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電路仿真軟件詳談(十九),,基于proteus電路仿真軟件的交通燈控制電路設(shè)計

2020-02-12
來源:中國電子網(wǎng)

  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)境將無法搭建,。對于電路仿真軟件,,雖然市面上類別眾多,,但知名電路仿真軟件為proteus,。針對這款電路仿真軟件,,小編曾帶來諸多介紹,。本文對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,,一起來了解下吧,。

  城市道路錯綜復(fù)雜,相互交錯,,交通燈是城市交通的重要指揮系統(tǒng),。交通信號燈作為管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段,,對減少交通事故有明顯效果,。但是車流量是隨時變化的,而傳統(tǒng)的交通燈模式采用的是定時控制,,反而容易造成交通堵塞,。因此設(shè)計一種基于Proteus與單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真,對減少交通事故,,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)計方案

  東西,、南北兩干道交于一個十字路口,,各干道有一組交通指示燈,每一個狀態(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

  利用單片機(jī)設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)考慮在滿足設(shè)計要求的前提下,,硬件電路要盡可能地簡單,最大限度地用程序設(shè)計完成系統(tǒng)的各項(xiàng)功能.因此本文以STC89C52單片機(jī)為控制核心,,設(shè)計交通燈的控制系統(tǒng).在該系統(tǒng)中STC89C52和外圍電路的各個模塊進(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.

  

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  圖1 交通燈系統(tǒng)組成框圖

  該系統(tǒng)由時鐘電路、復(fù)位電路,、控制系統(tǒng)電路,、LED交通燈顯示電路、七段數(shù)碼管顯示時間電路,、自動和手動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口來顯示時間,,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

  1)LED交通燈顯示模塊

  89C52單片機(jī)P1口對LED交通燈進(jìn)行控制,,在不同的狀態(tài)時控制相應(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)行時間倒計時段選,P2.0~P2.3端口進(jìn)行數(shù)碼管時間顯示位選,,用T2中斷定時每2ms對七段數(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和手動狀態(tài)及手動控制時的不同狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時掃描,,進(jìn)入相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài).

  2、系統(tǒng)工作模式

  2.1,、自動控制模式

  本系統(tǒng)啟動為自動控制模式.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開始倒計時,,當(dāng)?shù)褂嫊r至8s時黃燈開始閃爍(1s完成閃爍一次),,閃爍3s后,即倒計時至5s時,,南北方向左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈,,直行為紅燈;當(dāng)?shù)褂嫊r至0s時,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開始倒計時,同時黃燈開始閃爍3s;當(dāng)?shù)褂嫊r再次為0s,,黃燈閃爍完畢后,,南北方向數(shù)碼管從18s開始倒計時,同時東西直行方向?qū)礊榫G燈,,其余為紅燈,,并且數(shù)碼管從15s開始倒計時,,當(dāng)?shù)褂嫊r至8s時黃燈開始閃爍(1s完成閃爍一次),閃爍3s后,,即倒計時至5s時,,東西方向左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈,直行為紅燈;當(dāng)?shù)褂嫊r至0s時,,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開始倒計時,,同時黃燈開始閃爍3s;當(dāng)?shù)褂嫊r再次為0s,,黃燈閃爍完畢后,東西方向數(shù)碼管從18s開始倒計時,,同時南北直行方向?qū)礊榫G燈,,其余為紅燈,并且數(shù)碼管從15s開始倒計時,,以此方式循環(huán).

  2.2、手動控制模式

  1)當(dāng)系統(tǒng)工作在自動模式時,,如果按下當(dāng)前正在導(dǎo)通狀態(tài)的手動控制按鍵時,,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)的手動控制按鍵時,,系統(tǒng)將對當(dāng)前正在導(dǎo)通的狀態(tài)進(jìn)行3s的黃燈閃爍倒計時狀態(tài),,當(dāng)?shù)褂嫊r結(jié)束后,系統(tǒng)將進(jìn)入所按下的鍵的導(dǎo)通狀態(tài),,同時南北和東西方向的數(shù)碼管均顯示99;此時再按下其余的手動控制按鍵時,,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)工作在手動模式時,如果按下自動控制按鍵時,,系統(tǒng)將對當(dāng)前正在導(dǎo)通的狀態(tài)進(jìn)行3s的黃燈閃爍倒計時狀態(tài),,當(dāng)?shù)褂嫊r結(jié)束后,系統(tǒng)將進(jìn)入最初的自動控制模式.

  3)當(dāng)系統(tǒng)工作時,,如果系統(tǒng)處在南北直行方向?qū)〞r,,此時南北方向的人行橫道導(dǎo)通,人們可以通過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,,此時東西方向的人行橫道導(dǎo)通,,人們可以通過人行橫道穿越南北方向的人行橫道.

  3、Proteus仿真設(shè)計

  通過Proteus軟件對系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計結(jié)合仿真,,程序代碼通過Keil編輯,、編譯后生成HEX文件,然后通過點(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.

  

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  圖2 基于Proteus和Keil的仿真結(jié)果

  本文設(shè)計的交通燈控制系統(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,每個方向的三路交通燈同時運(yùn)行.除此之外,,本系統(tǒng)還設(shè)置了自動和手動兩種模式可供選擇,,一般情況下,本系統(tǒng)在自動狀態(tài)下運(yùn)行,,如果在交通運(yùn)行高峰時,,交警就會進(jìn)行疏導(dǎo),在此時,,交警可以將本系統(tǒng)切換到手動模式,,對交通進(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),、操作相對簡單,、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,。

  以上便是此次小編帶來的“電路仿真軟件”相關(guān)內(nèi)容,通過本文,,希望大家對本文介紹的內(nèi)容具備一定的認(rèn)知,。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦,,小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容,。最后,十分感謝大家的閱讀,,have a nice day!


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