基于C51单片机的简单交通灯系统设计课程设计报告书

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1、课程设计报告书所属课程名称单片机原理与接口技术题目基于C51单片机的简单交通灯系统设计分院机电学院目录一、课程设计任务书1二、总体设计2（一）单片机交通控制系统方案的比较、论证2（二）单片机交通控制系统总体设计2三、智能交通灯控制系统的硬件设计5（一）AT89C51单片机简介5（二）交通灯中的中断处理流程7（三）系统硬件总电路构成及原理8四、程序设计10（一）程序主体设计流程10（二）理论基础知识10（三）子程序模块设计11（四）系统软件调试12五、程序调试及结果分析15（一）总体设计程序15（

2、二）protues仿真模拟及模拟图17六、总结19七、参考文献20一、课程设计任务书课程设计题目：基于C51单片机的简单交通灯系统设计课程设计时间：自2012年07月02日起至2012年07月13日。课程设计要求：我们本次模拟系统由单片机硬/软件系统、LED灯显示系统和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了交通路面的控制。（1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。（2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥

3、有的各项功能。（3）进行LED灯状态电路，按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。（4）进行软件系统的设计，对于本系统，我们采用单片机汇编语言编写，对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究，了解定时器，中断以及延时原理，总体上完成了软件的编写。学生签名：年月日课程设计评阅意见项目课程设计态度评价10%出勤情况评价10%任务难度、量评价10%创新性评价10%综合设计能力评价20%报告书写规范评价20%答辩20%成绩综合评定等级评阅教师：2012年月日二、总体设计

4、（一）单片机交通控制系统方案的比较、论证1、电源提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，我们选择第二种方案。2、输入方案题目要求系统能调节灯亮时间，并可处理紧急情况，我们研究了两种方案方案一：采用8155扩展I/O口及键盘，显示等。

5、该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O口,但操作起来稍显复杂。方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。由于该系统对于交通灯的控制，只用单片机本身的I/O口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用。综上所述，我们选择第二种方案。（二）单片机交通控制系统总体设计1、单片机交通控制系统的通行方案设计设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。图2-1

6、交通状态说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始。表2-1表示灯状态和行止状态的关系状态1状态3状态4状态6东西向禁行等待变换通行等待变换南北向通行等待变换禁行等待变换东西红灯1100东西黄灯0001东西绿灯0010南北红灯0011南北绿灯1000南北黄灯0100在任一个路口，遇红灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换。状态及红绿灯状态如表1所示。说明：0表示灭，1表示亮。2、单片机交通控制系统的功能要求本设计能模拟基本的交通

7、控制系统，用红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信号发生。还可以进行紧急处理，交通路口出现紧急状况在所难免，如特大事件发生，救护车等急行车通过等，我们都必须尽量允许其畅通无阻，毕竟在这种情况下是分秒必争的，时时刻刻关系着公共财产安全，个人生死攸关等。由此在交通控制中增设禁停按键，就可达到想此目的。3、单片机交通控制系统的基本构成及原理单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制信号灯的状态变化，基本上可以指挥交通的具体通行。本系统在此基础上，加入了紧急情况处理功能。单片机最小系统外围接口电路红光绿信号

8、灯按键控制电路图2-2系统的总体框图据此，本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统，由按键设置模块产生输入，信号灯状态模块。系统的总体框图如上所示。单片机上电后，系统进入正常工作状态，执行交通灯状态显示控制，在此过程中随时调用急停按键。三、智能交通灯控制系统的硬件设计（一）AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗