交通灯控制课程设计报告

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1、电子与通信工程学院单片机原理课程设计报告2016～2017学年第2学期交通灯控制系统的设计与制作专业：电子信息科学与技术班级：电信141班学号：201408401144姓名：梁瑞指导教师姓名：谢春榕2017年9月10日目录1.前言11.1设计任务11.2方案设计11.3设计内容21.4交通灯设计的意义22.硬件设计22.151单片机22.2电源电路22.3晶振电路22.4复位电路32.5LCD12864液晶显示模块32.6LED红绿灯显示模块42.7总体电路设计43.软件设计53.1AT89S52芯片53.2C51编程53.3程序流程图54.测试结果和分析65.总结和体会6【参考文献】7【附录

2、1】8课程设计报告【课题名称】交通灯控制系统的设计与制作【摘要】本系统采用单片机AT89S52为中心器件来设计交通灯控制器，由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LCD12864液晶显示系统、复位电路等几大部分组成。本设计除基本的交通灯功能外，还具有倒计时等功能，即通过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，车道每次通行时间都设为20秒。当出现紧急情况时，单片机的中断源INT0控制四个路口全部显示红灯，中断源INT1控制夜间模式（全黄灯闪烁），一段时间后恢复原来状态。系统实用性强、操作简单、扩展性强。 【关键词】AT89S52单片机交通灯信号灯倒计时道路通行1.前言当今世

3、界正处于一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都需要计算机来控制。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。1.1设计任务 模拟十字路口交通灯具有三色红绿灯和倒计时显示的基本功能，还具有紧急车辆（全红灯显示）和夜间模式（全黄灯闪烁）附加功能。1.2方案设计单片机采用AT89S52芯片，，在十字路口的四组红、黄、绿交通灯及转向灯中，由单片机P0口管脚分别控制，由于交通灯为发光二极管且阳极通过限流电阻和电源正极连接，因此I/O口输出低电平时，与之相连的灯会亮，并通过12864液晶屏显示时间倒计时。南北方向车道和东西方向车道两条交叉道路上的车辆

4、交替通行，采用定时器中断方式实现转换时间倒计时，车道每次通行时间都设为20秒。在绿灯转为红灯时，黄灯先闪亮3秒钟，才能变换运行车道，交通灯状态用LCD12864液晶屏显示。系统不但具有三色红绿灯和倒计时显示的基本功能，还具有紧急车辆（全红灯显示）和夜间模式（全黄灯闪烁）附加功能。191.3设计内容（1）设计并绘制硬件电路图（2）制作PCB并焊接好元器件 （3）检测51单片机的运行情况（4）编写程序并将调试好的程序固化到单片机1.4交通灯设计的意义交通灯是城市经济活动的命脉，对城市经济发展、人们生活水平的提高起着十分重要的作用。城市交通问题是困扰城市发展、制约经济发展的重要因素。城市道路增长的有

5、限与车辆增加的无限这一对矛盾事故导致城市交通拥挤的根本原因。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。2.硬件设计2.151单片机单片机又称单片微控制器，51单片机[1]主要由电源电路、时钟电路、复位电路以及LCD12864液晶显示模块等外围模块组成。详细电路原理图、PCB图及其实物图见附录。2.2电源电路电源电路部分主要由电源头、稳压二极管、电阻以及指示灯LED组成。除了电脑供电单片机外，还可以通过电源头外接5V直流电压供电单片机。电源电路的原理图如图2.2-1所示：图2.2-1电源电路原理图2.3晶振电路晶振电路主要由晶振11.059

6、2MHz以及周围的两个30pF的瓷片电容构成。晶振起振给单片机提供时钟频率，再通过单片机控制定时器中断以达计时功能。晶振电路的原理图如图2.3-1所示：19图2.3-1晶振电路原理图2.4复位电路复位方式有多种，本设计采用按键复位。在设定的时间内，89S52必须在RST脚产生一个由高到低的电平变化，以清内部定时器。复位电路的原理图如图2.4-1所示：如图2.4-1复位电路原理图2.5LCD12864液晶显示模块本系统采用LCD12864液晶屏显示东西道和南北道的倒计时的时间状况。LCD12864液晶显示模块的电路原理图如图2.5-1所示：图2.5-1LCD12864液晶显示模块电路原理图192

7、.6LED红绿灯显示模块LED红绿灯显示模块主要由1K电阻和红、绿、黄三种颜色的LED灯设计而成，具体电路原理如图2.6-1所示：图2.6-1LED红绿灯显示模块电路原理图2.7总体电路设计本系统以单片机[2]为核心，由电源电路、复位电路、晶振电路、LED数码管显示模块以及LCD12864液晶显示模块组成。总体电路结构框图如图2.7-1所示：图2.7-1总体电路结构框图193.软件设计3.1AT8