電路cad課程設(shè)計(jì)--交通信號燈控制系統(tǒng)

1、<p>　　電路CAD課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　題 目 交通信號燈控制系統(tǒng) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　學(xué) 院 </p>

2、<p>　　專 業(yè) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2011 年 12 月 18 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，道路交通堵塞問題

3、日趨嚴(yán)重，因此，一個(gè)好的交通燈控制系統(tǒng)，將給道路擁擠、違章控制等方面給予技術(shù)革新。隨著大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人工智能在控制技術(shù)方面的廣泛運(yùn)用，智能設(shè)備有了很大的發(fā)展，是現(xiàn)代科技發(fā)展的主流方向?；?1單片機(jī)的交通控制系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為路口控制核心、LED作為顯示、驅(qū)動(dòng)電路與部分模擬器件構(gòu)成的一種電子產(chǎn)品。AT89C51單片機(jī)為控制核心，能實(shí)時(shí)的進(jìn)行控制；可以及時(shí)的處理緊急情況并恢復(fù)現(xiàn)場，并可以長時(shí)間穩(wěn)定可靠

4、的運(yùn)行，提高了51單片的總體性能，讓此系統(tǒng)更高效。以下是AT89C51為核心的簡易交通控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖以及利用protel制作的PCB板、利用proteus操作的仿真結(jié)果</p><p>　　關(guān)鍵詞：交通信號燈，現(xiàn)代交通控制，AT89C51</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù) ………………………….

5、……………………………………………….1</p><p>　　1.1 狀態(tài)控制電路設(shè)計(jì).……………………………………………….1</p><p>　　1.2 倒計(jì)時(shí)顯示電路設(shè)計(jì)………………………………………….…….1</p><p>　　2 設(shè)計(jì)方案………………………...………………………………………………….1</p><p>　　

6、2.1 交通信號燈的狀態(tài)圖.……………………………………………….1</p><p>　　2.2 交通信號燈程序設(shè)計(jì)………………………………………….…….1</p><p>　　3 電原理圖設(shè)計(jì)……………..………………………………………………….4</p><p>　　3.1 電原理圖……………..……………………………………………….4</p>

7、;<p>　　3.2 原理圖分析………………………………………………………………4</p><p>　　4 電路板圖設(shè)計(jì)……………….………………………………………………….5</p><p>　　4.1 PCB板圖…………..……………………………………………….5</p><p>　　4.2 PCB設(shè)計(jì)說明………..………………………………

8、………….…….5</p><p>　　5 仿真………………………………………………………………………………..5</p><p>　　5.1 proteus仿真圖…………………………………………………………….5</p><p>　　6 小結(jié)及感想…………………..………………………………………………….6</p><p>　　7

9、附錄：元器件清單…..……………………………………………………………..7</p><p>　　8 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………..8</p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　提供一個(gè)可靠、安全、便捷的交通燈控制系統(tǒng)，系統(tǒng)要求交通信號燈的</p><p>

10、;　　動(dòng)作如下圖所示，并且可以用按鍵強(qiáng)制使南北通行或東西通行</p><p>　　1.1 狀態(tài)控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　單片機(jī)是在一塊芯片上集成了一臺微型計(jì)算機(jī)所需的CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出部件和時(shí)鐘電路等。因此，它具有體積小、使用靈活、成本低、易于產(chǎn)品化、抗干擾能力強(qiáng)、可在各種惡劣環(huán)境下可靠地工作等特點(diǎn)。特別是它應(yīng)用面廣，控制能力強(qiáng)，使它在工業(yè)控制、智能儀表、外設(shè)控制、家用電器

11、、機(jī)器人、軍事裝置等方面得到了廣泛的應(yīng)用。在這個(gè)狀態(tài)控制電路中，采用AT89C51的好處有，管腳充足，設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。</p><p>　　1.2 倒計(jì)時(shí)顯示電路設(shè)計(jì)</p>

12、;<p>　　采用LED數(shù)碼管顯示。</p><p>　　用發(fā)光二極管（簡稱LED）組成的字形來顯示數(shù)字，七個(gè)條形發(fā)光二極管排列成七段組合字型，便構(gòu)成了半導(dǎo)體數(shù)碼管。半導(dǎo)體數(shù)碼光分共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管，此次設(shè)計(jì)采用了共陰極數(shù)碼管顯示，即七個(gè)發(fā)光二極管的陰極連在一起接地。當(dāng)共陰極數(shù)碼管的某一陽極接高電平時(shí)，相應(yīng)的二極管發(fā)光，根據(jù)字形使某幾段二極管發(fā)光，所以共陰極數(shù)碼管需要輸出高電平有效的譯碼器來

13、驅(qū)動(dòng)</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　2.1 交通信號燈的狀態(tài)圖</p><p>　　正常情況下，交通信號燈如下循環(huán)</p><p>　　當(dāng)有緊急情況發(fā)生時(shí)，即</p><p>　　外部中斷0：緊急車輛通過，全紅燈；</p><p>　

14、　外部中斷1：東西向南北向即A、B兩道單獨(dú)過車</p><p>　　此系統(tǒng)中A道為主干道，B道為支干道</p><p>　　2.2 交通信號燈程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　源程序清單如下</b></p><p>　　ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HLJMP INT00ORG 0013

15、HLJMP INT11ORG 0030H MAIN: MOV SP, #30HSETB EASETB EX0SETB EX1SETB PX0CLR PX1SETB IT0SETB IT1;A道綠燈長亮44sSTART: MOV R2, #44MOV 50H, #50L1: LCALL DISPMOV P1, #0F5HLCALL DELAY1   ;1s延時(shí)DJNZ R2, L1;

16、A道綠燈閃爍3s MOV R2, #3MOV 50H, #6L2: LCALL DISPLCALL DELAY2   ;0.5s延時(shí)CPL P1.1LCALL DELAY2CPL P1.1DJNZ R2, L2;A道黃燈亮3sMOV R2, #3MOV 50H, #3L3: LCALL DISPLCALL DELAY1MOV P1, #0F3HDJNZ R2, L3;B道綠燈亮24s

17、MOV R2, #24MOV 50H, #30L4: LC</p><p>　　;外部中斷1，A、B兩道單獨(dú)過車ORG 0130HINT11: PUSH 50HMOV P3, #0FHMOV A, P3JNB ACC.0, L8JB ACC.1, L11MOV P1, #0EEHMOV R0, #15MOV 50H, #15L9: LCALL DISPLCALL DELAY1DJNZ

18、R0, L9SJMP L11L8: MOV 50H, #15MOV P1, #0F5HMOV R0, #15L10: LCALL DISP</p><p>　　LCALL DELAY1</p><p>　　DJNZ R0, L10L11: POP 50HRETI</p><p>　　;延時(shí)1s程序ORG 0150HDELAY1: MOV R3,

19、#10L12: MOV R4, #50L13: MOV R5, #125L14: NOPNOPDJNZ R5, L14DJNZ R4, L13DJNZ R3, L12RET</p><p>　　;延時(shí)0.5s程序ORG 0200HDELAY2: MOV R3, #10L15: MOV R4, #25L16: MOV R5, #125L17: NOPNOPDJNZ R5, L17DJ

20、NZ R4, L16DJNZ R3, L15RETORG 0250HDISP: MOV A, 50HMOV B, #10DIV ABANL A, #0FHSWAP AANL B, #0FHADD A, BMOV P2, ADEC 50HRETEND</p><p><b>　　3 電原理圖設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　

21、3.1 電原理圖</b></p><p><b>　　3.2 原理圖分析</b></p><p>　　LEDR1、LEDG1、LEDY1和LEDR2、LEDG2、LEDY2分別是南北向和東西向的紅、綠、黃燈顯示燈，</p><p><b>　　4 電路板圖設(shè)計(jì)</b></p><p>&

22、lt;b>　　4.1 PCB板圖</b></p><p>　　4.2 PCB設(shè)計(jì)說明</p><p>　　將原理圖創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表格后制作PCB板，在封裝庫中創(chuàng)建了一個(gè)原理圖中紅綠燈LED需要的封裝形式，命名為LED，如下圖</p><p>　　封裝形式DIP-40也是自己重新設(shè)計(jì)的，因?yàn)閹熘姓加妹娣e太大，所以重新制作了個(gè)小點(diǎn)的。PCB板圖中采用雙層板均

23、采用15mil的線，個(gè)別采用10mil</p><p><b>　　5 仿真</b></p><p>　　5.1 proteus仿真圖</p><p><b>　　6 小結(jié)及感想</b></p><p>　　7 附錄：元器件清單</p><p><b>　　8 參考

24、文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．電子線路CAD實(shí)用教程．潘永雄等．西安電子科技大學(xué)出版社．</p><p>　　2．電子電路EDA．夏路易．兵器工業(yè)出版社．</p><p>　　3．電路CAD講義．蕭寶瑾．太原理工大學(xué)．</p><p>　　4．電子技術(shù)常用器件手冊．</p><p>　　5. 單片