單片機紅綠燈(論文)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 一次，從機每隔 1S 接收一次。 主機紅綠燈狀態(tài)顯示，從機倒計時顯示。如果車流量大于預(yù)設(shè)值，則主機向從機發(fā)送 0XAA 指令，主機本身進行延時處理，從機也做相應(yīng)的延時處理。 (4) 主機通過 TXD 口發(fā)送，從機 RXD 口接收。 (5) 單個復(fù)位按鍵，雙機同時復(fù)位。 (6) 從機時鐘芯片用于時間提醒，當(dāng)時間到達預(yù)設(shè)時間時，則可以通過 LCD 顯示預(yù)設(shè)值內(nèi)容。 (7) 主機包括兩個外部中斷，減中斷，加中斷，用于記錄當(dāng)前時間的車流量。 7 系統(tǒng)晶振電路 晶振采用了內(nèi)部時鐘信號源的方式。對于時間要求不是很高的系統(tǒng)，只要按圖進行設(shè)計就能使系統(tǒng)可靠起振并穩(wěn)定運 行。但由于圖中的 C C2 電容起著系統(tǒng)時鐘頻率微調(diào)和穩(wěn)定的作用，因此，在本系統(tǒng)的實際應(yīng)用中一定要注意正確選擇參數(shù)（ 30177。 10 PF），并保證對稱性（盡可能匹配）。 選取原則：傳統(tǒng)做法，但能夠?qū)崿F(xiàn)所需，即最簡單也最是實用。電容選取 30pF，晶振為 圖 24 和 25 所示： 圖 24 主機 U4 系統(tǒng) 晶振 電路 圖 25 從機 U1 系統(tǒng)晶振電路 系統(tǒng)復(fù)位電路 復(fù)位方式有多種，本設(shè)計采用 上電自動復(fù)位 +按鍵手動復(fù)位 。 如下圖 26 所示： 8 圖 26 系統(tǒng)復(fù)位電路 在設(shè)定的定時時間內(nèi)， 89C51 必須在 RST 引腳產(chǎn)生一個由高到低的電平變化，以 復(fù)位 . 路燈指示電路 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 261。二極管工作原理是單向?qū)ǎ粗挥姓龢O電壓高于負極電壓某特定值時才會導(dǎo)通，而負極 電壓高于正極電壓是不導(dǎo)通的。 如下圖 26所示： 圖 27 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（發(fā)光二極管導(dǎo)通壓降一般為～ ）。此外，工作電流要滿足該二極管的工作電流。 發(fā)光二極管的正負極可以用萬用表進行判斷，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 9 管的點亮電流為 5mA至 10mA。 路燈設(shè)計時我采用了紅、黃、綠三種發(fā)光二級管組。 如下圖 28所示： 圖 28 路燈設(shè)計電路 車流量檢測電路 此功能只在南北通道上設(shè)有，為了方便模擬，用按鍵代替車輛的通過，每按下按鍵 INT0 就代表一輛車通過，沒按下按鍵 INT1 就代表一輛車出去，接口電路如下 圖所示： 圖 29 車流量按鍵模塊 時鐘電路 時鐘電路如下圖 210 所示： 10 圖 210 時鐘電路 DS1302是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能 、 低功耗的實時 時鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài) RAM, 采用 SPI三線接口與 CPU 進行 同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和 RAM數(shù)據(jù) 。 實時鐘可提供秒 、 分 、 時 、 日 、 星期 、 月和年 ， 一個月小與 31天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補償功能。工作電壓寬達 ～。采用雙電源供電（主電源和備用電源 ），可設(shè)置備用電源充電 方式，提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力 .本論文中通過時間對交通等進行控制，當(dāng) 12點 1點這段時間里為高峰期，此時紅綠燈時間從 25秒變?yōu)?45秒。 電壓轉(zhuǎn)換電路 通過電壓轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng) (6)可將 220V轉(zhuǎn)成 5V。 如下 圖 211所示： 11 圖 211 電壓轉(zhuǎn)換電路 系統(tǒng) 原理 圖 系統(tǒng)原理圖如下圖 212， 213,214， 215， 216 所示： 系統(tǒng) 原理 圖 12 圖 213 系統(tǒng) 部分原理圖 1 圖 214 系統(tǒng) 部分原理圖 2 13 圖 215 系統(tǒng) 部分原理圖 3 圖 216 系統(tǒng) 部分原理圖 4 3 軟件系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計思路及關(guān)鍵技術(shù) 一個完整的交通燈相當(dāng)于一個完整的單片機系統(tǒng) （ 1） ，該系統(tǒng)有交通燈設(shè)置電路、單片機、顯示電路等構(gòu)成。單片機是集成的 IC 芯片，只需根據(jù)實際設(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 14 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)主機流程圖如圖 31 所示： 開 始初 始 化外 部 中 斷 定 時 器 中 斷東 西 車 道 流 量是 否 大 于 X東 西 道 紅 燈 2 5 S ，南 北 道 綠 燈 2 5 S ，黃 燈 亮 5 S ， 拐 彎 處的 綠 燈 通 行 2 5 SN東 西 道 紅 燈 4 5 S ，南 北 道 綠 燈 4 5 S ，黃 燈 亮 5 S ， 拐 彎 處的 綠 燈 通 行 4 5 SY5 0 s 時 間 到 ？南 北 道 紅 燈 3 0 S ，東 西 道 綠 燈 2 5 s ，黃 燈 5 s3 0 s 時 間 是 否到 ？YN接 收 從 機 發(fā) 來 的 數(shù)據(jù) 判 斷 定 時 時 間 是否 到接 收 從 機 發(fā) 來 的 數(shù)據(jù) 判 斷 定 時 時 間 是否 到3 0 S 時 間 到 ？南 北 道 紅 燈 2 5 S ，東 西 道 綠 燈 2 5 S ，黃 燈 亮 5 S ， 拐 彎 處的 綠 燈 通 行 2 5 S3 0 S 是 否 到 ？YNYYN N 圖 31 整體軟件設(shè)計流程圖 15 系統(tǒng)從機流程圖如圖 32 所示 開 始初 始 化外 部 中 斷 定 時 器 中 斷是 否 有 主 機 發(fā)來 的 請 求 信 號L C D 車 道 狀 態(tài) 顯 示時 間 顯 示 ， l e d 倒計 時 顯 示NL C D 顯 示 預(yù) 設(shè) 定 內(nèi)容 返 回 主 程 序Y 圖 32 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 (9)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： include include//包含空指令 define uchar unsigned char define uint unsigned int define xx 5 //車流量擁擠下限值 sbit nb1_r=P0^0。//南北紅燈 sbit nb1_y=P0^1。//南北黃燈 sbit nb1_l=P0^2。//南北綠燈 sbit nb2_r=P0^3。//東西紅燈 sbit nb2_y=P0^4。//東西黃燈 sbit nb2_l=P0^5。//東西綠燈 sbit nb3_r=P0^6。 sbit nb3_y=P0^7。 sbit nb3_l=P2^0。 sbit dx1_r=P2^1。 sbit dx1_y=P2^2。 sbit dx1_l=P2^3。 sbit dx2_