单片机交通灯课程设计报告
单片机交通灯课程设计
报告
IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
单片机课程设计题目：基于单片机的智能交通灯的设计
学院机电与信息工程学院
专业电子信息工程
年级2015级
学号
姓名张晋笙、张榜
指导教师邓凌云
成绩
2017年12月27日
摘要
随着社会主义的建设，城市的规模在不断扩大，城市的交通也在不断的提高和改进，交通的顺畅已经成为制约社会主义建设的一个重要因素。本系统采用单片机AT89S52来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过AT89S52芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键词：AT89S52单片机；交通灯；倒计时；时间显示
Abstract Withtheconstructionofsocialism,thecityscaleinexpandingconstantly,urba ntrafficisalsoinconstantimprovementandimprovement,,greenP1burningtime function;Trafficlightscirculationlighted,,simpleoperationandfunctione xpansionisstrong.
Keywords:AT89S52microcontroller,Trafficlights,Thecountdown,Timedispla y
目录
第一章绪论----------------------------------------------5 背景----------------------------------------------- 5
单片机概述----------------------------------------5 目的与意------------------------------------------5
方案的设计与论证-----------------------------------6 第二章总体设计---------------------------------------- 6 总体设计-------------------------------------------6
单片机的选择-------------------------------------- 7 第三章硬件设计----------------------------------------9 最小系统------------------------------------------9
按键电路-----------------------------------------10
显示模块电路设计---------------------------------10
图-------------------------------------------11
第四章交通信号灯控制系统的设计（软件设计）--------------12 十字路口交通信号灯具体的控制要求------------------12
十字路口交通信号灯示意图---------------------------12 软件设计应用环境--------------------------------- 13 软件设计流程------------------------------------- 14 程序分段作用解释----------------------------------16
仿真----------------------------------------------16
第五章参考文献-------------------------------------- 17 附件一：总体原理图-----------------------------------18
第一章绪论
1.1背景
随着城市机动车量的不断增加，许多大城市出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高澎路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路藕合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道车流量繁忙的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门待解决的主要问题。
单片机的概述
计算机系统的发展已明显地朝三个方向发展；这三个方向就是：巨型化，单片化，网络化。以解决复杂系统计算和高速数据处理的仍然是巨型机在起作用，故而，巨型机在目前在朝高速及处理能力的方向努力。单片机在出现时，I ntel公司就给其单片机取名为嵌入式微控制器（embeddedmicrocontroller）。单片机的最明显的优势，就是可以嵌入到各种仪器、设备中。这一点是巨型机和网络不可能做到的
单片机在目前的发展形势下，表现出几大趋势：
（1）可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。
（2）所集成的部件越来越多；NS（美国国家半导体）公司的单片机已把语音、图象部件也集成到单片机中，也就是说，单片机的意义只是在于单片集成电路，而不在于其功能了；如果从功能上讲它可以讲是万用机。原因是其内部已集成上各种应用电路。
（3）功耗越来越低和模拟电路结合越来越多。
随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高，单片机还会不断产生新的变化和进步，最终人们可能发现：单片机与微机系统之间的距离越来越小，甚至难以辨认。
目的与意义
本设计以单片机为核心，以LED数码管作为倒计时指示，根据设计的要求我们考虑了各功能模块的几种设计方案，以求最佳方案，实现实时显示系统各种状态，系统还增设了根据交通拥挤情况可分别设置主干道和次干道的通行时间，以提高效率，缓减交通拥挤。系统总体设计框图如图所示。
交通灯控制的框图如下图所示，主要有控制电路、按键电路、晶振电路、复位电路、显示电路、电源电路等电路组成。
方案设计
1.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。
2.完全采用数码管显示。这种方案优点是实现简单，可以完成倒计时功能。缺点是功能较少，只能显示有限的符号和数码字符。根据本设计的要求，采用此方案以实现系统的显示功能。
3.直接在I/O口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的端口资源还比较多。
第二章总体设计
总体设计
本设计以单片机为控制核心，采用模块化设计，共分以下几个功能模块：单片机控制系统、键盘及状态显示、倒计时模块等。
单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。它由单片机振荡电路、复位电路等组成。
系统采用双数码管倒计时计数功能，最大显示数字99。
灵活的控制方式、优化的物理结构是本设计的亮点。
种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。
通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展，正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、大存储容量、强I/O功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋势不外乎以下几个方面：
1、多功能
单片机中尽可能地把所需要的存储器和I/O口都集成在一块芯片上，使得单片机可以实现更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可编程计数器阵列）、WDT （监视定时器---看家狗）、高速I/O口及计数器的捕获/比较逻辑等。
有的单片机针对某一个应用领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统的芯片数量。例如，有的芯片以51内核为核心，集成了USB控制器、SMARTC
ARD接口、MP3解码器、CAN或者I*I*C总线控制器等，LED、LCD或VFD显示驱动器也开始集成在8位单片机中。
2、高效率和高性能
为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用RISC、流水线和DSP的设计技术，使单片机的性能有了明显的提高，表现为：单片机的时钟频率得到提高；同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，单片机的寻址能力、片内ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的数量和限制。
由于系统资源和系统复杂程度的增加，开始使用高级语言（如C语言）来开发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发难度，缩短开发周期，增强软件的可读性和可移植性，便于改进和扩充功能。
3、低电压和低功耗
单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性十分重要。由于CMOS等工艺的大量采用，很多单片机可以在更低的电压下工作（或），功耗已经降低到uA级。这些特性使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长的时间。
4、低价格
单片机应用面广，使用数量大，带来的直接好处就是成本的降低。目前世界各大公司为了提高竞争力，在提高单片机性能的同时，十分注意降低其产品的价格。
下面大致介绍一下单片机的主要应用领域和特点。
（1）家用电器领域
用单片机控制系统取代传统的模拟和数字控制电路，使家用电器（如洗衣机、空调、冰箱、微波炉、和电视机等）功能更完善，更加智能化和易于使用。
（2）办公自动化领域
单片机作为嵌入式系统广泛应用于现代办公设备，如计算机的键盘、磁盘驱动、打印机、复印机、电话机和传真机等。
第三章硬件设计
最小系统
图3-1.最小系统电路图
最小系统的作用：单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.
对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.
分四个部分：
1.晶振，至于大小由你单片机时钟周期要求而决定（用于计时，与两个电容并联使用，电容大小由你的晶振决定，一般用22pF）
2.复位电路（用于复位）
3.电源（用于供电，一般用电脑的USB口供电）
4.烧制程序的口（可用串口配合MAX232配合使用，也可以做个并口输入，这个要根据你使用单片机的种类决定，比如ATC可用并口，STC一般只用串口输入等等
按键电路
图3-2.按键电路图
说明：按键电路的作用是用于调节红路灯的延长时间和延长模式。
显示模块电路设计
该模块由共阳LED数码管组成，利用数码管的动态扫描原理，由三极管进
行锁存，当控制数码管的IO口P20和P21为低电平时（及三极管基极为低电平），则三极管导通，VCC通三极管给数码管供电，则数码管被点亮，利用数码管点亮的余辉和人眼的视觉暂留原理，则看起来数码管是同时被点亮的。
图3-3.显示模块
从设计完成的任务与要求来看，显示通行时间必须用二位数码管，从节省硬件资源的角度考虑，可采用扫描的方式来处理，对于7段数码管，占用7个单片机的I/O口，另外设置2个电子开关对2位显示进行配合，占用2个I/O端口，十字路口共需4组红绿灯，加上转换黄灯，一共是12只灯，须用12个端口进行控制，加上两个方向的紧急通行按钮，占2个I/O端口和一个蜂鸣器端口，因此实际占用的单片机I/O口为24个，为此，我们可以选用51系列单片机中的ATAT89S52来作为中央处理器。这款单片机的I/O口作为输出时，具有较大的吸收电流能力，因此我们可以选用共阳型数码管，这样由单片机的I/O 口就可以直接驱动，能简化硬件电路的设计。
图
图3-4PCB原理图
第四章交通信号灯控制系统的设计（软件设计）
十字路口交通信号灯具体的控制要求
(1)交通信号灯分布于东南西北，每个路口均有三个。南北方向绿灯和东西方向的绿灯不能同时亮；如果同时亮，则应自动立即关闭信号灯系统，并立即发出报警信号。系统工作后，首先南北红灯亮并维持30s；与此同时，东西绿灯亮，并维持25s时间，到25s时，东西绿灯熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮并维持5s，然后东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮；东西红灯亮并维持30s；与此同时，南北绿灯亮并维持15s；然后，南北
绿灯熄灭南北绿灯熄灭时，南北黄灯亮维持5s后熄灭；同时南北红灯亮，东西绿灯亮。至此，结束一个工作循环,如下交通信号灯变化表：
(2)在交通信号灯亮和闪烁的同时，路口设有两位七段码的显示器倒数计时，让车辆行人能够清楚地知道再过多久信号灯就会发生变化。以便于司机和行人能够在有限的时间内准确的通行。
十字路口交通信号灯示意图
交通信号灯共有12盏，每个路口各有红，黄，绿三盏，具体分布如下图所示：图4-2交通灯示意图
软件设计应用环境
本设计软件的设计是在KeilC51的环境下编译的。KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。C语言有以下特点：
1、语言简洁、紧凑、使用方便、灵活。C语言一共只有32个关键字，9种控制语句，程序书写自由，主要用小写字母表示，压缩了一切不必要的成分。
2、运算符丰富。C的运算符包含的范围很广泛，共有34种运算符，使得C 的运算类型极其丰富，表达式类型多样化，灵活使用各种运算符可以实现在其他高级语言中难以实现的运算。
3、数据结构丰富，具有现代化语言的各种数据结构，能用来实现各种复杂的数据结构的运算。
4、具有结构化的控制语句，用函数作为程序的模块单位，便于实现程序的模块化。
5、语法限制不太严格，程序设计自由度大。
6、C语言能进行位操作，能实现汇编语言的大部分功能，可以直接对硬件进行操作。因此，C既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，可用来写系统软件。C语言的这种双重性，使它既是成功的系统描述语言，又是通用的程序设计语言。
7、生成目标代码质量高，程序执行效率高。
8、用C语言写的程序可移植性好。基本上不用修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。
对操作系统和系统实用程序以及需要对硬件进行操作的场合，用C语言明显地优势于其他高级语言，有的大型应用软件也用C语言来编写。
软件设计流程
软件总体设计主要完成各部分的软件控制和协调。本系统主程序模块主要完成的工作是对系统的初始化，发送显示数据，同时对键盘进行扫描，等待外部中断，以及根据所需要的功能进行相应的操作。
交通灯根据其显示情况可以分为四个状态，可以通过定时来控制每个状态的时间；通过定时也可以向LED数码管中每隔1秒送一个数，显示该状态剩余
图4-4-1软件流程图
图4-4-2运行状态图
交通灯定时器模块
AT89S52单片机内部有3个定时器T0，T1和T2，本次设计中使用T0工作在方式1，即16位定时器，定时50ms，20次中断产生秒信号，从而控制红绿灯的点亮时间。
工作方式寄存器TMOD用来设置T0、T1的工作方式。这次实习中设置TMOD=0x01，即T0工作于方式0（16位定时器）。
内部定时器/计数器用作定时器时，是对机器周期计数，每个机器周期的长度是12个振荡周期。定时常数的设置可用一下方式计算：
机器周期=12/12MHz=1us
（65536-定时常数）*=50ms
所以定时常数是50000。
总原理图
图4-5总原理图
仿真
图4-6仿真
第五章参考文献
[1]刘勇.数字电路[M].电子工业出版社.2004
[2]杨子文.单片机原理及应用[M].西安电子科技大学出版社.2006
[3]刘华东.单片机原理与应用（第2版）[M].电子工业出版社.
[4]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].清华大学出版社，2006.
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[7]顾曙敏.单片机与串行时钟DS1307的接口设计[J].现代电子技术，2003，
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[9]陈毅，许飞，王学飞.基于单片机的交通灯智能控制系统[J].中国高新技术企业，2009年第15期.
附录一：程序
#include<> //调用单片机头文件
#defineucharunsignedchar//宏定义"uchar"代替"unsignedchar"。
#defineuintunsignedint //宏定义"uint"用来定义无符号整型数。
#include<>
uchara_a;
ucharcodesmg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,
0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,
0xff}; //数码管段选定义09A BCDEF 不显示//断码
uchardis_smg[8]={0};
ucharsmg_i=4;//显示数码管的个位数
//数码管位选定义
sbitsmg_we1=P2^0; //数码管位选定义
sbitsmg_we2=P2^1;
sbitsmg_we3=P3^6;
sbitsmg_we4=P3^7;
chardx_s=0,nb_s=0; //东西南北倒计时变量
sbitdx_red=P2^7; //东西红灯
sbitdx_green=P2^6; //东西绿灯
sbitdx_yellow=P2^5; //东西黄灯
sbitnb_red=P2^4; //南北红灯
sbitnb_green=P2^3; //南北绿灯
sbitnb_yellow=P2^2; //南北黄灯
ucharflag_jtd_mode;//交通灯的模式根据时间
bitflag_1s=0;
bitflag_500ms;
bitflag_dx_nb=0; //东西南北模式
ucharflag_5m_value;
uchari;
ucharflag_alarm; //模式
uchardx_time=30,nb_time=20;//东西、南北的时间
ucharflag_jdgz;//交通管制
voidsmg_we_switch(uchari)
{
switch(i)
{
case0:smg_we1=0;smg_we2=1;smg_we3=1;smg_we4=1;break;
case1:smg_we1=1;smg_we2=0;smg_we3=1;smg_we4=1;break;
case2:smg_we1=1;smg_we2=1;smg_we3=0;smg_we4=1;break;
case3:smg_we1=1;smg_we2=1;smg_we3=1;smg_we4=0;break;
}
}
voiddelay_1ms(uintq)
{
uinti,j;
for(i=0;i for(j=0;j<110;j++); } voiddisplay() { uchari; for(i=0;i { P0=0xff; //消隐 smg_we_switch(i); //位选 P0=dis_smg[i]; //段选 delay_1ms(3); } } voidtime0_init() { EA=1; //开总中断 TMOD=0X11; //定时器0、定时器1工作方式1 ET0=1; //开定时器0中断 TR0=1; //允许定时器0定时 } voidjiaotongdeng_dis() { if(flag_1s==1) { flag_1s=0; if(flag_dx_nb==0) //南北时间 { dx_s--; nb_s--; if(dx_s==5) nb_s=5; } if(flag_dx_nb==1) //东西时间 { dx_s--; nb_s--; if(nb_s==5) dx_s=5; } if(dx_s<0) { flag_dx_nb=~flag_dx_nb; if(flag_dx_nb==1) { dx_s=dx_time; //东西时间 nb_s=dx_time+5; } else { dx_s=nb_time+5; nb_s=nb_time; //南北时间 } } } dis_smg[0]=smg_du[dx_s%10]; dis_smg[1]=smg_du[dx_s/10]; dis_smg[2]=smg_du[nb_s%10]; dis_smg[3]=smg_du[nb_s/10]; if(flag_dx_nb==0) { if(dx_s>5) { dx_red=0;//亮 dx_green= 1; //灭 dx_yellow=1; //灭 nb_red=1;//灭 nb_green= 0; //亮 nb_yellow=1; //灭 flag_5m_value=0; }elseif(dx_s<=5) //当小于5秒时黄灯要闪了 { dx_red=0;//灭 dx_green= 1; //灭 dx_yellow=1; //灭 nb_red=1;//灭 nb_green= 1; //灭 if(flag_500ms==0) //黄灯闪烁 { nb_yellow=0; //亮 } else { nb_yellow=1; //灭 } } } if(flag_dx_nb==1) { if(nb_s>5) { dx_red=1;//灭 dx_green= 0; //亮 dx_yellow=1; //灭 nb_red=0;//亮 nb_green= 1; //灭 nb_yellow=1; //灭 flag_5m_value=0; }elseif(nb_s<=5) //当小于5秒时黄灯要闪了 { dx_red=1;//灭 dx_green= 1; //灭 nb_red=0;//亮 nb_green= 1; //灭 nb_yellow=1; //灭 if(flag_500ms==0) { dx_yellow=0;//亮 } else { dx_yellow=1;//灭 } } } } ucharkey_can; //按键值 voidkey() //独立按键程序 { staticucharkey_new; key_can=20;//按键值还原 P1|=0x1f; if((P1&0x1f)!=0x1f) //按键按下 { delay_1ms(1); //按键消抖动 if(((P1&0x1f)!=0x1f)&&(key_new==1)) { //确认是按键按下 key_new=0; switch(P1&0x1f) { case0x1e:key_can=4;break; //得到按键值 case0x1d:key_can=3;break; //得到按键值 case0x1b:key_can=2;break; //得到按键值 case0x16:key_can=1;break; //得到按键值 } } } else key_new=1; } ucharmenu_1,flag_s; voidkey_with() { if(key_can==4)//交通管制按键 { flag_jdgz++; if(flag_jdgz>5) flag_jdgz=0; if(flag_jdgz==1) //全部亮红灯 { dx_red=0;//亮 dx_green= 1; //灭 dx_yellow=1; //灭 nb_red=0;//亮 nb_green= 1; //灭 nb_yellow=1; //灭 } if(flag_jdgz==2) //东西红灯南北绿灯{ dx_red=0;//亮 dx_green= 1; //灭 dx_yellow=1; //灭 nb_red=1;//灭 nb_green= 0; //亮 nb_yellow=1; //灭 } if(flag_jdgz==3) //南北红灯东西绿灯{ dx_red=1;//灭 dx_green= 0; //亮 dx_yellow=1; //灭 nb_red=0;//亮 nb_green= 1; //灭 nb_yellow=1; //灭 } if(flag_jdgz==4) //南北绿灯东西绿灯{ dx_red=1;//灭 dx_green= 0; //亮 dx_yellow=1; //灭 nb_red=1;//灭 nb_green= 0; //亮 nb_yellow=1; //灭 } if(flag_jdgz==5) //南北黄灯东西黄灯{ dx_red=1;//灭 dx_green= 1; //灭 dx_yellow=0; //亮 nb_red=1;//灭 nb_green= 1; //灭 nb_yellow=0; //亮 } } if(key_can==1) //设置键 { menu_1++; if(menu_1>=2) { menu_1=0; } } if(menu_1==1) //设置东西的时间 { if(key_can==2) { dx_time++; //加1 if(dx_time>99) dx_time=99; } if(key_can==3) { dx_time--; //减1 if(dx_time<=5) dx_time=5; } dis_smg[0]=smg_du[10]; //显示为A dis_smg[1]=smg_du[10]; //显示为A dis_smg[2]=smg_du[dx_time%10]; //显示东西设置的时候 dis_smg[3]=smg_du[dx_time/10]; } if(menu_1==2) //设置南北的时间 { if(key_can==2) { nb_time++; //加1 if(nb_time>99) nb_time=99; } if(key_can==3) { nb_time--; //减1 if(nb_time<=5) nb_time=5; 机电工程学院课程设计报告 课程名称：单片机课程设计 专业班级： 13电本2班 学号： 2013041632 学生：罗炜 指导教师：王清辉、何文丰 完成时间： 报告成绩： 交通灯设计 一、设计任务与要求 设计基本要求： （1）车辆通行繁忙的十字交叉路口，设计一交通灯控制器，设东西方向通行时间为30秒，当剩余3秒时黄灯亮，南北方向通行时间为20秒，当剩余3秒时黄灯亮。（2）东西、南北方向各用三个（绿、黄、红）LED表示，并用数码管显示东西、南北方向的剩余时间。 （3）可利用按键修改时间参数，可以利用按键切换东西南北交通灯的当前状态（即立刻东西由红变绿，南北有绿变红，并按设定的时间工作）。 二、方案设计与论证 表2-1：交通灯的工作状态表 根据表2-1所示可将交通灯的工作状态设为以下几个步骤： 1、初始状态时即为东西方向绿灯通行27秒+3秒黄灯，此时南北红灯亮。 2、随后是南北方向绿灯通行17秒+3秒黄灯，此时东西红灯亮。 3、通过按模式选择键一次来切换东西南北交通灯的当前状态。（通过设置定时计时器T1实现交通灯的计时） 4、通过按模式选择键第二次切换至南北方向红绿灯的计时设置，通过加减按键来确定南北方向红绿灯的计时数。 5、确定南北方向计数值后，通过按模式选择键第三次切换至东西方向红绿灯的计 时设置，通过加减按键来确定东西方向红绿灯的计时数。 6、确定交通灯计时数后再按下模式选择键后，交通灯便进入工作状态。 时间计时的实现：采用定时中断实现秒的精确计时（详细方案入下列程序设计所示）。 按键输入的实现：通过编写按键读取函数，来实现交通灯的状态以及时间值得设定（详细方案入下列程序设计所示）。 三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51，交通规则 引言：随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、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，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，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: 该系统要求完成数码管倒计时（15s）、状态灯发光二极管（红、黄、绿）的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3) 输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案： 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 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。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 (4) 系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统. 单片机技术与应用 实验报告 实验名称：外部中断实验（急救车与交通灯）班级：11062811 学号：11061118 姓名：吕琳涛 指导老师：谷雨 2013年5月20日 1. 实验要求 由以74LS273作为输出口，控制4个双色LED灯（可发红，绿，黄光），模拟交通灯管理,并允许急救车优先通过的要求。有急救车到达时，两向交通信号为全红，以便让急救车通过。假定急救车通过路口时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前状态。本实验以按键为中断申请，表示有急救车通过。 2. 实验目的 1.学习外部中断技术的基本使用方法。 2.学习中断处理程序的编程方法。 3. 程序说明： 在本次实验中，我们可以确定外部中断的作用是用于有救护车行驶过来时对程序的进行的简单的控制。对于正常的红绿灯的亮灭我们可以参考第一个实验中流水灯的设计理念。综上所述我们这一次的实验就是流水灯与外部中断的结合。 通过对七种情况的罗列 1 0 0 1 0 1 1 0 南北绿，东西红 0 1 1 0 1 0 0 1 南北红，东西绿 1 0 0 1 1 1 1 1 只亮东西红 0 1 1 0 1 1 1 1 只亮南北红 0 0 0 0 0 1 1 0 南北黄，东西红 0 0 0 0 1 0 0 1 南北红，东西黄 0 0 0 0 1 1 1 1 全红 我们可以利用XBYTE[0xf200]这个函数对这几种情况进行读取与显 示，在不同情况进行显示的过程中我们用以前的delay函数进行时间上的规划从而达到依次显示的效果。 0x0f 全红XBYTE[0xf200]=0x0f; 0x96 南北绿，东西红XBYTE[0xf200]=0x96; 0x9f 只亮东西红XBYTE[0xf200]=0x9f; 0x06 南北黄，东西红XBYTE[0xf200]=0x06; 0x69 南北红，东西绿XBYTE[0xf200]=0x69; 0x6f 只亮南北红XBYTE[0xf200]=0x6f; 0x09 南北红，东西黄XBYTE[0xf200]=0x09; 在具体的实验代码编写过程中，我们会用到EA=1;EX0=1;IT0=1;用于设定外部中断0为跳变沿触发方式，默认为电平触发方式。interrupt 0函数是处理有救护车驶过时的情况。 至此，程序编写完成，放入软件中进行编译和下载。 井冈山大学 机电工程学院 单片机 课程设计报告 课程名称：单片机 设计题目：心形流水灯 姓名：玉红 专业：生物医学工程 班级：11级医工本一班 学号：110615017 指导教师:王佑湖 2013年11月27日 目录 1引言 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2设计要求……………………………………………… ..2 2 课题综述 (2) 2.1课题的来源 (2) 2.2面对的问题 (2) 3 系统分析 (2) 3.1 STC89C52单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 4 系统设计 (4) 4.1硬件设计 (4) 4.1.1硬件框图 (4) 4.1.2硬件详细设计 (5) 4.2 软件设计 (5) 4.3 硬件原理图 (6) 4.4 元件清单 (6) 4.5 硬件焊接 图 (6) 4.6 代码编写 (7) 5心得体会 (7) 6致 (8) 参考文献 (8) 1 引言 单片机课程设计主要是为了让我们增进对STC89C51单片机电路 的感性认识，加深对理论方面的理解。了解软硬件的有关知识，并掌握软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现应用系统打下良好基础。另外，通过简单课题的设计练习，使我们了解必须提交的各项工程文件，达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目 的。 1.1设计任务 设计一个单片机控制的流水灯系统 1.2设计要求 (1)32个LED灯; (2)可实现多种的亮灯(如左循环，右循环，间隔闪,90度交叉闪等)。 2 课题综述 2.1 课题的来源 当今社会，这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟，并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的应用更是广泛，较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习，所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。 2.2 面对的问题 这次课程设计是通过STC89C52位单片机实现。但面对的问题却是两方面的：一个是软件的设计，也就是实现流水灯控制功能的程序编辑；另一个是硬件的设计，需要我们自己连接、焊接电路板。而更为严峻的就是设计的最后还要将软硬件相结合。 3 系统分析 3.1 STC 89C52单片机引脚图及引脚功能介绍 本次设计的目的在于加深STC89C52单片机的理解，首先来简单认识一下，它的引脚如图3-1所示： 图3.1 STC89C52 51单片机综合实验交通灯设计报告 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 一实验题目 交通灯控制系统设计 二实验目的 1、学会用8051单片机开发简单的计算机控制系统； 2、学会用汇编语言和C语言开发系统软件； 3、学会8051单片机开发环境wave或Keil uVision3软件的使用； 4、学会Proteus软件的使用方法，会用Proteus单片机系统进行仿真； 5、学会Protel软件的使用方法，会用Protel绘制电气原理图和印制板图； 6、熟悉七位数码管显示的使用方法； 7、了解交通灯控制系统的基本组成。 三实验要求 交通灯处在十字路口上。它有红﹑黄﹑绿三种颜色的灯组成。红灯亮时道路上的车辆停止运行；黄灯是一种过渡用的信号灯，当它亮时，表示道路上的红绿色信号灯即将进行转换。下面拿东西南北四个方向来说明。当东西方向允许行车（或者左转）的时候，南北方向就禁止行车，即此时东西方向的绿灯亮红灯灭，而南北方向的绿灯灭红灯亮。反之当南北方向允许行车（或者左转）的时候，东西方向就禁止行车，即此时南北方向的绿灯亮红灯灭，而东西方向的绿灯灭红灯亮。交通灯配置示意图如图1所示。同时当有特殊的情况发生时，能手动控制各个方向的信号灯。设计任务就是将这一电路用单片机来实现具体的控制。 1 十字路口交通灯配置示意图 四 设计内容与原理 为了在后面的分析中便于说明，将南北方向允许直行命名为状态1，南北方向允许左转命名为状态2，南北方向行车到东西方向行车的转换阶段命名为状态3，将东西方向允许直行命名为状态4，东西方向允许左转命名为状态5，东西方向行车到南北方向方向行车的转换阶段命名为状态6。 假定直行绿灯点亮的时间为25s ，左转绿灯点亮的时间为20s ，黄灯点亮的时间为5s ，则对方红灯的点亮时间为50秒。黄灯每隔500ms 亮一次，之后灭500ms （亮灭一次叫作闪烁一次），一共闪烁5次，持续5s 。各个状态之间的变换情况如下： 具体显示周期如下： 单片机流水灯课程 设计 基于AT89C51单片机的流水灯 1 引言 1.1 课题简介 单片机全称叫单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 当前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：在智能仪器仪表上的应用，例如精密的测量设备；在工业控制中的应用，用单片机能够构成形式多样的控制系统、数据采集系统，例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算 机联网构成二级控制系统等；在家用电器中的应用可从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。单片机在医用设备领域中的应用，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等；在各种大型电器中的模块化应用，如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理)，就需要复杂的类似于计算机的原理。 本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示，并实现循环的速度可调。 1.2 设计目的 (1) 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 (2) 掌握汇编语言程序设计方法。 (3) 培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 1.3 设计任务及要求 (1) 彩灯用8个发光二极管代替。 (2) 电路具有控制彩灯点亮右移、左移、全亮及全灭等功能。 南航科院 单片机课程设计 题目交通灯程序设计 系(部) 信息工程系 专业(班级) 电子信息工程 学号 指导教师 单片机原理及应用课程设计任务书系(部)：专业：指导教师： 交通灯程序设计 摘要 本次单片机课程设计选择的题目是交通灯程序设计，主要是根据本学期所学的《单片机原理和接口技术》的知识，编写交通灯的控制程序，在WAVE6000集成调试软件上进行编译，并在Proteus 7 Professional软件上进行仿真，观看结果。在经过多次的调试和电路上的修改，实现了所需要的结果（达到了设计任务书上的要求）。主要涉及的容包括倒计时、中断等，使用芯片80C51进行程序控制。 关键词 AT89C51 LED显示交通灯 目录 1、交通灯程序 (5) 2、交通灯仿真电路 (8) 3、结论与心得 (9) 4、存在的不足及建议 (10) 参考文献 (10) 1、交通灯程序 #include 实验四单片机交通灯实验 1、实验要求 本实验分两部分，第一部分是普通交通灯的模拟:初始状态0为东西红灯,南北红灯.然后转状态1南北绿灯通车,东西红灯.过一段时间转状态,南北绿灯闪几次转两黄灯,延时几秒,东西仍然红灯,再转状态3,东西绿灯通车,南北红灯.过一段时间转状态4.东西绿灯山几次转黄灯,延时几秒,南北仍然红灯,,最后循环至状态1。 第二部分在以上的基础上当有急救车到达时,两项交通信号为全红,以便让急救车通过.假定急救车通过路口时间为10秒,急救车通过后,交通恢复中断前状态.被实验已按键为终端申请,表示有急救车通过. 2、实验电路图 （1）十二端口控制 （2）六端口控制 3、实验程序如下 (1) 十二位控制ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP IT0P MAIN: MOV P1,#0F0H MOV P0,#0FFH MOV A,#00H MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH SETB ET0 SETB EA SETB TR0 HERE: SJMP HERE IT0P: MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC A CJNE A,#50,L1 MOV P1,#0FCH MOV P0,#0F3H RETI L1: CJNE A,#100,L2 MOV P1,#03CH MOV P0,#0FFH RETI L2: CJNE A,#110,L3 MOV P1,#0FCH MOV P0,#0FFH RETI L3: CJNE A,#120,L4 MOV P1,#03CH MOV P0,#0FFH RETI L4: CJNE A,#130,L5 MOV P1,#0F3H MOV P0,#0FCH RETI L5: CJNE A,#180,L6 MOV P1,#0C3H MOV P0,#0FFH L6: CJNE A,#190,L7 MOV P1,#0F3H MOV P0,#0FFH RETI L7: CJNE A,#200,L8 MOV P1,#0C3H MOV P0,#0FFH L8: CJNE A,#210,BUTTON MOV P1,#0F0H MOV P0,#0FFH CLR A RETI BUTTON:RETI END (2) 六位控制ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP IT0P ORG 0013H LJMP IT1P MAIN: MOV P0,#09H MOV A,#00H MOV TL0,#0B0H MOV TMOD,#61H MOV TL0,#0FFH MOV TH0,#0FFH SETB ET0 SETB EA SETB TR0 SETB PX1 单片机原理及系统课程设计 评语： 考勤（10）守纪（10）过程（40）设计报告（30）答辩（10）总成绩（100） 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1001班 姓名：周兴 学号： 201009018 指导教师：李红 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013 年 3 月 7 日 基于单片机的LED流水灯系统设计 摘要 本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。本系统就是充分利用了8051芯片的I/O 引脚。系统以采用MCS-51系列单片机89C51为中心器件来设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示，并实现循环的速度可调。 关键词：单片机；LED流水灯；MCS-51 Abstract This design mainly to analyze calculator software and in the process of developing the steps, and from the practical experience of the calculator design has made the detailed analysis and research. This system is to make full use of the 8051 chip I/O pins. System to the MCS - 51 series microconteroller as the center Intel8C51 device to design LED running lights system, realize the eight LED neon light left and right cyclic display, and realize the circulation speed adjustable. Keywords: single chip microcomputer, LED running lights,MCS-51 重庆三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED显示等等组成交通灯演示系统。 系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51,交通规则 弓I 言:随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、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，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，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： 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3)输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案: 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口，实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 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。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM E经够用，故选择方案二。 (4)系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统? 单 片 机 /* * 实现基于C51的交通信号灯的控制操作 * 使用器件->> * 1.74HC138用于控制LED的位选码的设定 * 2.T0->>实现一个时间的定时操作（设置为10ms） * 3.P0->>作为LED现实的断码输出端 * 4.P1->>作为LED交通灯的信号灯的控制端 * 5.P2->>作为74HC138的为选码的控制端 * 6.P3.2->>作为一个复位的中断信号处理（与K1相连用于控制复位交通信号灯） * 需要考虑的一个问题是-》这个难道南北方向和东西方向的时间控制长短是一样的？#include 重庆三峡学院 课程设计报告书题目：基于单片机的交通灯设计 学院（系）： 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 制作日期2011年12月25日 目录 1.设计要求---------------------------------------------------- 01 2.系统设计方案---------------------------------------------- 01 3.硬件电路设计---------------------------------------------- 02 4.软件系统设计---------------------------------------------- 06 5.仿真与调试------------------------------------------------- 08 6.实训体会---------------------------------------------------- 13 7.附录---------------------------------------------------------- 14 摘要 单片微型计算机简称单片机，即把组成微型计算机的各个功能部件，如中央处理器（CPU ）、随机存储器（RAM ）、只读存储器（ROM ）、I/O 接口电路、定时器/计数器以及串行接口等集成在一块芯片中构成一个完整的微型计算机。设计一个基于单片机的交通灯设计。主要包括AT89c51单片机、复位电路、驱动控制芯片74LS240和74LS07及外中断等。实现控制各个路口的交通灯变化，通过外中断起 到紧急开关作用，加上复位电路，使其恢复成初始状态。 本设计主控芯片采用AT89C51单片机，配合其他基本设备完成设计。采用C51语言进行编程，编程后利用KEIL C51进行编译，生成对应用的HEX 文件，采用PROETUS 软件进行系统硬件的仿真模拟，检验功能。模拟试验成功后，焊接硬件电路，通过ISP 下载线将HEX 文件载入单片机内，完成整个设计进行实际操作，并实际记录单片机工作情况。 设计一个基于单片机的交通灯设计。主要包括AT89c51单片机、复位电路、驱动控制芯片74LS240和74LS07及外中断等。实现控制各个路口的交通灯变化，通过外中断起到紧急开关作用，加上复位电路，使其恢复成初始状态。 1. 设计要求 设计一个基本十字路口交通灯管理系统。初始化4个路口红灯全亮，2秒后切换为东西 路口红灯亮，南北绿灯亮，持续60秒，红绿灯切换过渡时红灯依旧亮，绿灯亮转变为黄灯闪烁5次，过程时间为5秒，然后切换为南北路口红灯亮，东西路口绿灯亮，持续时间60秒，过渡过程切换方式同上，5秒后，再次切换为东西路口红灯亮，南北绿灯亮。如此周而复始。 2.系统设计图 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支 干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮 南 东 课程设计说明书 课程名称：《单片机技术》 设计题目：交通灯设计 学院：电子信息与电气工程学院 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 2017年4 月20日 课程设计任务书 交通灯设计 摘要： 近年来随着科技的发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面的知识是不够的，还应该根据具体硬件结构软硬结合，加以完善。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊，那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用51系列单片机ATMEL89C51为核心控制器件来设计交通信号灯控制器，实现亮绿灯通行，亮黄灯闪烁并发声警示，亮红灯禁止通行的功能，并显示通行或禁止通行倒计时，紧急按键信号灯加时和紧急按键南北、东西红绿灯跳变。本系统使用性强，操作简单，容易实现，扩展功能强，可自行修改程序扩展自己想要实现的功能。 关键词：交通灯，单片机，复位电路 目录 1. 设计背景 (1) 1.1设计原因 (1) 1.2个人意义 (1) 2.设计方案 (1) 2.1总体方案提出 (1) 2.2稳压电源方案设计与分析 (1) 2.3复位电路方案设计与分析 (2) 3. 方案实施 (2) 3.1总体设计框图 (2) 3.2硬件设计 (3) 3.3软件设计 (6) 3.4电路仿真 (10) 3.5制板子与安装过程 (11) 3.6软硬件调试 (11) 4. 结果与结论 (12) 5 收获与致谢 (12) 6. 参考文献 (12) 7. 附件 (13) 7.1硬件电路图 (13) 实验报告实验名称:交通灯实验 姓名 班级 日期 实验要求： 1. 请使用单片机系统主机板和单片机系统键盘、显示板设计一个硬件系统，最终实 现一个交通路口红绿灯的控制。用两个数码管显示秒，8个LED灯分成四组，分别作为十字交叉路口的红绿灯。 2. 相对双向绿灯的最后几秒时，绿灯要闪烁，即亮灭交替，亮灭时间均为0.5秒， 然后变成红灯。 3. 每组同学可自行设计进行连接，形成一个单片机硬件系统。 4. 模拟调试完成后，用STC-ISP下载编程软件将生成的*。HEX文件在线下载到单片 机中。 5.下载后，按复位键执行程序，检验程序运行结果。 硬件连线方案： 程序流程图： 源代码： #include 课程设计 课题名称智能交通信号灯姓名 学号 班级 专业 所在系 指导教师 完成日期 智能交通信号灯 摘要 本设计是在熟练掌握单片机及其仿真系统使用方法基础上，综合应用单片机原理、微机原理等课程方面的知识，设计一个采用AT89C52单片机控制的交通灯控制电路。该设计结合实际情况给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路口交通灯的状态循环显示，并对程序流程图进行详细讲解分析。交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。根据给出的要求设计交通灯东西、南北两干道交于一个十字路口各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换且黄灯亮的时间为东西、南北两干道的公共停车时间。关键词：电子线路；AT89C52 ； LED 交通灯。 目录 一、绪论 (4) 二、总体设计方案 (4) 1.设计思路 (4) 2.设计目的 (5) 3.设计任务和内容 (5) (1)设计任务 (5) 4.电源提供方案 (5) 5.复位方案 (5) 6.输入方案 (5) 三、显示界面方案 (6) 四、交通管理的方案论证 (7) 五、芯片简介 (7) 1．AT89S52单片机简介 (7) 2.主要性能 (8) 3.功能特性描述 (8) 六、设计原理分析 (10) 1.交通灯显示时序的理论分析与计算 (10) 2.交通灯显示时间的理论分析与计算 (12) 七、LED数码管显示模块 (13) 1.静态显示方式 (13) 八、复位电路 (14) 九、晶振电路 (15) 十、总结与谢词 (15) 十一、参考文献 (16) 十二、附录 (16) 附录1：程序清单 (16) 附录2：电路设计图 (18) 目录 1 引言 (1) 2课题综述 (1) 2.1 课题的来源 (1) 2.2课题的意义 (1) 2.3预期的目标 (1) 2.4面对的问题 (1) 2.5课题的技术 (2) 3系统分析 (2) 3.1涉及的基础知识 (2) 3.280C51单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 3.3 解决问题的基本思路 (3) 3.4总体方案 (3) 4系统设计 (3) 4.1硬件设计 (3) 4.2 软件设计 (4) 4.3元件清单 (4) 4.4硬件原理图 (5) 4.5 硬件焊接图 (6) 4.6设计主要功能 (6) 5代码编写 (6) 6程序调试 (7) 结论 (8) 致谢 .................................................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 .............................................................................................. 错误！未定义书签。 1 引言 单片机课程设计主要是为了让我们增进对80C51单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解。了解软硬件的有关知识，并掌握软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现应用系统打下良好基础。另外，通过简单课题的设计练习，使我们了解必须提交的各项工程文件，达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 2课题综述 2.1课题的来源 当今社会，这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟，并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的应用更是广泛，较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习，所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。 2.2课题的意义 这次单片机课程设计是为了通过对流水灯控制的设计加强学生团队配合的能力和创造力；综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。能够让学生深入真是的体会到所学的理论知识和实践相结合的过程。找出自身的不足并加以改正。 2.3预期的目标 对8个LED灯设计5种流水灯显示方式，用一个按键进行方式选择，并用一个数码管显示方式编号；用两个键来控制流水灯流动的速度。 2.4面对的问题 这次课程设计是通过80C51位单片机实现。但面对的问题却是两方面的：一个是软件的设计，也就是实现流水灯控制功能的程序编辑；另一个是硬件的设计，需要我们自己连接、焊接电路板。而更为严峻的就是设计的最后还要将软硬件相结合。首先我们需要通过protel将设计的实物的电路图画出来，再根据电路图连接实物电路。 单片机原理及应用课程设计报告 系别：物理系 专业：电子信息工程 指导教师： 班级：1504 学号： 姓名： 2018.5 课程设计任务书 目录 一、绪言 (1) 二、方案比较与论证 (1) 2.1 系统整体流程图 (1) 2.2 单片机的选择方案论证 (1) 2.3 89C51单片机引脚功能说明 (2) 2.4单片机最小系统 (5) 三、硬件电路设计 (6) 3.1 交通灯控制系统电路图 (6) 3.2 晶振电路的设计 (7) 3.3 LED灯电路的设计 (7) 3.4 主要元器件选择 (8) 四、程序设计 (8) 五、交通灯控制系统仿真 (10) 六、结束语 (11) 七、参考文献 (11) 一、绪言 近年来，随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，正在不断的应用到实际生活中，并且根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。 二、方案比较与论证 2.1 系统整体流程图 2.2 单片机的选择方案论证 方案一：采用可编程逻辑期间CPLD 作为控制器。CPLD可以实现 系统实验报告 学院XXXXXXXXX 专业XXXXXX 姓名XXXXX 学号XXXXXXX 一、本设计拟实现的功能 1．时钟：四只数码管低二位0~59计数后给高二位0~59计数（即分秒计时），一只按键控制开始、结束； 2.交通灯：灯和数码管结合，模拟十字路口的交通灯的点亮与熄 灭，数码管倒计时显示时间。 二、所用器件的功能、引脚图 1.所用器件：AT89S51、74LS47、LM7085 2.所用器件功能、引脚图 a)AT89S51 AT89S51引脚图 AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。 主要性能特点 1、4k Bytes Flash片内程序存储器； 2、128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）； 3、32个外部双向输入/输出（I/O）口； 4、5个中断优先级、2层中断嵌套中断； 5、6个中断源； 6、2个16位可编程定时器/计数器； 7、2个全双工串行通信口； 8、看门狗（WDT）电路； 9、片内振荡器和时钟电路； 10、与MCS-51兼容； 11、全静态工作：0Hz-33MHz； 12、三级程序存储器保密锁定； 13、可编程串行通道； 14、低功耗的闲置和掉电模式。 桂林电子科技大学信息科技学院《单片机交通灯》实训报告 学号0951100231 姓名贾小丹 指导教师：韩剑易艺李德明 2011 年09 月22 日 交通灯控制系统 一、 任务 利用AT89S52单片机控制各个路口红绿灯及时间显示，设计一个交通灯控制系统。 二、 基本原理 利用51单片机控制各个路口红绿灯及时间显示。 模拟交通灯示意图： 东 南 西 北 次 干 道 主 干 道 设计的重点： 1、各个路口红绿灯亮灭的规则，暂不考虑左转方向； 2、倒计时的实现，利用单片机的定时器进行计数得到秒信号； 3、时间显示：东西南北四个方向的时间一致，当东西方向为60秒绿灯通行时间，同时南北方向为60秒红灯禁止时间，因此硬件连接时可考虑东西南北方向可采用同一接法；最后相当于2个数码管动态显示，具体见参考电路框图。 4、按键设置（扩展要求）：设置键按一次，设置主干道通信时间（即次干道禁止时间），按第二次，设置主干道禁止时间（即次干道通信时间），按第三次，可作为紧急通信键。设置时间需要确定，可通过确定键实现，也可通过延时确定，如10秒。当然也可根据需要增加相应的按键。 参考电路框图 三、性能指标要求 1、各方向的红、绿色信号灯能按照设定规则运行； 2、绿灯亮之前，黄灯闪烁5次； 3、红灯和绿灯倒计时间能够正确显示； 4、两干道的车辆不会会车冲突。 5、可以扩展其他功能（如按键设置时间，按键模拟警车。 四 方案论证 一、 方案比较论证 方案一：纯数字电路方式 用数电器件设计：时钟分频模块，交通灯亮灭控制模块，交通灯显示模块，倒计时计数模块，倒计时显示模块，实现交通灯的控制和显示功能。优点是不需要软件编程控制，缺点是硬件规模庞大且不能实现延时可调。 方案二：FPGA/CPLD 方式 FPGA/CPLD 除了完成交通灯控制、存储和显示功能外，还可进行人机交 单 片 机 12只 发光 二极 管 （红、 黄、绿） 按键（设置、+、-、确定） 2位一体 共阴数码单片机交通灯实训报告
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