基于單片機的交通燈控制器的設(shè)計與實現(xiàn)

本文共32頁 12997字

摘要: 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月異更新。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，加以完善。
十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢？靠的是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。交通信號燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用MSC-51系列單片機Intel8031和可編程并行I/O接口芯片8255A為中心器件來設(shè)計交通燈控制器，實現(xiàn)了能根據(jù)實際車流量通過8031芯片的P1口設(shè)置紅、綠燈燃亮時間的功能；為了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠采用了MAX629“看門狗”芯片，避免了系統(tǒng)因為死機而停止工作的情況發(fā)生；顯示時間直接通過8255的PA、PB口輸出；交通燈信號通過PC口輸出；交通燈的點亮采用VT雙向晶閘管來控制，直接采用220V交流電源驅(qū)動，系統(tǒng)實用性強、操作簡單、擴展性強。


關(guān)鍵詞：單片機，交通燈，控制器，設(shè)計，實現(xiàn)

目 錄
摘要 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． I
Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．II
1 引言 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
2 單片機概述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1
3 芯片的選者與簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
3.1 MSC-51芯片簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
3.2 8255芯片簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
3.3 其他器件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
4 控制器硬件的設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
4.1交通管理方案論證．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
4.2系統(tǒng)硬件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...6
4.2.1交通燈系統(tǒng)框圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..6
4.2.2交通燈控制線路圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
4.2.3系統(tǒng)工作原理....................................................8
5控制器的軟件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
5.1每秒鐘的設(shè)定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
5.2計數(shù)器的硬件延時.....................................................8
5.2.1計數(shù)器初值計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
5.2.2計算公式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
5.2.3設(shè)置1秒的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
5.2.4相應(yīng)代碼程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
5.3軟件延時．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
5.4時間及信號燈的顯示..................................................10
5.4.1 8031并行口擴展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
5.4.2顯示原理.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
5.4.3 8255輸出信號的放大..．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
5.4.4 8255輸出信號與信號燈的連接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
5.4.5 8255與8031的連接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
5.5程序設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
5.5.1流程圖如圖所示..................................................11
5.5.2 程序源代碼..................................................... 12

6看門狗硬件電路設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
6.1軟件看門狗....................................................... 17
6.2硬件看門狗....................................................... 17
7單片機開發(fā)系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
8實驗平臺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
8.1實驗平臺...........................................................20
8.2實驗步驟 ..........................................................20
8.3 系統(tǒng)編程信息...................................................... 20
8.3.1 系統(tǒng)內(nèi)存分配和I/0接口使用...................................... 21
8.3.2 實驗程序原代碼.................................................. 21
9結(jié)論.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．......26
參考文獻..．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．27

參考文獻
[1]胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù) [M]. 北京：清華大學(xué)出版，1996
[2]付家才. 單片機控制工程實踐技術(shù)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.5
[3]潘新民.微型計算機控制技術(shù) [M].北京：人民郵電出版社，1999.9
[4]余錫存 曹國華.單片機原理及接口技術(shù)[M].陜西:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.7
[5]雷麗文 等.微機原理與接口技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，1997.2