1、 1 目录 1、原理分析 2 1.1 设计任务 . 2 1.2 性能指标 . 2 2、方案选择 2 2.1 任务分析 . 2 2.2 方案设计 . 3 2.3 方案选择 . 3 电路原理图绘制及仿真(Mutilsim) . 3 3.1 元件型号 . 3 3.2 电路原理图 4 3.2.1 时钟电路图:. 4 3.2.2 复位电路图 5 3.2.3LED 交通灯显示电路 5 3.2.4 单片机最小系统图: 6 3.2.4 仿真结果 6 PCB图(protel)绘制 . 8 4.1 绘制原理图以及网络表 8 5综合调试 10 5.1 软件设计及调试 . 10 5.2 硬件设计 11 5.2.1 电
2、源电路.11 5.2.2 单片机最小系统 11 5.2.3 LED 显示电路 12 5.3 结果分析 . 13 6、总结 . 13 2 1、原理分析原理分析 1.1 设计任务设计任务 我们利用单片机设计了简单的交通信号灯模型, 该可以模拟实现交通信号灯的红 绿黄灯变换,达到引导交通的效果。控制器由一条支干道路和一条主干道路汇合 成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯 亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光 二极管作信号灯。如图 1-1 所示。 图 1-1 1.2 性能指标性能指标 (1)处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通
3、行。主干道亮绿灯时, 支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。 (2)绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮 5 秒黄灯作为过渡。黄灯亮时,原红 灯按 1Hz 的频率闪烁。 2、方案方案选择选择 2.1 任务任务分析分析 模拟交通灯控制器就是使用单片机来控制一些 LED 灯的亮灭来指示交通运行, 模拟真实交通灯的功能。当南北方向黄灯熄灭,而红灯亮,东西方向红灯熄灭, 而绿灯亮,东西方向开始通车,通车的时间到后,东西方向的绿灯熄灭,而黄灯 亮,黄灯亮后由东西方向切换到南北方向,东西方向黄灯熄灭,红灯亮;而南北 方向红灯熄灭,绿灯亮,如此不断循环。红、黄、绿交替闪亮,闪亮间隔我们可 以由程序进行设置
4、,根据不同路段的长期交通状况最终决定间隔的长短,由此方 便的管理十字路口的车辆及行人交通。 3 2.2 方案设计方案设计 本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的 LED 彩灯循环系统的 设计,来达到本设计的要求。其硬件构成框图如图所示,以单片机为核心控制, 由单片机最小系统(时钟电路、复位电路、电源)LED 发光二极管和 5V 直流电 源电路组成。我们采用的是 P3 口如图 2-1 所示 2.3 方案选择方案选择 采用单片机控制其优点是电路集成度高, 工作原理简单, 清晰明了, 自定义编程, 控制的图案花样多,移植性好等。 图 2-1 单片机交通灯循环控制系统硬件框图 电路原理图绘制及仿真(电路原理图绘制及仿真(Mutilsim) 3.1 元件型号元件型号 本课程设计采用的元件有: 单片机:STC89C51(双列直插) 时钟 复位 电路 STC89C51 单片机 LED 灯 直流 5V 电源电路 4 电阻:200(13 个)4.7K(1 个) 电容:普通电容 33uf(2 个) 电解电容 10uf(1 个) 晶振:12MHZ(一个) LED:发红光(4