太陽能紅綠燈課程設(shè)計

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文檔簡介

1、　　一、任務(wù)　　設(shè)計一個使用太陽能供電的紅綠交通燈。　　二、要求　　1. 基本要求　　點亮交通燈。使用太陽能電板供電驅(qū)動紅綠交通燈(led)

2、，點亮即可；　　手動運行。使用按鍵控制模擬，符合實際交通燈閃爍變化，即四個方向的交通燈的紅綠燈變換；　　自動運行。使用MCU等嵌入式控制芯片自動控制led模擬交通燈的閃爍，允許此芯片使用外部供電； 　　顯示倒計時。使用MCU等嵌入式控制芯片顯示紅燈倒計時，黃燈倒計時，綠燈倒計時（四個方向其中一個方向即可）。<

3、;/p>　　2. 發(fā)揮部分　　當基本要求2實現(xiàn)的情況下，手動運行，實現(xiàn)基本要求4的顯示倒計時。　　在不使用MCU等嵌入式控制芯片的情況下，實現(xiàn)基本要求3（交通燈閃爍）的自動運行。　　在不使用MCU等嵌入式控制芯片的情況下，實現(xiàn)基本要求4的顯示倒計時

4、。　　設(shè)計使用太陽能供電的紅綠交通燈，即不能使用任何外部供電。僅需實現(xiàn)基本要求3（交通燈閃爍）的自動運行。　　設(shè)計使用太陽能供電的紅綠交通燈，即不能使用任何外部供電，僅需實現(xiàn)基本要求4的顯示倒計時。　　其它功能。

5、目錄　　1 設(shè)計目的………………………………………………………　　2 設(shè)計思路………………………………………………………　　3 設(shè)計過程………………………………………………………　　3.1方案比較與論證…………………………………………… </p&

6、gt;　　3.2電路設(shè)計和設(shè)計說明………………………………………　　3.2.1 89C52單片機……………………………………………………　　3.2.2 紅綠燈………………………………………………　　3.2.3（顯示部分）數(shù)碼管與按鍵…………………………

7、;　　3.2.4 太陽能電池板供電電路………………………………　　3.2.4 原理圖……………………………………………　　4測試數(shù)據(jù)與分析………………………………………………　　5結(jié)論與體會……………………………………………　　6附件…………………………………………………

8、　　6.1實物電路圖……………………………………………………　　6.2源程序………………………………………………　　交通燈控制電路　　摘要：交通信號燈常用于城市、街道主、支路口，用來控制車輛的流量，提高交叉路口車輛的通行能力，緩沖交通

9、壓力。本交通燈設(shè)計主要由51單片機，太陽能電池板供電電路和模擬交通燈，數(shù)碼管和鍵盤等組成。51單片機由ATC89c52芯片控制模擬交通燈電路、數(shù)碼管電路實現(xiàn)，供電主要采用采用太陽能電池板電路和儲能電路，從而顯示紅黃綠燈的轉(zhuǎn)換。　　關(guān)鍵字：交通燈數(shù)碼管倒計時太陽能電池板供電 　　1 、設(shè)計目的

10、;　　（1）熟悉MCU等集成電路的引腳安排。　　（2）了解太陽能電池板結(jié)構(gòu)及其使用。　?。?）了解交通燈控制電路的組成及工作原理。　?。?）學會用仿真軟件對設(shè)計的原理圖進行仿真。　?。?）熟悉數(shù)字交通燈控制電路的設(shè)計與制作。&

11、lt;p>　　2、設(shè)計思路　?。?）利用MCU芯片控制模擬交通燈的轉(zhuǎn)換　?。?）利用數(shù)碼管電路充當交通燈定時電路（顯示倒計時）　?。?）設(shè)計交通燈控制電路　?。?）利用太陽能電池板為MCU電路供電<

12、p>　　（5）其他功能的實現(xiàn)　　3 設(shè)計過程 　　3.1方案論證與比較　　方案一用單片機技術(shù)來實現(xiàn)交通燈控制　　用單片機技術(shù)來來實現(xiàn)交通燈控制，容易實現(xiàn)，而且該電路可靠性也很高。由于本組隊員單片機剛剛進入學習，一方面更快地學

13、習單片機，另一方面也更快地進入設(shè)計，所以選用了MCU來實現(xiàn)交通燈控制。交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖如下圖所示。　　交通燈控制狀態(tài)分析： Stste1 東西亮紅燈，南北亮綠燈；　　Stste2 東西亮紅燈，南北亮黃燈；　　Stste3 東西亮綠燈，南北亮紅燈；　　Stste1

14、東西亮黃燈，南北亮紅燈；　　在緊急狀況下，實現(xiàn)四個方向的亮紅燈；　　方案二用數(shù)電電子技術(shù)來實現(xiàn)交通燈控制　　它主要由控制器、定時器、譯碼器和秒脈沖信號發(fā)生器等部分組成。秒脈沖發(fā)生器是該系統(tǒng)中定時器和控制器的標準時鐘信號源，譯碼器輸出兩組信號燈的控制信號，經(jīng)驅(qū)動電路后驅(qū)動信號燈工作，控制器是系統(tǒng)的主要部分，

15、由它控制定時器和譯碼器的工作。電路設(shè)計相對復(fù)雜，所以我們并沒有采取這個方案。　　3.2．單元電路的設(shè)計 　?。?）太陽能供電電路　?。?）紅綠燈電路設(shè)計　　4系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果　?。?）程序的編寫

16、及調(diào)試，均有結(jié)果和現(xiàn)象。　?。?）交通燈、太陽能電池板電路設(shè)計部分等　?。?）調(diào)試交通燈按鍵控制以及數(shù)碼管倒計時顯示部分。 　　5結(jié)論　　1、能實現(xiàn)的功能

17、　　交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和計時時間的顯示，基本能實現(xiàn)甲、乙道路直行和轉(zhuǎn)彎燈的顯示功能，太陽能可以為交通模擬燈充分供電。并且在緊急狀況下實現(xiàn)四個方向全亮紅燈，數(shù)碼管倒計時停止。　　2、不足之處　　交通燈設(shè)計中沒有形成模塊化。　　6、設(shè)計心得體會

18、　　通過這次的參與，發(fā)現(xiàn)了許多欠缺的知識，在答辯時，也認識到了差距。不過在不斷的學習和設(shè)計中，還是有些意外的收獲的，團隊的合作，也讓我們充分體會到了過程的艱辛和愉快的。希望通過不斷地學習，不斷地努力，做到更好！　　附件　　總電路圖<

19、/p>　　1.太陽能電板或蓄電池　　2.電腦pc供電　　源代碼　　//自動控制交通燈的閃爍　　#include<reg52.h>&l

20、t;p>　　#define uchar unsigned char　　#define uint unsigned int 　　uchar t0,s1,g1,temp,state=1;int t=-1;　　uchar code table[]=　　{0x3f,0x06

21、,0x5b,0x4f,　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,　　0x39,0x5e,0x79,0x71};　　//----依次為南北紅黃綠燈亮　　sbit d1=P1^0;

22、　　sbit d2=P1^1;　　sbit d3=P1^2;　　//----依次為東西黃綠紅燈亮　　sbit d6=P1^5;　　sbit d7=P1^6;　　sbit d8=P1

23、^7;　　void display(uchar s1,uchar g1);　　void init();　　void judg();　　void state_led();　　void keyscan();&l

24、t;p>　　void delay(uint z)　　{　　uint x,y;　　for(x=z;x>0;x--)　　for(y=115;y>0;y--);

25、　　}　　//------------主函數(shù)------　　void main()　　{　　init();<

26、p>　　keyscan();　　}　　void timer() interrupt 1 //一個定時器中斷　　{　　TH0=(65536-50000)/256;&l

27、t;p>　　TL0=(65536-50000)%256;　　t0++; 　　}　　void judg() //計時函數(shù)　　{

28、　　if(t!=-1)　　{ 　　s1=t/10;　　g1=t%10; 　　}</p&

29、gt;　　display(s1,g1); // 數(shù)碼管上顯示倒計時　　if(t0 == 20) // 1s 20*50000=1s　　{ 　　t0=0; //清零 　　if(t

30、==-1)　　{ 　　state_led();//進入狀態(tài)選擇　　if(state==4)//狀態(tài)循環(huán)　　{

31、　state=0;　　}　　state++; //狀態(tài)切換 　　} 　　t--;//一秒減一次，倒計時實現(xiàn)　　}

32、 　　}　　//-----------狀態(tài)函數(shù)--------　　void state_led()　　{　　if(state=

33、=1)　　{ d3=1; d8=1; 　　d1=0; d7=0; //----南北紅燈亮東西綠燈亮　　t=15; 　　}　　else i

34、f(state==2)　　{d1=1; d7=1; 　　d1=0; d6=0; //----南北紅燈亮東西黃燈亮　　t=3;　　}　　els

35、e if(state==3)　　{　　d1=1; d6=1;　　d2=0; d8=0; //----南北綠燈亮東西紅燈亮　　t=15;&

36、lt;b>　　}　　else if(state==4)　　{　　d2=1; d8=1;　　d3=0; d8=0; //----南北黃燈亮東西紅燈亮&

37、lt;b>　　t=3; 　　}　　}　　void init()//初始化子程序　　{

38、//*******定時器******　　TMOD=0x01;　　TH0=(65536-50000)/256;　　TL0=(65536-50000)%256;　　EA=1;

39、　ET0=1;　　TR0=1;　　}　　void display(uchar s1,uchar g1) //顯示子函數(shù)　　{ &

40、lt;/p>　　P0=table[s1];//倒計時的顯示位　　P2=0xfb;　　delay(1);　　P0=table[g1];　　P2=0xf7;&l

41、t;/p>　　delay(1); 　　}　　void keyscan()　　{　　while(1)&l

42、t;p>　　{ judg();　　P3=0xfe;//*************賦初值***************　　temp=P3;　　temp=temp&0xf0;//**************檢測***************

43、　　if(temp!=0xf0)//*********用while語句要小心，產(chǎn)生死鎖************　　{　　delay(100);//********延遲一會*********　　temp=P3;</p

44、>　　temp=temp&0xf0;//**************再檢測，鍵盤是否真的按下**************　　if(temp!=0xf0)　　{　　temp=P3;

45、　　if(temp==0xde)　　{　　d1=0; d8=0;d2=1;d3=1;d6=1;d7=1;　　}　　if(temp!=0xf0)//**************松手

46、檢測**************　　{　　delay(100);　　temp=P3;　　temp=temp&0xf0; <

47、;p>　　}　　}　　}　　}　　}

48、;　　//程序功能：用按鍵模擬控制交通燈的閃爍　　/*#include<reg52.h>　　#define uchar unsigned char　　#define uint unsigned int 　　uchar t,s1,g1,k1,state; u

49、int k;　　uchar code table[]={　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,　　0x39,0x5e,0x79,0x71

50、};　　//----依次為南北紅黃綠燈亮　　sbit d1=P1^0;　　sbit d2=P1^1;　　sbit d3=P1^2;　　//----依次為東西黃綠紅燈亮　　s

51、bit d6=P1^5;　　sbit d7=P1^6;　　sbit d8=P1^7;　　void display(uchar s1,uchar g1);　　void judg();　　void state_led();</p

52、>　　void keyscan();　　void delay(uint z)// 延時函數(shù)　　{　　uint x,y;　　for(x=z;x>0;x--)<

53、/p>　　for(y=115;y>0;y--);　　}　　//主函數(shù)　　void main()　　{ state=1;

54、;　　t=-1;　　while(1)　　{ 　　judg();　　keyscan();

55、　　if(t==-1)　　{ 　　state_led();　　if(state==4)//狀態(tài)循環(huán)　　{<

56、p>　　state=0;　　}　　state++; 　　} 　　} &l

57、t;p>　　}　　void judg() //狀態(tài)循環(huán)　　{ 　　if(t!=-1) //實現(xiàn)倒計時時燈的即時變化　　{ </

58、p>　　s1=t/10;　　g1=t%10; 　　}　　display(s1,g1); //顯示倒計時　　}

59、　　//-------------狀態(tài)子函數(shù)　　void state_led() 　　{　　if(state==1)　　{

60、d3=1; d8=1; 　　d1=0; d7=0; //----南北紅燈亮東西綠燈亮　　t=15; 　　}　　else if(state==2)<p

61、>　　{　　d1=1; d7=1; 　　d1=0; d6=0; //----南北紅燈亮東西黃燈亮　　t=3;　　}

62、　　else if(state==3)　　{　　d1=1; d6=1;　　d2=0; d8=0; //----南北綠燈亮東西紅燈亮　　t=15;</p&g

63、t;　　}　　else if(state==4)　　{　　d2=1; d6=1;　　d3=0; d8=0; //----南北黃燈亮東西紅燈亮

64、;　　t=3; 　　}　　}　　void display(uchar s1,uchar g1)　　{ </b

65、>　　P0=table[s1];//倒計時（十位）的顯示位　　P2=0xfe;　　delay(1);　　P0=table[g1];//倒計時（個位）的顯示位

66、P2=0xfd;　　delay(1); 　　}　　// ----------鍵盤掃描　　void keyscan()　　{ &

67、lt;/p>　　k1=0xfe;　　P3=k1;　　k=P3; 　　if(k!=k1)<

68、;b>　　{　　{　　delay(100);　　t--; //一秒減一次　　}　　delay(100);</

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