单片机交通灯课程设计
基于51单片机的交通灯的设计

东北林业大学单片机原理实验课程设计总结报告设计项目:基于51单片机的交通灯的设计项目完成人:罗鹏、孙思楚指导教师:赵伟教授学院:机电工程学院专业:电子信息工程2009级3班2011年 11 月 30 日综合电子课程设计任务书基于AT89C51单片机的电子交通灯的设计摘要本设计主要研究一种基于AT89C51单片机的交通灯的设计方案。
交通的出现有效地管制了交通,为人们的出行提供了便捷与安全的保障,为道路提供了交通运输能力,减小了交通事故的发生频率。
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。
51单片机是基础入门的一个单片机,也是应用最广泛的一种。
8051单片机是常用于控制的芯片,在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果,用其作为交通灯控制系统的实例也很多。
使用8051单片机能够实现交通灯变化的自动控制,而且8051单片机易于学习、掌握、性价比高。
本系统采用单片机AT89C51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。
本设计采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时间。
系统除基本的交通灯功能外,还具有时间日期显示、存储查询、定时器、中断显示等功能。
在设计中我们应用LJD-SY-5200单片机实验系统做系统仿真。
LJD-SY-5200实验系统具有丰富的硬件资源。
本设计采用AT89C51单片机控制可编程芯片CH451实现交通灯控制功能,并实现键盘输入、断码显示、修改日期时间、数据的存储与查询、定时器中断等功能。
关键词:AT89C51;LJD-SY-5200单片机芯片;交通灯目录摘要1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 系统方案设计 (1)1.3系统方案论证与实现 (1)2 系统主要器件选型及依据 (3)2.1 数码管驱动及键盘控制芯片CH451 (3)2.2 DS1302芯片简介 (4)2.3 LED8*8点阵 (5)2.4 74HC573芯片简介 (5)2.5 74HC138芯片简介 (6)2.6 AT24C02A芯片简介 (7)3 系统硬件设计 (8)3.1 系统的硬件设计总框图 (8)3.2 LED8*8点阵交通灯界面设计基础 (8)3.3 时间日期显示设计基础 (8)3.4 数据存储查询设计基础 (9)3.5 键盘显示模块设计基础 (10)4 系统软件设计 (11)4.1 系统主流程图 (11)4.2 LED8*8点阵显示交通灯功能模块 (13)4.3 时间日期修改、显示功能模块 (14)4.4 数据记录显示功能模块 (15)4.5 数据存储显示功能模块 (16)5 结论 (17)参考文献附录基于AT89C51单片机的电子交通灯的设计1绪论1.1引言单片机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,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。
单片机交通灯实验报告

单片机交通灯实验报告简介本实验通过使用单片机设计并实现一个交通灯控制系统,模拟城市道路上的交通信号灯。
实验过程中,我们通过编程控制不同灯的亮灭状态,实现交通灯的循环变换,以此来模拟车辆和行人的行进。
实验材料•单片机•LED灯•电阻•连线•电源实验过程及结果1. 电路连接首先,我们根据实验需要将单片机和LED灯等材料进行连接。
具体连接方式如下:- 将电阻连接到单片机的IO口上,起到限流的作用。
- 将LED灯连接到电阻的另一端。
- 将单片机通过连线与电源进行连接。
2. 程序设计接下来,我们需要编写程序来实现交通灯的循环变换。
使用C语言编程,通过控制IO口的高低电平来控制LED灯的亮灭状态。
以下是程序的主要逻辑:#include <reg52.h>sbit redLed = P1^0; // 红灯sbit yellowLed = P1^1; // 黄灯sbit greenLed = P1^2; // 绿灯void delay(unsigned int t){while(t--);}void main(){while(1){// 红灯亮,其他灯灭redLed = 0;yellowLed = 1;greenLed = 1;delay(50000);// 红灯亮黄灯亮,绿灯灭redLed = 0;yellowLed = 0;greenLed = 1;delay(20000);// 绿灯亮,其他灯灭redLed = 1;yellowLed = 1;greenLed = 0;delay(50000);// 黄灯亮,其他灯灭redLed = 1;yellowLed = 0;greenLed = 1;delay(20000);}}3. 实验结果与分析通过实验,我们观察到LED灯按照我们设计的程序循环地变换亮灭状态,从而实现了交通灯的模拟效果。
红灯、黄灯、绿灯在规定的时间间隔内依次亮起,并在该时间间隔结束后熄灭。
基于单片机十字路口交通灯课程设计

智能电子产品设计制作课程设计(论文)题目:《十字路口交通灯控制》学院:电气与电子信息工程学院专业名称:电子信息工程技术学号:************学生姓名:***同组成员:郝俊节、陈婷、屈波、雒琦指导教师:艾青、邓彬伟课设时间:2011年6月13日—2011年6月2目录1 概述 (3)1.1 设计的意义 (3)1.2 设计的思想 (4)1.3 设计满足的基本功能 (5).1.4芯片选择 (5)2 系统方案及硬件设计 (6)2.1 系统方案的确定 (6)2.2 显示部分电路设计 (6)2.3 时钟部分电路设计 (7)2.4 复位部分电路设计 (8)3 软件设计 (9)3.1 主程序模块的设计 (9)3.2 功能实现模块的设计 (10)3.3延时程序模块的设计 (11).3.4 问题探究 (11)4 Proteus软件仿真 (11)4.1 Proteus软件系统仿真 (11)4.2 具体仿真结果显示 (12)5 课程设计体会 (15)6 参考文献 (16)7附录 (16)附1 源程序代码 (16)附2 系统原理图 (25)1 概述1.1 设计的意义交通的发达,标志着城市的发达,相对交通的管理则显得越来越重要。
交通灯是城市交通中的重要指挥系统,它与人们日常生活密切相关.随着人们生活水平的提高,对交通管制也提出了更高的要求,因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。
对于复杂的城市交通系统,为了确保安全,保证正常的交通秩序,十字路口的信号控制必需按照一定的规律变化,以便于车辆行人能顺利地通过十字路口。
单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多场合的应用,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠、价格低廉,其易于产品化、抗干扰能力强、可在各种恶劣环境下可靠的工作等特点。
特别是它强大的面向控制能力,使它在工业控制领域,智能仪表、外设控制、家用电器、机器人、军事装置等方面得到了广泛的应用。
(完整版)基于单片机的十字路口交通灯设计毕业设计

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摘要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。
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MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P3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(交通灯信号通过P1口输出,显示时间通过P0口输出至双位数码管)。
本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。
关键词:单片机;交通灯AbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, the application of SCM is going deep, driving the traditional detection techniques to renew day by day. In the real-time examination and in the automatic control monolithicintegrated circuit application system, the monolithic integratedcircuit often took a core part uses. The monolithic integratedcircuit aspect knowledge is only insufficient, but should also act according to the concrete , to be improved.The intersection vehicles shuttle, the pedestrian is bustling,car dealership traffic lane, person sidewalk, methodical. Then depending on what to realizes this orderly order? the trafficlights on the automatic control system. There are great number kindsof modes to control the traffic lights. The system uses a seriesof MCS-51 as the center AT89C51 single-chip device designed tocontrol the traffic lights, so as to realize the function of settingred, green light time by 8051 chip’s P3 port according to the actualtraffic flows, lighting the red-light and green-light by turn andlighting the yellow-light to warm while 5 seconds left(outputtingthe traffic light signal by P1,outpuing the time by P0 and showingthe time on double-digits nixie tube). Short of the design cycle, ,easy maintenance, the expansion of powerful is this system.Key words:SCM; MCU; traffic light目录中英文摘要························1 设计要求·························2设计目的·························3 方案比较、设计与论证···················4 原理分析·························4.1 交通灯显示时序的理论分析···············4.2 交通灯显示的理论分析·················5 程序设计流程图······················6 总体设计与电路图·····················6.1 芯片选择·······················6.2 设计电路图 (1)6.3 PROTEUS仿真图: (1)6.4 交通灯程序 (1)7 仿真测试、数据及结果分析 (1)8 总结与展望 (1)致谢 (2)参考文献: (2)附录 (2)1 设计要求1.1 程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s,后东西段通行、南北段禁止60s,依此循环。
51单片机红绿灯设计报告

1.1 课程设计制作题目及要求
基于AT89C51单片机交通灯控制系统的设计(27页)

0随着微控技术的口益完菩和发展,单片机的应用不断走向深 入。它的 应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。 它在工业控制、 数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电 器等领域得到广泛的应 用,极大地提髙了这些领域的技术水 平和自动化控制。同时,伴随 着我国经济的髙速发展,私家 车、公交车的増加,无疑会给我国的道路交通系统带乘沉重 的压力、 很多大城市都不同程度地受到交通堵塞问题的困扰。 下面以€51单片 机为核心,设计出以人性化、智能化为 目的的交通灯控制系统,
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1.5软件设计
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。1.4.2元件清单
0基子1单片机的交通信号灯控制系统元件清单如表1.2 所示•
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1.5软件设计
0主程序采用査询方式定时,由112寄存器调用0,5$延时子程序 的次数,从 而获取交通灯的各种时间。子程序采用定时器1方 式1査询定时,定时 器定时501115,寄存器确定循环10 次,从而获得*).5 «的延时时间,
0单片机系统的硬件调试和软件调试是不能分开的,许多硬件 错误是在 软件调试过程中被发现和纠正的,但通常是先排除 明显的硬件故障 以后,再和软件结合起来调试以进一步排除 故障,可见硬件的调试 是基础,如果硬件调试不通过,软件 设计则无从谈起,
基于51单片机交通灯控制系统的设计毕业设计论文
安徽农业大学毕业论文(设计)论文题目基于51单片机的十字路口交通灯设计姓名学号院系专业指导教师职称中国·合肥二o一二年六月摘要近年来,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MCS-51系列单片机STC89C52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。
关键词:交通灯单片机数码管AbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, the application of SCM is going deep, driving the traditional detection techniques to renew day by day. In the real-time examination and in the automatic control monolithic integrated circuit application system, the monolithic integrated circuit often took a core part uses., but should also act according to the concrete hardware architecture software and hardware union, to be improved.The intersection vehicles shuttle, the pedestrian is bustling, car dealership traffic lane, person sidewalk. Then depending on what to realizes this orderly order? The traffic lights depends on the automatic control system. There are great number kinds of modes to control the traffic lights. The system uses a series of MCS-51 as the center STC89C52 single-chip device designed to control the traffic lights. Short of the design cycle, high reliability, practical, simple operation, easy maintenance, the expansion of this system is powerful.Key words:traffic light;SCM; Digital tube摘要 (2)(一)总体设计思路 (4)1.1设计背景 (4)1.2 设计目的及思路 (5)1.2.1 设计目的 (5)1.2.2 设计思路 (5)1.3 交通灯显示时序及状态转换的理论分析 (6)(二)方案比较、设计与论证 (8)2.1 总体设计方案 (8)2.2 控制模块选择方案 (8)2.3 电源模块方案 (9)2.4显示界面方案 (9)2.4.1 倒计时显示界面方案 (9)2.4.2 状态灯显示 (9)(三)硬件设计 (10)3.1系统总体硬件方案论证 (10)3.2 STC89C52RC单片机简介 (10)3.3单片机最小系统 (13)3.3.1 时钟电路 (13)3.3.2.复位电路 (14)3.4 显示电路 (14)3.5 电路图 (15)(四)软件设计 (16)4.1 程序流程图 (16)4.2具体程序 (16)4.3 程序烧至单片机过程 (22)参考文献 (23)(一)总体设计思路1.1 设计背景自从1858年英国人,发明了原始的机械扳手交通灯之后,随后的一百多年里,交通灯改变了交通路况,也在人们日常生活中占据了重要地位,随着人们社会活动日益增加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它的功能,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著的效果。
基于51单片机的交通灯设计
专业课程设计—基于51单片机的交通灯设计组员:蔡余敏、覃珍、李海浪、于小艳(按字母顺序)学院:电气工程学院班级: 10自动化3班指导教师:***摘要:交通信号灯是城市交通安全、有序、快速运行的重要保障。
本文提出了一种基于单片机的交通信号灯控制系统的设计方案。
该系统模拟现实中十字路口的通行指示,倒计时和紧急车辆强行通过等功能。
采用STC89C52芯片为中心器件来设计交通灯控制电路,结合七段共阴极数码管显示时间的模块,交通灯显示模块,晶振电路,复位电路以及按键电路等模块组成。
通过软件仿真与硬件调试,实现红、黄、绿灯燃亮时间以及双位数码管显示倒计时,三种颜色灯交替点亮以及紧急情况下的中断处理功能。
本系统性价比高,实用性强,操作简单,功能全面,有广泛的应用前景。
关键词:交通信号灯;STC89C52单片机;紧急通行;中断处理Abstract:The traffic lights are an important guarantee of city traffic safety, order and rapid running. This paper presents a design scheme of traffic signal lamps control system, which is based on MCU. The system simulates the functions of the traffic indication, counting down and emergency vehicles passing at real crossroads. STC89C52 chip device is used as the center device to design the traffic lights control circuit, combined with common cathode seven segments digital tube display time module, traffic lights display module, crystals circuit, reset circuit and key circuit modules. By software simulation and hardware debugging, the functions have been achieved, which include red, yellow, and green lights brightening, on-off digital tube displaying time countdown, as well as 3 kinds of color lamps lightening alternately and interrupt processing function of emergencies. This system is cost-effective, strong practicability, simple operation, fully functional. It has a broad application prospect.Key words: traffic signal lamp; MCU STC89C52; emergency access;interrupt processing目录摘要............................................................ - 1 -(一)总体设计思路.............................................. - 4 -1.1设计背景................................................ - 4 -1.2 设计目的及思路.......................................... - 6 -1.2.1 设计目的........................................... - 6 -1.2.2 设计思路........................................... - 6 -1.3 交通灯显示时序及状态转换的理论分析...................... - 7 -(二)方案比较、设计与论证...................................... - 7 -2.1 总体设计方案........................................... - 7 -2.2 控制模块选择方案........................................ - 8 -2.3 电源模块方案............................................ - 9 -2.4显示界面方案............................................ - 9 -2.4.1 倒计时显示界面方案................................. - 9 -2.4.2 状态灯显示......................................... - 9 -(三)硬件设计................................................. - 10 -3.1系统总体硬件方案论证................................... - 10 -3.2 STC89C52RC单片机简介................................. - 11 -3.3单片机最小系统......................................... - 15 -3.3.1 时钟电路.......................................... - 15 -3.3.2.复位电路.......................................... - 16 -3.4 显示电路............................................... - 17 -3.5紧急通车电路模块....................................... - 18 -3.6 总电路图................................................. - 19 -3.7各元器件选择及其功能介绍................................. - 21 -(四)软件设计................................................... - 22 -4.1 程序流程图............................................. - 22 -4.1.1程序总流程图...................................... - 22 -4.2具体程序............................................... - 23 - (五)结果分析................................................. - 35 -5.1软件仿真与结果分析...................................... - 35 -5.1.1.Proteus的仿真结果................................ - 35 -5.1.2各状态仿真结果.................................... - 36 -5.1.3.红绿灯状态转换过程:.............................. - 39 -5.2硬件调试与结果分析...................................... - 41 - (六)总结..................................................... - 43 - (七)参考文献................................................. - 44 - (八)附录....................................................... - 46 -(一)总体设计思路1.1设计背景自从1858年英国人,发明了原始的机械扳手交通灯之后,随后的一百多年里,交通灯改变了交通路况,也在人们日常生活中占据了重要地位,随着人们社会活动日益增加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它的功能,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著的效果。
8086交通灯微机课程设计
课程设计报告题目交通灯的设计课程名称微机原理及应用院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级XXXXXXXXXXX学生姓名 XXXXX学号XXXXXXXXXX课程设计地点工科楼 C304课程设计学时20指导教师 XXXXXXXXX金陵科技学院教务处制成绩运用了8086 CPU芯片以及8255A芯片、8253芯片和数码管等辅助硬件电路,进行了数码管倒计时的设计。
进行了软件设计并编写了源程序。
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。
本系统采用8086为中心器件来设计交通灯控制器,系统实用性强、操作简单、扩展强。
本设计就是采用8086最小方式下在Protues7.8SP2软件下模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时显示时间。
本设计系统由8255AI/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统等几大部分组成。
系统除基本的交通灯功能外,还具有倒计时、紧急情况处理等功能,较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。
本系统采用8086汇编语言编写,主要编写了主程序,LED数码管显示程序等。
总体上完成了软件的编写。
关键词:带倒计时功能的交通灯;8255A;8086微机系统一、概述1.1 课程设计的目的 (3)1.2课程设计的要求 (3)二、总体设计方案及说明2.1 系统总体设计方案 (4)2.2系统工作框图 (4)三、系统硬件电路设计3.1 Intel 8086 微处理器的简介 (5)3.2 8255A芯片的工作原理 (7)3.3多位数码管的工作原理 (8)3.4 74LS273芯片简介 (10)3.5系统电路图设计 (11)3.5.1.系统总电路图设计 (11)3.5.2.8086最小系统原理图设计 (12)四、系统软件部分设计4.1 系统流程图 (14)4.2 系统软件源程序 (15)4.2.3 汇编源程序及说明 (16)五、总结5.1系统调试 (18)5.2 心得与体会 (20)六、参考文献 (22)一、概述1.课程设计应达到的目的通过本课程设计,使学生掌握控制系统设计的一般步骤,掌握系统总体控制方案的设计方法。
单片机智能交通灯设计说明
单片机的智能交通灯设计交通灯是现代交通非常重要的一个组成部分,一套好的交通灯系统往往对提升城市交通运输效率,降低事故发生率有至关重要的影响。
选用单片机作为此次设计的控制系统主要是考虑到单片机的通用性和廉价性。
通用性是指单片机的电路以与编程语言相对比其他控制模块来说更加简单和通用这个对于往后功能的添加以与系统的维护来说更加简便和易行。
本文首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行了分析,指出了现状交通灯存在的缺点,并提出了改进方法。
智能交通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。
本文还对AT89S51单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍,同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细的分析。
最后介绍了PROTEUS嵌入式系统仿真与开发平台的使用方法,利用Proteus软件对交通灯控制系统进行了仿真,仿真结果表明系统工作性能良好。
关键词:单片机,智能交通灯控制系统,PROTEUS仿真引言智能的交通信号灯指挥着人和各种车辆的安全运行,实现红、黄、绿灯的自动指挥是城乡交通管理现代化的重要课题.在城乡街道的十字交叉路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该条道路禁止通行; 黄灯亮,表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行; 绿灯亮,表示该条道路允许通行.交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口城乡交通管理自动化.本文为了实现交通道路的管理,力求交通管理先进性、科学化. 分析应用了单片机实现智能交通灯管制的控制系统,以与该系统软、硬件设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力.目录一、绪论 (4)1.1 交通灯控制系统的研究现状 (4)1.2单片机的智能交通灯控制系统设计的意义 (4)1.3本专业设计主要工作 (4)二、单片机智能交通灯的相关设计 (5)2.1 智能交通灯的技术指标 (5)2.2 智能交通灯设计的方案选择 (5)2.3智能交通灯方案的实现 (6)三、单片机智能交通灯的设计 (7)3.1 AT89S51单片机的主要性能参数和主要引脚功能 (7)3.2 各模块控制电路 (10)3.3交通灯的软件设计流程图 (13)四、单片机智能交通灯方案的仿真 (14)五、分析与改进措施 (15)结束语 (16)致 (16)参考文献 (17)一、绪论1.1 交通灯控制系统的研究现状当今,红绿灯安装在各个道口上已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段,但这一技术在19世纪就已出现了。
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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 院(系): 专业: 学 号 学生姓名 班级 课程设计题目 交通灯控制系统
课程设计任务
设计任务: 1.交通灯控制系统能产生四个方向的交通信号; 2.每个方向交通灯由红、绿和黄三个灯组成,在实验板上交通灯用发光二极管代替; 3.交通灯点亮时间由设计者自行确定。
设计要求: 1 .分析设计要求,明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。 2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。 3 .设计各单元电路。总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。 4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。
指导教师评语及成绩
成绩: 指导教师签字:
年 月 日
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 1
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
AT89C51 单片机 晶振电路
电源电路
显示模块
显示模块
显示模块
显示模块 2
各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式,提高了系统的处理速度,适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能,对数据的处理速度的要求也不是非常高,且从使用及经济的角度考虑我们放弃了此方案 方案二:采用Atmel公司的单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 综合考虑,选择方案二,采用Atmel公司的AT89C51单片机作为控制器。
2.3 89C51单片机引脚功能说明 VCC:供电电压。
GND:接地。 P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须接上拉电阻。 3
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为低八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示: 口管脚 备选功能 P3.0 RXD(串行输入口) 4
P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 /INT0(外部中断0) P3.3 /INT1(外部中断1) P3.4 T0(计时器0外部输入) P3.5 T1(计时器1外部输入) P3.6 /WR(外部数据存储器写选通) P3.7 /RD(外部数据存储器读选通) P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。 5
/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2:来自反向振荡器的输出。
2.4单片机最小系统 晶振电路
图7. 时钟电路 XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端,XTAL2则是输出端,使用
外部振荡器时,外部振荡信号应直接加到XTAL1,而XTAL2悬空。内部方式时,时钟发生器对振荡脉冲二分频,如晶振为12MHz,时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF