单片机 交通灯实验报告

2014级电气工程及其自动化单片机原理及应用课程设计安徽农业大学经济技术学院模拟电子技术课程设计报告书

课题名称基于单片机的简易交通灯设计

姓名刘宝玉

学号 ********

院、系、部机械工程系

专业电气工程及其自动化

指导教师邰清清

2016年 12 月日

摘要

本设计是单片机控制的交通灯控制系统设计，随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。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，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。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。

现在我们利用“自动控制”控制交通灯的方法。将事先编制好的程序输入单片机，利用单片机的定时、中断功能；能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况，采用查询的方式，根据具体情况，自动给予时间通行，其中利用中断方式来处理特殊情况。这样既方便驾驶员、路人，同时还可以紧急处理一些紧急实况。同样具有红、黄、绿灯的显示功能，为驾驶员、路人“照明”。

2系统总体方案及硬件设计

2.1设计要求：

（1）南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行间为24秒，时间可设置修改。

（2）在绿灯转为红灯时，要求绿灯闪烁4秒钟；

（3）黄灯亮2秒后，方可通行；

（4）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。

2.2设计任务：

（1）东西、南北车辆交替运行，时间可设置修改。

（2）绿灯转为红灯时，绿灯闪亮（闪烁时间4s）；

（3）黄灯亮2秒后，方可通行；

（4）能对交通运行进行控制。

2.3总体设计

中断初始化

主程序开始

P1端口初始化

东西南北均为红灯

状态1

南北绿灯，东西红灯

延时5秒

状态2

南北绿灯闪转黄灯，东西红灯(闪烁6次，每次延时0.5秒)

状态3

南北红灯，东西绿灯

延时3秒

状态4

南北红灯，东西绿灯闪转黄灯(闪烁6次，每次延时0.5秒)

3 系统所需元件及软件应用

1.计算机

2.C51语言编辑

3.调试仿真软件及实验箱50台套。

1．单片机内部结构。

2．C51编程、调试。

3．单片机端口控制。

4．外部中断应用。

4.实验原理图

5. 实验实施步骤

1．仔细阅读实验内容及要求，编写源程序。

2．上机编辑、仿真调试源程序。

3．按要求接线。

4．在线调试源程序，观查运行结果。

5Proteus软件仿真

正常运行图

紧急运行图

实验运行程序ORG 0000H

LJMP START

ORG 0003H

LJMP AINT0 START:

SETB IT0

SETB EA

SETB EX0

MOV A,#11110110B MOV P1,A

MOV R4,#120 LOOP:

LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP MOV R4,#10

LOOP1:

MOV A,#11111110B MOV P1,A

LCALL DELAY MOV A,#11110110B MOV P1,A

LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP1 MOV R4,#10

LOOP2:

MOV A,#11101110B MOV P1,A

LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP2 MOV A,#11011011B MOV P1,A

MOV R4,#120 LOOP3:

LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP3 MOV R4,#10 LOOP4:

MOV A,#11011111B MOV P1,A

LCALL DELAY MOV A,#11011011B MOV P1,A

LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP4 MOV A,#11011101B MOV P1,A

MOV R4,#10 LOOP5:

LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP5 LJMP START DELAY:

MOV R5,#20 LOOP6:

MOV R6,#20 LOOP7:

MOV R7,#230 DJNZ R7,$

DJNZ R6,LOOP7 DJNZ R5,LOOP6 RET

AINT0:

PUSH 04H

PUSH P1

MOV A,#11011110B MOV P1,A

MOV R4,#10 LOOP8:

LCALL DELAY

DJNZ R4,LOOP8

POP P1

POP 04H

RETI

END

实验心得：

两个星期的单片机课程设计很快就结束了，在这两个星期当中，虽然开始有点困难，但是经过我查资料，合理地进行设计安排，再加上老师的耐心指导，我终于顺利地完成了本次单片机课程设计，同时也学到了很多东西。在本次课程设计中，进一步学习和掌握了单片机原理的有关知识，特别是程序的编程方面，加深了对单片机原理及应用技术的认识，进一步巩固了对单片机知识的理解，掌握简单单片机应用系统的设计、制作、调试的方法。在设计时根据课题要求，复习相关的知识，查询相关的资料。让我原来的学习方法也发生了改变，相信这对以后在社会上工作和学习会有很多帮助，让我们能更好的进入工作状态。最重要的是，这次课程设计也增加了我们对问题的研究和探讨，们以后的学习中会有更多的帮助。

单片机为我们的主要专业课之一，但要做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在设计课程过程中遇到问题是很正常的问题，但我们们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我们受益终身。在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。我们们通过查阅大量有关资料，并在小组中互相讨论，交流经验和自学，若遇到实在搞不明白的问题就会及时请教老师，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。通过这次课程设计我们也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。

在完成单片机课程设计后,我们们发现我们们还有许多不足,所学到的知识还远远不够,以至于还有一些功能不能被动完成。但通过学习这一次实践,增强了我们们的动手能力,提高和巩固了单片机方面的知识,特别是软件方面。从中增强了我们的团队合作精神,并让我们们认识到把理论应用到实践中去是多么重要。