。 4)焊接过程中，有时候焊锡会不小心将相邻的两根引线短路。所以，此次做 板积累了一些经验，主要是，再次做板的时候一定要注意 PCB 的引线之间的距离 不能设置太近。因为是手工制作，精度和密度都必须有一个自由度和能力所及的 范围，并且考虑到手工制板的局限性和线路过细密导致的氧化和短路故障。拥有 了这些宝贵的经验，相信今后制板，一定会完美保证电路的实现！ 5.2 系统硬件调试 在设计过程中，实物交通灯控制系统的 PCB 电路板焊接工作量非常大，电路 安装完成后，首先进行检查，即确认电路无虚焊，无短路，无断路，集成元件安 装是否正确，之后进行电路功能模块的分级调试，根据电路功能逐级进行：通行 方式功能调试：包括对两种通行方式控制调试，指示灯亮度和驱动电路调试；倒 计时功能调试：数码管亮度调试；复位功能调试。 5.3 系统软件调试 本系统的软件系统很大，选用一般的单片机通信 C 语言程序进行编写和调试。 除了语法差错外，当确认程序没问题时，通过直接下载到单片机来调试。采取的 是自下到上的调试方法，即单独调试好每一个模块，然后再连接成一个完整的系 统，最后完成一个完整的系统调试。 5.4 系统总体调试 系统做好后，进行系统的完整调试。主要任务是检验实现的功能及其效果并 校正误差。 测试一开始，我们就发现了系统出现了两个问题：一是有一部分交通灯亮度 不够，所发出来的光非常的微弱以致于几乎感觉不到它的亮度；二是数码管不工 作，没有时间显示。这与设计的要求完全不符。为了找出这个问题和解决方法， 查找了电路的输出各部分的输出电平。发现了一个现象，我们采用的数码管是共 阴极数码管。而控制数码段显示的 P0 口输出的是高电平。 经多方查阅资料，解决第二个问题可以有两个解决方法。其一，将硬件电路 作修改，将数码管换成共阳极的数码管。这样数码管就可以正常进行时间显示了。 其二，修改程序，让控制数码管段码的 P0 输出的是低电平。若采用修改硬件电 交通灯控制系统毕业论文 14 路的方法的话，硬件电路就得作变动。已经布好的线也必须有相应的变动，操作 起来比较麻烦。所以，我们采用了第二种方法。修改了程序电路中的段码代码。 再次调试，按照设计要求的指标，系统数码管电路部分基本能按照预先设定的要 求来进行倒计时的显示。亮度要求也基本符合预先设想。 接下来还有一个问题有待解决，交通灯亮度不足，以致于部分交通灯只能勉 强看得出来它在亮而已。这明显不能满足设计要求。经多方检测，我们认为这是 由于 LED 灯驱动能力不足引起的亮度弱问题。若要修正这个问题，那就得为 LED 灯增加驱动电路以提高电路的驱动能力。要实现这一步骤必须对硬件电路进行一 定的改动。LED 灯的驱动电路可以用集成电路电路芯片来进行驱动。在初步方案 中考虑要用集成电路来完成。但是由于客观方面的原因，没有制作实物的环境条 件。因此，这部分改进只作了一个设想，并没有时间去付诸实施。但基本问题和 解决问题的原理还是有一定的了解。 6 结 论 以往每次做课程设计，都会感觉自己收获不少。这次单片机课程也不例外。 本系统采用 MCS-51 系列单片机利用单片机控制技术，提出了软件和硬件设计方 案，能够实现道路的最大通行效率。实现 PC 作为控制主机，单片机控制型号灯 交通灯控制系统毕业论文 15 为从机的远程控制系统。通过远程控制系统的制作，实现 PC 和单片机之间的通 信，学习单片机和 PC 的串口连接方法，单片机和 PC 串口通信协议电平的转换技 术，以及单片机和 PC 端数据收发程序设计方法。通过这次毕业设计，使我得到 了一次用专业知识，专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在单片机的 基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面 都能向前迈进了一大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。总之通 过这次课程设计，我掌握了用单片机设计交通灯的基本方法，增强了我寻找问题， 解决问题的能力。培养了我的设计思维，此次课程设计不仅帮助我更好地掌握书 本知识，尤其重要的是增强了我的自信，培养了我独立思考的能力。但是此次设 计不中之处是不能实现左右拐弯灯，没有人行道控制灯，不能进行流量控制。 结结 论论 在本次设计的过程中，我发现很多的问题，给我的感觉就是很难，很不顺手， 看似很简单的电路，要动手把它给设计出来，是很难的一件事，主要原因是我们 没有经常动手设计过电路，还有资料的查找也是一大难题，这就要求我们在以后 的学习中，应该注意到这一点，更重要的是我们要学会把从书本中学到的知识和 实际的电路联系起来，这不论是对我们以后就业还是学习，都会起到很大的促进 和帮助，我相信，通过这次的毕业设计，在以后的学习中我会更加努力，力争把 这门课学好，学精。同时，通过本次毕业设计，巩固了我们学习过的专业知识， 也使我们把理论与实践从真正意义。 同时，通过本次毕业设计，巩固了我们学习过的专业知识，也使我们把理论 与实践从真正意义上相结合了起来；考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文 献资料和组织材料的综合能力；从中可以自我测验，认识到自己哪方面有欠缺、 不足，以便于在日后的学习中得以改进、提高；通过使用电路 CAD 软件 Multisim , 也让我们了解到计算机辅助设计(CAD)的智能化,有利于提高工作效 率。 题目是非常重要的，要选择一个好的题目，就要满足适合我们这组制作，并 且也要考虑到自身能力，还有就是容易找到相关的参考资料等条件。只有符合以 上所说的条件才能做出一个好的设计，所以我们就选择了数控直流稳压电源 的设计课程。我们查找了大量这方面的相关参考资料，如单片机原理机应用 ， 交通灯控制系统毕业论文 16 电子技术基础等，还查阅了各种所需芯片的管脚资料。在这些参考资料的基 础上构想了几个设计方案，并且确定了最后的设计方案。 当确定了最终的设计方向以后，我们就开始着手完善它的理论方案。根据设 计方案的内容我们画出了具体的原理图，进行逻辑分析和理论计算，然后去电子 市场根据设计要求购买了大量所需的原器件，准备好了设计所需的一切材料。 有了这次难忘的经历，我觉得自己充实了许多，学到了很多东西，更重要的 是我们学会了如何协同合作，学会了遇到问题应该如何解决。这将在我们以后的 学习和工作中起着重要的作用。总之，此次设计的过程中，我收获了很多。此次 设计的完成的经验对我将来的人生之路有着非常重要的意义。 7 致谢 在此次设计和制作过程中，通过自己的努力和老师同学的帮助，我完成了毕 业设计。这次毕业设计不仅增进了我的专业素养和理论知识和实践经历，更加增 进了我和同学的友谊，让我们都备受珍惜和倍感鼓舞。但是，由于对书本的理论 知识了解水平有限，在原理图的制作设计过程中，我深深的感受并深切体会到了 我们理论知识的不足，很多东西虽然已学过，但印象已不是那么深刻都是边设计 交通灯控制系统毕业论文 17 边查阅书籍学习。在屡次出失败中，我们也深深知道我们理论操作的极度欠缺。 但是，皇天不负有心人，在老师有力而精当的指导下和同学的帮助下，终于能顺 利而圆满地完成了设计。谢谢各位老师的真诚关怀和热诚而无私的指导！我想， 这是我们在校学习岁月最值得怀念和铭记的岁月！让青春的激情和对科学的追去 和对知识的渴望的梦想在这里燃烧和绽放，我想我们的记忆将永远铭记这一段岁 月！ 8 参考文献 1 张秀国主编. 单片机 C 语言程序设计教程与实训.北京：北京大学出版社， 2008.6 2 林春方主编. 数字电子技术.北京：高等教育出版社，2007.6 3 何立民.单片机应用技术大全.北京：北京航空航天大学出版社， 1994 年 4 张毅刚. 单片机原理及接口技术.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990 年 5 谭浩强.单片机课程设计. 北京：清华大学出版社，1989 年 6 单片机学习网 交通灯控制系统毕业论文 18 7边海龙，单片机开发与典型工程项目，电子工业出版社，2008 年 8郭天祥单片机网络视频，2007 年 9 21IC 单片机学习网 9 附 录 附录 A:元器件清单 元器件名称参数数量（个） IC 插座 DIP401 单片机 89C511 发光二极管 LED12 电阻 10K1 IC 插座 DIP161 PCDB9/F1 电平转换芯片 MAX2321 瓷片电容 33pF2 电阻 510 12 交通灯控制系统毕业论文 19 IC 插座 DIP81 开关按键开关 1 电解电容 22uF1 IC 插座 SIP121 电阻 510 8 IC 插座 SIP82 电阻 1K4 PNP 三极管 85504 IC 插座 SIP42 IC 插座 SIP62 七段数码管共阳极 4 IC 插座 DIP104 附录 B:总体电路原理图及实物图 交通灯控制系统毕业论文 20 附录 C:程序 #include bit T_Flag; bit T_Flag1; sbit P20 = P20; sbit P21 = P21; sbit P22 = P22; sbit P23 = P23; sbit P24 = P24; sbit P25 = P25; sbit P26 = P26; sbit P27 = P27; sbit S3 = P16; sbit S4 = P17; bit Z_flag = 1; bit S3_flag = 0; bit S4_flag = 0; sbit EW_red = P10; /东西红灯 sbit EW_green = P12;/东西绿灯 sbit EW_yellow = P11;/东西黄灯 sbit NS_red = P13; /南北红灯 sbit NS_green = P15;/南北绿灯 交通灯控制系统毕业论文 21 sbit NS_yellow = P14;/南北黄灯 unsigned char key,key_buf; code unsigned char disp_code= 0 x11,0 xD7,0 x32,0 x92,0 xD4,0 x98,0 x18,0 xD3,0 x10,0 x90; unsigned int disp_buf8,disp_p; void time0init(void) IT0 = 1; EX0 = 1; EA = 1; void Timer0() interrupt 1 TH0=0 xf2; TL0=0 xf9; T_Flag=1; main() unsigned char i; int sec; int j; int m; sec=20; j=0; TMOD=0 x01; TH0=0 x02; TL0=0 x02; ET0=1; EA=1; TR0=1; time0init(); while(1) while(Z_flag) if(sec5) NS_yellow =1; EW_red =0; EW_green =1; NS_red =1; NS_green =0; 交通灯控制系统毕业论文 22 if(sec5) NS_yellow =1; EW_red =1; EW_green =0; NS_red =0; NS_green =1; if(sec302) disp_p=0; sec-; T_Flag1=sec%2; disp_buf7=sec/10; disp_buf6=sec%10; disp_buf5=sec/10; disp_buf4=sec%10; disp_buf3=sec/10; disp_buf2=sec%10; disp_buf1=sec/10; disp_buf0=sec%10; P20=1;P21=1;P22=1;P23=1;P24=1;P25=1; P0 = disp_codedisp_bufi; if (i=0)P20=0;P21=1;P22=1;P23=1;P24=1;P25=1;P26=1;P27=1; if (i=1)P20=1;P21=0;P22=1;P23=1;P24=1;P25=1;P26=1;P27=1; if (i=2)P20=1;P21=1;P22=0;P23=1;P24=1;P25=1;P26=1;P27=1; if (i=3)P20=1;P21=1;P22=1;P23=0;P24=1;P25=1;P26=1;P27=1; if (i=4)P20=1;P21=1;P22=1;P23=1;P24=0;P25=1;P26=1;P27=1; if (i=5)P20=1;P21=1;P22=1;P23=1;P24=1;P25=0;P26=1;P27=1; if (i=6)P20=1;P21=1;P22=1;P23=1;P24=1;P25=1;P26=0;P27=1; if (i=7)P20=1;P21=1;P22=1;P2