单片机课程设计报告 基于单片机的交通灯控制系统设计

显示程序设计信号灯的时间显示主要靠数码管来实现，本设计采用动态设计的数码管来操作。流程图如图4-3所示。输出显示数据段选十位数显示数码管输出显示数据段选个位数显示数码管开始输出显示数据段选十位数显示数码管输出显示数据段选个位数显示数码管开始图4-3显示程序流程图系统仿真实现Proteus软件介绍Proteus软件是英国Labcenter电子公司开发的EDA工具软件。它不仅具有其他EDA工具软件的仿真功能，还可以对单片机和外围设备进行仿真。它是模拟单片机和外围设备的最佳工具。虽然国内才刚刚接触这类软件，但却受到了SCM爱好者以及致力于SCM开发和应用的科技工作者的热爱。Proteus是世界上著名仿真软件，无论从原理图的布局、代码的调试还是到单片机与外围电路的仿真，可以一键切换到PCB设计上，从真正意义上实现了从模型到实体的总体设计，它可以将电路仿真、PCB设计以及虚拟模型仿真这些功能都装备在自己的设计平台。其处理器型号支持8051、HC11、AVR、arm、MSP430等。功能特点：Proteus拥有其他的EDA软件相同的功能:(1)原理设计图(2)PCB自动或人工布线(3)SPICE电路仿真革命性的特点：(1)互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。(2)仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、PIC等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示以及输出，能看到运行后输入输出的效果。在配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。Proteus系统仿真根据设计需要和上述框图，就可得到交通灯控制系统各过程仿真图如下图所示用P1端口作为输出端口,用P1.0到P1.5端口分别控制东西和南北两组灯的状态低电平点亮,具体端口功能如下:P1.0控制南北红灯的亮灭P1.1控制南北黄灯的亮灭P1.2控制南北绿灯的亮灭P1.3控制东西红灯的亮灭P1.4控制东西黄灯的亮灭P1.5控制东西绿灯的亮灭具体的程序就以点亮东西红灯南北绿灯为例:MOVP1,#0EEH其余部分根据硬件不同而修改#0EEH的值.图5-1系统仿真图东西方向变黄灯，南北方向禁行南北方向通车，东西方向禁行南北方向禁行，东西方向通车结论基于单片机的交通灯控制系统的设计，主要完成的工作有：通过书籍或者是网络了解和认识交通灯控制的研究资料，做好个人的总结。结合做出的总体规划，运用Protel绘图软件画出总的硬件原理图。运用Keil编写设计的程序，并将程序写入用Proteus做好的仿真电路图里，并进行仿真调试，直到准确无误的实现设计的功能为止。在本次的交通灯系统设计中，系统出了可以实现交通灯基本的功能之外，还可以实现信号灯的倒计时显示、紧急车辆通行以及检测车流量来控制系统时间的功能。但随着社会的快速发展，车辆的迅速增加，这些功能的设计已越来越无法满足十字路口通行的状况。因此，交通灯控制系统只会越来越趋向于智能化，不仅会有上面提到的功能，还会有夜间行驶模式、违章报警等功能的实现。最后对于我来说，交通灯系统的研究还远远没有结束，之后我还会做更加细致、准确的研究。参考文献张立成.基于视觉的智能交通灯设计[D].武汉理工大学,2013.张莉娜.浅谈解决城市交通拥堵问题的思路[J].现代企业文化，2009，(5):119丁效平,顾晓辉.PLC和触摸屏在交通灯设计中的应用[J].科技信息,2010,000(030):128.杨礼林.基于linux的可web监控的交通灯设计[J].西部皮革,2017(4).李全利，迟荣强.单片机原理及接口技术[M].北京:高等教育出版社，2004.01张恺.变色电致发光器件的新型交通灯设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2010(08):48-50.董云龙,王念春,张颖.基于RTOS的智能交通灯设计方法%DesignofIntelligentTrafficLightsBasedonRTOS[J].单片机与嵌入式系统应用,2003,000(010):53-56楼惠群,高华.基于单片机的感应式人行横道智能交通灯设计[J].公路交通科技:应用技术版,2012(11):346-348.刘勇.数字电路[M].电子工业出版社2004.郭爱芳.传感器原理及应用[M].西安电子科技大学出版社.2010.9.115-119楼惠群,高华.基于单片机的感应式人行横道智能交通灯设计[J].公路交通科技:应用技术版,2012(11):346-348.聂影,程允丽.基于MATLAB图形图像处理的智能交通灯设计方法%IntelligentTrafficLightsDesignMethodsBasedonMATLABImageProcessing[J].机械工程与自动化,2018,000(003):170-171,174.汤宇,孙慧.基于单片机和组态王监控交通灯控制系统的设计[C]//中国职协2015年度优秀科研成果获奖论文集（上册）.0.仝瑞宁,韩晓光.道路交通灯控制系统设计仿真[J].当代旅游,2018,000(007):286.万海峰,王慧,叶义成.基于SPCE061A语音识别技术的智能交通灯设计[J].可编程控制器与工厂自动化,2009,28(8):110-112.杨宁,阳泳,江世明.基于单片机的智能交通灯设计与论述[J].电子世界,2016(3):52-53.赵凯,ZHAOKai.一种基于EDA的智能交通灯设计[J].武汉轻工大学学报,2009,28(1):53-56.谢兆清.基于单片机控制的交通灯设计[J].城市建设理论研究:电子版,2012(22).郭长辉,王思明,王思明.基于VerilogHDL语言的带左转复杂交通灯设计[J].微型电脑应用,2006,22(4):37-39.陶涛.基于VHDL语言实现十字路口交通灯设计[J].青海交通科技,2006,000(006):13-15.MichaelGH.Bell.FutureDirectioninTrafficSignalControl.Transpn.Res.-A1992,26(4):303-313.KurtJensen.ColouredPetrinetsbasicconcepts,Analysismethodsandpracticalusevolume1.Secondedition.1992.附录一（硬件原理图）：附录二（程序）：#include<reg51.h>;调用单片机头文件#defineucharunsignedchar;宏定义“uchar”代替“unsignedchar”#defineuintunsignedint;宏定义“uint”用来定义无符号整型数///数码管段选定义0123456789ucharsmg_du[]={0x40,0x75,0x0c,0x14,0x31,0x12,0x02,0x74,0x00,0x10,//ABCDEF不显示0x20,0x03,0x4a,0x05,0x0a,0x2a,0xff};断码uchardis_smg[8]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8};ucharsmg_i=4;;显示数码管的个位数ucharflag_che;;本看车流量//数码管位选定义sbitsmg_we1=p1^6;;数码管位选定义sbitsmg_we2=p1^7;sbitsmg_we3=p3^6;sbitsmg_we4=p3^7;chardx__s=0;

;东西

南北

倒计时变量

sbitdx_

red

=

P1^3;;东西红灯sbitdx_

green

=

P1^5;；东西绿灯sbit

dx_

yellow=

P1^4;;东西黄灯

sbitnb_

red

=

P1^0;；南北红灯sbit

nb_

green

=

P1^2;;南北绿灯sbit

nb_

yellow=

P1^1;；南北黄灯

sbit

nb_

che

=

P3^3;；南北车计流量sbitdx_

che=

P3^4;；东西车计流量uint

nb_

che_

value;

uintdx_

che_

value;

uchar

xdata

nb[30];

uchar

xdata

dx[30];

uchar

flag_

jtd.

mode;

；交通灯的模式根据时间bitflag_1s=0;

bit

flag

_500ms;

bitflag_

dx_

nb=

0;；东西南北模式

uchar

flag_5m_

value;

uchar

i;

uchar

flag_alarm;;模式

uchar

dx_time=30,nb_time=

20;；东西、南北的时间uchar

flag_jdgz

;；交通管制

uchar

miao

,miaol;/******************数码位选函数*************/void

smg_we_switch(uchar

i){

switch(i){

case

0:

smg_wel

=0;

smg_we2=

l;smg_we3=

l;

smg_we4=

l;

break;case

l:

smg_wel

=

l;

smg_we2=

0;

smg_we3=

l;

smg_we4=

l;

break;case

2:

smg_wel=

l;

smg_we2=

l;

smg_we3=0;

smg_we4=

l;

break;case

3:

smg_wel=

l;

smg_we2=

l;smg_we3=

l;

smg_we4=

0;

break;}}void

delay_1ms(uint

q)

{

uint

i,j;

for(i=0;i<q;i++)

for(j=0:j<110:j++);}void

display()

{

uchar

i;

for(i=0;i<smg_i;i++)

{

P0

=

0xff;;消隐

smg_we_switch(i);；位选

P0=dis_smg[i];

；段选

delay_1ms(3);}}/****************定时器0、定时器1初始化*****void

time0_init()

{

TMOD=0X11;

；定时器0、

定时器1工作方式1

ET0=

1;；开定时器0中断TR0=

1;；允许定时器0定时ET1

=

l;；开定时器1中断

TR1=

1;；允许定时器1定时}/*************交通灯处理函数**************/void

jiaotongdeng_dis()

{

if(flag_

1s==

1)

{flag_ls=0;

miao++;

if(miao>=

60)

{miao=

0;

}

for(i=0;i<60;i++)

dx_che_value

+=dx[i];

for(i=0;i<60;i++)

nb_che_value

+=

nb[i];

dx_

_s--;

if(dx_

s<0)

{

flag_dx_nb=~flag_dx_nb;

if(flag_dx_nb==

1)

{

if(dx_che_value

>=

30)

dx_s=dx_time+

20;；东西时间

else

if(dx_che_value

>=

20)