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红外遥控双模式交通灯控制系统课程设计

2018年01月09日 17:03 次阅读

市道路错综复杂,相互交错,交通灯是城市交通的重要指挥系统。交通信号灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段,对减少交通事故有明显效果。但是车流量是随时变化的,而传统的交通灯模式采用的是定时控制,反而容易造成交通堵塞。

本文设计的交通灯可根据平时或上下班高峰期来转换红绿灯切换时间,如上下班高峰期红灯转换时间设置为40秒,平时设置为60秒。这样可有效缓解在上下班时间,由于红灯设置时间太长,为了赶时间而闯红灯现象。同时,有效缓解交通堵塞现象。

1、交通管理的方案论证

1968年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定:绿灯亮允许通行;红灯亮,禁止通行;黄灯亮,提示人们注意红,绿灯的状态即将切换。为了方便说明,现假设东西,南北走向的两干道相交于一处十字路口。同时,为了保证行人安全,设置A,B,C,D四条人行道。如图1所示。

红外遥控双模式交通灯控制系统

图1   路口指示灯示意图

路口指示灯工作情况说明:当东西道为红灯,此道车辆禁止通行,此时B,D人行道上行人可通过马路;同时南北道为绿灯,此道车辆通过,此时A,C人行道上行人禁止通行,时间为60秒。黄灯闪烁5秒,警示车辆和行人红,绿灯的状态即将切换。当东西道为绿灯,此道车辆通行,此时B,D人行道上行人禁止通过马路;同时南北道为红灯,此道车辆禁止通过,此时A,C人行道上行人可通行,时间为60秒。依此循环,即可指引车辆有序行驶,行人安全通过马路。

2、系统硬件电路的设计

2.1、系统电路总体概要

本设计主要由89C52单片机、交通灯显示模块、红外接收模块、数码管、按键等组成。89C52单片机为系统主控制器,控制其他模块协调工作;按键和红外接收模块用来切换系统工作模式:正常模式或上下班高峰模式。即正常模式下,红灯设置的时间为60秒;上下班高峰模式下,红灯设置的时间为40秒。交通灯显示模块用以指引各路道车辆的通行,数码管为了显示交通红绿灯所剩的切换时间,行人依此判断是否有足够时间过马路,是走还是停。其主要框图如图2所示。

红外遥控双模式交通灯控制系统

图2  系统设计总框图

2.2、硬件电路的设计

2.2.1、控制器的选择

作为交通智能控制的中心,控制器的选择十分重要。我们常见的有:(1)现场可编程门阵列FPGA;(2)可编程逻辑控制器PLC;(3)51系列单片机等。这是一种较为实用的系统,所以要从价格和使用方面等因素综合考虑。以上3种控制器都可以很好的完成交通灯的智能控制,而FPGA和PLC操作和完成简单,但成本价格较高,性价比低。对于本设计,51系列单片机完全可以实现其控制,且性能良好,价格低廉。因此选用大家所熟知的89C52单片机作为控制器。

红外遥控双模式交通灯控制系统

图3 红外发射与接收原理图

2.2.2、红外发射接收原理

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成,应用编解码专用集成电路芯片来进行控制如图3所示。红外接收头的工作原理:内置接收管将红外发射管发射出来的光信号转换为微弱的电信号,此信号经由IC内部放大器进行放大,然后通过自动增益控制、带通滤波、解调变、波形整形后还原为遥控器发射出来的原始编码,经由接收头的信号输出脚输入到电器上的编码识别电路。

2.2.3、硬件电路总图

本设计选用89C52单片机作为控制器,控制系统的正常运行。本系统有两种运行模式,普通模式和上下班高峰模式。可通过按键或红外遥控对系统运行模式进行切换。按键切换适于值班人员使用,而红外遥控切换适于交警巡查时使用,方便快捷。现简要介绍该系统工作原理:89C52单片机通过锁存器控制数码管显示红绿灯时间,东西、南北四组数码管时间显示相同。P1^2~P1^7控制交通灯的显示。P1^2~P1^4控制东西道两组交通灯的显示,这两组红绿灯通过单片机控制显示相同颜色的指示灯并且切换时间相同;而P1^5~P1^7控制南北道两组交通灯的显示,这两组红绿灯同样通过单片机控制显示相同颜色的指示灯并且切换时间相同。P3^5接按键S1,通过此按键可控制系统运行模式。P3^2接红外接收模块,通过此接口可红外遥控切换系统运行模式。如图4所示:

红外遥控双模式交通灯控制系统

图4  硬件电路图

3、系统软件的设计

初始函数主要是对定时/计数器和一些参数初值的设定:

#include

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar

uintaa,num,MODEL1,numa,HMODE1;

ucharshi,ge,gTIme,rTIme;

……

sbitdula=P1^0;//段选

sbitwela=P1^1;//位选

sbitLED1=P1^2;//东西(红灯)

sbitLED2=P1^5;//南北(红灯)

sbitLED3=P1^6;//南北(黄灯)

sbitLED4=P1^3;//东西(黄灯)

sbitLED5=P1^7;//南北(绿灯)sbitLED6=P1^4;//东西(绿灯)

sbitKEY1=P3^5;

ucharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,

0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

uchartable1[]={0xbf,0x7f};

voiddelay(ucharz)//延时函数

{ucharx,y;

for(x=z;x》0;x--)

for(y=110;y》0;y--);}

voidinit()

{TMOD=0x01;//选择方式一,16位计数器

TH0=15536/256;

TL0=15536%256;//定时器高、低位,置入初值

EA=1;//中断允许总控制位

ET0=1;//定时器0中断允许控制位

TR0=1;//定时器0运行控制位

aa=0;

gTIme=60;

rTIme=40;

num=1;

numa=1;MODEL1=1;

HMODE1=0;}

定时的函数及原理:

当单片机工作于定时状态时,定时/计数器对机器周期进行计数,每个机器周期包括12个振荡周期,以晶振频率为12MHZ为例,则:

1个机器周期=12/晶振频率=12/12000000=0.001ms

定时时间为:TC=XTP。其中,TP为机器周期,TC为定时时间。

则应装入计数/定时器的初值为:

N=M-Tc/Tp

(注:M=2n,TP为机器周期,TC为定时时间)

对于方式1,一次最大的定时时间为:T=(216-0)×0.001=65.536ms,为了便于计算,设定每次最大定时时间为50ms,计算应装入的初值:

N=65536-50000=15536

显示子函数:

通过单片机对锁存器进行位选,段选的控制,使数码管显示需要的数字。

voiddisplay(shi,ge)

{dula=1;

P0=table[shi];

dula=0;

wela=1;

P0=table1[0];

wela=0;

delay(5);

P0=0xff;//对数码管消影

dula=1;

P0=table[ge];

dula=0;

wela=1;

P0=table1[1];

wela=0;

delay(5);

P0=0xff;}

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红外遥控器在单片机控制系统中的应用

51单片机红外遥控解码

红外遥控发射芯片采用PPM编码方式,当发射器按键按下后,将发射一组108ms的编码脉冲。遥控编码脉冲...

发表于 2011-09-29 12:18 19338次阅读
51单片机红外遥控解码

单片机实现交通灯控制系统的双模式

针对实现 交通灯 系统的双模式控制的目的。采用以C 编写程序,设计电路的软件部分和以89C52 单片...

发表于 2011-09-06 11:50 2873次阅读
单片机实现交通灯控制系统的双模式

智能家居中红外遥控模块的设计方案

本文通过遥控技术和单片机的相互结合设计在 智能家居 应用的灯光控制系统,该系统是基于单片机的控制系统...

发表于 2011-09-05 17:49 5561次阅读
智能家居中红外遥控模块的设计方案

PIC单片机红外遥控编码与解码的问题分享

一般常用的红外遥控器编码规则都差不多,基本上都同6221原理一样

发表于 2011-05-25 09:27 1639次阅读
PIC单片机红外遥控编码与解码的问题分享

频分制红外遥控开关电路的设计与实现

  红外遥控在各种电器控制中的应用非常广泛,它的主要特点是不影响周边环境,不干扰其他电器设备。多通道...

发表于 2010-12-25 10:04 527次阅读
频分制红外遥控开关电路的设计与实现

红外遥控电路中陶瓷谐振电路图

  一般,在红外遥控发射电路中,振荡部分有一个标识按键的使能信号CTRL。一旦有按键,CTR...

发表于 2010-09-01 10:45 406次阅读
红外遥控电路中陶瓷谐振电路图

陶瓷谐振原理及在红外遥控电路中的设计应用

  陶瓷谐振电路的基本原理和结构   陶瓷谐振的特性   陶瓷谐振器类似于石英晶体,是一个压电器...

发表于 2010-09-01 10:39 332次阅读
陶瓷谐振原理及在红外遥控电路中的设计应用

基于单片机的交通灯设计

一、  系统功能要求:1. 设计任务在一十字路口设置交通灯,并用单片机对其进行合理的控制。...

发表于 2010-06-29 18:45 5701次阅读
基于单片机的交通灯设计

Semtech射频集成电路SX1230、SX12...

1.引言随。射频遥控由于具有距离远、无障碍、低功耗、支持更为复杂的协议等优点,将会逐步取代传统的红外...

发表于 2010-06-25 09:24 536次阅读
Semtech射频集成电路SX1230、SX12...

交通灯控制器的设计

交通灯控制器的设计 1.任务与要求设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路,具体要求如下...

发表于 2010-05-24 18:18 8453次阅读
交通灯控制器的设计

红外遥控音量控制器电路,IR Remote Vo...

红外遥控音量控制器电路,IR Remote Volume Controller

发表于 2010-03-28 22:13 1158次阅读
红外遥控音量控制器电路,IR Remote Vo...

SC9148应用电路 (红外遥控系统的发射器芯片...

SC9148应用电路 (红外遥控系统的发射器芯片) SC9148是为红外

发表于 2010-02-23 15:49 1072次阅读
SC9148应用电路 (红外遥控系统的发射器芯片...

交通灯控制器原理

交通灯控制器原理 实例的内容及目标 1.实例的主要训练内容本实例通过Verilog HDL语言设...

发表于 2010-02-09 09:16 1223次阅读
交通灯控制器原理

红外遥控AB开关

红外遥控AB开关 红外

发表于 2009-09-18 14:27 263次阅读
红外遥控AB开关

交通灯控制程序设计实验

实验  交通灯控制程序设计实验 一 、 实验目的1、 掌握S系列PLC的硬件组...

发表于 2009-05-17 10:15 1781次阅读
交通灯控制程序设计实验

彩色电视机红外遥控接收电路图

彩色电视机红外遥控接收电路图

发表于 2009-05-08 15:29 1219次阅读
彩色电视机红外遥控接收电路图

彩色电视机红外遥控发射电路图

彩色电视机红外遥控发射电路图

发表于 2009-05-08 15:29 255次阅读
彩色电视机红外遥控发射电路图

BTH801模块多路红外遥控电路图

BTH801模块多路红外遥控电路图

发表于 2009-05-08 15:27 306次阅读
BTH801模块多路红外遥控电路图

BTH801模块单路红外遥控电路图

BTH801模块单路红外遥控电路图

发表于 2009-05-08 15:27 286次阅读
BTH801模块单路红外遥控电路图

交通灯控制实验

交通灯控制实验一)实验目的通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制,进一步掌握对并行口的

发表于 2009-03-25 11:03 3021次阅读
交通灯控制实验

交通灯控制电路

一、设计任务与要求1.设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运...

发表于 2009-03-20 08:44 2768次阅读
交通灯控制电路

基于单片机的红外遥控器解码器的设计

基于单片机的红外遥控器解码器的设计 TC9012F是一种通用型红外遥控信号发送用CMOS大规模集成...

发表于 2009-03-18 15:15 1406次阅读
基于单片机的红外遥控器解码器的设计

通道红外遥控开关电路

通道红外遥控开关电路

发表于 2008-12-29 10:10 433次阅读
通道红外遥控开关电路

ME300实例-1602LCD显示红外遥控计算器

发表于 2008-12-28 09:31 979次阅读
ME300实例-1602LCD显示红外遥控计算器

pt2262红外遥控解码电路

pt2262红外遥控解码电路 UHF Band 4 Data Transmitter Circ...

发表于 2008-11-29 09:00 2562次阅读
pt2262红外遥控解码电路

红外遥控解码芯片BC7210应用电路(RC5模式...

BC7210应用电路(RC5模式) 上图为RC5 模式时无用码(地址码)方式的电路图,在这

发表于 2008-11-29 08:45 941次阅读
红外遥控解码芯片BC7210应用电路(RC5模式...

LC7461红外遥控器和解码程序

LC7461红外遥控器和解码程序 //遥控解码子程序,LC7461,用户码为11C//extern...

发表于 2008-11-28 10:59 702次阅读
LC7461红外遥控器和解码程序

红外遥控技术

红外遥控技术 红外遥控系统的组成红外遥控系统主要由遥控发射器、一体化接收头、单片机、接口电路组成,...

发表于 2008-11-26 13:35 3848次阅读
红外遥控技术

基于红外遥控的数字调节开关电源设计与实现

基于红外遥控的数字调节开关电源设计与实现 开关稳压电源以体积小、重量轻、效率高等优点,在电子通信、...

发表于 2008-11-26 08:31 323次阅读
基于红外遥控的数字调节开关电源设计与实现

红外遥控电源插座电路图

红外遥控电源插座电路图

发表于 2008-11-06 22:56 1092次阅读
红外遥控电源插座电路图

红外遥控彩灯控制器电路图

红外遥控彩灯控制器电路图

发表于 2008-11-06 22:53 444次阅读
红外遥控彩灯控制器电路图