11-基于51单片机的十字路口交通灯

具体实现功能

系统由STC89C52单片机+数码管模块+LED指示灯模块+按键模块+电源构成。

具体功能:

1、红灯和绿灯相互转换经过黄灯,并且黄灯闪烁三次;

2、主干道方向通行30秒,辅干道通行20秒,单独左转信号15秒,先直行信号,后左转信号;

3、设置自动、手动、特殊情况三种方式。自动模式下自动显示各种状态的倒计时,红绿灯自动切换;手动模式下可以根据道路车流量情况手动调节红灯绿灯相应时间;紧急情况下所有路口红灯亮,黄灯闪烁,以便120、110等及时通行。

设计背景

交通在人们的日常生活中占有重要的地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。

本系统采用MSC-51系列单片机STC89C52为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量设置红绿灯倒计时时间,红绿灯循环点亮,倒计时剩3秒时黄灯闪烁警示,倒计时时间通过数码管实时显示,并设置了左转绿灯功能和紧急情况模拟功能。本系统较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况,实用性强、操作简单、扩展功能强。

硬件设计

如图是本系统的硬件设计方案,具体地,硬件电路由以下模块构成:

(1)单片机最小系统。用于驱动和控制其他模块,以实现整体功能,其以STC89C52单片机为核心芯片,并辅以复位电路和晶振电路。

(2)数码管倒计时显示模块。由四个两位数码管组成,负责实时显示交通灯倒计时:主干道直行30秒,辅干道直行20秒,左转15秒。

(3)LED红绿灯模块。由16个LED灯组成,分别模拟红灯、黄灯、直行绿灯、左转绿灯。
(4)电源模块。用于整个系统的供电。

软件设计

根据本文设计需求,在硬件电路设计的基础上,需要通过软件编程实现的具体功能:

(1)驱动各个模块工作,实现数码管的显示及LED灯的点亮;

(2)按键设置功能。实现紧急情况下所有路口红灯亮、自动模式倒计时增加、自动模式倒计时减少等功能;

(3)倒计时功能实现。实现主干道方向通行30秒,辅干道通行20秒,单独左转信号15秒,先直行信号,后左转信号;

(4)LED红绿灯的切换。实现红灯和绿灯相互转换经过黄灯,并且黄灯闪烁三次。

具体设计流程如图所示。

原理图

本系统原理图设计采用Altium Designer19,具体如图。

程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计,具体如图。

仿真实现

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计,具体如图。

全部资料

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