单片机智能交通灯 设计方案论证报告 仿真,程序,正式论文等

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单片机智能交通灯 设计方案论证报告 仿真,程序,正式论文等
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该文件包括了电路图，仿真，程序，论文，资料等。当时是课设时做得，拿出来与大家分享。
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所有资料下载：
. a" s9 N: A" Z& Y9 q" l' D

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下面是交通灯设计方案论证报告，压缩包里面还有完整的word格式的正式论文下载，很全面.
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专业课程设计设计方案论证报告

一、课题研究的目的和意义

    交通灯在我们的生活中起着非常重要的作用，不仅与人们的生命安全息息相关，同时也关系到交通的正常运行。随着人们安全意识的逐渐增高，人们对安全也有了新的认识，所以交通部门要认识到交通灯控制系统的重要性，努力完善交通控制系统。

二、课题研究的主要任务和预期目标

1．主要任务及要求

①东西、南北方向均有红、黄、绿三种信号灯

②带紧急制动按钮，按钮按下，所有方向亮红灯；再次按下，恢复正常显示

③夜间模式按钮按下，所有方向显示黄灯闪烁

④实时提醒绿灯亮的剩余时间

⑤并可实现通行时间的按键输入。例如（1）南北红灯亮维持25S。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20S。到20S时，东西绿灯闪烁，闪烁3S后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2S。到2S时，东西黄灯熄，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。（2）东西红灯亮维持30S。南北绿灯亮维持25S。然后闪烁3S，熄灭。同时南北黄灯亮，维持2S后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。

2．预期目标

实现主要任务及要求，并在其基础上增添人行指示灯等其他功能。

三、设计方案

1．设计思想(总体的设计思路想法)

    一个交通指示灯系统分为指示灯显示、倒计时显示两个大部分。指示灯显示部分中各个灯的情况如图所示。

    倒计时部分则利用晶振进行计时，设计一个1s的定时，设置初始值后每1s将初始值-1，并输出给数码管，从而达到倒计时的功能。

2．方案论证(要有多种方案的比较)

/ H6 Q4 W& T. m( ~6 a$ O方案1：采用标准STC89C51单片机作为控制器通行倒计时显示采用2位LED数码管；指示灯采用发光二极管；LED显示采用动态扫描，以节省端口。紧急情况采用中断完成。以上系统结构框架设计，单片机端口刚好满足要求。该系统具有电路的简单，设计方便，显示清晰等特点。整体框图、流程图如图所示。
0 l$ T7 a- Z6 X# g4 F) ^! Y
6 n1 G/ K' j, A" q, v& p: \
) P& D: ]! D& e3 h  ?: Z
8 U2 @$ ]  P  n. D, g6 E7 V方案2：采用SCT89C2051单片机作为控制器，通行倒计时采用16X16点阵LED发光管；列驱动采用74LS595以实现串行端口扩展，行驱动采用4/16译码器74LS154动态扫描；译码器74LS154生成16条行选通信号线，再经过驱动器驱动对应的行线。每条行线上需要较大的驱动电流，应选用大功率三极管作为驱动。这种方案显示可以更加清晰明了，单片机占用端口少，但是需要大量硬件，电路复杂，耗电量大。整体电路如下图

" Z  d% k, [$ E

3．设计中要解决的主要问题和措施

问题一：如何实现倒计时与灯的变化相同步

在整个交通系统中，指示灯与倒计时相同步是重要的问题，设定的时间不光是倒计时也是指示灯的显示时间，因此解决此问题就变得尤为重要。

问题二：如何能够调节数码管所显示的数值

任务要求需要使得倒计时时间可调，那就需要将数码管显示的数值进行合理调整，同时还要确保时间和指示灯相对应。

解决方案一：可以看出，无论倒计时数十多少，指示灯发生变化的时间都是最后5s，因此，我们想出的方案是，不用想倒计时一共是多少时间而是仅在最后5s时做出判断，判断出是绿灯闪烁还是黄灯亮起。

解决方案二：对于数码管数值调整，可以想到+1/-1的调整程序，这类程序，我们在单片机的课程中已经学习，通过+1/-1的程序从而实现对数码管数值的调整。

四、课题进度安排

1、第一天至第三天：熟悉课题、查阅资料、合理分工、撰写方案论证报告。

2、第四天至十一天：硬件电路设计及软件设计。

3、十二天至十九天：实物的焊接及调试。

4、二十至二十一天：准备材料答辩。

/ Z( D' M- f/ a  p, }单片机智能交通指示灯仿真效果图：


$ g1 @2 L# B* U! }. P1 l9 F( _9 m智能交通指示灯的单片机源程序：
8 p8 X: w+ H1 M#include <reg52.h>               
#define uchar unsigned char   
, s, ^* x7 ~% j$ o' i#define uint  unsigned int         


' w) Y# \8 w# B# z; I  U7 P
//                                                                                 0     1    2    3           4           5        6                 7          8           9        
uchar code smg_du[]={0xc0,0xf5,0x8c,0x94,0xb1,0x92,0x82,0xf4,0x80,0x90};                 

uchar dis_smg[10] = {0xc0,0xf5,0x8c,0x94,0xb1,0x92,0x82,0xf4,0x80,0x90};        
3 j1 D2 b: w% K6 d2 Buchar smg_i = 4;    //位数


: ]% M& _) F. F( P7 K6 M2 Rsbit smg_we1 = P2^0;         
sbit smg_we2 = P2^1;
4 |" a, A$ b  q4 |* a3 A: Y$ X7 Hsbit smg_we3 = P3^6;
sbit smg_we4 = P3^7;
sbit LE1                 = P3^3;
( Q* G: g# z3 Q) Y+ asbit LE2                 = P3^3;

3 ~4 Y4 Z% _# R7 c3 h$ \# O, r+ Dchar dx_s = 0;                                                        //倒计时开始
char nb_s = 0;        
4 r+ R: y( x2 ^0 ^* ~: o  fsbit dx_red    = P2^4;            //东西红灯
0 C  @  a- o1 `' psbit dx_green  = P2^3;                        //东西绿灯
sbit dx_yellow = P2^2;                        //东西黄灯
( Q7 a( i, O" W$ ?' }
sbit nb_red    = P2^7;                        //南北红灯
/ N9 `' t; D9 }+ U% esbit nb_green  = P2^6;                        //南北绿灯
sbit nb_yellow = P2^5;                        //南北黄灯


bit flag_1s = 0;                                                //延时标志
( y) W7 y% G5 `0 @bit flag_500ms;
- k6 Q8 q. `. I4 I4 N" i& mbit flag_dx_nb;                 
uchar flag_5m_value;
/ w  }" ~/ g) u% Wuchar i;
8 b1 }1 B% g) x6 Z7 L, huchar nb_time = 10,dx_time = 15;   //东西南北时间初值
uchar flag_jdgz ;                             //交通灯

4 H) ?7 g1 b" b
. w6 H" T7 |% ?- R5 {- T" c7 |// 数码管为位选
! f: Z) H; {: f1 \, \* uvoid smg_we_switch(uchar i)
{
+ M, B. o% G/ Q( I- u: z        switch(i)
        {
                case 0: smg_we1 = 0;  smg_we2 = 1; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 1; break;
! W6 L$ y* }# g: V* {                case 1: smg_we1 = 1;  smg_we2 = 0; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 1; break;
+ A8 r- A+ m1 a$ ~                case 2: smg_we1 = 1;  smg_we2 = 1; smg_we3 = 0;  smg_we4 = 1; break;
                case 3: smg_we1 = 1;  smg_we2 = 1; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 0; break;
% v3 T- f' P5 ^: {, L6 `        }        
' c& o& w, ~  n. @- L2 k6 r}
* y/ i4 M& Z& l# Z7 V( u9 Q* U
! }% o# G3 g. Q: A

6 B' e8 r! i8 S( P8 z1 y' @! n// 延时程序
4 f+ x4 e% [# c: o' U5 `, v% e
void delay_01ms(uint q)
$ r- s  B" F# K6 H0 g) Q4 T{
        uint i,j;
        for(i=0;i<q;i++)
                for(j=0;j<110;j++);
}

8 N) e9 T3 Z& s8 l4 T
$ z/ r0 J; ?+ ~: l; K/ c1 y% ?+ ?// 数码管显示

void display()
{
6 d) ?: Z; S  _1 D        uchar i;
        for(i=0;i<smg_i;i++)
( \" h8 {( F/ {# i0 }        {               
                P0 = 0xff;                  
5 t7 U6 H5 }" n9 n0 J                smg_we_switch(i);            
                P0 = dis_smg;            
                delay_01ms(3);
        }
}
* P6 ]* X1 I. Q
// 定时器初始化
$ k) X$ R& x% Q- O: B2 V# w% Y
3 k+ J3 F7 y' W8 d0 f( vvoid time0_init()         
# E8 Z# I* A. f: O) R+ N+ d5 g# ]{
        EA  = 1;                  
        TMOD = 0X11;         
4 H3 {. W& P9 o  |        ET0 = 1;                  
; e7 R: n* u9 m$ m! t: O        TR0 = 1;                  
        ET1 = 0;                  
        TR1 = 0;                  
}

8 K% `: N1 @9 F5 B/ W// 交通灯管理
9 n9 E6 ]1 o2 U$ S3 s; M9 [- ]" h9 T- P
void jiaotongdeng_dis()
{
        if(flag_1s == 1)
6 K9 y/ {* Z* `6 N        {
: d# x* B9 V. ^                flag_1s = 0;
                if(dx_s == 0)
                {
3 Q1 R+ i" _1 q1 @. y                        if(flag_dx_nb == 1)
# f( y9 j% ~. [! m                                {
                                dx_s = nb_time;          //南北时间
: n$ l) w2 A8 H: t+ r. ]                                nb_s = dx_time;
                                }
                        else
( o, O# ~( j4 H+ y6 M5 l8 j                                {
                                dx_s = dx_time;          //东西时间
" G: A7 u& ]0 a8 ^% ~7 G' Y                                nb_s = nb_time;
                                }
" e- I  K3 k' j                        flag_dx_nb = ~flag_dx_nb;
                }
                dx_s --;
                nb_s --;
        }
: M9 H1 `7 V4 ?1 G        dis_smg[0] = smg_du[dx_s % 10] ;
/ B, j' @! M" t5 o/ F5 I0 K        dis_smg[1] = smg_du[dx_s / 10] ;
6 @" u& j3 k- O        dis_smg[2] = smg_du[nb_s % 10] ;
        dis_smg[3] = smg_du[nb_s / 10] ;
9 p5 l; C# T( i0 w) v5 @& R* r  j& H
// 东西时间
4 j( R( r, r8 t: h3 Q/ A( H; O                if(flag_dx_nb == 0)  
{               
) d, Y2 v0 c0 {                        if(nb_s > 5)
& w. w7 L# b- e  H{
                                dx_red    = 1;  //东西红灯灭
                                dx_green  =        0;        //东西绿灯亮
                                dx_yellow = 1;        //东西黄灯灭
) G( @1 K$ V4 d( ^                                nb_red    = 0;  //南北红灯亮
                                nb_green  =        1;        //南北绿灯灭
                                nb_yellow = 1;        //南北绿灯亮
; x/ C8 t, E; p. Q$ d                                flag_5m_value = 0;        
' S$ H- ~: K& `& n" m7 Y                        }
                         if(nb_s >= 0&&nb_s <= 5)                 //绿灯闪烁
{
                                dx_red    = 1;            //东西红灯灭
6 n* [  q. X9 N; ]8 p! I                                dx_yellow  =        1;          //东西黄灯灭
                                nb_red    = 0;            //南北红灯亮
  p, ^( W; l; G. d, h                                nb_green  =        1;                  //南北绿灯灭
                                nb_yellow = 1;                  //南北黄灯灭
# e- ]. Y7 I0 L3 X% D& D! G2 u6 ^                                if(flag_500ms == 0) //绿灯闪烁
{
                                        dx_green = 0;
# A  E- m0 a  P3 K3 G6 A( ~7 Q; Q5 G                                }
9 J( S! T( y! ^                                else
! Q  q+ Q6 F; u& \5 B" l% z2 l6 x{
                                        dx_green = 1;
                                }
                        }
% E" @, Y( m. K6 J$ i( p
                        if(nb_s==0)
{
                                dx_red    = 1;  //东西红灯灭
8 b3 k- Z- J5 c+ i* C) `( n: N- P                                dx_green  =        1;        //东西绿灯灭
: V- u) D% j: G+ w4 N( ^                                dx_yellow = 0;        //东西黄灯亮
6 Q) T% h" f' T                                nb_red    = 0;  //南北红灯亮
$ `# A! E+ x" o( d                                nb_green  =        1;        //南北绿灯灭
                                nb_yellow = 1;        //南北黄灯灭
% W8 E4 H1 x5 G' g                                }
1 e- A! O# x3 b4 j! T  i
! [0 g9 A" @' L" v' o
0 X/ D2 Q. X, N  z$ f                }

8 i/ `3 M# p* Y% S// 南北时间
                if(flag_dx_nb == 1)  
{                        LE1=1;
, ?  p! W$ ]- N2 V                        if(dx_s > 5)
{
                                dx_red    = 0;     //东西红灯亮
                                dx_green  =        1;           //东西绿灯灭
/ B8 R3 P' G- \. o3 S                                dx_yellow = 1;           //东西黄灯灭
: m$ n: O4 d- c' e+ a                                nb_red    = 1;     //南北红灯灭
5 }5 y( u) I  D; s5 y                                nb_green  =        0;           //南北绿灯亮
                                nb_yellow = 1;           //南北黄灯灭
7 _! O$ O! D6 ?2 A9 C) k) B                                flag_5m_value = 0;        
/ a( Y$ w) i# {- E0 @4 i7 G3 J                        }
) t3 Q0 N' N( b* f2 h9 U                        if(dx_s >= 0&&dx_s <= 5)                 //绿灯闪烁
9 ?0 x8 h; |$ \  I- ^# N2 k) I{
                                dx_red    = 0;     //东西红灯亮
                                dx_green  =        1;           //东西绿灯灭
* D" ^2 `+ l* M7 }, U                                dx_yellow = 1;           //东西黄灯灭
                                nb_red    = 1;     //南北红灯灭
8 @: G8 w" S# _                                nb_yellow =        1;           //男别黄灯灭
- n8 O3 e8 N: y& ]8 W                                if(flag_500ms == 0)           //绿灯闪烁
{
& _3 b9 p9 k# B  c0 H- f! t                                        nb_green = 0;        
                                }
                                else
, }' c/ z: E4 r7 q3 C{
# I. v) V# }4 x& ]& K                                        nb_green = 1;        
                                }
                        }

" r) Z3 w1 J% b7 H; [0 v
1 g4 s* e9 s% Y, O}
$ l$ `2 ^: b! n& s$ ~3 L}
// 按键设置
- Y! H2 e7 S. ~2 w% iuchar key_can;         //定义按键键值
' o/ f0 {7 ]6 e! o5 W- {! b
' D- O* Z4 ?0 evoid key()         //按键
{
3 p. ]* b% c  l3 ]2 v        static uchar key_new;
* u0 g3 l% @) b# T# ~$ q        key_can = 5;                   //键值最大
$ H& D9 o4 \9 w/ v        P1 |= 0x1f;
- o7 A- w+ s" j) X        if((P1 & 0x1f) != 0x1f)                //确定按键
        {
                delay_01ms(1);                     //消除抖动
1 V' A  o7 J6 G$ O4 z( S% I                if(((P1 & 0x1f) != 0x1f) && (key_new == 1))
& F$ E0 x6 _/ ^$ m                {                                                //确定键值按下
; |5 y. v4 D9 Y' [; \                        key_new = 0;
! |  ~( z. L# s  a                        switch(P1 & 0x1f)
1 w1 E$ a+ L, ^: r$ H+ Y: ?, ~                        {
. m' @0 L( l( q8 ~0 Z: S6 A                                case 0x1e:  key_can = 1;  break;         //模式键
* V3 X& j7 D* s; i2 }                                case 0x1d:  key_can = 2;  break;         //加键
                                case 0x1b:  key_can = 3;  break;         //减键
% N3 S+ P2 w1 d. g/ ]                                case 0x17:  key_can = 4;  break;         //紧急模式键
                        }
4 h* n! ^" G+ R7 A                }                        
( X) x! }) X3 @9 h2 D' t# }) S        }
! t' i! e0 H% m& W0 N        else
2 ^% @( t! \$ i+ d$ I+ K* z                key_new = 1;        
& Z- S" Y& u, F& E}

uchar menu_1,flag_s;


// 四种键值
) @2 k; i! f: L  s8 ~4 ^void key_with()
; |  H7 Y, N! V7 _2 |, r! F& l2 O{
        if(key_can == 4)   //紧急模式
        {
8 F% X. E/ h9 S                flag_jdgz ++;
                if(flag_jdgz > 1)
# M. o/ Z0 c5 u6 H) ^/ _' G9 m                        flag_jdgz = 0;        
$ c5 P# ~2 g5 k+ z; j9 c) b" q+ Q                if(flag_jdgz == 1)         //  全部红灯亮
                {
, M$ S" K$ Z' `6 T/ z) A                        dx_red    = 0;  
                        dx_green  =        1;        
                        dx_yellow = 1;        
3 T* R9 l6 E( {! g* L0 A. s- K                        nb_red    = 0;   
$ e% f# j, [0 o# l6 l% N                        nb_green  =        1;        
                        nb_yellow = 1;                        
                }

% }3 g. I5 z" i
        }
        if(key_can == 1)          //模式键
        {
                menu_1 ++;
                if(menu_1 > 3)
; P1 F6 z: T# R/ |                {
                        menu_1  = 0;
                }
) h; e0 T) Q; k+ C        }
6 @* w: d1 R2 J. L# F% k' t$ e
6 C- G9 p0 J4 @        if(menu_1 == 2)           //东西时间调整
        {
                if(key_can == 2)
! I) c' z4 s9 u% j* ^' u                {
                        dx_time ++ ;                //+1
                        if(dx_time > 99)
                                dx_time = 99;
' b8 h  c0 {& X                }
                if(key_can == 3)
                {
( s1 O5 P# [  o. d- p                        dx_time -- ;                //-1
7 F/ T6 Q2 y$ G% @# K+ m% Q+ ?                        if(dx_time <= 10)
                                dx_time = 10;
                }
                dis_smg[0] = smg_du[dx_time % 10] ;        //显示时间
                dis_smg[1] = smg_du[dx_time / 10] ;        
: G  p7 Z  q! ]/ t4 F/ N# i5 |                dis_smg[2] = smg_du[10] ;               
                dis_smg[3] = smg_du[10] ;        

1 w9 b% f. m3 k3 Q1 Y        }        
        if(menu_1 == 3)           //南北时间调整
        {
* X7 J9 K0 p4 ]8 N* `, }, h! x                if(key_can == 2)
3 i9 L. E# O- t5 |* v% r/ p                {
$ g/ \  M) ^- w# L/ {                        nb_time ++ ;                //+1
" u( C' N4 h- T( f7 F! G                        if(nb_time > 99)
$ x; ^# |& }+ ~                                nb_time = 99;
                }
                if(key_can == 3)
! J/ ~. M$ X3 @" M# e. f( W  O                {
                        nb_time -- ;                //-1
2 n% f' ?% V' r* f1 q9 G! _; h1 j                        if(nb_time <= 10)
                                nb_time = 10;
) [) J) B* k' [% _/ N                }
                dis_smg[0] = smg_du[10] ;
                dis_smg[1] = smg_du[10] ;        
4 M# o/ `7 H+ x& x6 n& C                dis_smg[2] = smg_du[nb_time % 10] ;                //显示时间        
$ N# T4 f2 ^5 L# f& c& Q' i. z  D                dis_smg[3] = smg_du[nb_time / 10] ;        

* a- z; ~; d8 ?- _        }
}


* r' R# O- v* i6 p//主函数
void main()
6 U- s: f/ b/ x5 P+ v  X' t{
- i6 Q7 ~! o1 }% v4 `+ m4 t        time0_init();

        dx_s = nb_time;          //初始时间为南北时间
9 f2 ?% R. f8 O* ?. |, N! S        nb_s = dx_time;
        while(1)
* b) Q# T: i; }8 m        {
                key();
9 {. Z( ], A& J" E                if(key_can < 5)
                        key_with();
' e/ v& S( u3 T/ H. X+ a1 m4 l                                if(menu_1 == 1)         //  夜间模式
3 Y" w8 Y8 e$ d* i4 S        {
                        dx_red    = 1;  
                        dx_green  =        1;        
+ [& W3 M( ]1 C1 P                        nb_red    = 1;  //红绿灯不亮
                        nb_green  =        1;        
& D2 W0 G5 O' V0 a
                        if(flag_500ms == 0)  //黄灯闪烁
  }7 M3 k% _$ v0 k( Z
{
' d: c+ I0 s  c                                        dx_yellow = 0;
4 F3 O, w( G& z                                        nb_yellow = 0;
                                }
; E4 I) \# y4 {                                else
% q1 @- \, `7 u% P* ?3 f0 _- a{
1 R" X' T" e' Q$ v1 u                                        dx_yellow = 1;
                                        nb_yellow = 1;        
                                }

                }
8 [( n( o9 M* ], K8 O" C2 s
, e3 d2 B' \5 H1 x                if((menu_1 == 0) && (flag_jdgz == 0))
  H: l+ G& g1 ?5 d                        jiaotongdeng_dis();
; X5 X6 m- w# E                display();        
        }
}  
; U# j* |5 q6 e2 k
5 y& Q! A* |5 }$ [: |. Y2 ~1 _// 定时器中断服务
void time0_int() interrupt 1  
) W7 H# E( i. N2 x: j{                                                   
        static uchar value;                         //延时10ms
  `3 {+ C5 o. p/ {+ O        TH0 = 0x3c;
        TL0 = 0xb0;     //50ms
        value ++;
' ]+ V8 d3 l( v4 [. ]) Q        flag_5m_value++;
* M. r" S3 V; D$ Z' l        if(flag_5m_value % 10 == 0)
% Z6 D. w( W6 X: o                flag_500ms = ~flag_500ms;
" L9 }5 X6 y& A. e- F! h        if(value >= 20)
        {
                value = 0;
$ Q* x$ d: L, n9 ^1 v                flag_1s = 1;
- V4 Q( l3 u+ j1 `* Q" A4 p5 ~        }
}
" j$ Z/ ^) z; S& a3 ]9 s$ ]

cat12620

楼主弄的这个不错

3馅儿

* ?6 V0 R* Q9 G0 C/ W
! Y* }; O9 K$ }6 A( H。。。。。。。。。。

3馅儿

3馅儿 发表于 2020-6-29 19:16
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  t% m! }5 a# F5 N4 \啦啦啦啦啦啦啦啦啦啦啦啦
  m5 ~' A0 V# a( j