单片机原理及应用课程设计

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1、《单片机原理及应用》课程设计--交通灯控制系统设计作者姓名：张涛学号：20042365指导教师：李新光学院名称：信息科学与工程学院专业名称：测控技术与仪器东北大学2007年7月东北大学课程设计任务书任务书课程设计（论文）题目：《单片机原理及应用》课程设计基本内容：用AT89C51单片机模拟实现十字路口的交通灯亮、灭及倒计时功能课程设计（论文）专题部分题目：交通灯控制系统设计基本内容：用AT89C51单片机模拟实现十字路口的交通灯亮、灭及倒计时功能。学生接受课程设计（论文）题目日期第18、19周指导教师签字：2007年7月13日i

2、i东北大学课程设计摘要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、扩展性强。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I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统、紧急情况中断系统、复位电路等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时、

3、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。软件上采用C51编程，主要编写了主程序，LED数码管显示程序，中断程序延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。关键词：AT89C518255A74LS164LED交通灯程序ii东北大学课程设计目录目录任务书i摘要ii第一章绪论11.1概述11.2设计目的11.3设计任务和内容1第二章总体设计及核心器件简介22.1总体设计22.2AT89C5122.38255A42.474LS16452.5X50457第三章单元电路模块设计113.1复位电路113.3晶振

4、电路113.4I/O口扩展电路123.5LED数码管显示电路123.6交通灯状态显示电路143.7紧急情况中断电路153.8总体设计原理图及功能介绍16第四章软件编程设计17东北大学课程设计目录4.1设计思想174.2程序框图174.3源程序17第五章设计心得和存在问题21参考文献24东北大学课程设计第一章绪论第一章绪论1.1概述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

5、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。1.2设计目的（1）加强对单片机和C51语言的认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识。（2）用单片机模拟实现具体应用，使个人设计能够真正使用。（3）把理论知识与实践相结合，充分发挥个人能力，并在实践中锻炼。（4）提高利用已学知识分析和解决问题的能力。（5）提高实践动手能力。1.3设计任务和内容1.3.1设计任务结合教材及参考资

6、料，用AT89C51单片机模拟实现十字路口的交通灯亮灭、倒计时显示、紧急情况处理等功能。1.3.2设计内容（1）填写设计任务书。（2）进行总体设计，画出原理图。（3）用Protel软件画出PCB板并制板。（4）焊接器件和芯片。（5）编写并调试程序。24东北大学课程设计第二章总体设计及核心器件简介第二章总体设计及核心器件简介2.1总体设计整个设计以AT89C51单片机为核心，由I/O口扩展，LED数码管显示,紧急情况中断电路，watchdog复位电路组成。硬件模块入图3-1。AT89C51单片机I/0口扩展LED数码管显示中断系统

7、复位电路图2－1硬件模块2.2AT89C511．AT89C51单片机简介AT89C51是美国ATMEL公司推出的系列单片机，将多种功能的8位CPU与FPEROM（快闪可编程/擦除只读存储器）结合在一个芯片上，是一种低功耗、高性能的CMOS控制器，为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又价格适宜的方案，其性能价格比远高于同类芯片。它与MCS-51指令系统兼容，片内FPEROM允许对程序存储器在线重复编程，也可用常规的EPROM编程器编程，可循环写入/擦除1000次。89C51内含4KB的FPEROM，一般的EEPROM的字节擦除时间

8、和写入时间基本上均为10ms，对于任一个实时控制系统来说，这样长的时间是不可能在线修改程序的。24东北大学课程设计第二章总体设计及核心器件简介图2－289C51内部结构图与EEPROM相比较，FPEROM大大缩短了存储内容擦除和写入的时间，为在线改写程序提供了极