基于51单片机交通灯工程实践方案报告书.doc

工程实践设计方案报告 题 目基于单片机的交通灯控制系统设计主要研究思路和方法：一,研究方案 本项目计划实现的基本目标是：利用单片机作为主要控制系统，模拟出东西方向为主干道十字路口交通灯控制系统。二,重点解决问题 1. 本项目要求可实现可手动设定交通灯亮灭交换所需时长，并且该灯亮时间倒计时用数码管显示。 2. 模拟遭遇突发情况的时候，可手动实现红灯全亮，禁行任何方向的车辆。 3. 由于本项目是模拟东西主干道的十字路口交通灯系统，故要求须包含左转灯，并且可实现右转灯长绿灯。三. 技术路线1. 本项目由于是单片机作为主控系统，故要求我们熟练掌握单片机编程知识。2. 本系统由显示电路（包含LED灯倒计时及发光二极管模拟交通灯），单片机主控制电路，按键和电源电路组成，需熟悉自动控制原理。3. 将紧急情况红灯全亮写成程序编入单片机。4. 该系统采用+5V直流稳压电源供电工作。5.显示界面4个路口采用8个共阴极数码管，采用74LS48芯片驱动电路驱动LED晶体管显示部分。系统原理框图和工作原理：具体：先东西双向直行和左转都是红灯，直行红灯长亮45秒，红灯亮时开始倒计时，剩5秒时开始闪烁（共计红灯亮50秒）；接着左转还是红灯，东西双向直行灯长亮绿灯57秒，绿灯亮时倒计时，剩3秒时闪烁（共计绿灯亮60秒，在此期间其余全部红灯）；然后5秒黄灯倒计时（不闪烁）；然后东西左转绿灯亮时开始倒计时,剩3秒时闪烁（共计13秒），接着黄灯5秒倒计时（不闪烁），直行灯亮红色。然后东西双向直行与左转又是红灯依次循环（灯亮情况南北直行方向与东西直行方向相反）。具体对应情况如下 主干道亮灭情况及时长： 东西 南北直行灯左转灯 左转灯 直行灯 左转灯 直行灯 1.红 红（35） 1.红 绿（27） 2. 红 绿闪（3） 红 黄（5） 3.红 红（7） 3.绿（7） 红 4.红 红（3） 4.绿闪（3） 红 5.红 红（5） 5.黄（5） 红 6.红 绿（57） 6.红 红（65） 7.红 绿闪（3） 8.红 黄（5） 9.绿（7） 红 9.红 红（10） 10.绿闪（3）红 10.红 红（5） 11.黄（5） 红 12.红 红（35） 12.红 绿（32）东西方向为主干道；南北为辅干道。东西方向直行红灯时长为50秒，直行绿灯为60秒，直行黄灯5秒，左转绿灯10秒，黄灯5秒；南北方向直行绿灯35秒，直行红灯80秒，左转绿灯10秒，黄灯5秒。关于手动设置时长的装置情况：设置左转直行紧急减少增加具体执行方法：1. 按下设置键。2. 按下直行键或者左转键，选择要调节的是左转灯还是直行灯。 3.以按下直行键为例，按下第一次为东西方向绿灯时间，按下第二次为东西方向红灯时间，按下第三次为东西方向黄灯时间，按下第四次为南北方向绿灯时间，按下第五次为南北方向红灯时间，按下第六次为南北方向黄灯时间。每按下一次可按增加减少键来设置路灯方向通行时间长短；当按下左转键时与上面的情况一样。4.设置完后，再按设置键结束。5.当遇到紧急情况时直接按下紧急键，全部车辆禁止通行。 交通灯模拟控制框图电源74HC573单片机按键电路数码管显示特殊发光的LED 选用设备：STC12C5A60S2单片机一片，74HC573段锁存和位锁存两片，8位数码显示管共阴极，3色发光二极管每个方向各二个。硬件设计： 为实现所要求的功能，选用STC12C5A60S2单片机为硬件设计的核心器件。它具有128个8位内部RAM，有32根可编程I/O线，两个16位定时器，5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路。其次采用74LS48驱动电路驱动显示部分。由单片机的P0.0到P0.7口控制剩余时间显示，用P2端口作为输出端口控制交通灯显示的状态。显示部分：数码管显示部分采用的是共阴极数码管，一般数码管里面的阴极接在一起，并且时刻都要与电源的负极相接，当发光二极管的阳极接高电平时，发光二极管被点亮，可以显示剩余时间，当输出低电平时则不能被点亮。本系统采用的是两位共阴极数码管。 工作进度安排： Altium Designer原理图及PCB设计,单片机原理及接口技术，自动控制原理，电力电子技术等自主学习。 每隔两周开一次会议进行项目的一些总结，每个人必须积极参与其中，每个成员分配的