红绿灯控制
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告
（20 16—2017学年第二学期）
课程名称：嵌入式系统在生医中的应用开课实验室：信自111
实验日期：2017.5.9
一、实验内容、原理
主体电路红绿灯自动控制模块。本电路利用单片机的P3.2，P3.3，P3.4作为输出口，分别控制红、黄、绿三个灯亮的顺序及时间，红灯亮4秒，黄灯亮1秒，绿灯亮5秒，重复执行。
二、相关知识
1、芯片STC8951
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。主要特性：与MCS-51 兼容,4K字节可编程FLASH存储器,寿命：1000写/擦循环,数据保留时间：10年,全静态工作：0Hz-24MHz,三级程序存储器锁定128×8位内部RAM,32可编程I/O线,两个16位定时器/计数器,5个中断源,可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内振荡器和时钟电路。
2、单片机I/O端口
（1）特点
锁存器加引脚结构。I/O复用结构：P0口作并行扩展时为三态双向口；P3口为功能复用I/O口，由内部控制端控制。准双向结构：P0-P3口作普通I/O口使用时均为准双向口，典型结构如P1口。输入时读引脚，输出时为写锁存器。（2） I/O端口应用特性
端口的自动识别：P0、P2总线复用、P3功能复用，内部资源自动选择。端口锁
存器的读、改、写操作：都是一些逻辑运算、置位/清除、条件转移等指令。读引脚的操作指令：I/O端口被指定为源操作数即为读引脚操作。例如，执行“MOV A，P1”时，P1口的引脚状态传送到累加器中；而相对应的“MOV P0， A”指令则是将累加器的内容传送到P1口锁存器中。准双向口的使用：端口作输入时，读入时应先对端口置“1”，然后再读引脚。P0口作普通口使用；此时必须加上拉电阻。I/O驱动特性：P0口可驱动8个LSTTL输入端，P1-P3口可驱动4个LSTTL 输入端。
三、程序设计及说明
1、主程序
ORG 0000H ;以下程序从0单元开始
AJMP MAIN
ORG 0030H
MAIN:
clr p3.2 ;红灯亮4秒
setb p3.3 ;黄灯不亮
setb p3.4 ;绿灯不亮
lcall delay1s ;延时1秒
lcall delay1s ;延时1秒
lcall delay1s;延时1秒
lcall delay1s ;延时1秒
setb p3.2 ;红灯不亮
clr p3.3 ;黄灯亮1秒
setb p3.4 ;绿灯不亮
lcall Delay1s ;延时1秒
setb p3.2 ;红灯不亮
setb p3.3 ;黄灯不亮
clr p3.4 ;绿灯亮5秒
lcall Delay1s ;延时1秒
lcall Delay1s ;延时1秒
lcall Delay1s ;延时1秒
lcall Delay1s ;延时1秒
lcall Delay1s ;延时1秒
AJMP MAIN ;跳转到MAIN处
delay1s: ;1秒延时子程序
mov r5,#9
mov r7,#0
mov r6,#195
LOOP:
LOP:
djnz r7,$ ;延时256×2μs=512(μs)
djnz r6,lop ;延时(512+2)×R6(μs)
djnz r5,loop
RET
END
2、延时子程序时间计算:
如果延时1S=1000ms=1000000μs；则上段程序R6的取值为：
1000000
μs=1945.5253μs
R6只能取整数，取1946，则上段程序延时总时间为：
（512+2）×1946μs=1000244μs=1000.244ms=1.000244s
四、Keil 编译
1、运行Keil uVision5进入编辑界面，如图1-1所示。
图1-1 Keilc51编辑界面
2、首先进入菜单project/new project建立一个新工程，如图1-2所示。
图1-2 建立新工程
3、选择要保存的路径，输入工程文件的名字，如图1-3所示。
图1-3 保存路径
4、根据使用的单片机选择相应的型号，如图1-4所示。
图1-4 选择单片机型号
5、单击“Target 1”前面的“+”号，然后在“Source Group 1”上单击右键，弹出如图1-5所示界面加入源文件。如还没有源文件请先进入菜单File/New生成一个*.asm格式的文件。
图1-5 加入源文件界面
6、进行输出文件设置，进入菜单project/options for target选择OUTPUT选项卡，勾选Crest HEX File项，如图1-6所示。
图1-6 输出文件设置
7、程序编写完成后进入菜单Project/Build target编译工程，如图1-7所示。生成的*.HEX文件即可作为下载程序使用。
图1-7 生成文件
五、主要困难与解决办法：
1、在编译过程中，试了许多次都没有编译成功，最后发现是由于字母拼写错误，改正之后才正确了。
2、程序编译运行通过后，加载进入仿真原理图中运行，红黄绿三个灯没有亮，进行程序的编辑调试后再次加载入仿真原理图中，此次只有红灯亮。
解决办法：通过检查程序和询问同学，改变了main程序中的延时子程序，重新运行了程序之后，仿真通过，原理图运行正常。
3、焊接电路板时没有搞清楚原理，就直接开始焊接，导致元器件的位置摆放的
不够准确，以至于焊接时，难度加大。同时对于直接在万用板上焊接电路比在PCB板上焊接难度更大。要学会脱锡和使用飞线连接元器件。以及焊接9针RS-232串口弯座时，由于引脚过大无法插入电路板。
解决方法：看课本，弄清楚原理图。已经焊上的元器件可以取得将其取下，找到合适位置，重新焊接。不能取的元器件就想办法，利用飞线将其连接。或者询问老师和其他同学来找到解决的方法。脱锡不会的就多练习，所谓熟能生巧，经过不断的失败与尝试，我们逐渐掌握住了技巧。将电路板使用镊子将其孔变大，使9针RS-232串口弯座可以插入电路板。
六、Proteus仿真的过程与结果
图1-8 仿真原理图
图1-9 加载程序
图1-10 红灯亮4秒
图1-11 黄灯亮1秒
图1-12绿灯亮5秒
七、串口通信板制作
1、元件清单
表1-1 元件清单及用途
2、RS-232串接口选择弯座，便于安装在模块板上，选择母头便于与计算机相连，计算机的外部串口大多数是公头。
图1-13 串口通信模块电路元器件图
3、电路原理图，图中有四个电容，作为电平转换
图1-15 串口通信模块电路通信原理图
4、元件在模块万用板上的布局，串口母头尽量靠右，用于单片机与计算机之间通信。
图1-16
5、布线与焊接：
焊接芯片时，只焊芯片座，整个电路完成后，才把芯片插上。焊接电容时，注意正负极。有跨接线的地方，应加绝缘管。
图1-17
八、程序下载
使用软件stc-isp-15xx-v6.85I与实物板进行数据通信。
图1-18stc-isp-15xx-v6.85I软件界面
1、选择单片机的型号为STC89C51RC
图1-19 选择型号
2、在实物板与计算机联通之后选择该单片机的串口号
图1-20 选择串口号
3、打开程序文件，找到程序的所在位置，加载文件
图1-21 加载文件
4、下载编程，将上述程序下载实物板上
图1-22 下载编程
九、总结体会
在设计红绿灯的过程中，我了解红绿灯管理的基本工作原理，基本掌握STC89C51的工作原理和应用编程，熟悉STC89C51单片机并行接口的各种工作方式和应用。
通过这次红绿灯的实验，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决现实问题的能力。使我在单片机的基本原理、单片机应用学习过程中，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步。综合课程设计让我把以前学习到的知识得到巩固和进一步的提高认识，对已有知识有了更深层次的理解和认识。在此，由于自身能力有限，在课程设计中碰到了很多的问题。例如，对于通信板的电路原理图与万用板二者无法联系到一起，导致元器件的位置安放不是很合理，最终焊接过程变得更加艰难。许多地方都得用到飞线，但由于对于第一次使用飞线的我来说，不了解其使用性能，使其大部分裸露在外，导致短路现象。在其他同学的帮助下，才改变了这个状况，最终，通信板可以与计算机进行通信。上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在焊接电路板的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。能过比较选出最好的焊接方案。
十字路口红绿灯控制系统讲解
课 程 设 计 2015 年 7 月 30 日 设计题目 学 号 专业班级 学生姓名指导教师 十字路口自动红绿灯指挥系统
目录 一、主要指标及要求 (1) 二、方案选择 (1) 三、工作原理分析 (1) 四、单元模块设计及分析 (2) 4.1时钟信号脉冲发生器设计 (2) 4.2定时器设计 (4) 4.3 延时电路设计 (5) 4.4状态转换电路设计 (6) 4.5置数组合逻辑设计 (7) 五、总电路图 (9) 六、设计心得 (9) 七、参考文献 (10)
十字路口自动红绿灯指挥系统 班级：指导老师: 学生： 学号： 一、主要指标及要求 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4．(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 二、方案选择 三、工作原理分析 本电路分为五个模块，即时钟信号脉冲发生器、定时器、延时电路、状态转换电路、置数组合逻辑电路。其中由555定时器组成的时钟信号脉冲发生器为由两片74LS192计数器组成的定时器电路提供1Hz的脉冲信号，使计时器能够正常计数。由三片双四选一数据选择器组成的置数组合逻辑电路分别为计数器置
19s、4s、14s和0s等不同的数。当计数归零时，计数器的溢出信号使双D触发器的状态发生跳转，同时控制着绿黄红灯的亮灭，使得绿黄红灯亮时，定时器分别置19s、4s、14s。延时电路起到延时作用，当计数器计数归零时，溢出信号通过延时电路先使触发器状态发生翻转，再加载LD信号，使计数器置一个新数。 四、单元模块设计及分析 4.1时钟信号脉冲发生器 时钟信号脉冲发生器选用555定时器主要用来产生秒脉冲信号。脉冲信号的频率可调，所以可以采用555组成多谐振荡器，其输出脉冲作为下一级的时钟信号。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555定时器的电源电压范围宽，可在5~16V工作，最大负载电流可达200mA。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10，触发器被复位，放电管T28导通，此时v0输出低电平，电容C开始通过R2放电，放电时间常数约为R2C，vC下降，当下降到VREF2=VCC/3时，比较器C1输出低电平，C2输出高电平，RS=01，触发器被置位，放电管T28截止，v0输出高电平，电容C又开始充电，当vC上升到时VREF1=2VCC/3，触发器又开始翻转。如此周而复始，输出矩形脉冲。其电路原理图如下：
交通灯控制模拟程序
交通灯控制模拟程序设计 ;*************定义数据段*********************************************** data segment title1 db 'Traffic-System' deng db '# # #' sing1 db 'South-North' sing2 db 'East - West' sing3 db 'Red time(scend):' time db 'Time:' sing4 db 'Yellow time(scend):' buff db 4 ;键盘缓冲区 buff1 db 3 dup(?) ;工作计数区 buff2 db 3 dup(?) ;数据保存区 yellow db ? ;黄灯时间 mode db 'Mode:auto(Y/N)?:' ans db ? ting3 db 'Red time(scend):030' ting4 db 'Yellow time(scend):5' ;************************主程序段********************************************** data ends code segment assume cs:code,ds:data,es:data start:mov ax,data mov ds,ax mov es,ax call title2 ;初始化标题 q0: call mode1 ;模式选择自动或手动 call scanf call atuo ; 默认设置参数启动 lea si,ans cmp byte ptr[si],'y' jz q1 cmp byte ptr[si],'n' jnz q0 call ask1 ;设置红灯时间 call scanf0 call ask2 ;设置黄灯时间
单片机控制红绿灯系统
关键词：AT89C51;7448，LED 2方案论证 2.1设计任务 设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。 东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。 2.2 方案介绍 方案1设计思想： 采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状 态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计 数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输 入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如图中A道和B道,分别为次干道的置数选 择和主干道的置数选择。 方案2 设计思想： 由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1 为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况： Ka=1时：Kb=0，表示A有车B没有车，则仅通行B道： Kb=1,表示A有车B有车，则优先通行A道； Ka=0时：Kb=0表示A没有车B也没有车，同样优先通行A道； Kb=1表示A没有车B有车，则仅通行B道。 方案比较： 方案1用了模块设计，而方案2采用逻辑设计，相比之下1有较强的可读性和较强 的可修改性，而2则在设计上显得较简单，设计纯朴，便于测试，它的优势则在于提供
十字路口交通灯控制设计
网络教育学院 《可编程控制器》大作业 题目：十字路口交通灯控制设计 学习中心：辽宁彰武电大学习中心 层次：高中起点专科 专业：电力系统自动化技术 年级： 2015 年秋季 学号： 151524228206 学生姓名：陈润泽
题目五：十字路口交通灯控制设计 起动后，南北红灯亮并维持30s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，东西绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮2s后，东西红灯亮，与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，南北黄灯亮，黄灯亮2s后，南北红灯亮，东西红灯灭，东西绿灯亮。依次循环。 十字路口交通灯控制示意图及时序图如下图所示。 设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性 能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍； （2）设计选用西门子S7－200 系列PLC，对其I/O口进行分配， 并使用STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图 截图后放到作业中）； （3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。
1 设计背景 1.1 背景概述 本文对十字路口交通信号灯控制系统，运用可编程逻辑器件PLC做了软件与硬件的设计，能基本达到控制要求。系统仅实现了小型PLC系统的一个雏形，在完善各项功能方面都还需要进一步的分析、研究和调试工作。如果进一步结合工业控制的要求，形成一个较为成型的产品，则需要作更多、更深入的研究。 1.2 可编程逻辑控制器简介 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称 PLC) 根据国际电工委员会(IEC)在1987年的可编程控制器国际标准第三稿中，对其作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可编程控制器作为目前工业自动化的重要基础设备，被称为“工业自动化三大支柱性产业之一”，在各工业生产领域发挥着愈来愈大的作用。 2 十字路口交通信号灯PLC控制系统简介 2.1 控制对象及要求 2.1.1 控制对象 本系统的控制对象有八个，分别是： 东西方向红灯（R—EW）两个； 南北方向红灯 (R—SN) 两个； 东西方向黄灯（Y—EW）两个； 南北方向黄灯 (Y—SN) 两个； 东西方向绿灯（G—EW）两个；
51单片机用C语言实现交通灯(红绿灯)源程序
51单片机用C语言实现交通灯（红绿灯）源程序 2009-10-29 23:00 交通灯，红黄绿灯交替亮，怎样实现呢？其实就是根据单片机定时器及倒计时的程序修改。源程序如下： /* 1、程序目的：使用定时器学习倒计时红绿灯原理主要程序和倒计时一样 2、硬件要求：数码管、晶振12M */ #include
交通灯控制系统
1选题背景 今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。 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。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。 关键词：AT89C51;7448，LED 2方案论证 2.1设计任务 设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。 东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。 2.2 方案介绍 方案1设计思想： 采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状 态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计 数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输 入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如图中A道和B道,分别为次干道的置数选 择和主干道的置数选择。 方案2 设计思想： 由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1 为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况： Ka=1时：Kb=0，表示A有车B没有车，则仅通行B道：
红绿灯控制文档
红绿灯控制系统的设计 目录 引言 (1) 一、系统分析 (1) （一）十字路口基本情况分析 (1) （二）交通灯状态转换分析 (2) （三）硬件功能可行性分析 (3) 二、系统设计 (6) （一）硬件设计 (7) 1．电路需求分析 (7) 2．电路连接设计 (7) （二）软件设计 (8) 1．程序总体设计 (8) 2．程序流程设计 (10) 3．重要代码分析 (12) 三、系统实现 (15) （一）软件开发和运行环境 (15) （二）系统硬件环境 (15) （三）系统运行步骤 (15) （四）系统测试结果 (16) 四、系统开发总结 (16) 参考文献 (18) 附录 (19) （一）重要源代码 (19) 致谢 (21)
引言 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。1914年，电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红、绿、黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。利用红外线红绿灯，当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路，红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎。他在美国通用电器公司任职的时候，想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，作为红灯和绿灯之间的缓冲，提醒人们注意安全。于是红、黄、绿三色信号灯即成为了一个完整的指挥信号家族。 城市路口交通信号控制系统大体上分为三种类型：定周期的信号机、多时段且具有无电缆协调功能的微电脑型信号机以及联网式自适应多相位智能型信号机。具体采用哪种类型，应根据其应用场合及特点加以确定。其中，第一种类型以其成本低、设计简单、安装及维护方便等特点得到了广泛应用。本文讨论的交通灯控制系统就属于该种类型。 城市机动车量的不断增加使许多大中城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，如何改进交通灯的设计、有效的疏导交通，使其更好的适应城市交通的发展也成为了一个重要课题。 本论文正是在以上背景下探讨和设计一个交通灯控制系统。 一、系统分析 （一）十字路口基本情况分析 图1-1是一个典型的十字路口示意图。分别用1、2、3、4表明东、南、西和北四个流向的主车道,每个主车道置有一个交通灯，用于指示对面车辆的左转、右转和直行。比如，1号路口的左转灯亮时，即表示对面3号路口的车可以向左转行驶。 每个路口的情况都不尽相同，要根据具体的情况来设置各个方向的放行时间。假
十字路口红绿灯控制系统
课 程 设 计 2015 年 7 月 30 日 设计题目 学 号 专业班级 学生姓名指导教师
目录 一、主要指标及要求 (1) 二、方案选择 (1) 三、工作原理分析 (1) 四、单元模块设计及分析 (2) 4.1时钟信号脉冲发生器设计 (2) 4.2定时器设计 (4) 4.3 延时电路设计 (5) 4.4状态转换电路设计 (6) 4.5置数组合逻辑设计 (7) 五、总电路图 (9) 六、设计心得 (9) 七、参考文献 (10)
十字路口自动红绿灯指挥系统 班级：指导老师: 学生： 学号： 一、主要指标及要求 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4．(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 二、方案选择 三、工作原理分析 本电路分为五个模块，即时钟信号脉冲发生器、定时器、延时电路、状态转换电路、置数组合逻辑电路。其中由555定时器组成的时钟信号脉冲发生器为由两片74LS192计数器组成的定时器电路提供1Hz的脉冲信号，使计时器能够正常计数。由三片双四选一数据选择器组成的置数组合逻辑电路分别为计数器置19s、4s、14s和0s等不同的数。当计数归零时，计数器的溢出信号使双D触发器的状态发生跳转，同时控制着绿黄红灯的亮灭，使得绿黄红灯亮时，定时器分别置19s、4s、14s。延时电路起到延时作用，当计数器计数归零时，溢出信号通过延时电路先使触发器状态发生翻转，再加载LD信号，使计数器置一个新数。 四、单元模块设计及分析 4.1时钟信号脉冲发生器 时钟信号脉冲发生器选用555定时器主要用来产生秒脉冲信号。脉冲信号的频率可调，所以可以采用555组成多谐振荡器，其输出脉冲作为下一级的时钟信号。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555定时器的电源电压范围宽，可在5~16V工作，最大负载电流可达200mA。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10，
自动控制交通灯C语言程序
#include
sbit KEY5=P2^0; sbit KEY6=P2^1; void keyscan(); uint M,N; void delay(uint n) { uint x,y; for(x=n;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void seg1(uint x) { DIG1=0; P0=SMG[x/10]; delay(1); DIG1=1; P0=0X00; DIG2=0; P0=SMG[x%10]; delay(1); DIG2=1; P0=0X00; } void seg2(uint x)
课程设计-基于PLC控制的交通红绿灯系统设计
《机电一体化》课程设计交通红绿灯PLC控制系统 班级：工学院机电1003班 指导老师： _________ 小组成员： __________________________ __________________________ __________________________ 日期： 2013年6月28日
【摘要】随着社会经济的快速发展和人们消费水平的不断提高，私家车不断增加，城市人多、车多道路少的交通状况越来越引起人们的关注。为了实现交通道路的管理，在各个道口安装红路灯已经成为了疏导交通车辆最为常见和最有效的手段。PLC控制系统可以实现了按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的车辆放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤以实现最优控制，从而提高交通控制系统的效率。 PLC具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，并广泛用于工业过程的自动控制中。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部的定时器资源十分丰富，可对目前较为普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，能够方便实现对多岔路口红绿灯的控制，因此PLC被越来越多地应用于交通灯系统中。 PLC还具有通讯联网功能，可将同一条道路上的信号灯连成一局域网进行统一调度管理，缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。在实时检测和自动控制PLC应用系统中，PLC大都是作为一个核心部件来设计使用的。 【关键词】 PLC；交通灯；控制系统
目录 第一章绪论 (1) 1.1 PLC及WinCC介绍 (1) 1.1.1 PLC简单概述 (1) 1.1.2 WinCC介绍 (2) 1.2 十字路口交通灯控制任务 (3) 1.3 研究目的和意义 (4) 1.4 方案设计 (4) 第二章交通信号控制系统实况 (5) 2.1十字路口交通灯控制实际情况描述 (5) 2.1.1 控制任务要求 (5) 2.2 结合十字路口交通灯的路况画出模拟图 (5) 2.3交通灯控制流程图 (6) 第三章可编程控制器程序设计 (7) 3.1可编程控制器I/O端口分配 (7) 3.2 PLC的外部接线图 (7) 3.2.1输入/输出接线列表 (7) 3.2.2 PLC外部接线原理图 (7) 3.3程序梯形图及其说明 (8) 第四章十字路口交通灯的组态控制过程 (12) 4.1工程的建立和变量定义 (12) 4.1.1 工程的建立 (12) 4.1.2 变量的定义 (12) 4.2组态画面的建立 (12) 4.3 MOVEX1～MOVEY2的脚本编辑 (13) 第五章小组总结 (15) 参考文献 (15) 附表：PLC梯形图指令表 (16) 附图：交通红绿灯PLC控制系统实验相片 (18)
交通红绿灯的控制程序教案
【课题】交通红绿灯控制程序设计【时间】2012.10.19下午第三节【班级】八（1）班【地点】八（1）班教室【执教】孙守思【教学目标】 1、初步了解单片机端口及端口的基本应用；学习慧烁单片机图形程序（代码程序）的基本结构及设计方法；体验程序对单片机端口的控制方法； 2、通过点亮交通红绿灯课题，锻炼学生单片机基本电路和基本程序的设计能力以及动手操作能力，从而培养学生分析和解决实际问题的能力。 3、通过生动形象的教学让学生在学习中获得成功的喜悦，增强自信心；同时培养学生的团队合作能力及创新意识。 【教学重点】设计方案编制程序对交通红绿灯的控制方法； 【教学难点】慧烁单片机流程图与C语言程序的基本结构及设计方法。 【教学准备】课件、电脑、慧烁单片机学习套件等。 【教学流程】第一环节情景导入→第二环节基础探究→第三环节方案制定→第四环节方案实施→第五环节项目拓展→第六环节小结与评价。 【设计说明】 1、教材： 本课教材是以梅拢中学编写的校本教材为背景，以我校拓展课慧烁单片机学习套件为试验器材，完成交通红绿灯电路的控制程序的设计以及调试运行。对老师、学生、教材、学具都是全新的领域，自然具有一定的挑战性。另一方面，由于单片机、LED发光彩灯、显示屏应用的广泛性、工具性、基础性和进行单片机教育的普及性，所以说教材内容安排是迎合了学生的需求，符合他们的心理特点。我遵循了八年级探究新课程的标准、以兴趣爱好加任务为动力，面向全体学生的基本理念。让学生在积极思考、主体参与体验中，达到本课的教学目标。 2、学生： 本班是我校八年级（1）学生，该班学生课堂发言积极，动手动脑灵活。有3位同学已掌握单片机编成知识，会使用电脑下载自编单片机程序进行调试修改，了解简单的程序设计步骤和方法。 缺点：单片机理论知识和电路结构十分陌生，部分学生学习主动性不高。优点：学生思维比较活跃，喜欢动手操作。 3、学法 在教、学、做一体化教学中，学生是课堂教学的主体，所以在教学中要不断鼓励学生主动参与、勤于动手、动脑，培养学生分析问题和解决问题的能力。 4、教法： 猜想、尝试、探究法；仿真教学法、项目教学法和课堂的迁移学习法。（“引-激-拓”教学法）
十字路口交通灯控制系统(终)
安徽三联学院 学年论文 十字路口交通灯控制系统Crossroads traffic lights control system 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导老师： 2010年12 月15 日 信息与通信技术系
【摘要】根据8051单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点，本文提出一种用单片机自动控制交通灯及时间显示的方法。同时给出了软硬件设计方法,设计过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤，对在单片机应用中可能遇到的重要技术问题都有涉足。本文对十字路口状态预设为两种，一种是正常状态，另一种是故障或紧急状态，通过按键来实现。通过按键可以调节时间的显示；以及红绿灯亮的时间；还可以设置交通忙碌时间；当时间达到忙碌的时间，程序则进入忙碌时间。在此设计中用LCD1602来作为人机相联的显示屏，数码管作倒计时，双色LED作为红绿黄三种交通控制灯，四个按键当为设置和急停用。 【关键词】单片机；交通灯；时间显示器；数码管。 【Abstract】8051 features and characteristics of traffic lights in the actual control, this paper proposes a single-chip automatic control of traffic lights and time display. Given hardware and software design methods, the two steps of the design process including the hardware circuit design and programming have to get involved on important technical issues that may be encountered in the SCM application. Crossroads state default two, one is the normal state, another is a failure or emergency button. Button can adjust the time display; and traffic lights bright; can also set the traffic busy time; time to reach a busy time, the program is to enter a busy time. In this design, using LCD1602 as a display of human-computer linked digital tube to make countdown, the two-color LED as red, green and yellow three traffic control lights, four buttons to use for the set and emergency stop. 【Key words】SCM; traffic lights; time display; digital tube.
出入口红绿灯智能控制系统说明
出入口红绿灯智能控制系统说明 停车场红绿灯智能控制系统主要是运用在： 双向通行、中间不能会车的通道，根据单向通道的长度、能见度以及现场情况，可以实现多种方案的控制功能。其中常见两种控制方式有以下两种： 一、单辆车通行控制方式 本方案适用于： 通道较短，对进、出车辆的通行效率要求不高、单车道双向通行通道的红绿灯控制。其中控制方式说明如下： 1、当入口没有车辆进入或外出时，入口和出口的两端均为绿灯亮，表示车辆可以刷卡进入或外出； 2、当入口车辆先压到入口车辆检测器时： （即车辆进入方向优先时） 出、入口立即变为红灯，禁止其他车辆进入该通道，当车辆经过出口红绿灯检测器后，出、入口两端重新恢复为绿灯； 3、当出口有车辆外出比入口先压到出口车辆检测器时： （即车辆外出优先时） 出、入口立即变为红灯，禁止其他车辆进入该通道，当车辆经过入口红绿灯检测器后，出、入口两端重新恢复为绿灯； 4、系统具有自动复位、及人工强行复位功能，当红绿灯智能引导系统因为特殊原因误判车辆长时间在出入口通道内时（此时出入口均为红灯亮，严禁车辆进出通行），系统能够根据现场设定的系统复位时间，自动（或人工手动、遥控器遥控等方式）将出入口红绿灯复位，重新将出入口复位到绿灯亮的初始状态； 二、连续进车通行控制方式
本方案适用于： 通道比较狭长，同时由于拐弯或其他原因造成进出口车辆不能相互看到，为了提高通道的通行效率，可以在单方向优先的前提下，单向连续进车通道的红绿灯智能控制系统。其中控制方式如下： 1、出入口两边没有车辆压到车辆检测器时，出口、入口两边的绿灯亮； 2、入口车辆先压到车辆检测器时： （即车辆进入优先时）入口绿灯亮，同时出口红灯亮，让车通行；当入口一侧检测到车辆驶离入口并进入狭长通道后系统开始对进入通道的车辆计数，入口绿灯仍亮保持不变，车辆可以连续进入，当车辆压到出口车辆检测器并驶离通道后，系统自动对通道内剩余的车辆计数，并在确保从入口进入通道内部的所有车辆全部都驶出后，系统自动将出、入口同时恢复为绿灯亮。 3、出口车辆先压到车辆检测器时： （即车辆外出优先时）出口绿灯亮，同时入口红灯亮；让车通行；当出口一侧检测到车辆驶离出口并进入狭长通道后系统开始对进入通道的车辆计数，出口绿灯仍亮保持不变，车辆可以连续外出，当车辆压到入口车辆检测器并驶离通道后，系统自动对通道内剩余的车辆计数，并在确保从出口进入通道内部的所有车辆全部都驶出后，系统自动将出、入口同时恢复为绿灯亮。 4、系统具有自动复位、及人工强行复位功能，当停车场红绿灯智能控制系统因为特殊原因误判车辆长时间在出入口通道内时（本系统无论是在进优先还是出优先的情况下，都可以根据您设定的时间，以最后一辆进入通道的车辆开始计时，超过设定的时间后系统仍然没有驶出通道，系统将强行复位位），系统能够根据现场设定的系统复位时间，自动（或人工手动、遥控器遥控等方式）将出入口红绿灯复位，重新将出入口复位到绿灯亮的初始状态； 5、以上功能仅为参考，可根据用户的要求进行全方位、多功能的任意调整，直至采用最适用现场通行条件的系统方案。 6、如果在本通道内同时安装自动刷卡系统并且道闸也安装在通道内时，那么您就要千万注意并考虑到一个问题，否则就会出现。。。。。
交通灯控制模拟程序
交通灯控制模拟程序设计 data segment title1 db 'Traffic-System' deng db '# # #' sing1 db 'South-North' sing2 db 'East - West' sing3 db 'Red time(scend):' time db 'Time:' sing4 db 'Yellow time(scend):' buff db 4 ;键盘缓冲区 buff1 db 3 dup(?) ;工作计数区 buff2 db 3 dup(?) ; 数据保存区 yellow db ? ; 黄灯时间 mode db 'Mode:auto(Y/N)?:' ans db ? ting3 db 'Red time(scend):030' ting4 db 'Yellow time(scend):5' ?************************ J data ends code segment assume cs:code,ds:data,es:data start:mov ax,data mov ds,ax mov es,ax call title2 ; 初始化标题 q0: call mode1 ; 模式选择 自动或手动 call scanf call atuo ; 默认设置参数启动 lea si,ans cmp byte ptr[si],'y' jz q1 cmp byte ptr[si],'n' jnz q0 call ask1 ;设置红灯时间 call scanf0 call ask2 ;设置黄灯时间 ?************* 定义数据段 *********************************************** 主程序段 **********************************************
带数码管显示的十字路口交通灯控制 C 程序
一．课程设计目的 用汇编语言独立完成一个程序题，以达到熟练运用汇编语言编程实现有比较完整功能的程序的目的。 ⒈了解交通灯管理的基本工作原理 ⒉熟悉8259A中断控制器的工作原理和应用编程 ⒊熟悉8255A并行接口的各种工作方式和应用 ⒋熟悉8253计数器/定时器的工作方式及应用编程，掌握利用软硬件相结合定时的方法 二．课程设计任务 本次课程设计的内容为交通信号灯的实时控制和管理。 某交通干线车行道和人行横道的交通信号灯设置如图所示： 其中：表示红灯、表示黄灯、表示绿灯 具体要求如下： 1．东西方向车辆放行60秒钟。即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟； 2．1分钟后，东西方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示车辆将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。在南北方向亮红灯期间，在2位数码管上显示计数值（每秒减1），从65减为0。 3．东西方向的黄灯闪烁5秒钟后，转为南北方向放行20秒钟。即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟； 4．南北方向放行20秒钟后，转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示将切换红绿灯。此时东西方向仍维持红灯点亮。 5．南北方向的黄灯闪烁5秒钟后，再转为东西方向车辆放行1分钟。如此循环重复。 三．总体设计方案 1．用实验系统8255A实现对信号灯的控制（所用端口自定）；2位数码显示用8255A实现控制。
2. 用实验系统8235的计数器2定时向实验系统主片8259A的IRQ7请求中断，以实现要求的1分钟、5秒钟和20秒的定时。 实验系统8235的计数器2的CLK2接OPCLK，频率为1.19318MHZ；GATE2已接+5V； 定时采用软硬件相结合的方式实现。 ⒊用实验系统的发光二极管模拟红绿灯。 注：8259A的端口地址为：218H、219H 8255A的端口地址为：端口A-200H、端口B-201H、端口C-202H、控制端口-203H 8253的端口地址为：计数器0-208H、计数器1-209H、计数器2-20aH、控制寄存器0-20bH。 四．部分电路设计及功能解说 设计数器0的计数初值为25000，由于CLK0接脉冲信号，频率为2.5MHZ，所以每10ms中断一次。利用CX对不同的状态时间计数，用来实现计数器0对1分钟，20秒钟，5秒钟的定时。中断子程序分为数码显示刷新部分和红绿黄灯各种状态切换部分。每进入中断即刷新LED显示。用对于东西车道和南北车道黄灯闪烁利用标志位判断实现，满足比较条件就暗，不满足条件就亮。 五．程序设计流程图
单片机控制红绿灯程序
LED EQU P1 ORG 0000H LJMP START ORG 0030H START: MOV SP,#60H LCALL S1 ;南北绿灯,东西红灯 LCALL S2 ;南北黄灯,东西红灯 LCALL S3 ;南北红灯,东西绿灯 LCALL S4 ;南北红灯,东西绿灯闪转黄灯LJMP START S1: MOV A,#0CH ;南北绿灯,东西红灯 MOV LED,A MOV R2,#100 ;延时10秒 LCALL DELAY RET S2: MOV A,#14H ;南北灯黄灯,东西红灯 MOV LED,A MOV R2,#20 ;延时2秒 LCALL DELAY RET S3: MOV A,#21H ;南北红灯,东西绿灯 MOV LED,A MOV R2,#100 ;延时10秒 LCALL DELAY RET S4: MOV A,#22H ;南北红灯,东西黄灯 MOV LED,A MOV R2,#20 ;延时2秒 LCALL DELAY RET DELAY: PUSH 02H ;延时子程序PUSH 01H PUSH 00H DELAY1: MOV R1,#00H DELAY2: MOV R0,#0C2H DJNZ R0,$ DJNZ R1,DELAY2 ;延时100ms DJNZ R2,DELAY1 POP 00H POP 01H POP 02H RET END
················· LED EQU P1 ORG 0000H LJMP START ORG 0030H START: MOV SP,#60H LCALL S1 LCALL S2 LCALL S3 LCALL S4 LCALL S5 LCALL S6 LCALL S7 LCALL S8 LCALL S9 LCALL S10 LCALL S11 LCALL S12 LJMP START S1: MOV A,#0CH MOV LED,A MOV R2,#80 LCALL DELAY RET S2: MOV A,#04H MOV LED,A MOV R2,#5 LCALL DELAY RET S3: MOV A,#0cH MOV LED,A MOV R2,#5 LCALL DELAY RET S4: MOV A,#04H MOV LED,A MOV R2,#5 LCALL DELAY RET S5: MOV A,#0cH MOV LED,A
红绿灯控制
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （20 16—2017学年第二学期） 课程名称：嵌入式系统在生医中的应用开课实验室：信自111 实验日期：2017.5.9 一、实验内容、原理 主体电路红绿灯自动控制模块。本电路利用单片机的P3.2，P3.3，P3.4作为输出口，分别控制红、黄、绿三个灯亮的顺序及时间，红灯亮4秒，黄灯亮1秒，绿灯亮5秒，重复执行。 二、相关知识 1、芯片STC8951 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。主要特性：与MCS-51 兼容,4K字节可编程FLASH存储器,寿命：1000写/擦循环,数据保留时间：10年,全静态工作：0Hz-24MHz,三级程序存储器锁定128×8位内部RAM,32可编程I/O线,两个16位定时器/计数器,5个中断源,可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内振荡器和时钟电路。 2、单片机I/O端口 （1）特点 锁存器加引脚结构。I/O复用结构：P0口作并行扩展时为三态双向口；P3口为功能复用I/O口，由内部控制端控制。准双向结构：P0-P3口作普通I/O口使用时均为准双向口，典型结构如P1口。输入时读引脚，输出时为写锁存器。（2） I/O端口应用特性 端口的自动识别：P0、P2总线复用、P3功能复用，内部资源自动选择。端口锁
存器的读、改、写操作：都是一些逻辑运算、置位/清除、条件转移等指令。读引脚的操作指令：I/O端口被指定为源操作数即为读引脚操作。例如，执行“MOV A，P1”时，P1口的引脚状态传送到累加器中；而相对应的“MOV P0， A”指令则是将累加器的内容传送到P1口锁存器中。准双向口的使用：端口作输入时，读入时应先对端口置“1”，然后再读引脚。P0口作普通口使用；此时必须加上拉电阻。I/O驱动特性：P0口可驱动8个LSTTL输入端，P1-P3口可驱动4个LSTTL 输入端。 三、程序设计及说明 1、主程序 ORG 0000H ;以下程序从0单元开始 AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: clr p3.2 ;红灯亮4秒 setb p3.3 ;黄灯不亮 setb p3.4 ;绿灯不亮 lcall delay1s ;延时1秒 lcall delay1s ;延时1秒 lcall delay1s;延时1秒 lcall delay1s ;延时1秒 setb p3.2 ;红灯不亮 clr p3.3 ;黄灯亮1秒 setb p3.4 ;绿灯不亮 lcall Delay1s ;延时1秒 setb p3.2 ;红灯不亮 setb p3.3 ;黄灯不亮 clr p3.4 ;绿灯亮5秒 lcall Delay1s ;延时1秒 lcall Delay1s ;延时1秒 lcall Delay1s ;延时1秒 lcall Delay1s ;延时1秒 lcall Delay1s ;延时1秒 AJMP MAIN ;跳转到MAIN处 delay1s: ;1秒延时子程序 mov r5,#9 mov r7,#0 mov r6,#195
交通信号灯自动控制系统说明书
交通信号灯自动控制系统说明书 课程设计2008-12-28 16:34:46 阅读1674 评论4 字号：大中小订阅 1 概述 1.1 设计目的 （1）掌握CPU与各芯片管脚连接方法，提高接口扩展硬件电路的连接能力； （2）通过对交通灯信号自动系统的模拟控制，进一部提高应用8255A并行接口技术，8253定时功能，8259A中断管理控制器的综合应用能力； （3）掌握基本汇编源程序编制方法，学会综合考虑各种设计方案的对比和论证。 1.2 设计要求 交通信号灯自动控制系统须满足下列要求和功能： （1）首先车行道亮绿灯45s，同时人行道亮红45s； （2）45s后，车行道黄灯闪烁3次，亮、灭各1s，此时人行道仍维持红灯； （3）6s后，转为人行道亮绿灯20s，车行道亮红灯20s； （4）20s后，再转到第（1）步，如此循环往复； （5）当有车闯红灯时，能实现报警信号持续3 s的扩展功能。 1.3 设计方法及步骤 1、设计系统硬件部分 （1）先进行方案论证，确定最终采取硬件定时还是软件定时，是查询方式还是中断方式； （2）在具体甄选设计过程中可能要设计的芯片，分析它们的功能特点，确定它们的工作模式； （3）按照各芯片的使用特点以及本系统的设计要求逐步连接，画出系统硬件连接图。 2、设计系统的软件部分 （1）先进行程序编制方式的方案论证，讨论分析，确定是采用宏程序调用还是子程序调用模式； （2）确定本系统设计可能涉及的源程序各个模块，明确各个模块的各自功能，分清它们相互之间的调用关系； （3）画出各个模块的程序流程图； （4）依据流程图，编制出交通信号灯自动控制系统的完整汇编源程序。 1.4 设计说明 （1）本设计采用共阳极的发光二极管模拟对应的交通信号灯的型式，参见后面“系统硬件部分设计”中“总体设计”这一节； （2）本设计关于有车闯红灯报警的扩展功能，是通过红外线接收装置实现的，具体分析见后面“可编程芯片说明及其地址范围确定”中“8254定时/计数器”这一节； （3）在本设计的最初方案中，本来是有电子眼拍摄闯红灯车牌号的这一很实用、很现实化的扩展功能的，但由于实现这种功能的电路芯片资料难以搜集，芯片电路连接复杂以及芯片工作模式，工作环境，工作特点的难以确定，最终被舍弃，只留下报警功能； （4）本设计在很多方面，比如译码器的选择，定时器选型，程序调用方式等等尽量做到不与本组其他成员雷同，程序编制力求简便清晰，硬件连接图在保证每根具体用到的管脚线都能被表示出来的同时，力求线路连接清晰明确，尽量不使线与线之间过于缠绕。 2 方案论证 2.1 软件定时与硬件定时 本任务要求交通信号灯能实现自行定时、延时、切换等功能，即能实现交通信号灯自动控制。一般计算机控制系统实现定时或延时有两种基本方法：利用软件定时 或使用可编程硬件芯片，即硬件定时。