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方案方面有关论文范文文献,与山东省第九届大学生电子设计竞赛试题(A题)相关论文格式
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摘 要本系统由单片机系统、键盘、LCD显示、交通灯演示系统组成.系统包括人行道、左转、右转,以及基本的交通灯的功能.系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、语音提示、LCD信息显示、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能.
方案设计与论证
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.该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、信息提示等功能.基于上述原因,我们考虑了三种方案：
方案一：完全采用LCD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LCD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,可方便地显示各种英文字符、汉字、图形等.
该文来源 http://www.sxsky.net/benkelunwen/060279055.html
方案三：采用LED与点阵LCD相结合的方法.因为设计既要求倒计时数字输出,又要求有汉字信息提示及图形输出等,为方便观看并考虑到现实情况,用LED与LCD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、二方案的优缺点,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：采用ZLG7289来控制键
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由于该系统对于交通灯及LCD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.
4．交通灯演示方案
采用在面板上焊接三色发光二极管模拟交通红绿灯,以发光二极管拼出小人状（并闪烁）/箭头状作为人行提示/左右转提示,简单明了.
系统设计
1．总体设计
⑴系统总框图如图1所示.其中,键盘控制电路采用2×8键盘,由单片机外接ZLG7289控制；单片机最小系统为系统的主控制器,用以控制其他模块协调工作；LCD显示模块用以显示提示信息,如天气、路况等,接口电路简单,由单片机控制；LED显示（倒计时）模块由单片机外接ZLG7289控制,经排线与交通灯演示模块相连,用以显示交通灯倒计时时间；控制接口电路用于连接单片机系统与交通灯演示模块,该电路含74lS139(二四译码器)、74lS373（数据锁存器）,可使交通灯正常工作；交通灯演示模块用于演示系统的工作情况,该模块主要由发光二极管构成；语音提示模块采用现成的2532-120单段录放板（可录音及重复播放）,用以完成语音提示.
（2）交通灯各状态说明.交通灯在通常工作条件中有五种状态：绿灯＋人行道（S1）；绿灯＋右转（S2）；黄灯（S3）；红灯＋左转（S4）；红灯（S5）五种状态.
状态说明：(S1)绿灯＋人行道：车辆前行,行人可通过人行道；(S2)绿灯＋右转：车辆可向前、向右行驶；(S3)黄灯：过渡状态；(S4)红灯＋左转：车辆向左行驶,但不能前行；(S5)红灯：禁止通行与转弯（注：红黄绿等均为前行方向的信号指示灯,济南较大路口均为此种设计,只是左转、人行无红灯指示）,图2为状态图.表1为真值表（注：R、G、Y、L、Rt、M分别表示红灯、绿灯、黄灯、左转、右转、人行道灯）.
本系统还设计了应急情况处理；在紧急情况下,设置交通灯状态.全红为东南西北所有方向禁止通行；南北红、东西绿为南北方向禁行,东西方向通行；东西红、南北绿为东西方向禁行,南北方向通行.
2．各模块设计
(1)单片机及键盘控制模块单片机采用89C52.对交通灯的控制主要用其中的计数器定时来完成.一方面要完成对各模块的控制,另一方面也要协调好各模块的时序及口线冲突问题.
键盘采用7289串行控制.包括数字键0～9、时间设置键、回车键、紧急情况控制键、模式转换键、手动控制键及恢复键,时间设置可分别设计各方向的通行时间,其设置的时间应符合以下公式：
Tr1等于Tg2+Ty2+Tl2+Tl1
Tg1等于Tm1+Trt1
Tr2等于Tg1+Ty1+Tl1+Tl2
Tg2等于Tm2+Trt2
模式转换功能为根据交通状况切换到预先设定好的通行时间模式,或切换回原来模式.手动控制为手动控制各个方向的通行时间,具有灵活的特性.恢复键是从紧急状态或手动控制状态返回正常状态.
（2）LCD和LED显示模块LED用来实现倒计时功能,可直接从7289的接口上接过来,其控制较为简单.
LCD用来显示提示信息及在时间设置时的提示功能,其电路如图3所示.
（3）交通灯演示模块交通灯用发光二极管代替,因为P2口过一段时间后其值会发生变化,故采用P2口加锁存器和P3口一起来控制.其电路图如图4.
软件系统
流程图如图5所示.在本刊的网站上（.eleworld.）给出了源程序,供读者参考.
根据方案设计的要求,调试过程共分三大部分：硬件调试、软件调试和软硬联调.
1．硬件调试
⑴交通灯演示电路的调试交通灯模块由多个发光二极管组成,接线繁琐,极易出错.检查二极管无故障、导线无断线、连线接头无互相搭联后可先写一个软件调试程序,依次检查东南西北方向的指示灯（发光二极管）是否点亮；若未点亮,则可能是连线接错.根据灯的亮灭情况依次查找直到电路正常工作为止.
⑵倒计时电路调试倒计时电路主要由数码管组成.当交通灯程序写好后,倒计时的显示可与最小系统板上两组数码管显示比较（系统板上的这两组数码管用以检查倒计时工作情况）.
⑶语音提示电路的调试本系统采用现成的语音板.语音板上电后若不能工作,可将录音板首先复位,然后录音,再重放.依上操作,直到语音板正常工作.
⑷其它电路的调试主要看接口以及连线是否正确.
2．软件调试
本系统的软件系统很大,全部采用汇编语言编写,除语法与逻辑差错外,当确认程序没问题时,直接下载到单片机仿真调试.采取自下到上的方法,单独调好每一个模块,最后完成一个完整的系统调试.
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3．软硬联调
系统做好后,进行系统的完整调试.
（1）初始化后,两个方向通行时间完全相等.Tr1等于Tr2等于19s,Tg1等于Tg2等于12s,Ty1等于Ty2等于2s,Tl1等于Tl2等于5s,Trt1等于Trt2等于4s,Tm1等于Tm2等于8s,各灯运行及倒计时情况良好.
（2）按模式转换键后,按预先装入的模式2进行工作,完成后,会按重新设置的时间进行.
（3）按设置键后,进行时间设置
（4）按紧急预案键后,先出现全红状态,再按一下该键,又出现一方通行状态,再按,则另一方通行.如此循环.
按手动控制键后,进行手动控制,每按一次,灯会转到下一个状态.
按恢复键对上两者进行恢复到正常状态.
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