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
' H- W5 ~. d, b0 C0 j

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。

所有资料下载：
* k2 a, `0 m+ Q4 M9 O5 j$ L

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; r( y, \; k4 H! T8 x/ Y6 K5 A

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.
, H$ g- l  v/ F2 [; `& H
8 |5 O' @5 r3 g* _! o

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)

8 k7 C: y9 ?6 a7 l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。


7 k  x* }, m4 u/ ?
* q# D0 P2 \, @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
5 r: W+ P" z) i# O" z' S* f9 J
. E: @" j# t+ U( i. E& L
- ~* x5 l8 {  U) N+ o( z+ d+ }

0 c$ [2 H5 i( I/ r

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。

单片机智能交通指示灯仿真效果图：

4 L. K0 u: l! o/ @
智能交通指示灯的单片机源程序：
#include <reg52.h>               
#define uchar unsigned char   
#define uint  unsigned int         

3 P9 q' B: {5 K5 g& R
0 E( J' q/ A; r' D; g, r6 C
//                                                                                 0     1    2    3           4           5        6                 7          8           9        
, k  t% a4 C% F; c6 P$ f( Tuchar code smg_du[]={0xc0,0xf5,0x8c,0x94,0xb1,0x92,0x82,0xf4,0x80,0x90};                 
- @) j" G- D" N  N, C, c2 ~9 w& w5 g& Q
' L. n" M, |) \. \7 ^4 ]% ?uchar dis_smg[10] = {0xc0,0xf5,0x8c,0x94,0xb1,0x92,0x82,0xf4,0x80,0x90};        
uchar smg_i = 4;    //位数


sbit smg_we1 = P2^0;         
sbit smg_we2 = P2^1;
sbit smg_we3 = P3^6;
sbit smg_we4 = P3^7;
2 i7 U6 F9 b. W! t* P$ |sbit LE1                 = P3^3;
sbit LE2                 = P3^3;

! p, v& p/ h* t4 pchar dx_s = 0;                                                        //倒计时开始
char nb_s = 0;        
; k4 p& K9 g% t. _sbit dx_red    = P2^4;            //东西红灯
; A( t5 w6 N$ I0 e2 C; tsbit dx_green  = P2^3;                        //东西绿灯
; r3 E6 a0 `' C" q% osbit dx_yellow = P2^2;                        //东西黄灯
6 |3 S5 {) C" O9 R1 G
sbit nb_red    = P2^7;                        //南北红灯
+ v& C0 k$ X* Jsbit nb_green  = P2^6;                        //南北绿灯
sbit nb_yellow = P2^5;                        //南北黄灯
+ k; Z) m4 m1 }: k" T
; r2 t$ V0 q3 ]$ q% |' t# W; K$ K
bit flag_1s = 0;                                                //延时标志
bit flag_500ms;
bit flag_dx_nb;                 
5 Q8 M2 \, |4 ?! U1 B" `uchar flag_5m_value;
uchar i;
1 ]1 C9 _% ~$ q) V: zuchar nb_time = 10,dx_time = 15;   //东西南北时间初值
$ l  M1 H3 n" q" e7 vuchar flag_jdgz ;                             //交通灯
+ z0 Z# ^! E% Q, s5 u( V' d5 ]

0 W: d; ?' ~1 [- P% {// 数码管为位选
void smg_we_switch(uchar i)
{
8 n4 j; \6 s. p3 S        switch(i)
        {
$ o6 c& ?8 S3 {5 A; c                case 0: smg_we1 = 0;  smg_we2 = 1; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 1; break;
  e5 n! D6 s2 d" S: g6 m' @( U                case 1: smg_we1 = 1;  smg_we2 = 0; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 1; break;
                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;
        }        
}

$ g, ~; \2 o: P+ s  U% p7 X9 |( ?
8 J8 \) u# B9 N& P; I/ O
; f$ J! X/ c* Y$ T" X// 延时程序
, r! y) A0 e! H; u  R
void delay_01ms(uint q)
1 w0 G( F! O0 k+ ?; ]5 {0 C, F' N{
        uint i,j;
        for(i=0;i<q;i++)
' [' Q$ C, V. ~  r                for(j=0;j<110;j++);
}
; W" }1 z- X$ f6 V; e6 ?9 N9 i. R; R

// 数码管显示

void display()
5 U3 y* K) Q. {- g& l{
        uchar i;
# ?7 l( Z$ Q9 u) O' x        for(i=0;i<smg_i;i++)
        {               
3 F# {/ e& |+ K& H4 N' ?) s2 }                P0 = 0xff;                  
2 I) u( Q* S* j& F' G                smg_we_switch(i);            
+ [" G% m5 _2 o4 u- C- ?                P0 = dis_smg;            
, p  {0 S: a) _; J, Z* t9 A                delay_01ms(3);
        }
}

// 定时器初始化
: p4 [) v4 I9 f/ u
/ d6 j1 K! `" i' K) nvoid time0_init()         
{
. P: @/ \4 _' E1 |        EA  = 1;                  
        TMOD = 0X11;         
& V# e" F% X9 V        ET0 = 1;                  
, b& }% H8 i7 @6 h; _        TR0 = 1;                  
9 E: [, Y  j+ G) g5 @* s        ET1 = 0;                  
$ b( T* J) P  Y; I$ \        TR1 = 0;                  
, s( T2 ?7 }# K3 Z  Q* U) j0 p3 }}
9 L9 I8 U' O5 r3 M6 O% }3 Q
// 交通灯管理

void jiaotongdeng_dis()
( }) i: K9 P6 ^& N{
        if(flag_1s == 1)
        {
# M% j4 f( Y: M$ B6 d1 U                flag_1s = 0;
+ w" X: `$ w3 j, `                if(dx_s == 0)
                {
                        if(flag_dx_nb == 1)
" e/ }, [/ Y# P" d3 B, N                                {
                                dx_s = nb_time;          //南北时间
                                nb_s = dx_time;
) M$ M! W0 ?* b. T& g  |& l                                }
3 b4 O( O4 Q" L3 I                        else
                                {
7 E/ Q; c1 ^1 ^                                dx_s = dx_time;          //东西时间
                                nb_s = nb_time;
                                }
                        flag_dx_nb = ~flag_dx_nb;
                }
                dx_s --;
                nb_s --;
  o' U/ o/ l# \% F2 s        }
        dis_smg[0] = smg_du[dx_s % 10] ;
        dis_smg[1] = smg_du[dx_s / 10] ;
        dis_smg[2] = smg_du[nb_s % 10] ;
' C$ z* L4 _% w5 X) p        dis_smg[3] = smg_du[nb_s / 10] ;
0 y/ f; O+ _, L+ P
5 |( P  V: Y5 a, m  X// 东西时间
                if(flag_dx_nb == 0)  
{               
                        if(nb_s > 5)
{
                                dx_red    = 1;  //东西红灯灭
                                dx_green  =        0;        //东西绿灯亮
# U. t; b- _- C5 b                                dx_yellow = 1;        //东西黄灯灭
* l! v/ f2 Z3 x! {; F9 V9 j& ]                                nb_red    = 0;  //南北红灯亮
                                nb_green  =        1;        //南北绿灯灭
+ ^+ z' |0 w5 S$ B                                nb_yellow = 1;        //南北绿灯亮
! b* z# p8 B! ~                                flag_5m_value = 0;        
5 Q+ Z% z% n* G. M4 ^                        }
3 T4 }% s1 r- f% N                         if(nb_s >= 0&&nb_s <= 5)                 //绿灯闪烁
3 P% U1 |! Q% \8 M0 \" m{
4 [: T1 B% e1 F$ [                                dx_red    = 1;            //东西红灯灭
                                dx_yellow  =        1;          //东西黄灯灭
) o: r5 c- i0 M0 \# p' K  @4 l                                nb_red    = 0;            //南北红灯亮
                                nb_green  =        1;                  //南北绿灯灭
                                nb_yellow = 1;                  //南北黄灯灭
4 @/ U$ |8 Y) R' Z0 P5 z                                if(flag_500ms == 0) //绿灯闪烁
& l! g) k$ X1 R) g8 t) a0 P& E{
                                        dx_green = 0;
) X$ V5 Z- j( x2 Z& t- e$ O                                }
                                else
{
                                        dx_green = 1;
                                }
; H- q) `/ y2 t, @. o; s5 K                        }
' W1 X8 P8 s. ^' R: e( A
                        if(nb_s==0)
$ w, n& Y9 m: }- Y# N& M% w{
                                dx_red    = 1;  //东西红灯灭
2 U( R% T6 h( Y8 }1 ^# W                                dx_green  =        1;        //东西绿灯灭
                                dx_yellow = 0;        //东西黄灯亮
                                nb_red    = 0;  //南北红灯亮
( W: A" m" x+ B* c( P( c0 \                                nb_green  =        1;        //南北绿灯灭
                                nb_yellow = 1;        //南北黄灯灭
+ ?9 e$ l4 r% X0 c" `  h1 k                                }
( f0 f+ u% S* l4 W. A

                }

// 南北时间
                if(flag_dx_nb == 1)  
{                        LE1=1;
0 V4 p. a( [, c: T9 ?- ~& j+ |7 H& }- x                        if(dx_s > 5)
  J, |4 k1 S' Q# b6 i{
                                dx_red    = 0;     //东西红灯亮
                                dx_green  =        1;           //东西绿灯灭
                                dx_yellow = 1;           //东西黄灯灭
                                nb_red    = 1;     //南北红灯灭
                                nb_green  =        0;           //南北绿灯亮
                                nb_yellow = 1;           //南北黄灯灭
: j) |& Z' S, Q: w. c                                flag_5m_value = 0;        
8 U. e. |6 K* v/ d                        }
                        if(dx_s >= 0&&dx_s <= 5)                 //绿灯闪烁
{
& O& i$ O; T  q6 |* ?: U; p' t                                dx_red    = 0;     //东西红灯亮
                                dx_green  =        1;           //东西绿灯灭
2 `' J1 h6 y/ _' R% h1 A/ E- p                                dx_yellow = 1;           //东西黄灯灭
                                nb_red    = 1;     //南北红灯灭
; R# P4 D& g( w  t, B4 Y/ P                                nb_yellow =        1;           //男别黄灯灭
/ s; t2 D2 W6 }8 y                                if(flag_500ms == 0)           //绿灯闪烁
; Z' P- @" c0 T, ?{
                                        nb_green = 0;        
                                }
                                else
* Z. S  O, ^5 I' J( E5 r& d{
                                        nb_green = 1;        
  l) o6 y) j8 m9 M# [& x- S# r                                }
* X$ W7 w8 t* [                        }
1 v! `0 r, Q% D4 [+ V

! @( ~; {7 C( J}
}
" A; P+ [$ }4 F7 W6 @// 按键设置
- m- Y: _* ?8 t3 Juchar key_can;         //定义按键键值

6 \8 D$ W1 j7 {" V6 _1 x% Yvoid key()         //按键
4 g, H. l% X" t: }. @{
' T2 ?3 j" Z! s) \: w4 t        static uchar key_new;
' x  a4 |* C: C; n" ]% v        key_can = 5;                   //键值最大
! }7 m( ^3 _$ v. C9 S1 H6 l        P1 |= 0x1f;
  W8 w  Z8 h( b' M+ v, T% B% n1 e        if((P1 & 0x1f) != 0x1f)                //确定按键
0 k$ z: H& `# W$ V1 q; W        {
- E0 O, G% E/ I! X. Q' I3 d                delay_01ms(1);                     //消除抖动
                if(((P1 & 0x1f) != 0x1f) && (key_new == 1))
5 Z8 e0 e( K* \) a2 m$ }. [) y$ G                {                                                //确定键值按下
, D) c5 E2 H. A5 H; Q( b                        key_new = 0;
6 m7 L' _0 F0 p                        switch(P1 & 0x1f)
$ ~5 {! g/ B+ T) c) O3 Z                        {
                                case 0x1e:  key_can = 1;  break;         //模式键
0 B6 Q( Z* h0 G' U                                case 0x1d:  key_can = 2;  break;         //加键
                                case 0x1b:  key_can = 3;  break;         //减键
' ^  M% @% V0 l$ W# D) [& p6 ?% i                                case 0x17:  key_can = 4;  break;         //紧急模式键
$ u) t7 {6 J* T4 e                        }
0 ]% k7 E9 J6 |8 v! ^& Q! ?3 F                }                        
8 I1 ]% m5 \" j' f) P        }
( Q- m9 M6 J) r* D' c, D% h        else
                key_new = 1;        
+ U) g8 w+ a$ B# O% Y" j}
* f6 B+ ^$ m, j8 U4 r! @
0 ~3 l6 N0 x1 j# o# @uchar menu_1,flag_s;
- n) [; z; G; \3 s" V. Z

// 四种键值
void key_with()
) b* ]- V+ r* F7 j9 u& J{
) e1 H. G/ ^, `, \; P        if(key_can == 4)   //紧急模式
        {
9 E! j% E% A  ^, L0 S) P1 R" |                flag_jdgz ++;
                if(flag_jdgz > 1)
0 u8 G6 i" g6 v, x8 q) i                        flag_jdgz = 0;        
                if(flag_jdgz == 1)         //  全部红灯亮
0 \% o* L0 k7 D( N; V, Z8 G                {
                        dx_red    = 0;  
; _' M- j* g( m4 p6 Z  e                        dx_green  =        1;        
                        dx_yellow = 1;        
4 p3 b; x5 X8 J. ?3 ]                        nb_red    = 0;   
                        nb_green  =        1;        
( G0 M- W. w2 g" v) F3 `8 r                        nb_yellow = 1;                        
                }

' z6 y+ y! L5 Z" p7 Y* {( l
* \# T/ k( v, j        }
' X# ]; K8 ~6 P! n0 j3 ^& l5 V+ ?        if(key_can == 1)          //模式键
        {
, g; D( n) t) l7 W# p" q9 R                menu_1 ++;
/ d; k! D# J( v! @# M                if(menu_1 > 3)
                {
                        menu_1  = 0;
# |# E: ]8 Z. h7 w/ T  D) N                }
        }
4 z: {0 r2 K3 H9 ^" C0 i
5 v0 _1 ~; e. |, r( `0 v+ x        if(menu_1 == 2)           //东西时间调整
% u( t/ I. z2 d+ ?: T- K+ t1 \/ F- Q        {
( w7 O: D7 Y5 U, t$ B1 ?+ P1 k                if(key_can == 2)
7 V8 W# c1 C2 T! |& ~4 p3 e                {
                        dx_time ++ ;                //+1
                        if(dx_time > 99)
                                dx_time = 99;
+ T. A5 Q. g3 d, W8 l# R                }
* l* v% z5 k/ k& I; |                if(key_can == 3)
                {
) a6 J  b+ t% B( N- g                        dx_time -- ;                //-1
                        if(dx_time <= 10)
. i0 R$ |1 T' C                                dx_time = 10;
7 @! ^- S! r  P% N1 f+ g: j0 T                }
                dis_smg[0] = smg_du[dx_time % 10] ;        //显示时间
                dis_smg[1] = smg_du[dx_time / 10] ;        
# U$ W' q7 N! R1 ~5 M3 h/ I                dis_smg[2] = smg_du[10] ;               
                dis_smg[3] = smg_du[10] ;        

        }        
        if(menu_1 == 3)           //南北时间调整
' o5 S( Z: F& Y7 U+ P        {
, f) v* C* l+ N5 d  K                if(key_can == 2)
                {
9 P4 u, W* h: K* d7 m0 c) ]( `% J5 c* q                        nb_time ++ ;                //+1
: b) Z1 d; D* R. @5 Z4 z+ ?" s3 D                        if(nb_time > 99)
                                nb_time = 99;
                }
                if(key_can == 3)
5 [* b2 @7 R- L5 v/ b/ Z                {
- t& ]9 q: ~4 ?; E                        nb_time -- ;                //-1
- c. D$ n' U9 M4 B$ e7 O2 [                        if(nb_time <= 10)
1 Y! y4 D, Z* j  Y' N6 [                                nb_time = 10;
+ Q; W% b- S$ J* \- N. V; ^                }
! l# x0 t6 F; Q* S/ L" N                dis_smg[0] = smg_du[10] ;
* L' [* I0 |! u( M  E" g                dis_smg[1] = smg_du[10] ;        
                dis_smg[2] = smg_du[nb_time % 10] ;                //显示时间        
: ?8 w: B' u$ W7 ^; L& m                dis_smg[3] = smg_du[nb_time / 10] ;        
$ D( Z; I' r; U' t# S# _
/ g, l1 r, b4 E        }
}


" Z8 z1 L( A6 [/ p( ]8 u//主函数
- J- P8 s% E! j9 ?$ bvoid main()
7 [" m) ~% {' T; ~6 g{
        time0_init();

, O9 b- ^7 y" {( u- G1 G        dx_s = nb_time;          //初始时间为南北时间
8 U( m  x( }. T6 G5 V$ g% T        nb_s = dx_time;
# X. c- z: [5 j4 k. b0 c        while(1)
3 c* T0 Z$ Q6 M* V# W3 J/ h* D        {
  `4 V1 A8 W9 E! D7 P! C                key();
2 l# Y$ `! w( f9 S7 K$ F' Z+ d                if(key_can < 5)
                        key_with();
                                if(menu_1 == 1)         //  夜间模式
. }+ s, t1 E9 d        {
( J2 n" Y9 u/ w8 R. P                        dx_red    = 1;  
+ W8 B5 ^) x& U8 e0 V# _0 v2 o: P                        dx_green  =        1;        
                        nb_red    = 1;  //红绿灯不亮
                        nb_green  =        1;        

                        if(flag_500ms == 0)  //黄灯闪烁
0 j4 n2 h$ @! k$ ~" V
4 ^! v3 x" O  A' C{
& [/ p# e+ v2 G; V                                        dx_yellow = 0;
/ Q: O$ v- H6 E$ X& d! z8 j% X& r                                        nb_yellow = 0;
                                }
1 K* I" Z5 M8 J. n7 ^                                else
{
6 o" z/ i7 u5 k- u% N& F5 z                                        dx_yellow = 1;
                                        nb_yellow = 1;        
                                }
5 y; i8 O0 X; u* e' G, M* Q* B" @
- y' l) b  q' [- Q7 u- T                }
4 H1 ^# e$ j# ^% s
, ?- p% X0 w$ k5 j! G                if((menu_1 == 0) && (flag_jdgz == 0))
) H& [- u3 y& |; L8 ~; A. v- S/ R- T                        jiaotongdeng_dis();
' P. C8 a  I) V% f* |) k  e                display();        
        }
( b% ^/ b7 |* k}  

// 定时器中断服务
void time0_int() interrupt 1  
{                                                   
        static uchar value;                         //延时10ms
5 |1 D. ^) }# M0 m& q% Z        TH0 = 0x3c;
/ H9 }& _. u: n' k# C; q3 O7 t        TL0 = 0xb0;     //50ms
        value ++;
        flag_5m_value++;
        if(flag_5m_value % 10 == 0)
                flag_500ms = ~flag_500ms;
        if(value >= 20)
& E: F+ c3 k0 P( a: T$ T- X& w        {
                value = 0;
                flag_1s = 1;
        }
! w& X6 b0 ?4 K}

* S9 u8 N/ ^9 s- o0 S

cat12620

楼主弄的这个不错

3馅儿

( q- w3 j- T7 V8 p1 ]
6 w9 `  q7 t4 [( S5 W- d" A# w" d( a。。。。。。。。。。

3馅儿

3馅儿 发表于 2020-6-29 19:16
  m& G8 j8 _: ~8 A& w, K+ h1111111111

  {- v* D+ c' R. ^0 p啦啦啦啦啦啦啦啦啦啦啦啦
/ |* n5 m0 [8 T) _+ F% h& M6 y1 N" c