交通灯课程设计报告

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1、湖南人文科技学院课程设计报告课程名称：单片机原理及应用课程设计设计题目：城市道口交通灯控制系统设计系别：通信与控制工程系专业：电子信息工程班级：电信二班学生姓名:陈艳风周梦姣学号:0840922008409246起止日期:2010年12月20日~2011年12月31日指导教师:谢四莲谭周文赵志刚教研室主任：侯海良19指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩陈艳风周梦姣1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日19摘要本课程设计的城市道口

2、交通灯控制系统模型以MSC-51系列单片机AT89C52为核心,通过8255芯片扩展，由发光二极管，共阳极数码管，以及中断电路组成。城市道口交通灯控制系统实现了发光二极管作为直行、左拐，右拐的指示灯,数码管实现倒计时指示,以中断实现特种车辆通行十字路口，当有特种车辆通过路口时，其他车辆全部禁止通行并在指定时间内恢复原来的通行状态。本组在此次设计过程中先先分析设计要求，根据提出的设计画硬件系统方框图和软件流程图，在用Keil软件编写程序，通过STC软件下载到单片机，反复调试，最终完成交通灯控制系统的设计。关键词：AT89C52；8255；数码管；中断电路；交通灯19目录1、方案论证与对比

3、11.1方案一11.2方案二21.3方案选择32、系统硬件设计32.1系统的组成及总体框图32.2硬件模块42.2.1主控单元模块42.2.2LED灯输出显示单元42.2.38255扩展芯片52.2.4LED数码管52.2.5外部中断控制模块62.3元件清单63、系统软件设计73.1软件总流程图73.2软件单元模块分析73.2.1主程序73.2.2初始化程序83.2.3定时器中断和数码管显示程序93.2.4定时器中断和LED灯显示程序103.2.5外部中断程序124、调试与功能分析134.1功能分析134.2调试方法134.3硬件调试144.4软件调试144.5软硬联调14194.6各

4、模块调试144.6.1交通灯通行方式功能的调试144.6.3特种车检测模块调试145、总结与致谢155.1总结与思考155.2致谢15参考文献156、附录166.1附录一166.2附录二1719城市道口交通灯控制系统设计要求：①　用单片机设计一个城市道口交通灯控制系统。②　每个方向具有左拐、右拐、直行通行的指示灯。③　计时牌显示剩余时间。④　当有特种车辆通过路口时，其他车辆全部禁止通行，15秒后恢复通行。1、方案论证与对比1.1方案一城市道口交通灯控制系统模型采用标准STC89C52单片机[1]作为控制器,通行倒计时显示采用位数码管,指示灯采用LED,利用定时器，采用动态扫描法，以节省

5、端口数。当有特种车辆通行时采用外部实时中断完成，系统转为特种车辆放行，其它车辆禁行通行的状态，15s后系统自动恢复正常管理。方案一原理[2]框图如图1所示：LED交通指示灯定时中断P1STC89C52P3.2INT0P3.2INT0位选PA8255PB上电复位数码管显示时间段选特种车辆检测图1硬件系统方框图1.2方案二采用STC89C2051单片机[1]作为控制器；通行倒计时显示采用16×16点阵LED发光管，左拐、右拐、直通通行指示灯也采用16×1916点阵LED发光管。该系统设计框架如图2所示。列驱动采用74LS595[3]以实现串行端口[4]扩展，行驱动采用4/16译码器74LS

6、154动态扫描，译码器74LS154生成16条行选通信号线，再经过驱动器驱动对应的行线。每条行线上需要较大的驱动电流，应选用大功率三极管作为驱动管。REDTXD单片机I/O口电源行驱动器列驱动器74LS595双色LED显示点阵（每个路口7个）图2硬件系统方框图1.3方案选择按方案一系统设计构架设计，单片机端口资源刚好满足要求。该系统具有电路简单，设计方便，显示亮度高，耗电少，可靠性高等特点。方案二设计方案的图案显示逼真，单片机占用端口资源少；缺点是需要大量的硬件，电路复杂，耗电量大，在模型制作中较少采用。通过以上综合分析可以看出，方案一具有综合设计优点，因此城市道口交通灯控制系统采用方

7、案一设计。2、系统硬件设计2.1系统的组成及总体框图19LED闪烁灯主控制模块STC89C52外部中断电路LED数码管显示8255并口扩展芯片图3硬件总体框图城市道口交通灯控制系统设计硬件电路由主控制模块STC89C52、8255外部扩展和数码管显示模块，LED显示模块，外部中断控制模块等四大模块构成。2.2硬件模块2.2.1主控单元模块根据设计要求，采用单片机STC89C52RC作为主控制器，它是ATMEL公司生产的一款性能稳定的8为单片机。