单片机控制交通灯控制系统设计-基于proteus仿真

单片机控制交通灯控制系统设计-基于proteus仿真内容摘要：

仿真调试过程中，程序运行正确，五个部分就同时工作，从 而实现了交通灯的基本功能及调时功能。 系统的总的原理框图如图 21 所示。 AT89C52单片机晶 振 电 路复 位 电 路数 码 管 显 示 电 路红 红 绿 灯 电 路 图 21 硬件设计方案 系统时钟电路 晶振采用了内部时钟信号源的方式。 对于时间要求不是很高的系统，只要按图进行设计就能使系统可靠起振并稳定运行。 但由于图中的 C C2 电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用，因此，在本系统的实际应用中一定要注意正确选择参数（ 30177。 10 PF），并保证对称性（尽可能匹配）。 图 22 系统时钟电路 系统复位电路 复位电路我采用上电 +按钮复位的方式。 当开关打开时， RST 通过电阻接地，当有开关闭合时由于电容的作用使电源 VCC 通过电阻施加在单片机复位端 RST 上，实现单片机复位。 只是可惜，在进行仿真器调试过程中，该复位电路是不起作用的。 具体电路如图 241 所示。 7 图 23 系统复位电路 数码管显示电路 数码管工作原理 这里我们介绍 8段数码管的工作原理。 8段数码管又称为 8字型数码管，分为 8段： A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 DP。 其中， DP为小数点。 数码管常用的有 10根管脚，每一段有一根 管脚，另外两根管脚为一个数码管的公共段，两根之间相互连通。 发光二极管的发光原理，我们已经介绍过了，同理， 8段 LED数码管，则是在一定形状的绝缘材料上，利用不同形状点划的发光二极管组合，排列成 “8” 字型的数码管，分别引出它们的电极，点亮相应的点划来显示 09的数字。 从电路上，按数码管的接法不同又分为共阴和共阳两种。 图 251是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。 在设计时，为了系统图的美观，我们采用了四个方向共 4个 SEGmpx2cc的数码管组，该数码管组能够计最大数为 99，用在这里简单方便，省去了连线繁琐的问题，如图 24。 图 24 系统数码管电路 路灯指示电路 在设计路灯时，采用了发光二极管代替路灯。 先介绍一下二极管，见图 25。 二极管工作 8 原理是单向导通，即只有正极电压高于负极电压某特定值时才会导通，而负极电压高于正极电压是不导通的。 如图 25所示，设计思路大致是这样的： ， 的引脚控制端。 当 ，二极管电路导通，发光二极管亮；当 时，二极管电路截止，发光二极管不亮。 举例说明：首先设置东西方向为绿灯，图 控制，此时由于是绿灯，要使绿灯亮， ；当东西方向为红灯或黄灯时，绿灯灭，此时。 图 25 发光二极管示意图 发光二极管是一种特殊的二极管，导通时会发光（发光二极管导通压降一般为 ～）。 此外，工作电流要满足该二极管的工作电流。 发光二极管的正负极可以用万用表进行判断，把万用表拨至二极管档或电阻挡，用两个表笔分别接触二极管的两个引出脚。 若发光二极管被点亮，则与红表笔相接 的引出脚为正极。 从外观上看，发光二极管的正极引脚的长度也比较长。 一般发光二极管与 I/O端口之间都会再连接一个电阻，其作用在于限制通过二极管的电流，从而达到减少功耗或者满足端口对最大电流的限制。 一般发光二极管的点亮电流为 5mA至 10mA。 路灯设计时采用了红、黄、绿三种发光二级管。 如图 26所示。 图 26 路灯设计电路 9 第 3 章 软件系统设计 设计思路及关键技术 一个完整的交通灯相当于一个简单的单片机系统，该系统有交通灯设置电路、单片机、显示电路等构成。 单片机是集成的 IC芯片，只需根据实际 设计要求选型。 其他部分都需要根据应用要求和性能指标自行设计。 首先了解实际交通灯的变化规律。 假设一个十字路口为东西南北走向。 初始状态 0 为东西红灯，南北红灯。 然后转状态 1 南北绿灯通车，东西红灯。 过一段时间转状态 2，南北绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，东西仍然红灯。 再转状态 3，东西绿灯通车，南北红灯。 过一段时间转状态 4，东西绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南北仍然红灯。 最后循环至状态 1。 软件流程 系统总体流程图如图 321所示： 图 321整体软件设计流 程图 交通灯的设计程序说明 这部分中定义了一些全局变量的数组和变量以及位标志，只是些定义的东西不需要画流 10 程图了。 这部分程序如下： include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar num[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 //七段数码管0~9 的对应电平 uchar time[4]。 //time[]={南北灯十位 ,南北灯个 位，东西灯十位，东西灯个位 } uchar t3,t2,t1,t0。 //单独设置两个绿灯对应。