基于单片机控制交通灯控制器课程设计

基于单片机控制交通灯控制器课程设计内容摘要：

表 1 74LS245 功能表 Enable G Direction Control DTR Operation L L B data to A bus L H A data to B bus L X Isolation 倒计时显示电路 利用 89S51系列 单片机 内部 的串行口 ，其数据由 RXD端串行输出或输入，同步移位时钟由 TXD端串行输出，在同步脉冲的作用下，实现由串行数据输出。 本电路采用串行静态显示方式，利用串行口加外围芯片 74LS164就可以组成一并行输出口。 其电路图如图 5所示。 LED采用共阳显示， 74LS164是 8位并行输出串行移位寄存器。 它具有两个串行输入端和 8位并行输出端。 为异步清零端，当其为低电平时，可使清零，因不需要复位，故将其接电源。 8端为时钟脉冲输入端，其上升沿用来控制移位寄存器的状态，当被显示数据从 RXD串行口输出到移位寄存器 74LS164的输出端 A、 B时， 74LS164将串行数据转换成 8位并行输出码 Q0Q7，前一个移位寄存器的输出端与下一个移位寄存器的输入端 A、 B相连，这样首尾相接，直到传送 2位显示为止。 当显示以后，先送出的数显示在最右边一位，最后送出数显示在最左边一位。 74LS164的输入端 A、 B接 89S51的第 10脚，每隔一秒给 74LS164的输入端送数据，即可实现秒倒计时。 利用定时器 T0中断实现秒计时，设置设置定时器的工作模式为 1，每隔 50ms中断一次，中断 20次为一秒。 因此设置定时器的初 始值为： (TL0)=0B0H,(TH0)=3CH 对于中断 20次计数，可使 T0工作在计数方式，也可用循环程序方法实现，本系统采用循环程序法。 5 .1 KV C CP 1 .0P 1 .2P 1 .3P 1 .4A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH137 4 L S 1 6 4abfcgde45791021abcdefg6abfcgde45791021abcdefg6A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13V C CT X DR X D 图 5 倒计时显示电路 强通及时间调整电路 通常情况下，电路在正常模式下东西与南北方向循环交替工作，但遇到紧急情况时，通常需要某一方向强制通行，或者同时禁止通车，因此电路设置有东西方向强通、南北方向强通以及东西南北方向同时禁止通车；另外对于不同城市，不同路口的繁忙情况是不一样，因此循环时间根据情况做适当的调整，此电路设定有 45秒和 25秒循环时间，可以根据情 况做适当的调整。 图 6 时间调整及强通电路 表 2 控制端口功能 程序流程图 当电路接通电源时，东西方向绿灯亮，可以通行，南北方向红灯亮，禁止通车，利用单片机内部的定时器，每隔一分钟调用一次显示程序，显示倒计时，为行人提供醒目的提示。 并且每一次调用显示程序时都分别对 P1 口 查询，看是否有强通及时间调整请求，若有则调用相应的子程序，执行请求，否则，继续往下循环。 当倒计时显示为 5 秒时，为了给行人提示，绿灯开始闪烁，随后黄灯亮 3 秒。 然后东西与南北方向调换，东西方向红灯亮，禁止行车，南北方向绿灯亮，车辆开始通行，如此循环下去，即可保障车辆的有序通行。 该电路有东西强通、南北强通及四方向同时禁止通车功能，当电路执行强通请求时，执行相应的服务子程序，并且保持该状态，倒计时停止计时，紧急情况解决时，再次按下相应的功能键即可退出强通状态，继续在正常模式下循环。 当道路交通比较繁忙，需要延长交 通灯的循环时间时，按下相应的功能键，即可调整循环时间为 45 秒。 当想再次改变循环时间时，需要按复位键，强制电路再次恢复为原状态。 端口 显示状态 东西绿灯亮 南北红灯亮 东西红灯亮 南北绿灯亮 东西红灯亮 南北红灯亮 循环时间调整为 45S 图 7 主程序流程图 4 总结与体会 这次的实习从画 PCB图到制做板，再到编程调试，在这一系列的过程中对自己有了更深刻的主程序流程 定义初始参数 东西绿灯亮、南北红灯亮 延时 20/40 秒 东西绿灯闪、南北红灯亮 延时 3 秒 东西黄灯亮、南北红灯亮 延时 2 秒 东西红灯亮、南北绿灯亮 延时 20/40 秒 东西红灯亮、南北绿灯闪 延时 3 秒 东西红灯亮、南北红灯亮 延时 2 秒 调用显示程序并判断是否有强通请求 进入强通状态 退出 Y N 改变循环时间 了解，在课堂上，感觉自己的理论知识学的非常好，但通过这次实习，才知道自己其实掌握的并不扎实。 在硬件设计过程中存在很大的困难，不知道 PCB怎么布线，以及布线的一些基本常识，通过这次的实习，对制板有了一些全面 的了解；在编程过程中，问题不大，但调试程序确出现了很多问题，有些程序看着没错误，但不能实现要求的功能，对于这些问题要靠不断的积累经验，不断的填充自己。 参考文献 [1] 朱勇 .单片机原理与应用技术 ［Ｍ］ .北京：清华大学出版社， 2020 [2] 张洪润 ， 张亚凡 .单片机原理及应用 ［Ｍ］ .北京：清华大学出版社， 2020 [3] 郑燕，薛延侠 .单片机在电子电路设计中的应用 ［Ｍ］ .北京：清华大学出版社， 2020 [4] 李朝青 . 单片机原理与接口技术 ［Ｍ］ .北京：。