十字路口红绿灯单片机课程设计
黄河科技学院课程设计任务书
工学院机械系机械设计制造及其自动化专业10 级班学号姓名指导教师
题目: 彩灯控制器的设计
课程:单片机课程设计
课程设计时间 2013年10月28日至2013年11 月10 日共2 周
一、设计要求：
利用AT89C51单片机的4位数字加法计算器，能进行加减运算。
创新要求：
功能键能清零、超出位数光报警提示、违规操作声报警
二、设计方案分析：
采用4×4键盘，键盘定义十个数字键，六个功能键，使用串行动态显示显示运算结果。主程序进行初始化，采用行列扫描进行查表得出键值，每次按键后调用显示子程序。
主要单元电路的设计
复位电路
复位电路采用上电复位与手动复位相结合的方案。上电复位时，上电瞬间RST 端的电位与VCC相同，即为高电平，随着充电电流的减小，RST端的电位逐渐下降。只要高电平保持时间足够长，就可以使AT89C52有效地复位。手动复位时，按下复位按钮，电容C1通过R2电阻迅速放电，使RST端迅速变为高电平，复
位按钮松开后，电容通过R和内部下拉电阻放电，逐渐使RST端恢复为低电平。
电路如图所示
晶振电路
晶振电路是单片机的心脏，它用于产生单片机工作所需要的时钟信号，晶振电路给数字钟提供一个频率稳定准确的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定，晶振电路如图
键盘电路的设计
键盘可分为两类：编码键盘和非编码键盘。编码键盘是较多按键（20个以上）和专用驱动芯片的组合，当按下某个按键时，它能够处理按键抖动、连击等问题，直接输出按键的编码，无需系统软件干预。通用计算机使用的标准键盘就是编码键盘。当系统功能比较复杂，按键数量很多时，采用编码键盘可以简化软件设计。但大多数智能仪器和电子产品的按键数目都不太多（20个以内），为了降低成本和简化电路通常采用非编码键盘。非编码键盘的接口电路有设计者根据需要自行决定，按键信息通过接口软件来获取。本课题需要的是16个按键，故选择用非编码键盘。
计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一
个按键。这样键盘上按键的个数就为4×4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。
建立键码值，建立键值码表TABLE如下：
0CH 08H 04H 00H
0DH 09H 05H 01H
0EH 0AH 06H 02H
0FH 0BH 07H 03H
对应的键盘按键为：
×8 4 0
÷9 5 1
= + 6 2
功能－7 3
报警电路
当超出位数时，调用喇叭程序，信号通过三极管放大后驱动扬声器，发出相应的声音。如图所示
三、硬件电路设计图
用P1.0~P1.3作为行扫描输出，P1.4~P1.7作为列扫描输入，P0.0~P0.3作为键值码输出送出译码器7447，7447是美国仙童公司生产的BCD码到7段数码管的译码器驱动芯片。它负责将4位BCD码十进制数转换成对应的7段数码管信
号，送到数码管的7位段选输入端。译出的显示码送入数码管的段驱，P0.4~P0.6控制译码器74LS138，74LS138译码器负责数码管显示扫描时依次通过译码选中数码管中，译码输出控制数码管的位驱。电路图如下图所示：
四、软件部分设计
程序工作过程如下：
(1)首先赋予显示缓冲初始值‘00’，并把数据存储单元清零。
(2)主程序调用键盘扫描子程序，判断键值，是数字第一次直接赋予34H单元，如是第二次输入数字，则把第一次值乘十后与第二次值相加，结果存储到33H单元，如是第三次输入数字，则把前两次值乘十后与第三次值相加，结果存储到32H单元，在等待运算符号的按下，按下等于号就直接计算并显示，如加减乘除就运算后把按键次数清零，表示可以输入下一操作数，与第一次相同，并等待等于键按下。清零键则不管在任何情况下都清零，相当于软复位。
(3)在扫描完键盘后，调用数据显示转换子程序把值转换为七段码。
(4)调用数码管动态显示子程序，显示数值，重新循环。
系统总流程图
主程序主要是用来进行初始化的，调用其他子程序，清空各个标志位，清
空缓存区，读取键码，判断功能，在LED 上作出回应。 （1）数字送显示缓冲程序设计
简易计算器所显示的数值最大位四位。要显示数值，先判断数值大小和位数，如果是超过四位，将不显示数字，并调用喇叭程序提示错误。可重新输入数字，再次计算。
(2）运算程序的设计
首先初始化参数，送LED 三位显示“0”，其它位不显示。然后扫描键盘看是否有键输入，若有，读取键码。判断键码是数字键、清零键还是功能键，是数值键则送LED 显示并保存数值，是清零键则做清零处理，是功能键则又判断是“=”还是运算键，若是“=”则计算最后结果并送LED 显示，若是运算键则保存相对运算程序的首地址。
流程图
判断按键
存入内存单元
Y
将第一次输入的数字×10 +第二次输入的数字
Y
N
是否是数字键
扫描键盘 有输入则计算键值
计算结果并送内存单元
是否是清零
Y
N
等待输入等号 开始
是否第一次输入数
字
N
五、调试与仿真
下面用KEIL uVision3与proteus仿真软件介绍十进制加法计算器的仿真与调试。
Keil C51单片机软件开发系统
（一）系统的整体结构
C51工具包的整体结构中，其中uVision是C51 for Windows的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。
（二）采用KEIL 开发的89c51单片机应用程序步骤：
1. 在uVision 集成开发环境中创建新项目（Project），扩展文件名为.UV2,并为该项目选定合适的单片机CPU器件（本设计采用ATMEL 公司下的
AT89C51）
2. 用uVision 的文本编辑器编写源文件，可以是汇编文件（.ASM）,也可以使C语言文件（扩展名.C），并将该文件添加到项目中去。一个项目文件可以包含多个文件，除了源程序文件外，还可以是库文件、头文件或文本说明文件。
3. 通过uVision 3 的相关选择项，配置编译环境、连接定位器以及Debug
调试器的功能。
4. 对项目中的源文件进行编译连接，生成绝对目标代码和可选的HEX文件，
如果出现编译连接错误则返回到第2步，修改源文件中的错误后重构整个项目。
5. 对没有语法错误的程序进行仿真调试，调试成功后将HEX文件写入到单片机应用系统的ROM中。
proteus的操作
（一）硬件电路图的接法操作
1.放置选择（删除）元器件
2.移动元器件
3.缩放视图
4.连接导线
5.仿真，调试
（二）单片机系统PROTEUS设计与仿真过程
Proteus强大的单片机系统设计与仿真功能，使它可成为单片机系统应用开发和改进手段之一。全部过程都是在计算机上通过Proteus来完成的。其过程一般也可分为三步：
1.在ISIS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气检测等，简称Proteus电路设计。
2.在Keil平台上进行单片机系统程序设计、编辑、汇编编译、代码级调试，最后生成目标代码文件（*.hex）。简称Proteus源程序设计和生成目标代码文件。
3.在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中，并实现单片机系统的实时交互、协同仿真。它在相当程度上反映了实际单片机系统的运行情况。简称Proteus仿真。
（三）Proteus中课程设计的仿真结果
在Proteus中将硬件电路全部接好以后，将Keil中生成的.hex文件导入到单片机中，点击开始仿真按钮，电路开始仿真。可以观察到：数码管显示“000”；分别依次按下按键“5”、“+”、“6”和“=”，可以看到数码管显示“11”；也可以分别调试其它功能键，结果发现调试结果与预期的理论值相吻合，即本次课设已成功。
（四）程序清单：
JG EQU 50H ;结果存放
JG1 EQU 51H ;中间结果存放
GONG EQU 52H ;功能键存放
ORG 0000H
START: MOV R4,#06H
MOV GONG,#0
MOV R0,#31H
CLEAR: MOV @R0,#00H
INC R0
DJNZ R4,CLEAR ;清除31H~34H地址单元的内容MLOOP: CALL DISP ;调显示子程序
WAIT: CALL TESTKEY ;判断有无按键
JZ WAIT
CALL GETKEY ;读键
INC R3 ;按键个数
CJNE A,#0,NEXT1 ;判断是否数字键
LJMP E1 ;转数字键处理
NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2
LJMP E1
NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3
LJMP E1
NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4
LJMP E1
NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5
LJMP E1
NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6
LJMP E1
NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7
LJMP E1
NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8
LJMP E1
NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9
LJMP E1
NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10
LJMP E1
NEXT10: CJNE A,#0AH,NEXT11 ;判断是否功能键
LJMP E2 ;转功能键处理
NEXT11: CJNE A,#0BH,NEXT12
LJMP E2
NEXT12: CJNE A,#0CH, NEXT13
LJMP E2
NEXT13: CJNE A,#0DH,NEXT14
LJMP E2
NEXT14: CJNE A,#0EH,NEXT16
LJMP E2
NEXT15: LJMP E3 ;判断是否清除键
E1: CJNE R3,#1,N1 ;判断第几次按键
LJMP E11 ;为第一个数字
N1: CJNE R3,#2,N2
LJMP E12 ;为第二个数字
N2: CJNE R3,#3,N3
LJMP E13 ;为第三个数字
N3: CJNE R3,#4,N4
LJMP E13 ;为第四个数字
N4: LCALL ERROR ;调用错误警示喇叭程序LJMP E3 ;第五个数字转溢出
E11: MOV R4,A ;输入值暂存R4
MOV 34H,A ;输入值送显示缓存
MOV 33H,#00H
MOV 32H,#00H
LJMP M LOOP ;等待再次输入
E12: MOV R7,A ;个位数暂存R7
MOV B,#10
MOV A,R4
MUL AB ;十位数
ADD A,R7
MOV R4,A ;输入值存R4
MOV 32H,#00H ;输入值送显示缓存
MOV 33H,34H
MOV 34H,R7
LJMP MLOOP
E13: MOV R7,A
MOV B,#10
MOV A,R4
MUL AB
JB OV,E3 ;输入溢出
ADD A,R7
JB CY,E3 ;输入溢出
MOV R4,A
MOV 32H,33H ;输入值送显示缓存
MOV 33H,34H
MOV 34H,R7
LJMP MLOOP
E3: MOV R3,#0 ;按键次数清零
MOV R4,#0 ;输入值清零
MOV JG,#0 ;计算结果清零
MOV GONG,#0 ;功能键设为零
MOV 32H,#00H ;显示清空
MOV 33H,#00H
MOV 34H,#00H
LJMP MLOOP
E2: MOV 34H,#00H
MOV 33H,#00H
MOV 32H,#00H
MOV R0,GONG ;与上次功能键交换
MOV GONG,A
MOV A,R0
CJNE A,#10,N21 ;判断功能键
LJMP JIA ;"＋"
N21: CJNE A,#11,N22
LJMP JIAN ;"－"
N22: CJNE A,#12,N23
LJMP C HENG ;"*"
N23: CJNE A,#13,N24
LJMP CHU ;"/"
N24: CJNE A,#0,N25
LJMP FIRST ;首次按功能键
N25: LJMP DEN ;"="
N4: LJMP E3
FIRST: MOV JG,R4 ;输入值送结果
MOV R3,#0 ;按键次数清零
LJMP DISP1 ;结果处理
JIA: MOV A,JG ;上次结果送累加器 ADD A,R4 ;上次结果加输入值
JB CY,N4 ;溢出
MOV JG,A ;存本次结果
MOV R3,#0 ;按键次数清零
LJMP DISP1
JIAN: MOV A,JG
SUBB A,R4 ;上次结果减输入值
JB CY,N4 ;负数溢出
MOV JG,A
MOV R3,#0
LJMP DISP1
CHENG: MOV A,JG
MOV B,A
MOV A,R4
MUL AB ;上次结果乘输入值
JB OV,N4 ;溢出
MOV JG,A
LJMP DISP1
CHU: MOV A,R4
MOV B,A
MOV A,JG
DIV AB ;上次结果除输入值
MOV JG,A
MOV R3,#0
LJMP DISP1
DEN: MOV R3,#0
LJMP DISP1
DISP1: MOV B,#10
MOV A,JG ;结果送累加器
DIV AB ;结果除10
MOV JG1,A ;暂存"商"
MOV A,B ;取个位数
MOV 34H,A ;个位数送显示缓存
MOV A,JG1
JZ DISP11 ;结果是否为一位数
MOV B,#10
MOV A,JG1
DIV AB
MOV JG1,A
MOV A,B
MOV 33H,A ;十位送显示缓存
MOV A,JG1
JZ DISP11 ;结果是否为二位数
MOV B,#10
MOV A,JG1
DIV AB
MOV JG1,A
MOV A,B
MOV 32H,A ;十位送显示缓存
MOV A,JG1
MOV 31H,A ;百位数送显示缓存DISP11: LJMP MLOOP
DISP: MOV R0,#34H
DIR1: MOV DPTR,#SEGTAB
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
CJNE R0,#34H,DIR2
SETB P2.0
CALL D1MS
CLR P2.0
DEC R0
SJMP DIR1
ERROR:
X1: LCALL BZ ;调用喇叭响应程序
CLR 26H.0 ;调用喇叭响应程序结束
LCALL DELAY
CLR 26H.0
BZ: MOV C,26H.1
CPL P2.4
MOV R7,#0FH ;喇叭响应时间
T2: MOV R6,#0FH
T3: DJNZ R6,T3
DJNZ R7,T2
SETB P2.3
RET
TESTKEY:ACALL DISP
MOV P1,#0FH ;读入键状态
MOV A,P1
CPL A
ANL A,#0FH ;高四位不用
RET
TABLE:
DB 0CH,08H,04H,00H ;键码定义
DB 0DH,09H,05H,01H
DB 0EH,0AH,06H,02H
DB 0FH,0BH,07H,03H
GETKEY: MOV R6,#10 ;读键子程序
ACALL DELAY
MOV P1,#0FH
MOV A,P1
CJNE A,0FH,K12
LJMP MLOOP
K12: MOV B,A
MOV P1,#0EFH
MOV A,P1
CJNE A,#0EFH,K13
MOV P1,#0DFH
MOV A,P1
CJNE A,#0DFH,K13
MOV P1,#0BFH
MOV A,P1
CJNE A,#0BFH,K13
MOV P1,#07FH
MOV A,P1
CJNE A,#07FH,K13
LJMP MLOOP
K13: ANL A,#0F0H
ORL A,B
MOV B,A
MOV R1,#16
MOV R2,#0
MOV DPTR,#TABLE
K14: MOV A,R2
MOVC A,@A+DPTR
CJNE A,B,K16
MOV P1,#0FH
K15: MOV A,P1
CJNE A,#0FH,K15
MOV R6,#10
ACALL DELAY
MOV A,R2
RET
K16: INC R2
DJNZ R1,K14
AJMP MLOOP
;10ms延时子程序
DELAY: MOV R7,#10
TS1: MOV R6,#0FFH
TS2: NOP
NOP
DJNZ R6,TS2
DJNZ R7,TS1
RET
END
六、心得体会
刚开始的时候还真的不知道从哪里设计好，一点头绪都没有，就开始在上网查资料，还去图书馆查资料，解之后自己尝试编写程序，在此过程中，其中键盘扫描和动态扫描显示扫描程序困扰了我很久，经过三四天的辛苦工作，终于初步把所需要的程序编好了，于是就用Keil uversion3进行仿真，在仿真期间也发现了许多错误，基本上都是平日容易犯的错误，比如忘记了子程序标号、死循环程序、标点符号的漏写等。经过反复的编译差错，仿真编译通过后，于是开始在Proteus 中连硬件电路，全部接完电路之后将Keil生成的.Hex文件导入进行仿真，发现软
件与硬件不能够对应协调工作，于是分别对软件和硬件进行检查，经过反复的仿真调试，并且在同学的帮助和自己对每个子程序进行仿真观察下，终于在课设快结束时成功的调试出结果了。这就是我这一周课设的经过，看似简单，过程却曲折艰辛。
通过这次课程设计，我进一步加深了对电子自动控制的了解。并进一步熟练了对Keil和Proteus软件的操作。在编写程序的过程中，遇到了很多问题，使我发现自己以前学习上存在的不足，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，对单片机汇编语言掌握得不够好。通过与同学探讨，终于把问题都解决了，并加深了对计算器工作的原理的了解。同时也掌握了做课程设计的一般流程，为以后的设计积累了一定的经验。做课程设计时，先查阅相关知识，把原理吃透，确定一个大的设计方向，在按照这个方向分模块的把要实现的功能用流程图的形式展示。学会了怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪。总之，通过这次的设计，进一步了解了单片微型计算机及应用原理，收获很大，对软件编程、排错调试、查阅资料等方面得到较全面的锻炼和提高。
同时通过本次课程设计的学习，掌握了一种系统的研究方法，可以进行一些简单的编程，我还深深的体会到设计课的重要性和目的性所在。为了完成项目，在网络上找到了许多相关的资料，大大扩充自己的知识面，使许多以前想解决却无法解决的困难迎刃而解。将书本上的理论知识和实际有机地结合起来，从理论中得出结论。锻炼了实际分析问题和解决问题的能力，提高了适应实际的能力，为今后的学习和实践打下了良好的基础。此次课设还巩固和综合运用所学过的原理知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
三、参考文献
[1]程琤单片机原理与应用系统开发--北京：国防工业出版社，2010.11
[2]岂兴明唐杰赵沛矫津毅常春藤等51单片机编程基础与开发实例详解人民邮电出版社，2008.11
[3]汪道辉单片机系统设计与实践--北京：电子工业出版社，2006.5
[4]江志红51单片机技术与应用系统开发案列精选--北京：清华大学出版社，2008.12
[5]谷树忠Altium Designer教程——原理图、PCB设计与仿真电子工业出版
社，2008.6
交通规则红绿灯和标志常识.
依次给大家介绍一下红绿黄信号的代表意思： 绿灯信号绿灯信号是准许通行信号。按《交通安全法实施条例》规定：绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍被放行的直行车辆和行人通行。 红灯信号红灯信号是绝对禁止通行信号。红灯亮时，禁止车辆通行。右转弯车辆在不妨碍被放行的车辆和行人通行的情况下，可以通行。红灯信号是带有强制意义的禁行信号，遇此信号时，被禁行车辆须停在停止线以外，被禁行的行人须在人行道边等候放行；机动车等候放行时，不准熄火，不准开车门，各种车辆驾驶员不准离开车辆；自行车左转弯不准推车从路口外边绕行，直行不准用右转弯方法绕行。 黄灯信号黄灯亮时，已越过停止线的车辆，可以继续通行。黄灯信号的含义介于绿灯信号和红灯信号之间，既有不准通行的一面，又有准许通行的一面。黄灯亮时，警告驾驶人和行人通行时间已经结束，马上就要转换为红灯，应将车停在停止线后面，行人也不要进入人行横道。但车辆如因距离过近不便停车而越过停止线时，可以继续通行。已在人行横道内的行人要视来车情况，或尽快通过，或原地不动，或退回原处。 闪光警告信号灯为持续闪烁的黄灯，提示车辆、行人通行时注意瞭望，确认安全后通过。这种灯没有控制交通先行和让行的作用，有的悬于路口上空，有的在交通信号灯夜间停止使用后仅用其中的黄灯加上闪光，以提醒车辆、行人注意前方是交叉路口，要谨慎行
驶，认真观望，安全通过。在闪光警告信号灯闪烁的路口，车辆、行人通行时，即要遵守确保安全的原则，同时还应遵守没有交通信号或交通标志控制路口的通行规定。 方向指示信号灯方向信号灯是指挥机动车行驶方向的专用指示信号灯，通过不同的箭头指向，表示机动车直行、左转或者右转。它由红色、黄色、绿色箭头图案组成。 时常听到有驾驶询问红灯亮时，右转弯的车辆是否可以通行？ 其实《中华人民共和国道路交通安全法》第二十六条：交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第三十八条对红、黄绿灯的含义进行了详解，机动车信号灯和非机动车信号灯表示：（一）绿灯亮时，准许车辆通行，但转弯的车辆不得妨碍被放行的直行车辆、行人通行；（二）黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行；（三）红灯亮时，禁止车辆通行。在未设置非机动车信号灯和人行黄道信号灯的路口，非机动车和行人应当按照机动车信号灯的表示通行。右转弯的车辆在不妨碍被放行的车辆、行人通行的情况下，可以通行。 不管十字路口还是丁字路口 右转：如果有专门的箭头灯，必须按灯指示。如果没有专门灯，只要不影响直行车辆或非机动车道行人，都能转。 直行：红灯停、绿灯行 左转：如果有专门的箭头灯，必须按灯指示。有左转待转区，直行绿灯，左转红灯时，驶入待转区，左转绿灯亮后可以继续走。
十字路口红绿灯控制系统讲解
课 程 设 计 2015 年 7 月 30 日 设计题目 学 号 专业班级 学生姓名指导教师 十字路口自动红绿灯指挥系统
目录 一、主要指标及要求 (1) 二、方案选择 (1) 三、工作原理分析 (1) 四、单元模块设计及分析 (2) 4.1时钟信号脉冲发生器设计 (2) 4.2定时器设计 (4) 4.3 延时电路设计 (5) 4.4状态转换电路设计 (6) 4.5置数组合逻辑设计 (7) 五、总电路图 (9) 六、设计心得 (9) 七、参考文献 (10)
十字路口自动红绿灯指挥系统 班级：指导老师: 学生： 学号： 一、主要指标及要求 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4．(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 二、方案选择 三、工作原理分析 本电路分为五个模块，即时钟信号脉冲发生器、定时器、延时电路、状态转换电路、置数组合逻辑电路。其中由555定时器组成的时钟信号脉冲发生器为由两片74LS192计数器组成的定时器电路提供1Hz的脉冲信号，使计时器能够正常计数。由三片双四选一数据选择器组成的置数组合逻辑电路分别为计数器置
19s、4s、14s和0s等不同的数。当计数归零时，计数器的溢出信号使双D触发器的状态发生跳转，同时控制着绿黄红灯的亮灭，使得绿黄红灯亮时，定时器分别置19s、4s、14s。延时电路起到延时作用，当计数器计数归零时，溢出信号通过延时电路先使触发器状态发生翻转，再加载LD信号，使计数器置一个新数。 四、单元模块设计及分析 4.1时钟信号脉冲发生器 时钟信号脉冲发生器选用555定时器主要用来产生秒脉冲信号。脉冲信号的频率可调，所以可以采用555组成多谐振荡器，其输出脉冲作为下一级的时钟信号。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555定时器的电源电压范围宽，可在5~16V工作，最大负载电流可达200mA。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10，触发器被复位，放电管T28导通，此时v0输出低电平，电容C开始通过R2放电，放电时间常数约为R2C，vC下降，当下降到VREF2=VCC/3时，比较器C1输出低电平，C2输出高电平，RS=01，触发器被置位，放电管T28截止，v0输出高电平，电容C又开始充电，当vC上升到时VREF1=2VCC/3，触发器又开始翻转。如此周而复始，输出矩形脉冲。其电路原理图如下：
基于单片机交通灯课程设计报告书
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.
十字路口红绿灯规则
十字路口下车会被处罚吗？ 没罚单没拍照就没事，破哨子没事,我上次在市区跑,挂的假牌,133,走到红灯,一看有交警,利马变更车道,右转了,破哨子嗷嗷的叫,我都没理。 按交通法规定： 开关车门不得妨碍其他车辆和行人通行，你在行车道上开关车门，肯定算是交通违法行为。不过一般的摄像头拍不到，除非是人工值守的摄像头和交警当场查处。所以下次注意就行了 停车就已经违反交规了~~ 驾车行经交叉路口不按规定行车或者停车的，一次记2分。 拍照是电子探头来拍照不过好多路段是路面监控你需要辨识下那些是探头哪些是监控这样开起来才心中有数 要是被拍到了就是2分200块钱 老交通法中规定，距离路口50米内不允许停车，停车罚款100元，扣1分。新交通法规定，距路口100米内不允许停车，停车罚款100--200之间，扣2分。 十字路口通行规则 首先红灯停绿灯行是大前提。如果红绿灯都是带有方向箭头指示的，就必须严格按照本车道所行进方向的灯号控制来通行；如果红绿灯都是满屏圆形灯号，绿灯时就直行和左转右转均可通行，红灯时左转和直行都不能通行，但是可以右转（除非路口有“红灯时禁止右转”警示标示）。 如果是左转右转时间问题，你可以找个会开的坐在你副驾，你边开变知道，开车没有纸上谈兵的，没效果，开几天就好很多。还有现在黄灯的时候也别穿停车线，看到黄灯了，就刹车把，哪怕停在停车线前面也不要紧；如果是绿灯的时候过了停车线，那还是可以过去的。转弯么先看车道，变对车道，在看灯，有些路口有转弯灯的，那比较好办，没转弯灯的，左转要先让对面直
行，右转时，如果是你这个方向绿灯，那当心右边的非机动车和行人，如果是横向马路绿灯，那要当心左边过来的车，基本还是要让直行的。 正常的圆灯信号，信号灯时红的时候，可以右转，但是必须保证你自身的安全情况下，靠马路的最右侧，注意车辆，这个时候直行不可以，左转也不可以，绿灯的时候，直行，左转，右转都可以，一定要注意车辆，在实线的地方不能宾道，一定在虚线区完成你要走的路线，一定要按照规定路线行驶。祝您出行安全，愉快，希望能帮到您。国信号灯的时候一定按照要求做，绿灯的时候行驶，红灯的时候停止。按照路线行驶，直行是绿灯的时候，左转是红灯，这个时候只能直行，不可以左转。右转正常就可以了，红灯停止，绿灯通行。看好国际信号的指示灯。 1。遇到红灯时车（包括自行车摩托车电动车）不能直行，也不能左转，但可以右转通行（不管在那个路口，右转不受红绿灯限制）。2。遇到绿灯时车可以直行，也可以左转右转（特别注意红绿灯上面的指示方向箭头）。3。方向灯为绿灯时是可以向红绿灯上面的指示方向箭头方向行驶。4。方向灯为红灯时是不可以向红绿灯上面的指示方向箭头方向行驶。红灯时，是不许左转弯的。 如果是国际信号，它会显示左转绿灯，可以左转弯。红灯时是可以右转弯的。但有很少一部分地方要按右转弯指示灯右转。道路交通安全法实施条例第三十八条机动车信号灯和非机动车信号灯表示： （一）绿灯亮时，准许车辆通行，但转弯的车辆不得妨碍被放行的直行车辆、行人通行； （二）黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行； （三）红灯亮时，禁止车辆通行。在未设置非机动车信号灯和人行横道信号灯的路口，非机动车和行人应当按照机动车信号灯的表示通行。红灯亮时，右转弯的车辆在不妨碍被放行的车辆、行人通行的情况下，可以通行。第三十九条人行横道信号灯表示： （一）绿灯亮时，准许行人通过人行横道；
十字路口交通灯控制系统(终)
安徽三联学院 学年论文 十字路口交通灯控制系统Crossroads traffic lights control system 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导老师： 2010年12 月15 日 信息与通信技术系
【摘要】根据8051单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点，本文提出一种用单片机自动控制交通灯及时间显示的方法。同时给出了软硬件设计方法,设计过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤，对在单片机应用中可能遇到的重要技术问题都有涉足。本文对十字路口状态预设为两种，一种是正常状态，另一种是故障或紧急状态，通过按键来实现。通过按键可以调节时间的显示；以及红绿灯亮的时间；还可以设置交通忙碌时间；当时间达到忙碌的时间，程序则进入忙碌时间。在此设计中用LCD1602来作为人机相联的显示屏，数码管作倒计时，双色LED作为红绿黄三种交通控制灯，四个按键当为设置和急停用。 【关键词】单片机；交通灯；时间显示器；数码管。 【Abstract】8051 features and characteristics of traffic lights in the actual control, this paper proposes a single-chip automatic control of traffic lights and time display. Given hardware and software design methods, the two steps of the design process including the hardware circuit design and programming have to get involved on important technical issues that may be encountered in the SCM application. Crossroads state default two, one is the normal state, another is a failure or emergency button. Button can adjust the time display; and traffic lights bright; can also set the traffic busy time; time to reach a busy time, the program is to enter a busy time. In this design, using LCD1602 as a display of human-computer linked digital tube to make countdown, the two-color LED as red, green and yellow three traffic control lights, four buttons to use for the set and emergency stop. 【Key words】SCM; traffic lights; time display; digital tube.
十字路口红绿灯单片机课程设计
黄河科技学院课程设计任务书 工学院机械系机械设计制造及其自动化专业10 级班学号姓名指导教师 题目: 彩灯控制器的设计 课程:单片机课程设计 课程设计时间 2013年10月28日至2013年11 月10 日共2 周 一、设计要求： 利用AT89C51单片机的4位数字加法计算器，能进行加减运算。 创新要求： 功能键能清零、超出位数光报警提示、违规操作声报警 二、设计方案分析： 采用4×4键盘，键盘定义十个数字键，六个功能键，使用串行动态显示显示运算结果。主程序进行初始化，采用行列扫描进行查表得出键值，每次按键后调用显示子程序。 主要单元电路的设计 复位电路 复位电路采用上电复位与手动复位相结合的方案。上电复位时，上电瞬间RST 端的电位与VCC相同，即为高电平，随着充电电流的减小，RST端的电位逐渐下降。只要高电平保持时间足够长，就可以使AT89C52有效地复位。手动复位时，按下复位按钮，电容C1通过R2电阻迅速放电，使RST端迅速变为高电平，复
位按钮松开后，电容通过R和内部下拉电阻放电，逐渐使RST端恢复为低电平。 电路如图所示 晶振电路 晶振电路是单片机的心脏，它用于产生单片机工作所需要的时钟信号，晶振电路给数字钟提供一个频率稳定准确的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定，晶振电路如图 键盘电路的设计 键盘可分为两类：编码键盘和非编码键盘。编码键盘是较多按键（20个以上）和专用驱动芯片的组合，当按下某个按键时，它能够处理按键抖动、连击等问题，直接输出按键的编码，无需系统软件干预。通用计算机使用的标准键盘就是编码键盘。当系统功能比较复杂，按键数量很多时，采用编码键盘可以简化软件设计。但大多数智能仪器和电子产品的按键数目都不太多（20个以内），为了降低成本和简化电路通常采用非编码键盘。非编码键盘的接口电路有设计者根据需要自行决定，按键信息通过接口软件来获取。本课题需要的是16个按键，故选择用非编码键盘。 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一
单片机交通灯课程设计
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
十字路口交通灯控制设计
网络教育学院 《可编程控制器》大作业 题目：十字路口交通灯控制设计 学习中心：辽宁彰武电大学习中心 层次：高中起点专科 专业：电力系统自动化技术 年级： 2015 年秋季 学号： 151524228206 学生姓名：陈润泽
题目五：十字路口交通灯控制设计 起动后，南北红灯亮并维持30s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，东西绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮2s后，东西红灯亮，与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，南北黄灯亮，黄灯亮2s后，南北红灯亮，东西红灯灭，东西绿灯亮。依次循环。 十字路口交通灯控制示意图及时序图如下图所示。 设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性 能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍； （2）设计选用西门子S7－200 系列PLC，对其I/O口进行分配， 并使用STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图 截图后放到作业中）； （3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。
1 设计背景 1.1 背景概述 本文对十字路口交通信号灯控制系统，运用可编程逻辑器件PLC做了软件与硬件的设计，能基本达到控制要求。系统仅实现了小型PLC系统的一个雏形，在完善各项功能方面都还需要进一步的分析、研究和调试工作。如果进一步结合工业控制的要求，形成一个较为成型的产品，则需要作更多、更深入的研究。 1.2 可编程逻辑控制器简介 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称 PLC) 根据国际电工委员会(IEC)在1987年的可编程控制器国际标准第三稿中，对其作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可编程控制器作为目前工业自动化的重要基础设备，被称为“工业自动化三大支柱性产业之一”，在各工业生产领域发挥着愈来愈大的作用。 2 十字路口交通信号灯PLC控制系统简介 2.1 控制对象及要求 2.1.1 控制对象 本系统的控制对象有八个，分别是： 东西方向红灯（R—EW）两个； 南北方向红灯 (R—SN) 两个； 东西方向黄灯（Y—EW）两个； 南北方向黄灯 (Y—SN) 两个； 东西方向绿灯（G—EW）两个；
单片机课程设计——交通灯控制系统设计
本科课程设计报告 单片机课程设计报告交通灯控制系统设计
摘要 本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机AT89C51（实物用AT89S52）、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中，构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列，是一组高性能兼容型单片机，AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机，40个引脚，片内含4KB Flash ROM和128B RAM，它是一个全双工的串行通行口，既可以用常规编程，又可以在线编程。 本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示，对每一位数码分时轮流通电显示，复位电路采用上电+按钮电平复位，时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式，在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描，已采取相应情况的处理。 对设计方案进行电路硬件设计，并将已编程的程序载入调试，可以得到理想的实验效果。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A道放行 25秒，B道放行20秒。一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。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、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。
目录 1引言.......................................................................................................................................... - 1 - 1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 - 2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 - 2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 - 2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 - 2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 - 2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 - 3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 - 3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 - 3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 - 3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 - 4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1：源程序代码 (13) 附2：系统原理图 (20)
十字路口红绿灯的合理设置
十字路口红绿灯的合理设置 陈金康 检索词：红绿灯设置、红绿灯周期 一、问题的提出 作为城市交通的指挥棒，红绿灯对交通的影响起着决定性作用。如果红绿灯的设置不合理，不仅会影响到交通秩序；还有可能会影响到行人和自行车的安全。 目前杭城还有很多路口的红绿灯设置存在一些不合理的因素，我们以古墩路一个路口(界于天目山路和文苑路之间)的红绿灯设置为例，该路口是刚开通的，交管部门对路况和车流量的研究还不是很成熟，因此红绿灯的设置存在一些问题。该路口的车流量相对比较小，有几个方向的车流量特别小，但绿灯时间设置太长，经常出现路口空荡荡但是车辆必须长时间等待的情况；同时在这样的路口，右转红灯显得有些多余。另外，该路口不同时段的红绿灯设置没有什么区别，显然这是非常不合理的。 下面我们就针对该路口来研究一下红绿灯设置的合理方案。我们主要研究两个方面：红绿灯周期的设置以及一个周期内各个方面开绿灯的时间。 二、模型的建立 1、红绿灯周期 从《道路交通自动控制》中，我们可以找到有关红绿信号灯的最佳周期公式： s q L C ∑-+=15 其中 : C 为周期时间。 相位：同时启动和终止的若干股车流叫做一个相位。 L 为一个周期内的总损失时间。每一相位的损失时间I=启动延迟时间-结束滞后时间；而整个周期的总损失时间为各个相位总损失时间的和加上各个绿灯间隔时间R 。（通俗地讲，启动延迟时间即司机看到绿灯到车子启动的反应时间，结束滞后时间即绿灯关闭到最后一辆车通过的时间。） 即R I L +∑=
q 为相应相位的车流量 s 为相应相位的饱和车流量。（当车辆以大致稳定的流率通过路口时，该流率即该相位的饱和车流量。） 2、南北方向和东西方向开绿灯时间的分配 不妨忽略黄灯，将交通信号灯转换的一个周期取作单位时间，又设两个方向的车流量是稳定和均匀的，不考虑转弯的情形。 设E 是单位时间从东西方向到达路口的车辆数；S 是单位时间从南北方向到达路口的车辆数。假设在一个周期内，东西方向开红灯、南北方向开绿灯的时间为R ，那么在该周期内，东西方向开绿灯、南北方向开红灯的时间为1-R 。 我们要确定交通灯的控制方案，即确定R 。度量一个十字路口的串行效率的主要依据是单位时间内所有车辆在路口滞留的时间总和。因此要确定R ，只需保证在一个周期内，所有车辆在路口滞留的时间总和最短即可。一辆车在路口的滞留时间通常包括两部分，一部分是每辆车遇红灯后的停车等待时间，另一部分是停车后司机见到绿灯重新发动到开动的时间0t ，它是可以测定的。 首先，对任意给定的R （0 课 程 设 计 2015 年 7 月 30 日 设计题目 学 号 专业班级 学生姓名指导教师 目录 一、主要指标及要求 (1) 二、方案选择 (1) 三、工作原理分析 (1) 四、单元模块设计及分析 (2) 4.1时钟信号脉冲发生器设计 (2) 4.2定时器设计 (4) 4.3 延时电路设计 (5) 4.4状态转换电路设计 (6) 4.5置数组合逻辑设计 (7) 五、总电路图 (9) 六、设计心得 (9) 七、参考文献 (10) 十字路口自动红绿灯指挥系统 班级：指导老师: 学生： 学号： 一、主要指标及要求 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4．(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 二、方案选择 三、工作原理分析 本电路分为五个模块，即时钟信号脉冲发生器、定时器、延时电路、状态转换电路、置数组合逻辑电路。其中由555定时器组成的时钟信号脉冲发生器为由两片74LS192计数器组成的定时器电路提供1Hz的脉冲信号，使计时器能够正常计数。由三片双四选一数据选择器组成的置数组合逻辑电路分别为计数器置19s、4s、14s和0s等不同的数。当计数归零时，计数器的溢出信号使双D触发器的状态发生跳转，同时控制着绿黄红灯的亮灭，使得绿黄红灯亮时，定时器分别置19s、4s、14s。延时电路起到延时作用，当计数器计数归零时，溢出信号通过延时电路先使触发器状态发生翻转，再加载LD信号，使计数器置一个新数。 四、单元模块设计及分析 4.1时钟信号脉冲发生器 时钟信号脉冲发生器选用555定时器主要用来产生秒脉冲信号。脉冲信号的频率可调，所以可以采用555组成多谐振荡器，其输出脉冲作为下一级的时钟信号。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555定时器的电源电压范围宽，可在5~16V工作，最大负载电流可达200mA。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10， 模拟交通灯单片机课程设计 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: ? 目录 第一章概述?错误!未定义书签。 1.1设计目的?错误!未定义书签。 1.2 设计要求?错误!未定义书签。 1.3 实用价值与理论意义?错误!未定义书签。 第二章系统硬件设计?错误!未定义书签。 2.1系统电路设计框图?错误!未定义书签。 ２. ２系统主要硬件需求介绍 ..................................... 错误!未定义书签。 2. 3系统电力模块图?错误!未定义书签。 2.4系统电路图?错误!未定义书签。 第三章系统软件设计 ................................ 错误!未定义书签。 3.1 在正常情况下交通灯控制程序流程 ....................... 错误!未定义书签。 ３.2源程序清单与注释?错误!未定义书签。 第四章仿真结果?错误!未定义书签。 4.1正常情况的仿真图?错误!未定义书签。 第五章课程设计总结 ................................ 错误!未定义书签。 参考文献?错误!未定义书签。 第一章概述 目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,录象机、摄象机、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、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用必须重视。 伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车数量在逐年递增,交通问题不得不引起人们的重视。早在18５8年,英国伦敦在主要街头安装了以燃煤气为光源的红蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。信号灯的出现,是交通得以有效管制,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。在实时监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,紧单片机方面知识是不够的,还应根据具体结构软硬件结合,加以完善。 目前交通灯的问题日益突出,单单依靠人力来指挥交通已经不可行了，所以,设计单片机来完成这个需求就显得越加迫切了。本设计的意义在于通过具体控制系统的设计,掌握微机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段。使大家能在实践教学环节中,积累设计经验，开阔思维空间，全面提高个人的综合能力。 1.1 设计目的 通过对模拟交通灯控制系统的制作，掌握定时器应用。 1.２设计要求 利用AＴ89Ｓ51单片机控制交通灯，实现三种情况下的控制： 正常情况下双方向轮流点亮交通灯,如表所示。 《微机原理与接口技术》课程设计报告 题目：十字路口交通灯设计 学院：信息工程学院 专业：通信工程 目录 1、摘要 (1) 2、硬件电路图 (2) 3、AT89C51功能介绍 (3) 4、交通灯程序设计思路 (5) 5、交通灯运行流程图 (6) 6、源代码函数说明 (6) 7、交通灯设置红绿灯时间结果图 (8) 8、心得与体会 (9) 9、源程序代码 (10) 摘要 十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令，是司机和行人的行为准则。十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。当前，国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯，它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔，并自动切换。它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。通常，生活中常见的红绿灯控制为，红灯六十秒，绿灯四十五秒，黄灯三秒等，因道路，车辆，城市交通规划而异，此次，基于proteus仿真十字路口的交通灯控制系统，设定南北方向绿灯15秒，黄灯5s，东西方向绿灯10s，黄灯5s。系统基于MSC-51系列单片机89C51为中心器件来设计交通灯，显示器件为LED 红绿灯，LCD数码管。采用c51编程，简单易懂，将功能模块化，除了可以实现红绿灯按要求变化，还通过proteus里的按钮，设置了键盘函数，可以按要求调整红绿灯亮的时间，并且还有重置（初始化）按钮。 一.功能概述 1.设计任务： 交通灯的硬件设计和软件设计 2.设计目的： （1）.初步了解和认识51单片机的工作原理，引脚图。 （2）.掌握单片机相关接口技术和相关外围芯片的特性。 ( 3 ).通过实际的设计程序，查找资料，调试程序，熟悉keil和proteus软件仿真，理解并熟悉模块化程序设计方法和调试。 3.基本要求： 利用单片机的定时器产生秒信号，控制十字路口的红、绿、黄灯交替点亮和熄灭，并且用 4 只LED 数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。当东西方向亮绿灯时，南北方向红灯亮起；反之，如果南北方向亮绿灯，同时东西方向亮绿灯；绿灯亮时车辆行驶，红灯亮时车辆停止。即在同一时间内保证只有两个对应方向的车辆可以行驶。要求能用按键设置两个方向的通行时间（绿、红等点亮的时间）和暂缓通行时间（黄灯点亮的时间）。系统的工作应符合一般交通灯控制的要求。 4.设计方案 设计系统单片机89C51 为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强、成本较低。本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示。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，数码管显示剩余时间。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯，8 管共阴极数码管显示剩余时间，矩阵键盘用来设置交通灯的显示时间和状态。 PLC实验报告 实验三十字路口交通灯控制模拟 一、实验目的 1、掌握可编程控制器的工作原理。 2、通过动手接线，提高学生的实际动手能力以及加强对PLC基本结构的了解。 3、通过实验，，加强学生对PLC逻辑顺序编程的理解，使学生能够熟练应用PLC 定时器，以及PLC的基本辅助继电器 二、实验内容 十字路口南北方向和东西方向均设有红、黄、绿三只信号灯，交通灯启动时，6 只信号灯依一定的时序循环往复工作。交通信号灯的时序图如下图所示。 图1 整个交通灯系统至少要设置有启动键，停止键以及复位键。启动键启动系统按照上面时序开始运行；停止键停止系统，6个信号灯全部熄灭；复位键复位系统，此时无论系统处于什么状态，复位后系统重新开始运行。 本实验是一个简单时序的顺序控制实验，关键是要将交通灯状态变化的时间点标记出来。分析时序图，找出交通灯状态发生变化的每个时间点，并使PLC 做出相应的动作改变交通灯的状态。 三.实验I/O端口分配 1.输入端口 2.输出端口 四．硬件接线图 24V PLC 南北红灯南北绿灯南北黄灯东西红灯东西绿灯东西黄灯 五．实验梯型图及程序简介 六．系统使用说明书 1.按下启动键SB1，常开接点X000闭合，继电器M0闭合并进行自锁，定时器T0 T1 开始计时，首先东西方向红灯Y27亮，南北方向绿灯Y6亮，南北方向通行。 2.定时器T1计满13秒时，南北方向黄灯Y6开始闪亮，黄灯闪亮时间为2秒 3.定时器T3和T4形成一个分频电路，周期为1秒，占空比为50%，用这样一个矩形波去控制黄灯的闪亮 4.T0 计满15秒时，南北方向红灯Y17亮，东西方向绿灯Y4亮，其他灯灭，东西方向通行。 5.定时器T1计满13秒时，东西方向黄灯Y5开始闪亮，黄灯闪亮时间为2秒，闪亮原理同上。然后循环重复上述过程。 6.当停止按钮SB2，继电器M0失电，此时所有的输出灯都将熄灭，程序停止运行。 7.无论何时当复位按钮SB3按下时，定时器T0 T1将复位，程序重头开始运行。 七．实验小结 大二做过智能交通灯的程序设计，也是用的梯形图语言，然而到现在却大抵忘却了。 通过老师及书本上一些知识的介绍，我们组又重新了解了PLC 的相关知识及梯形图语言，经过一番理解与全局的设计，但是在实验十字路口红绿灯控制系统
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