電路仿真軟件是當(dāng)代重要軟件之一,,缺乏電路仿真軟件,,模擬運(yùn)行環(huán)境將無(wú)法搭建。對(duì)于電路仿真軟件,,雖然市面上類別眾多,,但知名電路仿真軟件為proteus。針對(duì)這款電路仿真軟件,,小編曾帶來(lái)諸多介紹,。本文對(duì)于電路仿真軟件的介紹,為基于proteus的交通燈控制電路設(shè)計(jì),,一起來(lái)了解下吧,。
城市道路錯(cuò)綜復(fù)雜,相互交錯(cuò),,交通燈是城市交通的重要指揮系統(tǒng),。交通信號(hào)燈作為管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段,,對(duì)減少交通事故有明顯效果,。但是車流量是隨時(shí)變化的,而傳統(tǒng)的交通燈模式采用的是定時(shí)控制,,反而容易造成交通堵塞,。因此設(shè)計(jì)一種基于Proteus與單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真,對(duì)減少交通事故,,緩解交通阻塞,,提高暢通率具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義.
1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
東西,、南北兩干道交于一個(gè)十字路口,,各干道有一組交通指示燈,,每一個(gè)狀態(tài)方向上均有一組紅、綠燈,,即一組交通指示燈都有左轉(zhuǎn),、直行、右轉(zhuǎn)3組紅,、綠燈和一個(gè)黃燈,,指示車輛和行人安全通行.紅燈點(diǎn)亮禁止通行,綠燈點(diǎn)亮允許通行.黃燈閃爍提示人們注意交通燈狀態(tài)即將切換.
1.1,、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)
利用單片機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)考慮在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下,,硬件電路要盡可能地簡(jiǎn)單,,最大限度地用程序設(shè)計(jì)完成系統(tǒng)的各項(xiàng)功能.因此本文以STC89C52單片機(jī)為控制核心,,設(shè)計(jì)交通燈的控制系統(tǒng).在該系統(tǒng)中STC89C52和外圍電路的各個(gè)模塊進(jìn)行信息交流并且進(jìn)行相應(yīng)的控制,系統(tǒng)組成框圖如圖1所示.
圖1 交通燈系統(tǒng)組成框圖
該系統(tǒng)由時(shí)鐘電路,、復(fù)位電路,、控制系統(tǒng)電路、LED交通燈顯示電路,、七段數(shù)碼管顯示時(shí)間電路,、自動(dòng)和手動(dòng)按鍵控制電路等組成.主控制器采用STC89C52單片機(jī).P1口設(shè)置紅、綠燈點(diǎn)亮和黃燈閃爍的功能,,P0,、P2口來(lái)顯示時(shí)間,P3口設(shè)置系統(tǒng)工作模式.用發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)交通燈的紅綠黃燈,,時(shí)間的顯示則采用七段數(shù)碼管實(shí)現(xiàn).
1.2,、系統(tǒng)軟件電路的設(shè)計(jì)
1)LED交通燈顯示模塊
89C52單片機(jī)P1口對(duì)LED交通燈進(jìn)行控制,在不同的狀態(tài)時(shí)控制相應(yīng)的LED交通燈狀態(tài).
2)數(shù)碼管顯示模塊
89C52單片機(jī)P0口進(jìn)行時(shí)間倒計(jì)時(shí)段選,,P2.0~P2.3端口進(jìn)行數(shù)碼管時(shí)間顯示位選,,用T2中斷定時(shí)每2ms對(duì)七段數(shù)碼管刷新一次.
3)鍵盤控制模塊
89C52單片機(jī)P3.0~P3.3口與P3.6口外部鍵盤控制交通燈自動(dòng)和手動(dòng)狀態(tài)及手動(dòng)控制時(shí)的不同狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描,進(jìn)入相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài).
2,、系統(tǒng)工作模式
2.1,、自動(dòng)控制模式
本系統(tǒng)啟動(dòng)為自動(dòng)控制模式.最初為南北直行方向?qū)粗毙袨榫G燈,其余為紅燈,,并且數(shù)碼管從15s開始倒計(jì)時(shí),,當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)至8s時(shí)黃燈開始閃爍(1s完成閃爍一次),閃爍3s后,,即倒計(jì)時(shí)至5s時(shí),,南北方向左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈,直行為紅燈;當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)至0s時(shí),,路口進(jìn)入禁行等待狀態(tài),,即綠燈全部熄滅紅燈點(diǎn)亮,,并且數(shù)碼管從3s開始倒計(jì)時(shí),同時(shí)黃燈開始閃爍3s;當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)再次為0s,,黃燈閃爍完畢后,,南北方向數(shù)碼管從18s開始倒計(jì)時(shí),同時(shí)東西直行方向?qū)礊榫G燈,,其余為紅燈,,并且數(shù)碼管從15s開始倒計(jì)時(shí),當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)至8s時(shí)黃燈開始閃爍(1s完成閃爍一次),,閃爍3s后,,即倒計(jì)時(shí)至5s時(shí),東西方向左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈,,直行為紅燈;當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)至0s時(shí),,路口進(jìn)入禁行等待狀態(tài),即綠燈全部熄滅紅燈點(diǎn)亮,,并且數(shù)碼管從3s開始倒計(jì)時(shí),,同時(shí)黃燈開始閃爍3s;當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)再次為0s,黃燈閃爍完畢后,,東西方向數(shù)碼管從18s開始倒計(jì)時(shí),,同時(shí)南北直行方向?qū)礊榫G燈,其余為紅燈,,并且數(shù)碼管從15s開始倒計(jì)時(shí),,以此方式循環(huán).
2.2、手動(dòng)控制模式
1)當(dāng)系統(tǒng)工作在自動(dòng)模式時(shí),,如果按下當(dāng)前正在導(dǎo)通狀態(tài)的手動(dòng)控制按鍵時(shí),,系統(tǒng)直接進(jìn)入該導(dǎo)通狀態(tài),并且南北和東西方向的數(shù)碼管均顯示99;如果按下不是當(dāng)前正在導(dǎo)通狀態(tài)的手動(dòng)控制按鍵時(shí),,系統(tǒng)將對(duì)當(dāng)前正在導(dǎo)通的狀態(tài)進(jìn)行3s的黃燈閃爍倒計(jì)時(shí)狀態(tài),,當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)結(jié)束后,系統(tǒng)將進(jìn)入所按下的鍵的導(dǎo)通狀態(tài),,同時(shí)南北和東西方向的數(shù)碼管均顯示99;此時(shí)再按下其余的手動(dòng)控制按鍵時(shí),,系統(tǒng)將進(jìn)入所按下的鍵的導(dǎo)通狀態(tài).
2)當(dāng)系統(tǒng)工作在手動(dòng)模式時(shí),如果按下自動(dòng)控制按鍵時(shí),,系統(tǒng)將對(duì)當(dāng)前正在導(dǎo)通的狀態(tài)進(jìn)行3s的黃燈閃爍倒計(jì)時(shí)狀態(tài),,當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)結(jié)束后,系統(tǒng)將進(jìn)入最初的自動(dòng)控制模式.
3)當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí),,如果系統(tǒng)處在南北直行方向?qū)〞r(shí),,此時(shí)南北方向的人行橫道導(dǎo)通,人們可以通過(guò)人行橫道穿越東西方向的人行橫道;同理如果系統(tǒng)處在東西直行方向?qū)〞r(shí),,此時(shí)東西方向的人行橫道導(dǎo)通,,人們可以通過(guò)人行橫道穿越南北方向的人行橫道.
3,、Proteus仿真設(shè)計(jì)
通過(guò)Proteus軟件對(duì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)結(jié)合仿真,程序代碼通過(guò)Keil編輯,、編譯后生成HEX文件,,然后通過(guò)點(diǎn)擊單片機(jī)加載程序,實(shí)現(xiàn)硬件與程序的結(jié)合仿真.系統(tǒng)仿真結(jié)果如圖2所示.
圖2 基于Proteus和Keil的仿真結(jié)果
本文設(shè)計(jì)的交通燈控制系統(tǒng)以單片機(jī)STC89S52為主控制器,,利用Proteus軟件繪制硬件電路,,利用Keil進(jìn)行編程,然后進(jìn)行整合仿真,,實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的功能.本系統(tǒng)分別在每一路,,即南北和東西方向分別設(shè)有三路交通信號(hào)燈進(jìn)行控制,即左轉(zhuǎn)紅綠燈,、直行紅綠燈,、右行紅綠燈,每個(gè)方向的三路交通燈同時(shí)運(yùn)行.除此之外,,本系統(tǒng)還設(shè)置了自動(dòng)和手動(dòng)兩種模式可供選擇,,一般情況下,,本系統(tǒng)在自動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行,,如果在交通運(yùn)行高峰時(shí),交警就會(huì)進(jìn)行疏導(dǎo),,在此時(shí),,交警可以將本系統(tǒng)切換到手動(dòng)模式,對(duì)交通進(jìn)行疏導(dǎo),,特別適合在炎熱和陰雨等不好的天氣狀況.本系統(tǒng)實(shí)用性較強(qiáng),、操作相對(duì)簡(jiǎn)單、擴(kuò)展功能較強(qiáng)并且成本較低,、功耗小,,具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
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