基于单片机的交通灯设计

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1、开封大学《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制交通灯目录第1节系统主要硬件电路设计………………………………………………………51.1单片机控制系统原理…………………………………………………………51.2单片机系统工作原理…………………………………………………………51.3单片机主要系统电路………………………………………………………5第2节系统软件设计………………………………………………………………72.1每秒钟的设定…………………………………………………………………72.2计数器硬件延时……………………………………………………………72.2.1计数器初值计算………………………………

2、……………………72.2.2计算公式……………………………………………………………72.2.31秒的方法…………………………………………………………72.2.4相应程序代码………………………………………………………72.3软件延时………………………………………………………………………82.4时间和信号灯的显示…………………………………………………………82.4.18051并行口扩展……………………………………………………92.4.2显示原理……………………………………………………………92.4.38255PA口输出信号接信号灯………………………………………92.4.48255输出信号与数码

3、管的连接……………………………………92.4.58255与8051的连接…………………………………………………102.5程序设计………………………………………………………………………10第一节系统主要硬件电路设计1.1单片机控制系统原理11开封大学《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制交通灯图1-1单片机控制系统原理框图1．2系统工作原理（1）开关键盘输入交通灯初始时间，通过8051单片机P1输入到系统(2)由8051单片机的定时器每秒钟通过P0口向8255的数据口送信息，由8255的PA口显示红、绿、黄灯的燃亮情况；由8255的PC口显示每个灯的燃亮时间。(3)8051通过设置各

4、个信号等的燃亮时间、通过8031设置，绿、红时间分别为60秒、80秒循环由8051的P0口向8255的数据口输出。（4）通过8051单片机的P3.0位来控制系统是工作或设置初值，当.牌位0就对系统进行初始化，为1系统就开始工作。（5）红灯倒计时时间，当有车辆闯红灯时，启动蜂鸣器进行报警，3S后然后恢复正常。（6）增加每次绿灯时间车流量检测的功能，并且通过查询P2.0端口的电平是否为低，开关按下为低电平，双位数码管显示车流量，直到下一次绿灯时间重新记入。（7）绿灯时间倒计时完毕，重新循环。1．3单片机主要系统电路  如下图所示11开封大学《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制交通灯1

5、1开封大学《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制交通灯第2节系统的软件设计2.1每秒钟的设定延时方法可以有两种一中是利用MCS-51内部定时器才生溢出中断来确定1秒的时间，另一种是采用软延时的方法。2.2计数器硬件延时2.2.1计数器初值计算定时器工作时必须给计数器送计数器初值，这个值是送到TH和TL中的。他是以加法记数的，并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求。因此，我们可以把计数器记满为零所需的计数值设定为C和计数初值设定为TC可得到如下计算通式：TC=M-C式中，M为计数器摸值，该值和计数器工作方式有关。在方式0时M为213；在方式1时M的值为216；在方式2和3为282.2

6、.2计算公式T=（M－TC）T计数或ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／T计数　T计数是单片机时钟周期ＴＣＬＫ的１２倍；ＴＣ为定时初值如单片机的主脉冲频率为ＴＣＬＫ１２ＭＨＺ　，经过１２分频方式０　　　　ＴＭＡＸ＝213　＊１微秒＝８．１９２毫秒方式１　　　　ＴＭＡＸ＝216　＊１微秒＝６５．５３６毫秒　显然１秒钟已经超过了计数器的最大定时间，所以我们只有采用定时器和软件相结合的办法才能解决这个问题．2.2.3１秒的方法　我们采用在主程序中设定一个初值为２０的软件计数器和使Ｔ０定时５０毫秒．这样每当Ｔ０到５０毫秒时ＣＰＵ就响应它的溢出中断请求，进入他的中断服务子程序。在中断服务子程序中，ＣＰＵ先使软件计数器减１

7、，然后判断它是否为零。为零表示１秒已到可以返回到输出时间显示程序。2.2.4相应程序代码（１）主程序　　　　定时器需定时５０毫秒，故Ｔ０工作于方式１。　初值：　　　　ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／T计数　＝２１６　－５０ms/1us=15536=3CBOHORG1000HSTART:MOVTMOD,#01H;令ＴＯ为定时器方式１MOVTH0,#3CH;装入定时器初值MOVTL0,#BOH　　;MOVIE,　　#82H;开Ｔ０中断SEBT