交通灯控制系统设计流程
2018-11-12 11:41:37 点击:
一、 交通灯控制系统设计方案比较、设计与论证
1 电源提供方案
为使模块稳定工作,须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案
方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统复杂,且可能影响电路电平。
方案二:采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要,节约成本;缺点是输出功率不高。
综上所述,我们选择第二种方案。
2 显示界面方案
该系统要求完成倒计时、状态灯等功能。基于上述原因,我们考虑了三种方案:
方案一:完全采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字苻,无法胜任题目要求。
方案二:完全采用点阵式LED 显示。这种方案实现复杂,且须完成大量的软件工作;但功能强大,可方便的显示各种英文字符,汉字,图形等。
方案三:采用数码管与点阵LED 相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出,又要求有状态灯输出等,为方便观看并考虑到现实情况,用数码管与LED灯分别显示时间与提示信息。这种方案既满足系统功能要求,又减少了系统实现的复杂度。权衡利弊,第三种方案可互补一二方案的优缺,我们决定采用方案三以实现系统的显示功能。
3 输入方案:
题目要求系统能手动设灯亮时间、紧急情况处理,我们讨论了两种方案:
方案一:采用8155扩展I/O 口及键盘,显示等。该方案的优点是:
使用灵活可编程,并且有RAM,及计数器。若用该方案,可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。
方案二: 直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路,所以剩余的口资源还比较多,我们使用四个按键,分别是K1、K2、K3、K4。
由于该系统对于交通灯及数码管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用,故选择方案二。
二、理论分析与计算
1.交通灯显示时序的理论分析与计算
对于一个交通路口来说,能在最短的时间内达到最大的车流量,就算是达到了最佳的性能,我们称在单位时间内多能达到的最大车流为车流量,用公式:车流量= 车流 / 时间 来表示。
先设定一些标号如图2-1 所示。
1 电源提供方案
为使模块稳定工作,须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案
方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统复杂,且可能影响电路电平。
方案二:采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要,节约成本;缺点是输出功率不高。
综上所述,我们选择第二种方案。
2 显示界面方案
该系统要求完成倒计时、状态灯等功能。基于上述原因,我们考虑了三种方案:
方案一:完全采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字苻,无法胜任题目要求。
方案二:完全采用点阵式LED 显示。这种方案实现复杂,且须完成大量的软件工作;但功能强大,可方便的显示各种英文字符,汉字,图形等。
方案三:采用数码管与点阵LED 相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出,又要求有状态灯输出等,为方便观看并考虑到现实情况,用数码管与LED灯分别显示时间与提示信息。这种方案既满足系统功能要求,又减少了系统实现的复杂度。权衡利弊,第三种方案可互补一二方案的优缺,我们决定采用方案三以实现系统的显示功能。
3 输入方案:
题目要求系统能手动设灯亮时间、紧急情况处理,我们讨论了两种方案:
方案一:采用8155扩展I/O 口及键盘,显示等。该方案的优点是:
使用灵活可编程,并且有RAM,及计数器。若用该方案,可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。
方案二: 直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路,所以剩余的口资源还比较多,我们使用四个按键,分别是K1、K2、K3、K4。
由于该系统对于交通灯及数码管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用,故选择方案二。
二、理论分析与计算
1.交通灯显示时序的理论分析与计算
对于一个交通路口来说,能在最短的时间内达到最大的车流量,就算是达到了最佳的性能,我们称在单位时间内多能达到的最大车流为车流量,用公式:车流量= 车流 / 时间 来表示。
先设定一些标号如图2-1 所示。
- 上一篇: 陆丰市甲西镇博社村 2018/11/13
- 下一篇:2017MIECF主题:“创新绿色发展,可持续的未来” 2018/11/12