基于单片机的交通灯显示系统的设计与研究课程设计
(完整版)单片机交通灯毕业课程设计

《单片机原理及应用》课程设计题目基于STC89C52单片机的交通灯控制系统设计学生姓名沈邦振学号学院信息与控制学院专业测控技术与仪器指导教师孙伟二O一二年六月五日基于 STC89C52 单片机的交通灯控制系统沈邦振1.项目概述随着我国经济的高速发展,私家车、公家车的增加,无疑会给我国道路交通系统带来沉重的压力,很多大城市都不同程度的受到交通堵塞问题的困扰。
下面以STC89C52单片机为核心,设计出以人性化、智能化为目的的交通信号灯控制系统。
2.项目意义用 STC89C52单片机控制一个交通信号灯系统,晶振采用 12MHz。
设 A 车道与 B 车道交叉组成十字路口, A 是主道, B 是支道。
设计要求如下:(1)用发光二极管模拟交通信号灯,用按键开关模拟车辆检测信号。
(2)正常情况下, A、B 两车道轮流放行, A 车道放行 9s ,其中 3s 用于警告; B 车道放行 6s, 其中 3s 用于警告。
(3)在交通繁忙时,交通信号灯控制系统应有手控开关,可人为的改变信号灯的状态,以缓解交通拥挤状况。
在 B 车道放行期间,若 A 车道有车而 B 车道无车,按下开关 K1 使 A 车道放行 5s;在 A 车道放行期间,若 B 车道有车而 A 车道无车,按下开关 K2 是 B 车道放行 5s。
( 4)有紧急车辆通过时,按下K3 使 A、 B 车道均为红灯,禁行5s。
3系统设计交通控制系统主要控制A、B 两车道的交通,以STC89C52单片机为核心芯片,通过控制三色LED的亮灭来控制各车道的通行;另外通过3 个按键来模拟各车道有无车辆的情况和有紧急车辆的情况。
根据要求,制定总体设计思想如下:(1)正常情况下运行主程序,采用 0.5s 延时子程序的反复调用来实现各种定时时间。
( 2)一车道有车,而另一车道无车时,采用外部中断 1 执行中断服务程序,并设置该中断为低优先级中断。
(3)有紧急车辆通过时,采用外部中断 0 执行中断服务程序,并设置该中断为高优先级中断,实现二级中断嵌套。
基于单片机的交通灯控制系统设计探讨

基于单片机的交通灯控制系统设计探讨1. 引言1.1 研究背景随着城市化进程的不断加快,交通拥堵问题日益突出,如何提高城市交通的效率和安全性成为亟待解决的难题。
交通灯作为道路交通管理的重要组成部分,其控制系统的设计对于交通流畅和安全起到至关重要的作用。
传统的交通灯控制系统存在诸多弊端,例如固定的时间间隔控制,无法根据实际道路交通情况进行动态调整,导致交通拥堵和浪费。
基于单片机的交通灯控制系统则能够实现智能化控制,根据实时的交通流量和车辆需求,灵活调整红绿灯时间,提高交通效率和安全性。
通过对单片机交通灯控制系统的设计和研究,可以探讨如何优化交通流量,减少交通事故发生率,改善城市交通环境,进而提升城市发展的整体水平。
本文旨在探讨基于单片机的交通灯控制系统设计,为城市交通管理提供科学有效的解决方案。
1.2 研究目的本文旨在探讨基于单片机的交通灯控制系统设计,通过分析交通信号灯控制系统的原理、硬件设计方案、软件设计方案、系统实现与测试以及系统性能分析,来验证设计的有效性并探讨存在的问题,进一步指出未来的研究方向。
具体目的如下:1. 研究交通信号灯控制系统的设计原理,深入了解交通信号灯的工作机制和控制要求,为后续的硬件设计和软件编程提供理论依据。
2. 设计并实现交通信号灯控制系统的硬件方案,包括信号灯灯组、控制器以及传感器等硬件元件的选取和连接方式,以确保系统稳定可靠。
3. 制定相应的软件设计方案,包括对交通信号灯状态的控制逻辑、定时器设置、中断服务程序等,保证系统能够按照预期进行状态切换。
4. 实现并测试设计的交通信号灯控制系统,验证系统在实际应用中的稳定性和可靠性,以及系统对交通流量的有效控制能力。
5. 对系统性能进行详细分析,包括系统的响应速度、稳定性、功耗等方面的评估,为进一步优化系统性能提供依据。
1.3 研究意义交通灯控制系统在城市交通管理中具有重要的作用,能够有效地引导车辆和行人的通行,减少交通拥堵和交通事故的发生。
单片机交通灯课程设计报告

《单片机原理与应用》课程设计报告题目:学院:姓名:学号:日期:指导老师:交通灯的设计一、课程设计的目的1、进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。
2、掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的特性,控制方法。
3、通过课程设计,掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术,了解有关电路参数的计算方法。
4、通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
5、通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,使学生了解开发一单片机应用系统的全过程,为今后从事相应工作打下基础。
6、通过课程设计,培养学生综合运用所学专业知识分析问题和解决问题的能力。
二、仪器设备伟福Lab8000系列单片机仿真实验系统。
三、课程设计主要内容及技术指标基本要求:设计由红黄绿三色灯组成的交通信号灯,各灯逐次点亮,按照红灯亮63秒——绿灯亮60秒——黄灯亮3秒——红灯亮63秒的顺序反复循环。
利用单片机片内的定时计数器定时,红黄绿灯用发光二极管表示,计时值用数码管以十进制数字显示。
要求定时准确,数码管和二极管显示正确。
拓展要求:要有较好的人机对话界面;由单向路口的红绿灯循环点亮拓展为十字路口红绿灯的循环点亮;在十字路口的某一方向设定紧急通行开关,闭合开关时要求此方向绿灯点亮,另一方向红灯点亮,且倒计时的显示数码管停止计时。
四、系统工作原理该系统以89C51单片机为控制核心,由外接三色(红绿黄)LED灯同步八段数码管的倒计时显示,外接两开关电路控制两方向的应急中断。
单片机上电后,系统进入正常工作状态,执行交通灯状态显示控制,同时将时间数据倒计时输入到八段数码管上实时显示。
在此过程中随时通过开关调用LED灯常亮显示和清除数码管显示的中断。
五、系统的硬件设计注:单片机的晶振电路的复位电路略去连线时,伟福Lab8000系列单片机仿真实验系统的数码管显示打到外驱,P2口连接数码管的段码口,P3连接位选通口;用P1.0~P1.5分别选连两组红绿黄灯,P1.6~P1.7连接两控制开关key和key1.六、系统的软件设计1、系统工作过程(1) 在一个十字路口的两条主干道上,分别装上一套红、黄、绿3种信号灯。
单片机电子课程设计交通灯

单片机电子课程设计交通灯交通灯常见于城市道路、车站、机场、海港等交通要冲,是一种用信号灯控制各车辆行驶、停车的交通工具。
而单片机技术正是为了实现智能交通而应运而生的,因此,我们可以通过设计交通灯的单片机电路来实现流程自动化,避免了人工操作不方便的弊端。
一、需求分析交通灯在不同场合下有不同的物理参数要求,不同的拓扑结构也会影响其电气参数的差异。
为了更好的符合实际需求,我们先进行需求分析:1. 主控芯片:采用单片机STC89C52,因为这款单片机要比其它的芯片更加亲民,支持到C语言,所以很受工程师们的欢迎。
2. 输入电压:12V左右,输入电压需要与单片机匹配。
3. 信号灯:使用三个LED灯组成信号灯,包括红、绿、黄三个灯,这也是所有交通灯的通用范式。
4. 播放器:交通灯需要有一个提示音来唤醒周围乘客的注意,使用一个嗡嗡声的蜂鸣器来实现这个功能。
二、硬件设计主要包括电源部分,人机交互部分和输出部分。
1. 电源部分:整个交通灯主要由一个电源进行供电,这个电源需要输入片内的电路以及输出到LED灯、蜂鸣器等。
2. 人机交互部分:由于本交通灯是一种提示型的交通工具,因此需要设计一个LED灯和蜂鸣器与主控单片机相连,当在运行时,单片机向蜂鸣器发送数据,嗡嗡声为“开始”,当交通灯需要改变状态时,再次发送数据,交通灯会判断状态,根据状态切换LED灯颜色。
3. 输出部分:输出部分主要是三个LED灯,分别为红、黄、绿色,蜂鸣器则是用于提示音的唤醒。
三、软件设计在软件设计中,我们主要是用C语言编写交通灯的驱动程序,并将其应用于单片机的开发板之上。
1.驱动程序设计:我们需要在单片机上编制驱动程序。
该驱动程序主要包括交通灯的启动和状态轮询。
当驱动程序启动时,单片机会向蜂鸣器发送几个分别代表交通灯状态的字符。
状态的不同时,LED灯的颜色也会发生变化,同时蜂鸣器会再次响起提示音。
2.调试程序:调试交通灯程序时,我们需要模拟各种交通状态,并通过改变状态的方式对交通灯进行测试,确保其在各种状态下都能够正常工作,避免了交通事故发生后,将灯的控制交给交警的尴尬做法。
基于单片机的交通灯课程设计报告(含源程序+仿真)

基于单片机的交通灯课程设计报告(含源程序+仿真)
一、课程设计目的
本课程设计的目的是使用单片机实现二级智能信号灯控制系统,实现智能交通控制。
对于二级智能信号灯控制装置,电路中涉及到各种元器件,包括单片机控制器、执行元件、电源元件、信号识别器等,采用单片机作为控制器,在单片机编程时,配合交通信息识别器,实现自主的交通控制系统,实现智能控制。
根据交通控制装置的物理结构,开发出相应的单片机程序控制系统。
具体的程序设计和控制流程如下:
1、根据需要确定路口的信号方案;
2、在单片机软件模块中添加车辆检测功能;
3、控制信号灯运行,当检测到车辆时,调整信号灯运行;
4、编写交通控制程序,实现对信号灯及其信号闪烁序列的控制;
5、编写车辆检测控制程序,实现对道路中车辆的检测和判断;
6、完成软件调试,将控制程序上传至单片机;
7、实现仿真测试,检验交通控制系统的实际效果。
本课程设计最终实现了一个完整的实时交通控制系统,它具有以下特性:
(1)具有交通灯自动变换功能;
(2)拥堵及女性模式,即可以根据车流量多少,判断如何安排红绿灯;
(3)可以根据实际情况,启动信号灯控制系统,控制信号灯的变换。
本课程设计实现了对交通控制系统的简单控制,可以满足城市交通的需求,减少城市交通拥堵的程度。
交通灯单片机课程设计报告

课程设计报告:交通灯单片机控制系统1. 设计目的本课程设计旨在让学生通过使用单片机开发一个简单的交通灯控制系统来加深对单片机编程和控制原理的理解。
该系统可以模拟道路上的交通灯,实现红灯、绿灯和黄灯的循环控制,并可以通过按键进行手动控制。
2. 设计原理2.1 交通灯状态交通灯状态包括红灯、黄灯和绿灯,它们按照固定的时间间隔循环切换。
2.2 按键控制设计中使用一个按键用于手动控制交通灯状态切换。
按下按键时,会切换到下一个灯状态。
3. 硬件方案3.1 单片机本设计采用ATmega328P单片机,它具有足够的GPIO引脚用于控制交通灯的LED。
3.2 LED使用红色、黄色和绿色LED模拟交通灯的三种状态。
3.3 按键一个按键连接到单片机的GPIO引脚,用于手动切换交通灯状态。
4. 软件方案4.1 控制逻辑编写单片机程序,实现交通灯状态的循环切换和按键控制逻辑。
4.2 定时器使用定时器来控制交通灯状态切换的时间间隔。
4.3 中断配置按键的中断,以便在按下按键时进行状态切换。
5. 实施过程连接硬件组件,包括LED、按键和单片机。
编写单片机程序,包括交通灯状态切换逻辑、定时器配置和按键中断处理。
编译并烧录程序到单片机。
运行程序,观察交通灯的状态切换和按键控制是否正常。
6. 测试结果经过测试,交通灯控制系统能够正常运行。
交通灯状态按照预定的时间间隔循环切换,同时按下按键可以手动切换状态,符合设计要求。
7. 问题解决在实施过程中,遇到了一些问题,如硬件连接错误和程序逻辑错误。
通过仔细检查和调试,成功解决了这些问题。
8. 总结本课程设计使我深入了解了单片机编程和控制系统的原理,通过实际动手操作,更好地掌握了这些概念。
设计交通灯控制系统是一个有趣且教育性的项目,我对单片机编程有了更深入的理解,这对我的学习和职业发展都有所帮助。
这个示例课程设计报告可以作为参考,你可以根据具体的课程设计要求和硬件平台的不同来进行调整和扩展。
单片机交通灯课程设计
单片机交通灯课程设计单片机交通灯课程设计简介:单片机交通灯课程设计是一项基于单片机控制的交通灯系统设计任务。
通过使用单片机的控制和处理能力,设计出实现交通灯的红绿灯控制、时间自动调整等功能的系统。
该设计能够帮助学生提升对单片机的理解和应用能力,同时加深对交通灯控制原理的理解。
需求分析:根据交通灯的基本原理,我们需要实现交通灯的红灯、绿灯和黄灯的切换控制,并且能够按照一定时间间隔进行自动调整。
通过按键控制可以手动改变交通灯的状态。
我们需要选取适当的控制电路和编程语言来实现这一功能。
本设计的目标是使交通灯的切换过程平稳、稳定,并且在故障发生时能够按照预定的故障处理机制进行处理。
设计方案:1. 硬件设计:(1) 选取合适的单片机,可根据实际情况选择合适的型号;(2) 设计电路板,将单片机与交通灯的灯组连接起来;(3) 使用合适的电源供电,保证电路的正常运行;(4) 调试电路,确保电路的连接正常、无故障。
2. 软件设计:(1) 选择合适的编程语言和开发环境,如C语言和Keil等;(2) 设计主循环程序,实现交通灯的红、黄、绿灯的切换功能;(3) 设计按键检测处理程序,实现按键控制交通灯的手动切换功能;(4) 设计时间调整程序,实现交通灯切换时间的自动调整功能;(5) 设计故障处理程序,实现在故障发生时的处理机制。
实验步骤:1. 连接硬件电路,保证电路连接正确;2. 使用适当的编程语言编写程序,并导入单片机中;3. 打开电源,观察交通灯的切换状态,并尝试按键控制;4. 观察交通灯的自动调整功能,验证其正常工作;5. 模拟故障情况,测试故障处理机制;6. 对实验结果进行总结和分析,修正可能存在的问题。
注意事项:1. 实验中要注意电路连接和开关的正确使用,确保电路安全;2. 编写程序时要注意代码的规范性和可读性,方便后续修改和维护;3. 在实验过程中及时记录实验数据和观察结果,以便后续分析和总结。
结论:通过本次课程设计,我学会了如何使用单片机来实现交通灯的控制功能,并加深了对交通灯控制原理的理解。
单片机课程设计报告1 交通灯
单片机课程设计报告1 交通灯1. 引言本文档是单片机课程设计的报告,主题为交通灯。
交通灯是城市交通管理的重要组成部分,合理的交通灯设置可以提高交通效率、保障交通安全。
本文将介绍交通灯的设计方案、实现过程以及遇到的问题及解决方法。
2. 设计方案2.1 总体设计思路本次交通灯设计采用的是基于单片机的控制系统。
通过在单片机上编程设计,控制交通灯的状态和时间,实现交通灯的自动切换,并保证交通流畅。
2.2 硬件设备本次设计所需的硬件设备包括:•单片机:采用STC89C52型单片机•交通灯信号灯模块:包括红灯、黄灯、绿灯三个灯泡及控制电路板•电源模块:用于提供电力供给2.3 软件设计本次设计的软件部分主要包括:•交通灯控制程序:通过编写程序控制单片机,实现交通灯的自动切换3. 实现过程3.1 准备工作在开始设计之前,我们首先进行了一些准备工作。
包括准备好所需的硬件设备,如单片机、交通灯信号灯模块和电源模块;同时也对单片机进行了初始化配置,以及编写好了交通灯控制程序的框架。
3.2 硬件连接我们将单片机与交通灯模块进行连接。
具体的连接方式如下:1.将单片机的IO口与交通灯模块的各个灯泡的控制引脚相连,以实现对灯泡亮灭的控制。
2.将电源模块与单片机进行连接,以提供电力供给。
3.3 软件设计与编程在硬件连接完成后,我们开始着手进行软件设计和编程。
主要的步骤包括:1.定义交通灯的状态:根据交通灯的信号变化规律定义交通灯状态,如红灯亮、黄灯亮、绿灯亮等。
2.编写控制程序的逻辑:根据交通灯的状态定义,编写控制程序的逻辑,实现不同状态之间的切换和持续时间的控制。
3.编程实现:根据以上设计,在单片机上编写程序,并通过烧录将程序烧录到单片机上。
3.4 测试与调试在程序编写完成后,我们进行了测试与调试。
通过在交通灯工作状态下的观察与测试,我们可以判断出程序是否符合设计要求,并进行必要的调试。
4. 遇到的问题与解决方法在设计与实现过程中,我们遇到了一些问题,具体包括:•问题1:单片机与交通灯模块的连接出现问题,导致交通灯无法正常工作。
《2024年基于单片机的智能交通灯控制系统的研究》范文
《基于单片机的智能交通灯控制系统的研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快,交通问题日益突出,交通灯作为城市交通管理的重要设施,其性能和智能化程度直接影响到交通的顺畅和安全。
因此,基于单片机的智能交通灯控制系统的研究具有重要的现实意义。
本文将从系统设计、硬件实现、软件编程、性能优化等方面对基于单片机的智能交通灯控制系统进行研究。
二、系统设计1. 系统架构本系统采用单片机作为核心控制器,通过传感器、执行器等设备实现交通灯的智能控制。
系统架构包括单片机、输入设备、输出设备以及通信模块等部分。
其中,输入设备包括车辆检测器、行人检测器等,用于检测交通状况;输出设备为交通灯,用于指示交通;通信模块用于实现系统与上位机的通信。
2. 工作原理系统通过传感器实时检测交通状况,根据检测结果控制交通灯的亮灭。
当检测到有车辆或行人通过时,系统会相应地调整交通灯的亮灯时间,以保证交通的顺畅和安全。
同时,系统还具有自动调节功能,根据实际交通情况自动调整亮灯时间,以适应不同的交通状况。
三、硬件实现1. 单片机选择本系统选用STC12C5A60S2系列单片机作为核心控制器,该单片机具有高速度、低功耗、低成本等优点,适合应用于本系统中。
2. 传感器选择系统采用红外线车辆检测器和CCD行人检测器等传感器实现交通状况的实时检测。
这些传感器具有高灵敏度、低误报率等优点,能够有效地提高系统的性能。
3. 执行器选择执行器采用LED交通灯,具有高亮度、长寿命等优点,能够有效地指示交通。
四、软件编程1. 编程语言选择本系统采用C语言进行编程,C语言具有代码效率高、可移植性强等优点,适合应用于本系统中。
2. 程序设计思路程序设计包括主程序和中断服务程序两部分。
主程序负责初始化系统参数和控制程序的循环执行;中断服务程序负责处理传感器输入的信号和执行相应的控制命令。
在程序设计过程中,应充分考虑系统的实时性和稳定性要求。
五、性能优化1. 算法优化通过对算法进行优化,可以提高系统的响应速度和准确性。
单片机电子课程设计交通灯
单片机电子课程设计交通灯单片机电子课程设计交通灯是一项基于单片机技术开发的交通信号灯控制系统,是电子信息技术应用领域的重要实践课程之一。
它是通过单片机的控制来控制道路上的几组灯光,使得车辆、行人在道路上的行驶与摆动更加有序和安全。
这篇文档将从以下几个方面探讨单片机电子课程设计交通灯的设计思路、开发流程、实施过程及未来发展方向。
一、设计思路单片机电子课程设计交通灯的主要设计思路是通过控制电子器件来实现对交通信号灯的控制。
具体来说,我们需要使用LED灯、红外线检测模块、温度传感器等一系列电子元件,借助单片机的强大控制能力,实现对红绿灯状态的自动切换,保证道路交通的安全有序。
二、开发流程单片机电子课程设计交通灯的开发流程可以分为以下几个步骤:1. 硬件设计:首先需要设计硬件,包括选购各种电子元件,设计电路板以及各种接口连接。
硬件设计完成后,需要进行电路板焊接和测试,确保各个模块可以正常通信和工作。
2. 软件编程:在硬件设计完成且测试正常后,我们需要进行软件编程设计。
具体来说,我们需要使用汇编语言或c语言等编程语言,实现交通信号灯的自动控制,包括灯光切换、红绿灯时间设置、车辆检测和显示等。
3. 系统调试:在软件开发完成后,我们需要对整个系统进行调试。
包括对各个功能模块进行单独测试和整体性能测试,调整系统参数和软件算法,改善系统稳定性和工作效率。
4. 安装部署:当系统调试完成后,我们需要将整个系统进行安装和部署。
具体来说,系统需要进行外壳设计,预展示位置进行选择和安装,各个接口连接,系统的标识和标志体现等。
三、实施过程在完成单片机电子课程设计交通灯的开发后,需要根据实际情况来进行实施。
具体来说,我们需要进行以下几个步骤:1. 需求收集:首先需要了解道路、人流、车流等实际情况,并了解交通信号灯应该如何进行调整和优化。
2. 系统安装:在了解道路实际情况后,我们需要安装系统,并进行相关测试,确保系统可以正常工作。
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课程设计2016年03月20日毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订教研室(或答辩小组)及教学系意见目录摘要 (2)引言 (3)1.设计目的 (3)2.设计要求 (4)3.系统总体方案硬件设计 (4)3.1设计思想及总体设计 (4)3.2硬件设计 (5)3.3复位电路 (8)3.4数码管显示 (9)3.5 红绿灯显示 (9)3.6键盘:独立键盘+中断 (10)3.7系统原理图 (10)4软件设计 (11)4.1总体流程 (11)4.2循环流程控制思路 (11)4.3源程序 (12)5调试运行 (17)5.1正常运行状态 (17)5.2左右行显示 (17)5.3黄灯闪烁显示 (18)6.设计心得体会 (18)7参考文献 (19)摘要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、扩展强。
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以及倒计时时间。
本设计系统由单片机,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。
本系统采用单片机C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:交通灯;控制;AT89C51;倒计时显示引言近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是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,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。
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交通信号灯在大多数城市得到了广泛的应用。
传统的交通信号灯控制一般采用了电子线路和继电器控制,结构复杂,可靠性低,故障率高。
本次设计是基于AT89C51单片机的交通灯控制系统,东西南北的通行时间可调,倒计时显示通行时间灯功能,该系统具有设计周期短、可靠性高维护方便、使用简单等优点。
1.设计目的1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解;1.2培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力;1.3学会方案论证的比较方法,拓宽知识,初步掌握工程设计的基本方法;1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法,学会软、硬件的设计和调试方法;1.5能按课程设计的要求编写课程设计报告,能正确反映设计和实验成果,能用计算机绘制电路图和流程图。
2.设计要求1)东西干道和南北干道的通行分左行,右行,直行,其中左行,右行固定15秒;直行固定30秒。
2)信号灯分绿灯,红灯,黄灯,每次绿灯换红灯时,黄灯亮3秒。
3)东西干道和南北干道交替控制,每次干道绿灯交替时,有3秒钟所有干道的交通灯都是黄灯闪烁3秒钟,提示已经进入路口的车辆迅速通过。
4)当遇到突发状况时,各个方向静止通行,显示红灯,并维持5秒倒计时。
3.系统总体方案硬件设计3.1设计思想及总体设计1)分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案,并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。
2)确定系统交通控制的总体设计,包括,十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能,在这里,本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能,还增加了倒计时显示提示。
3)进行显示电路,灯状态电路,按键电路的设计和各器件的选择及连接,大体分配各个器件及模块的基本功能要求。
4)进行软件系统的设计,对于本系统,本人采用C语言编写,对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究,了解定时器,中断以及延时原理,总体上完成了软件的设计。
图1系统框图3.2硬件设计1)单片机选型:AT89C51与MCS-51单片机产品兼容,8k字节在系统可编程Flash存储器,1000次可檫写周期,全静态操作:0Hz~33Hz,三级加密程序存储器,32个可编程I/O口线,三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。
功能特性描述:AT89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89C51具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89C51 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
8 位微控制器 8K 字节在系统可编程 Flash AT89C52 P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下, P0具有内部上拉电阻。
在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。
程序校验时,需要外部上拉电阻。
P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。
对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
此外,P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX),具体如下表所示。
在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。
引脚号第二功能P1.0 T2(定时器/计数器T2的外部计数输入),时钟输出P1.1 T2EX(定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制)P1.5 MOSI(在系统编程用)P1.6 MISO(在系统编程用)P1.7 SCK(在系统编程用)P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。
对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR)时,P2 口送出高八位地址。
在这种应用中,P2 口使用很强的内部上拉发送1。
在使用8位地址(如MOVX @RI)访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。
在flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。
对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
P3口亦作为AT89C51特殊功能(第二功能)使用,如下表所示。
在flash编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。