课程设计：基于单片机的交通灯控制设计

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1、湘潭大学兴湘学院专业课程设计说明书题目：基于单片机的交通灯控制设计院（系）：兴湘学院专业：机械设计制造及其自动化学号：2010963011姓名：何源指导教师：李卫完成日期：2014年2月28日摘要随着生活水平的提高，汽车越来越普及。因此，红绿灯安装在各个道口上，也渐渐成为了疏导交通车辆最常见和最有效的手段。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80C51单片机为中心器件来设计交通灯控制器，实现了实时显示当前通行剩余时间；按东西道红

2、灯和南北道绿灯亮22秒后东西道、南北道黄灯闪烁3秒，再东西道绿灯和南北道红灯亮27秒，之后黄灯闪烁3秒的规律控制东西和南北方向的交通灯；能手动设置通行方向3种功能。4位数码管显示剩余通行时间，2位显示东西方向通行剩余时间，2位显示南北方向通行剩余时间。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。关键词：单片机交通灯动态扫描自动控制手动设置目录一、设计目的…………………………………………………4二、设计任务和要求…………………………………………………5三、设计原理分析………………………………………………

3、…6四、硬件资源及其分配…………………………………………………8五．硬件图…………………………………………………11六、程序框图…………………………………………………12七、程序…………………………………………………13八、调试运行…………………………………………………17九、仿真截图…………………………………………………18十、设计心得体会…………………………………………………20一、设计目的1、通过单片机课程设计，熟练掌握汇编语言的编程方法，将理论联系到实践中去，提高我们的动脑和动手的能力。

4、2、通过交通信号灯控制系统的设计，掌握定时/计数器及中断的使用方法，和简单程序的编写，最终提高我们的逻辑抽象能力。二、设计任务和要求任务：设计一个能够控制十二盏交通信号灯的模拟系统要求：利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并用LED灯显示倒计时间。1、东西绿灯亮，南北红灯亮2、黄灯亮3、东西红灯亮，南北绿灯亮三、设计原理分析人行道人行道人行道人行道图3-1设计原理图1、首先了解实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口如上图所以，为东南西北走向。初始状态0：为东西绿灯亮，

5、南北红灯亮；然后转状态1：东西绿灯亮黄灯亮，南北红灯亮黄灯亮；过后转状态2：东西红灯亮，南北绿灯亮；再转状态3：东西红灯亮黄灯亮，南北绿灯亮黄灯亮。一段时间后，又循环至状态0。中间可通过中断按钮产生中断，跳入中断程序执行中断。列出交通信号灯的状态表如下：（其中，1代表灯亮，0代表灯灭）状态北西南东绿黄红绿黄红绿黄红绿黄红0001100001100101111001111021000011000013110011110011表3-1交通灯状态表2、对于交通信号灯来说，应该有东西南北共四组灯，但由于

6、同一道上的两组的信号灯的显示情况是相同的，所以只要用两组就行了，因此，采用单片机内部的I/O口上的P1口中的6个引脚即可来控制6个信号灯。3、通过编写程序，实现对发光二极管的控制，来模拟交通信号灯的管理。每延时一段时间，灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换。4、通过延时时间送显，可以在原有的交通信号灯系统的基础上，增添其倒计时间的显示功能，实现其功能的扩展。5．通过脉冲中断编写中断程序，可实现中断。四、硬件资源及其分配主要用到的硬件：P1口、P3口、LED数码管、LED发光二级管、定时

7、器T0硬件分配：1、P1口：做为输出口，与发光二极管相连接，其状态及对应的十六进制值如下：方向状态无南北东西十六进制值说明P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.000010000122H东西绿南北红10011001133H东西绿黄全亮2000011000CH东西红南北绿3000111101EH东西红黄全亮表4-1状态及对应的十六进制指2、P3口中的P3.0(RXD)和P3.1(TXD)作特殊用途,数据(倒计时时间)从RXD端输入,TXD端输出。3、LED发光二极管用来显示

8、灯亮情况。4、定时/计数器T0用来产生1秒的定时5．Led显示器十位与p0相连接，个位与p2连接用来显示时间，下面是LED显示接口及原理。1LED是发光二极管的英文缩写，LED显示器是由发光二极管构成的，它在单片机中的应用非常普遍。通常所说的LED显示器由7个发光二极管组成，其排列形状如图所示。此外，显示器中还有一个圆点型发光二极管以dp表示，用于小数点表示。通过七个发光二极管亮暗的不同组合，可以显示多种数字、字母以及其它符号。LED显示中的发光二极管共有两种连接方法:2共阳极接法：把发光二极管