電路cad課程設計--交通信號燈控制系統

1、<p>　　電路CAD課程設計報告</p><p>　　題 目 交通信號燈控制系統 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　學 院 </p>

2、<p>　　專 業(yè) </p><p>　　指導教師 </p><p>　　2011 年 12 月 18 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著我國社會經濟的發(fā)展，城市化、城鎮(zhèn)化進程的加快，道路交通堵塞問題

3、日趨嚴重，因此，一個好的交通燈控制系統，將給道路擁擠、違章控制等方面給予技術革新。隨著大規(guī)模集成電路及計算機技術的迅速發(fā)展，以及人工智能在控制技術方面的廣泛運用，智能設備有了很大的發(fā)展，是現代科技發(fā)展的主流方向。基于51單片機的交通控制系統以AT89C51單片機為路口控制核心、LED作為顯示、驅動電路與部分模擬器件構成的一種電子產品。AT89C51單片機為控制核心，能實時的進行控制；可以及時的處理緊急情況并恢復現場，并可以長時間穩(wěn)定可靠

4、的運行，提高了51單片的總體性能，讓此系統更高效。以下是AT89C51為核心的簡易交通控制系統設計原理圖以及利用protel制作的PCB板、利用proteus操作的仿真結果</p><p>　　關鍵詞：交通信號燈，現代交通控制，AT89C51</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 設計任務 ………………………….

5、……………………………………………….1</p><p>　　1.1 狀態(tài)控制電路設計.……………………………………………….1</p><p>　　1.2 倒計時顯示電路設計………………………………………….…….1</p><p>　　2 設計方案………………………...………………………………………………….1</p><p>　　

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

7、;<p>　　3.2 原理圖分析………………………………………………………………4</p><p>　　4 電路板圖設計……………….………………………………………………….5</p><p>　　4.1 PCB板圖…………..……………………………………………….5</p><p>　　4.2 PCB設計說明………..………………………………

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

9、附錄：元器件清單…..……………………………………………………………..7</p><p>　　8 參考文獻…………………………………………………………………………..8</p><p><b>　　1 設計任務</b></p><p>　　提供一個可靠、安全、便捷的交通燈控制系統，系統要求交通信號燈的</p><p>

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

11、、機器人、軍事裝置等方面得到了廣泛的應用。在這個狀態(tài)控制電路中，采用AT89C51的好處有，管腳充足，設有穩(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，定時器，計數器，串口和中斷系統仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。</p><p>　　1.2 倒計時顯示電路設計</p>

12、;<p>　　采用LED數碼管顯示。</p><p>　　用發(fā)光二極管（簡稱LED）組成的字形來顯示數字，七個條形發(fā)光二極管排列成七段組合字型，便構成了半導體數碼管。半導體數碼光分共陽極數碼管和共陰極數碼管，此次設計采用了共陰極數碼管顯示，即七個發(fā)光二極管的陰極連在一起接地。當共陰極數碼管的某一陽極接高電平時，相應的二極管發(fā)光，根據字形使某幾段二極管發(fā)光，所以共陰極數碼管需要輸出高電平有效的譯碼器來

13、驅動</p><p><b>　　2 設計方案</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>　　當有緊急情況發(fā)生時，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兩道單獨過車</p><p>　　此系統中A道為主干道，B道為支干道</p><p>　　2.2 交通信號燈程序設計</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DJNZ R2, L1;

16、A道綠燈閃爍3s MOV R2, #3MOV 50H, #6L2: LCALL DISPLCALL DELAY2   ;0.5s延時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 電原理圖設計</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 電路板圖設計</b></p><p>&

22、lt;b>　　4.1 PCB板圖</b></p><p>　　4.2 PCB設計說明</p><p>　　將原理圖創(chuàng)建網絡表格后制作PCB板，在封裝庫中創(chuàng)建了一個原理圖中紅綠燈LED需要的封裝形式，命名為LED，如下圖</p><p>　　封裝形式DIP-40也是自己重新設計的，因為庫中占用面積太大，所以重新制作了個小點的。PCB板圖中采用雙層板均

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

24、文獻</b></p><p>　　1．電子線路CAD實用教程．潘永雄等．西安電子科技大學出版社．</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．</p><p>　　4．電子技術常用器件手冊．</p><p>　　5. 單片