基于单片机的交通灯创新设计与制作.docx

基于单片机的交通灯创新设计与制作 (-)电源提供方案： 采用独立的5V稳压电源，此方案稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用。 (―)显示界面方案 采用数码管和点阵LED相结合的方法，因为实际既要求倒计时施主输出，又 要求又状态灯输出等，为方便观看并考虑到现实状况，用数码管与LED分别显示 时间和提示信息。这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。 (三)输入方案 直接在10 口上接按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余口的 资源还比较多。 二、系统硬件电路设计 整套电路系统由控制系统模块、通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、 时间显示模块和自动特种车辆控制模块等组成。 (-)通行灯输出控制 道口交通灯指示采用高亮度红绿双色发光二极管，左拐、直行、右拐及行人 各一个。当发光电流为6mA时，按公式R= (5-1. 8)/0. 006计算，限流电阻应为 510Q.由于南北通行时双向指示牌相同，因此每个端口应具有12mA的吸收电流 能力。 (-)时间显示模块 道口通行剩余时间采用高亮红色7段LED发光数码管显示，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6niA电流算，全显示 字形“8”时，每个数码管需6mAX8=48mAo由于时间显示每个道口相同，4组需 192mA,因此设计中采用中功率三极管9012.由于单片机每个断码输出口需吸收 24mA电流，因此在电路设计中也使用了驱动集成块74HC244o （三）特种车辆自动控制模块 自动道口灯在特种车辆到来时能自动关闭所有绿灯，让特种车通过。通过复 位按钮，使用实时中断来影响特种车的通行要求。 （四）电路仿真图 3KWS HUM- srwtw m ?MV ■Nf ? 3SX* 3 ,WW5 .W^TB ?wam WWSR JMTT A ■5 A* —8 IB 图3. 1 电路仿真图 （五）实物图 3日日日日日旺H 图3. 2 A路正常显示状态 日如日日日日日 图3. 3 B路正常显示状态 图3.4紧急通道状态 三、系统主要程序设计 (-)主要程序简介 初始化程序 初始化程序主要完成内存划，定时器的工作模式、中断方式等的设定。由于 子程序调用较多，因此初始化时堆栈指针设于80H处。定时器TO、T1设为16 位定时器模式，定时时间位50ms,为秒计时用，T1为通行结束闪烁用。 主程序 主程序要负责总体程序管理功能，实现人机交换设定。由于采用动态扫描方 式显示时间，因此主程序大部分时间要调用扫描显示程序。主程序流程图如下图 o 外中断1中断服务程序 经过时，车中发射红外线信号，其信号被道口控制板上的接收器接收，并输 出一个低电平处外中断1.中断处理程序流程图如下页图所示。 定时服务中断程序 主要用于行车与行人的通行指示，按照交通规则，红绿灯控制转换逻辑表如 表所列。 南北方向 端口控制功能120~110s 110~70s 70?60s 60?10s 10?Os P*. 7左拐红0 0 0 1 1 P*. 6 左拐绿 1 1 1 0 0/1 P*. 5 直行红 1 1 1 0 0 P*. 4 直行绿 0 0 0/1 1 1 P*.3 右拐红 0 1 1 1 1 P*. 2 右拐绿 1 0 0 0 0/1 P*. 1 行人红 1 1 1 0 0 P*. 0 行人绿 0 0 0/1 1 1 道口控制字 66H 6AH 6AH/7BH 99H 99H/DDH 东西方向P*.7左拐红0 0 0 0 0 P*. 6左拐绿11111 P*. 5直行红0 0 0 0 0 P*.4直行绿P*.3右拐红P*. 2右拐绿0/1 P*.4 直行绿 P*.3 右拐红 P*. 2 右拐绿 0/1 P*. 1 行人绿 p*.0行人红 p*.0 通行规则如下： 车辆南北直行、各路右拐，南北向行人通行。南北向通行时间为lmin（60S）, 各路右拐比直行滞后10S开放。 车辆南北向左拐、各路右拐，行人禁行。通行时间为Imin （60S）o 车辆东西直行、各路右拐，东西向行人通行。东西向通行时间为lmin（60S）, 各路右拐比直行滞后10S开放。 车辆东西向左拐、各路右拐，行人禁行。通行时间为Imin （60S）o （-）扩展交通灯系统完整程序 TIME EQU 5OH ;当前120S倒计时值 TIMESFR EQU 51H ;临时寄存器 CONR5 EQU 52H ；T1秒定时记数用 TIMED0 EQU 55H ；单向最大定时时间，直行开始，人行开始（120S） TIMED 1 EQU 56H ;各路右拐开始时间（110S） TIMED2 EQU 57H ；前行结束提醒（70S） TIMED3 EQU 58H ；前行结束，人行结束，左拐开始（60S） TIMED4 EQU