太阳能交通灯的控制系统设计

1、毕业设计（论文）任务书题目太阳能交通灯的控制系统设计主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：采用太阳能供电，采用单片机自动控制交通信号灯及时间显示，在东南西北四个方向上各有一组红绿灯和数码管时间显示系统，且都有LED点阵组成，用于显示红绿灯和时间的变化，南北口的变化和东西是一样的。基本要求：.以单片机为核心芯片，通过控制三色LED的亮灭来控制各干道的通行。.电源采用太阳能及其备用蓄电池。用数码管显示时间。.用计算机辅助设计软件PROTEL设计电路原理图及用proteus仿真软件进行仿真。.论文中包含清晰的电路原理图、仿真图（包含各个状态下的仿真图）.设计的交通信号灯自动控制系统主要完成东

2、、西、南、北四个方向的红、黄、绿灯的时间控制，东西向红灯亮10秒，黄灯闪两秒，绿灯亮10秒，南北向绿灯亮10秒，黄灯闪2秒，红灯亮10秒,如此循环下去。主要参考资料：1史庆武单片机原理及接口技术水利水电出版社2江世明基于PROTEUS的单片机应用技术电子工业出版社3康华光电子技术基础高等教育出版社4王庆有光电技术电子工业出版社2008.6完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 摘要IABSTRACTII HYPERLINK l bookmark9 1引言1 HYPERLINK l bookmark11 太阳能交通灯设计的目

3、的和意义1 HYPERLINK l bookmark13 太阳能交通灯的工作原理和过程3 HYPERLINK l bookmark15 太阳能交通灯国内外发展状况3 HYPERLINK l bookmark17 主要内容和设计要求4 HYPERLINK l bookmark19 2太阳能交通灯总体设计方案5 HYPERLINK l bookmark21 硬件设计方案5 HYPERLINK l bookmark23 软件设计方案5 HYPERLINK l bookmark25 信号状态控制的设计方案5 HYPERLINK l bookmark27 3太阳能交通灯的硬件设计8太阳能供电系统8太阳能

4、供电技术简介81.2太阳能供电的工作原理9太阳能供电的组成部分及作用9 HYPERLINK l bookmark29 蓄电池11蓄电池简介及使用原理11蓄电池容量计算15 HYPERLINK l bookmark31 快速充电方法15交通灯部分硬件电路分析17单片机（AT89C51）17振荡电路和复位电路18电源电路的设计18数码管显示电路的设计19LED信号灯显示电路19 HYPERLINK l bookmark33 4太阳能交通灯的仿真与调试24 HYPERLINK l bookmark35 软件设计24 HYPERLINK l bookmark37 主程序流程图24 HYPERLINK

5、l bookmark39 KEIL51软件简介25 HYPERLINK l bookmark41 调试中的问题及解决方案25 HYPERLINK l bookmark43 仿真各个状态实效图26结论32致谢33 HYPERLINK l bookmark61 参考文献34 HYPERLINK l bookmark63 附录136附录243 LLIuo.dUJl耨ELHIp西中叵权限出七三鼻s.一=!=WEJdE=I乏nww-叫口。LawLdILml.x-.口.*口mixlw殳-售壮nD.，卜喻ndpriD.LJ.E石En-D-LgrlEdXJJLrlIL.nxu白Ea.vll-乏七Noi二.市荷

6、|1%之N&f二?-EEd口?=*，?-l=zD.*口F-4O-soEglaquju.q山1叵*qlzte图4-5状态4（东西绿灯亮南北红灯亮）工山山上言JJUsHQLULLItZdENFlFlnN0.a.a.a.a.00OOO：IHO.，山Aa山，H-OEllf-O吕d寸口eegg一口口口口口口口口KB-nn-TmrldRErndLlg百已alprlrl口x-urnD.Qxwrld里国LML*-.STN1nL.I.一田rlILWEdl-Lx再r-Jd口LKrlULITI?-vMdswIMdolukqluitn1:0!口W-T工斫口dE-TvEidEnHrlodNMMOa-rH-IYI-dIL

7、.口n?.口口dLT-XEZooooc-oo口ln口口口口口口口口-NIOIDd口口口口口口图4-6状态5（东西红灯亮南北黄灯亮）结论本论文在深入探讨分析交通控制原理的基础上设计出了一套基于单片机控制之下的交通控制系统，同时，系统采用太阳能电池进行供电，不仅环保节能，还省去了铺设电缆的麻烦。通过阅读大量相关文献，对当前太阳能交通控制技术有了比较深入的了解，并在此基础上进行了硬件选型和软件系统的设计，经过在实验室调试，分析及验证了设计方案的可行性。在开发过程中，运用了PROTEL开发软件、KEIL51开发软件，在编程方面使用了C语言。课题完成的主要工作与结论如下：（1）阅读了大量资料，对交通控制

8、系统进行了综合分析，明确了论文的方向，确定了基于80C51单片机的研究与设计的总体设计方案；（2）分析了具体要求，题注硬件总体设计方案，对硬件进行了选型。（3）深入分析、总结了系统软件部分的原理，基于KEIL51进行了软件系统的设计。（4）经过实验验证，本系统准确达到了本次设计的要求，进而验证了系统的可行性。在此次设计的过程中，遇到了很多困难，比如仿真时参数的计算，器件的选择等等困难，刚开始时用PROTEUS仿真，程序添加不上，最后添加上之后因为参数不正确重新计算修改了几次才可运行，但是在运行过程中出现两个灯同时亮灭，有个按键不起作用和出现抖动现象等等一系列的问题，但是最后都在老师和同学的帮助

9、下顺利的完成了设计。不足之处：因设计要求中没有对倒计时显示时间进行要求，也因个人能力有限，没有将倒计时显示时间实现在系统中，所做外接电路也比较粗糙，不能控制车的左转、右转以及自动根据车流改变红绿灯时间等，如果需要也可以扩充原系统。硬件控制电路简单，可降低生产成本，希望将来能够改进！这次毕业设计，真正的把大学期间所学到的知识做了一个全面的总结，让大家真正了解到我们课本上的知识只是理论层面，想要上升到实践层面，还要以后不断地探索以及在日后的工作中不断的通过理论联系实际提高自己的专业水平。致谢在做毕业设计期间，一直得到老师的悉心指导和关怀，特别是在课题的设计过程中，对论文的技术要求，导师都花费了大量

10、的心血，并且每周都抽出两次休息的时间为我们做专门的指导，询问我们在制作的过程中遇到了什么困难以及有没有解决方法等等，使我的专业知识、实践能力等各方面都有了很大的进步，在此，谨向导师表示最衷心的感谢！还有邓丽霞老师在我做设计期间为我提供很大的帮助，在这里对邓老师表示深深的谢意。在课题进行期间，学院为我们提供了良好的学习环境的设计环境，为了让我们做好毕业设计，学院专门把创新实验室为我们开放。在课题的研究和进展中，同组成员以及同学也给与了很大的帮助，这里也献上我最诚挚的谢意！由于时间和知识水平有限，论文中还可能会有许多纰漏和错误之处，恳请各位老师和同学批评指正。参考文献1宗平，魏学业，康立学.太阳能

11、交通信号灯系统设计【期刊学报】电子技术应用第23期2王晓萍，陈源源.单片机在十字路口交通灯控制系统的应用【十堰职业技术学院报】第23卷第6期2010.103孙晓艳.基于8051单片机的交通灯控制系统设计与模拟【南宁职业技术学院报】第12卷第3期20074王冬梅，张建秋.基于单片机的交通灯控制系统设计与实现【佳木斯大学学报】第27卷第1期2009.15王先美.交通灯控制系统的设计江苏省东台市第二职业高级中学，江苏东台2242426帕尔哈提库尔班.浅析交通灯控制系统设计新疆轻工职业技术学校，新疆乌鲁木齐83002120117赵建华，朱少祖，贺为婷.实现交通灯管制的单片机控制系统西安工业学院电子信息

12、工程学院，西安7100328姚层林.我国智能交通控制系统的未来模式J交通科技与经济，2007(9)：95-969杨德仁.太阳电池材料化学工业出版社10徐曼珍.新型蓄电池原理及应用人民邮电出版社11秦鸣峰.蓄电池的使用与维护第二版化学工业出版社12杨学昭.单片机原理接口技术及应用西安电子科技大学13张永瑞.电子测量技术西安电子科技大学出版社2009,114宋宪明.铅蓄电池制造专用设备冶金工业出版社15张景璐，于京.51单片机项目教程人民邮电出版社16徐明铭.城市十字路口交通灯控制系统的单片机程序设计福建电脑2007-10-01期刊0115417李生明.利用单片机实现十字路口交通灯的控制18丁金婷

13、.基于单片机的交通十字路口模糊控制浙江大学2006-07-0119ResearchofCommercialBifacialSiliconSolarCells2009,4,1520-1523,DOI:10.1007/978-3-540-75997-3_30920EffectofthepurityofCdTestartingmaterialontheimpurityprofileinCdTe/CdSsolarcellstructures1327-1331,DOI:10.1007/s10853-005-0560-8附录1程序清单：#include定义头文件#defineucharunsignedch

14、ar定义无符号字符变量#defineuintunsignedint定义无符号整型变量ucharcodeSeg710=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90;共阳极数码显示0-9对应的字型码ucharflag,counter;uchark;ucharstate=0;控制交通灯状态的切换东西方向的灯的控制sbitRED_EW=P2A3;/红灯sbitYELLOW_EW=P2A4;/黄灯sbitGREEN_EW=P2A5;/绿灯南北方向的灯的控制sbitRED_SN=P2A0;/红灯sbitYELLOW_SN=P2A1;

15、/黄灯sbitGREEN_SN=P2A2;/绿灯sbitS1=P1A0;/制东西南北方向显示的高位sbitS2=P1A1;控制东西南北方向显示的低位函数名：Delay(uintt_ms)功能：延时t_ms个毫秒入口参数：t_ms返回参数：无voidDelay(uintt_ms)延时t_msuinti,j;for(i=0;it_ms;i+)for(j=0;j=0)S1=0;S2=1;P0=seg7counter/10;显示高位Delay(45);S1=1;S2=0;P0=seg7counter%10;/显示低位Delay(45);P0=0 xff;关闭数码管函数名：EW_Flash()功能：控制

16、东西方向黄灯的闪烁以及时间的显示入口参数：无返回参数：无voidEW_Flash()GREEN_EW=1;关闭东西方向绿灯YELLOW_EW=YELLOW_EW;灯的状态取反，达到闪烁作用S1=0;S2=0;Delay(5);延时5毫秒for(k=0;k=0)S1=0;S2=1;P0=seg7counter/10;Delay(45);S1=1;S2=0;P0=seg7counter%10;Delay(45);P0=0 xff;函数名：SN_Flash()功能：控制南北方向黄灯的闪烁以及时间的显示入口参数：无返回参数：无voidSN_Flash()GREEN_SN=1;YELLOW_SN=YEL

17、LOW_SN;S1=0;S2=0;Delay(5);for(k=0;k10)RED_EW=0;RED_SN=0;EW_display();SN_display();state=1;break;/东西方向绿灯亮8秒，东西方向黄灯闪2秒，对应的南北方向红灯亮10秒while(counter2)EW_Led();EW_display();while(counter2)SN_Led();SN_display();while(counter=2)SN_Flash();state=1;break;voidmain()flag=0;counter=12;/初始化显示为12state=0;TMOD=0 x01;定时器0，工作方式1TH0=(65536-50000)/256;/定时器赋初值50MSTL0=(65536-50000)%256;EA=1;开总中