交通灯控制系统模拟的设计
一、课程设计目的：
通过《电子系统设计》课程设计，掌握现代电子系统设计的方法和设计原则以及使用Protel软件进行原理图和PCB板图设计的方法。进一步加深对电子系统设计和应用的理解。
二、课程设计内容及要求
2.1 课程设计内容
① 采用单片机作为主控制器。
② 每个方向具有左拐、直行及行人3种通行指示灯。
③ 计时牌显示路口通行转换剩余时间。
④ 在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆禁行而行人通行状态。
2.2 课程设计要求
1）独立设计原理图及相应的硬件电路。
2）独立焊接电路板并对电路板调试。
3）针对选择的设计题目，设计系统软件。软件要做到：操作方便，实用性强，稳定可靠。
4）设计说明书格式规范，层次合理，重点突出。并附上设计原理图、电路板图及相应的源程序。
三、总体设计方案
图1 系统结构图
南北路处于禁止通行的状态，东西路处于允许通行的状态。南北路亮红灯时，东西路亮绿灯；南北路亮绿灯时，东西路亮红灯。南北路亮红灯时，东西路亮绿灯;当时间减完之后，南北路亮绿灯时，东西路亮红灯。这样东西路与南北路的反复交替，如此循环下去。利用AT89C51单片机控制交通灯系统工作。其中P0口接数据输出口，与外部数码管的段码相连接，P2口低4位与数码管的位选口连接，用于选择数据输出的地址，这样就可以实现时间的动态显示，并且节省了端口数。P1、c语言程序设计教程李丽娟P3口作为红绿灯的控制口，通过上拉电阻将红绿灯的正极接高电平，负极接在P1、P3口上，我们可以利用控制单片机的P1、P3口的输出数据控制红绿灯的亮灭。外部中断INT0用于紧急情况开关。当INT0为低电平时，单片机的PC指向INT0的中断入口地址，从而转向中断服务程序。此时我们可以将所有红灯亮、绿灯灭，实现紧急情况下禁止通行。最后通过判断INT0的状态来决定中断是否返回，当INT0为低电平时，说明开关又一次按下，这是退出中断服务程序，继续执行主程序。
四、硬件系统设计
4.1元件说明
4.1.1 发光二极管，如（图1）
图1  发光二极管
LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能，发光二极管与普通二极管一样是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短，当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜的光线，光的强弱与电流有关。常用
的是发红光、绿光或黄光的二极管。
4.1.2 二连位数码管，如（图2,3,4）
图 2 两位一体数码管引脚图
图 3 共阳                            图 4 共阴
两位八段式数码管其实就是将两个一位八段式数码接相应的电路组合在一起。并引出两控制端 1和2，同过其电平的高低来控制两个数码管的高低位工作。其中两个数码管的八个端子A，B，C，D，E，F，G，DP为公共所用。
4.1.3 AT89C51单片机，如（图5）
    AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器，（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。