基于新型规则的可编程交通控制系统设计

　　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共模电感器间以及根据具体情况手动控制等功能。

　　一 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一体成型电感器

　　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；缺共模电感点是输出功率不高。

　　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，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等。

　　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，又要求有汉工字电感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，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： 采用ZLG7289来控制键盘及数码管显示。由于7289是串行控制方式，有专用的命令字，控制起来简单，且占用较少口线。其电路共模电感图如图（1）。

　　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。

　　8155与单片机接口

　　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；且实现简单，清晰明了。

　　二．系统设计

　　1总体设计

　　⑴系统总框图如下：

　　⑵模块说明

　　※ 1键盘控制电路：2×8键盘，由单片机外接ZLG7289控制。

　　※ 2单片机最小系统：系统的主控制器，用以控制其他模块协调工作。

　　※ 3 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。

　　※ 4 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。

　　※ 5 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。

　　※ 6交通灯演示模块:演示系统的工作情况。该模块主要由发光二极管构成

　　※ 7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。

　　⑶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。