智能地面交通灯控制系统设计Word文件下载.docx
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）消防车、救护车通过时，按下建，关闭倒计时器，四个路口同时黄色灯闪烁秒然后，转为红灯亮，只允许紧急车辆通过，建松开，交通控制回复正常；
）、键分别为南北和东西方向车辆多时的特殊处理，功能自行定义。
说明书格式
封面
课程设计任务书
第章概述（课题设计的要求、目的及意义）
第章系统总体方案选择与说明（系统硬件电路设计框图与工作原理）
第章硬件电路设计（各部分电路设计、原理、参数计算、分配等）
第章应用软件设计（流程图、算法等）
*第章系统仿真调试
第章硬件调试与结果分析（开发板焊接、性能测试、结果、操作说明）
第章总结（系统设计小结：
已完成的工作、效果、特色、不足与展望）
致谢
参考文献
附录系统硬件电路原理图
附录程序清单
评分表
进度安排
设计时间为两周
第一周
星期一、上午：
布置课题任务，讲课及课题介绍
下午：
借阅有关资料，总体方案讨论
星期二、确定总体设计方案
星期三、硬件模块方案设计
星期四、软件模块方案设计
星期五小系统焊接与调试；
第二周
星期一、各硬件模块设计
星期二、各软件模块设计
星期三、各软件模块设计
星期四、写说明书
星期五、上午：
写说明书，整理资料
交设计资料，答辩
参考文献
参考文献
[]王迎旭等.单片机原理及及应用.机械工业出版社年
[]
[]
第章概述
课题设计要求
课题设计目的及意义
第章系统总体方案选择与说明
．系统方案设计
系统总体方案说明
第章硬件电路设计
时钟振荡电路和复位电路
交通灯指示灯电路模块
指示灯
各交通灯正常状况下转换表
段共阳极数码管显示电路
按键电路
门铃电路
第章应用软件设计
主程序模块
按键模块
按键查询模块
第章硬件调试与结果分析
硬件调试操作过程
各键的调试
按下键调试
键的调试
第章总结
课程设计的总结
特色
不足
附件
第章概述
课题设计要求
当今社会机动车数量多，十字路口交通经常出现拥堵和交通事故的问题。
为解决此问题。
本课题是秉着为交通提供便利，减少堵车时间和交通事故的原则设计的智能交通灯系统。
利用单片机，软件，软件完成智能交通灯的原理设计，软件设计，硬件调试。
设计要求如下
）控制十字路口四个方向的红、黄、绿型号灯的正常工作，规则应符合我国交通法规的规定；
）南北方向的准行基本时间均为秒（可在线调整）；
）在交通状况发生特殊情况时，可进行特殊处理：
①为紧急情况处理键。
消防车、救护车通过时，按下建，关闭倒计时器，四个路口同时黄色灯闪烁秒然后，转为红灯亮，只允许紧急车辆通过，建松开，交通控制回复正常；
②、键分别为南北和东西方向车辆多时的特殊处理，功能自行定义。
③键为复位键。
④、键分别为交警人员根据现场情况对东西方向通行时间做出调整的自动加和减功能键。
⑤键为暂停键。
按一次暂停，显示当前时间。
再按一次从调整好的时间开始显示并倒计时。
⑥为夜晚至凌晨期间车辆较少情况处理键，所有方向黄灯闪烁并所有显示时间为六十。
课题设计目的及意义
）用来指导车辆和人群正确的通行，以减少交通事故的发生率。
）系统有东西和南北方向车辆多的处理键，可减少交通道路拥挤情况发生。
）系统有紧急情况处理键，可以为,节约时间。
更好的服务人民群众。
）交警人员根据现场情况对东西方向通行时间做出调整的自动加和减功能键。
可以更实时有效的调节灯，疏导交通。
）为夜晚至凌晨期间车辆较少情况处理键，所有方向黄灯闪烁并所有显示时间为六十，期间车辆可以观察周围车辆情况，通过交通路口。
为夜间行驶车辆节约时间。
第章系统总体方案选择与说明
系统总体方案设计
该系统采用单片机。
主要分为时钟震荡电路，指示灯电路，段共阳极数码管显示电路和倒计时电路，按键电路。
图系统设计总框图
系统总体方案说明
时钟振荡电路和复位电路由单片机内部构成。
口连接六个模拟交通灯信号灯的发光二极管做指示灯显示电路。
口做数码显示管的段码，口做数码显示管的位码，两者结合构成数码显示管电路。
按键电路由口直接驱动，，做行线，做列线，构成*矩阵键盘。
接蜂鸣器构成响铃电路。
第章硬件电路设计
时钟振荡电路和复位电路
时钟振荡电路由单片机内部构成。
单片机外部引脚，分别接在晶振两端，，分别通过电容，后接地。
电容为,为。
图时钟振荡电路接线图
复位电路由按键和一个上拉电阻，下拉电阻和电容构成。
按下按键，系统复位，同时充电。
其中和构成放电释放通道，是保护电路。
为为。
图复位电路接线图
交通灯指示灯电路模块
指示灯
该交通灯系统采用六个发光二极管来模拟东西方向和南北方向交通指示灯情况。
每个方向都有红绿黄三个灯。
，，为东西方向红绿黄灯，，，为南北方向红绿黄灯。
口通过各指示灯与上拉电阻相连。
各指示灯的点亮顺序和倒计时的时间由单片机扫描按键和调用程序来实现控制。
表口各口与指示灯的对应情况
口各口与指示灯的对应情况
东西方向
南北方向
红灯
绿灯
黄灯
图指示灯电路接线图
各交通灯正常状况下转换表
上电后，东西南北方向所有黄灯闪烁秒后，东西方向绿灯亮秒并进入倒计时。
南北方向红灯亮秒并进入倒计时。
当东西方向红灯熄灭同时，南北方向黄灯闪烁秒，结束后，切换成南北方向绿灯亮秒并进入倒计时，东西方向红灯亮秒并进入倒计时，当南北方向红灯熄灭同时，东西方向黄灯闪烁秒，结束后，切换成东西方向绿灯亮秒，南北方向红灯亮秒南北方向，黄灯闪烁。
表各交通灯正常状况下转换表
状态
注释
灭
亮
通行提示
红灯亮
黄灯闪烁
绿灯亮
闪烁
全灭
段共阳极数码管显示电路
段共阳极数码管显示电路分段码和位码两部分。
通过电阻接段码，位选通过和电阻连接口的高位。
四个显示管都共用段码，用单片机的口送数码管的段码，紧接着用口给数码管送位码。
通过这种方法，逐步的给个数码管送段码、位码，实现动态显示。
表口各口与显示管段码的对应情况
口各口与显示管的对应情况
表口与显示管位选线的对应情况
位线
位
图数码管显示电路接线图
系统总共有，，，，，，八个按键，故采用*的矩阵键盘。
行线接口的和。
列线接口的低四位。
在按下键时，单片机根据程序来查询按键和执行相应的按键功能。
）为紧急情况处理键。
消防车、救护车通过时，按下建，关闭倒计时器，四个路口同时黄色灯闪烁秒然后，转为红灯亮，只允许紧急车辆通过。
第二次按下键，交通控制恢复正常；
）、键分别为东西和南北方向车辆多时的特殊处理。
通行时间为秒，红灯亮秒，黄灯闪秒。
）键为复位键。
按下该键交通灯恢复上电的情况。
）、键分别为交警人员根据现场情况对东西方向通行时间做出调整的自动加和减功能键。
通常该键与配合使用。
）键为暂停键。
通常该键与，配合使用.
）为夜晚至凌晨期间车辆较少情况处理键，所有方向黄灯闪烁并所有显示时间为六十。
可避免交通事故发生。
表各键与行线.列线的对应关系
行线
列线
其中接，接，接，接，接，接.
图按键电路接线图
门铃电路由蜂鸣器构成，由口的控制。
单片机则通过控制从而控制蜂鸣器的响与不响。
在此次设计中，按键则调用门铃程序，即按键的同时，门铃响。
故我们可以根据门铃有无响声判断是否有键按下，或者说按下是否有效。
图门铃电路接线图
本次智能交通灯控制系统可以将系统分为几个模块，每个模块通过相对应的接线连接组成一个完整的系统。
包括以下系统模块：
（）主程序模块，通过主程序模块完成主要计时显示工作。
（）数码管显示模块，通过数码显示完成倒计时时间的显示。
（）按键扫描模块，通过按键扫描完成对于基准时间调整的功能模块。
主程序模块
上电初始化后，查询有无键按下，有键按下执行该按键功能模块，并且通过按键扫描来确定倒计时时间。
无键按下时，首先南北方向所有黄灯闪烁秒后，东西方向绿灯亮秒并进入倒计时。
通过按键来调用程序和延时程序，并进行延时时间初始化设置。
东西为红灯时比南北方向的绿灯多，为南北的黄灯闪烁时间，然后东西方向由红灯跳为绿灯，南北方向的绿灯先跳到黄灯再跳为红灯，反之一样，方向发生改变。
图主程序流程总图
按键模块
按键查询模块
先调用键盘查询程序查询有无键按下，然后判断是按下吗?
是则门铃响，执行键功能，不是则查询是否按下？
是则门铃响，执行功能，延长东西方向通行时间为秒，南北方向红灯亮；
不是则转查询是否按下？
是则门铃响，执行功能，延长南北方向通行时间为秒，东西方向红灯亮；
是则门铃响，复位上电的情况，东西南北方向所有黄灯闪烁秒后，东西方向绿灯亮秒并进入倒计时。
南北方向红灯亮秒并进入倒计时；
是则门铃响，东西方向通行时间加一，南北方向红灯亮的时间加一；
是则门铃响，东西方向通行时间减一，南北方向红灯亮的时间减一；
是则门铃响，判断是第一次按下？
是则暂停；
不是则查询是第二次按下？
是则恢复显示，并且对计数单元初始化为.不是跳出查询，查询是否按下？
按下则门铃响，东西南北方向所有黄灯闪烁秒后，东西南北方向数码管均显示为秒。
不是则再进入查询入口，开始新的一轮查询。
以此类推，重复执行上述操作。
图按键查询流程图
按键有两个功能，第一次按下时暂停，第二次按下时，则按当前显设定值显示。
其中单元用来存按下的次数，初始化为.并且按一次自动加一。
按下，暂停，可对东西方向通行时间进行调整，东西方向通行时间加一，东西方向通行时间减一，再按，按当前显设定值显示。
图按键功能流程图
按键有两个功能，第一次按下时暂停，第二次按下时，则恢复正常。
其中用来存按下的次数，初始化为.并且按一次自动加一。
图按键功能流程图
硬件调试操作过程
硬件调试前，把编好的汇编程序写进软件,经编译无错误后，通过调试工具，把程序生成文件并下载到单片机里，接好硬件的接线，进行调试。
接线方法如下：
到接到，分别接到接到，到接到，接，接。
个键的调试
按下键调试
按键有两个功能，第一次按下时暂停，所有黄灯闪五秒后，东西方向和南北方向数码管显示为。
第二次按下时，则恢复正常。
图第一次按下的调试图
图为按下后五秒后的显示图
键的调试
按下，延长东西方向通行时间为秒。
南北方向红灯亮秒，秒倒计时时，南北方向黄灯闪烁秒。
倒计时为时，东西方向和南北方
交换交通灯亮灭情况。
图按下键的调试图
按下，延长南北方向通行时间为秒。
东西方向红灯亮秒，秒倒计时时，东西方向黄灯闪烁秒。
图按下键的调试
按下，进行复位。
恢复上电后的情况，所有黄灯闪五秒后，南北绿灯亮秒，东西红灯亮秒，倒计时为秒时，南北方向黄灯闪烁秒。
倒计时为时，东西方向和南北方向交换交通灯亮灭情况。
图按下键的调试
按下时暂停，再按下，对东西方向的时间进行加一手动调节，同时南北方向的红灯时间加一。
按下时暂停，再按下，对东西方向的时间进行减一手动调节，同时南北方向的红灯时间减一。
图按下键的调试
按下，开启深夜模式。
所有黄灯闪五秒，所有方向灯显示秒。
第章总结
课程设计的总结
两个星期的单片机课程设计，分两个阶段。
第一个星期我们查阅了相关资料，制定出相关的总体方案，画出相关的原理图和仿真图。
第二个星期我们进行边调试边修改程序。
完成了由控制的，较为满意的智能交通灯控制系统，并提供自动和手动程序。
但在此过程中，也遇到了许多麻烦。
仿真时，刚开始出现数码管不亮的问题，加入驱动后，数码管未能按期待的显示。
而在调试过程中，出现了按键时门铃不响，按键按下时，不能进行紧急情况处理功能和东西方向加一的功能。
在检查程序无错后，检查电路发现接线无错，但接线时没把线接触不良，纠正错误后，调试，既能实现按键时响铃，也可以实现各按键的功能。
在这两个星期内，我很感谢李老师和王老师的指导，她们的指导使得我们能在思维和知识上得到更好的认识。
也很感谢同学的帮助和讨论，他们及时的指出我的错误，并帮助我改正。
在这个过程，我学会了团结和合作，也学会了感恩。
特色
）因采用发光二极管做指示灯，具有节能的特点。
）具有多功能按键，操作简单，可实时处理事务。
）系统提供自动和手动程序，可以灵活选择。
）在按键时提供门铃功能，可以通过门铃来判别是否有键按下或者说按键是否有效。
不足
系统为能提供南北方向手动调节时间的程序，不能对南北方向实时的调节；
系统没有提供拐弯的功能和拐弯的指示图案。
附录
附录汇编程序
:
;
设置指针指向单元
数据缓存区
数据缓存区
;
:
；
清，点亮东西方向黄灯
；
清.
；
减一
（绿灯）时间缓存区
（红灯）时间缓存区
;
键紧急状态。
。
;
判断按键是否为，不是则跳到
；
加一
键延长东西绿灯。
键延长南北绿灯。
;
键复位。
键加一。
:
下面这句用来中转。
键减一。
夜间。
下面是键盘扫描程序。
查第行的键值
显示子程序。
;
显示外加延时,延时秒**从这里往下到注释“”共个机器周期
将存起来
下面是延时程序。
个机器周期
$;
个机器周期
;
;
第一个（东西）路口黄灯闪烁。
第二个（南北）路口黄灯闪烁。
显示数字自减程序。
延时毫秒。
数字自减一。
\。
响铃子程序。
段码。
,,,,,,,,
电气与信息学院课程设计评分表
项目
评价
优
良
中
及格
差
设计方案合理性与创造性（）
开发板焊接及其调试完成情况*（）
硬件设计或软件编程完成情况（）
硬件测试或软件调试结果*（）
设计说明书质量（）
答辩情况（）
完成任务情况（）
升级会员 