基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 上電+按鈕復(fù)位的方式。當(dāng)開關(guān)打開時，RST通過電阻接地，當(dāng)有開關(guān)閉合時由于電容的作用使電源VCC通過電阻施加在單片機(jī)復(fù)位端RST上，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)復(fù)位。只是可惜，在進(jìn)行仿真器調(diào)試過程中，該復(fù)位電路是不起作用的。具體電路如圖所示。　　　　　　 圖系統(tǒng)復(fù)位電路 　　數(shù)碼管工作原理 這里我們介紹8段數(shù)碼管的工作原理。8段數(shù)碼管又稱為8字型數(shù)碼管，分為8段：A、B、C、D、E、F、G、DP。其中，DP為小數(shù)點(diǎn)。數(shù)碼管常用的有10根管腳，每一段有一根管腳，另外兩根管腳為一個數(shù)碼管的公共段，兩根之間相互連通。 　　發(fā)光二極管的發(fā)光原理，我們已經(jīng)介紹過了，同理，8段LED數(shù)碼管，則是在一定形狀的絕緣材料上，利用不同形狀點(diǎn)劃的發(fā)光二極管組合，排列成“8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點(diǎn)亮相應(yīng)的點(diǎn)劃來顯示09的數(shù)字。 從電路上，按數(shù)碼管的接法不同又分為共陰和共陽兩種。圖是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。　　　　　　　　 圖 數(shù)碼管的內(nèi)部電路接法　　　在設(shè)計時，為了系統(tǒng)圖的美觀，我采用了6個數(shù)碼管組成的數(shù)碼管組，采用共陰極接法。如圖。 圖系統(tǒng)數(shù)碼管電路　　在設(shè)計路燈時，采用了發(fā)光二極管代替路燈。先介紹一下二極管，見圖。二極管工作原理是單向?qū)ǎ粗挥姓龢O電壓高于負(fù)極電壓某特定值時才會導(dǎo)通，而負(fù)極電壓高于正極電壓是不導(dǎo)通的。　　 圖 發(fā)光二極管示意圖　　發(fā)光二極管是一種特殊的二極管，導(dǎo)通時會發(fā)光（～）。此外，工作電流要滿足該二極管的工作電流。 　　發(fā)光二極管的正負(fù)極可以用萬用表進(jìn)行判斷，把萬用表撥至二極管檔或電阻擋，用兩個表筆分別接觸二極管的兩個引出腳。若發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，則與紅表筆相接的引出腳為正極。從外觀上看，發(fā)光二極管的正極引腳的長度也比較長。 　　一般發(fā)光二極管與I/O端口之間都會再連接一個電阻，其作用在于限制通過二極管的電流，從而達(dá)到減少功耗或者滿足端口對最大電流的限制。一般發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流為5mA至10mA。 　　路燈設(shè)計時我采用了紅、黃、綠三種發(fā)光二級管。如圖所示。　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖路燈設(shè)計電路　　　按鍵工作方式可以是中斷方式也可以是掃描方式，對掃描方式來說，掃描是一直調(diào)用按鍵掃描程序，也可以用定時調(diào)用按鍵掃描程序，不管哪一種，都需要占用系統(tǒng)寶貴的時間資源，相比較而言中斷就有優(yōu)勢，中斷鍵盤只有在有按鍵按下時才去執(zhí)行鍵盤程序，在沒有按鍵按下的情況下，可以處理其他的事務(wù)，使資源得到充分的利用，故中斷鍵盤有占用資源少，響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，但在有按鍵按下時有數(shù)碼管閃爍的缺點(diǎn)，這是因為處理中斷時，數(shù)碼管停止了掃描，對顯示要求不高的場合下，這也是完全可以滿足要求的。但實(shí)際應(yīng)用中，為了保證安全查詢鍵值和響應(yīng)，通常還要進(jìn)行按鍵去抖和等待鍵釋放（查詢按鍵是否抬起）的動作， 由于按鍵本身是機(jī)械開關(guān)，所以在觸點(diǎn)閉合或斷開的瞬間會出現(xiàn)電壓抖動的現(xiàn)象。按鍵設(shè)計如圖所示。　　　　　　　　　　　　 圖按鍵電路3系統(tǒng)軟件程序設(shè)計 　　 一個完整的交通燈相當(dāng)于一個簡單的單片機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有交通燈設(shè)置電路、單片機(jī)、顯示電路等構(gòu)成。單片機(jī)是集成的IC芯片，只需根據(jù)實(shí)際設(shè)計要求選型。其他部分都需要根據(jù)應(yīng)用要求和性能指標(biāo)自行設(shè)計。首先了解實(shí)際交通燈的變化規(guī)律。假設(shè)一個十字路口為東西南北走向。初始狀態(tài)0為東西紅燈，南北紅燈。然后轉(zhuǎn)狀態(tài)1南北綠燈通車，東西紅燈。過一段時間轉(zhuǎn)狀態(tài)2，南北綠燈閃幾次轉(zhuǎn)亮黃燈，延時幾秒，東西仍然紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)3，東西綠燈通車，南北紅燈。過一段時間轉(zhuǎn)狀態(tài)4，東西綠燈閃幾次轉(zhuǎn)亮黃燈，延時幾秒，南北仍然紅燈。最后循環(huán)至狀態(tài)1。 軟件流程系統(tǒng)總體流程圖如圖所示：　　　 整體軟件設(shè)計流程圖交通燈的設(shè)計程序說明　　　這部分中定義了一些全局變量的數(shù)組和變量以及位標(biāo)志，只是些定義的東西不需要畫流程圖了。這部分程序如下：includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit nom=P3^7。uchar code led_table[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//顯示數(shù)碼表uchar code light_state[]={0x21,0x12,0x0c,0x12}。//交通燈狀態(tài)存儲表uchar code em_state[3]={0x24,0x21,0x0c}。//緊急燈狀態(tài)顯示表uchar light_time[][2]={{0,4},{0,1},{0,5},{0,1}}。//顯示時間存儲表uchar statebef,time1s=100,state=0。//存儲緊急燈狀態(tài)，定時基數(shù)，狀態(tài)基數(shù)uint time。//顯示時間變量bit md_flag,state_flag=1,red。//顯示時間更改狀態(tài)，狀態(tài)切換標(biāo)志位，紅綠切換標(biāo)志位定義局部變量i，jijj100i==100j==100i100yyNN 延時函數(shù)　　　延時函數(shù)的流程圖如圖。延時程序如下：/*延時函數(shù)*/void delay(void){ uchar i,j。 for(i=100。i0。i) { for(j=100。j0。j)。 //循環(huán)10000次 }} 延時函數(shù)的流程圖定義局部變量value讀P3口狀態(tài)value右移4位取value低三位狀態(tài)改變？return 0return 1YNstatebef=value 延時函數(shù)　　讀狀態(tài)函數(shù)的流程圖如圖。 　　讀狀態(tài)函數(shù)如下：/*讀狀態(tài)函數(shù)：判斷是否有緊急燈狀況出現(xiàn)*/uchar rd_emstate(void){ uchar value。 value=P3。 value=4。 valueamp。=0x07。 if(value!=statebef){statebef=value。re