模拟交通灯控制的课程设计

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1、模拟交通指示灯的控制1技术要求1）采用单片机作为主控制器。2）每个方向具有左拐、直行及行人3种通行指示灯。3)每个方向的指示灯按照要求点亮不同的时间，前行指示灯点亮10秒熄灭，接着暂停指示灯点亮2秒熄灭，然后左拐指示灯点亮8秒熄灭，按照这种方式进行循。4）当向东方向的前行指示灯点亮的时候，向南方向的前行指示灯熄灭，暂停指示灯和左拐指示灯分别点亮。5）当向南方向的前行指示灯点亮的时候，向东方向的前行指示灯熄灭，暂停指示灯和左拐指示灯点亮。补充要求：6）计时牌显示路口通行转换剩余时间。7）在出现紧急情况时可由行人手动实现对面路口车辆禁

2、行而行人通行状态。2基本原理2.1AT89C51单片机AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器，低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口。其中的一些特殊功能口：P3.2 /INT0（外部中断0），P3.3 /INT1（外部中断1），P3.4 T0（记时器0外部输入），P3.5 T1（记时器1外部输入）。2.2发光二极管LED是英文lig

3、htemittingdiode（发光二极管）的缩写，它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能，常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。82.3数码管通过其电平的高低来控制数码管的高低位工作。3设计方案及功能分析3.1方案一方案一核心思想是基于延时和中断的程序实现三种灯的循环点亮。3.1.1设计总体框图方案一主程序流程图，如图1所示；方案一中断程序流程图，如图2。.开始初始化东向绿灯，南向黄灯，亮2秒。东向绿灯，南向红灯，亮8秒。南向绿灯，东向黄灯，亮2秒。南向绿灯，东向黄灯，亮8秒。初始化INTO是否为低电平东向黄灯，南向绿灯，亮

4、3秒。否是INT1是否为低电平结束初始化东向绿灯，南向黄灯，亮3秒。结束否是图1方案一主程序流程图图2方案一中断流程图83.1.2电路原理说明方案一的硬件原理图如附录图1，方案一的软件程序见附录1.2。.P0口的前六个接口分别控制六个发光二极管。绿灯表示前行，黄灯表示暂停，红灯表示左拐。首先东向绿灯南向黄灯亮2秒，然后东向绿灯和南向红灯亮8秒，从而使得东向绿灯亮10秒时，南向黄灯亮2秒后红灯亮8秒。南向的类似，先南向绿灯东向黄灯亮2秒，然后南向绿灯东向红灯亮8秒，低电平使二极管发亮。中断是使用的外部中断，使用的是INT0和INT1

5、两个接口，当其中的一个接口输入低电平时，对应的两个方向的黄灯和绿灯均亮3秒，从而车辆禁止，行人通行。3.2方案二此方案实现的是一种比较贴近现实生活的十字路口的交通灯。由东南西北四个方向的交通灯组成，每个方向均有绿黄红三种颜色的灯。其中绿灯表示通行，黄灯表示警告，红灯表示暂停。3.2.1设计总体框图方案二主程序流程图，如图3所示；方案二中断程序流程图，如图4。开始南北向黄灯闪烁东西向红结束初始化INTO是否为低电平东西向绿南北向红东西向绿南北向红INTO是否为低电平初始化东西向红南北向绿否是否是东西向黄灯闪烁南北向红初始化东西向红南

6、北向绿结束图3方案二主程序流程图图4方案二中断流程图83.2.2电路原理说明方案二的硬件原理图如附录图2，方案二的软件程序见附录2.2。P0口的前6个接口控制12个灯，每个接口控制对称的两个灯。利用了switch语句，实现各个灯的循环点亮。四个case语句：东西向绿灯与南北向红灯亮；东西向黄灯闪烁，绿灯关闭；东西向红灯，南北向绿灯亮；南北向黄灯闪烁，绿灯关闭。同时利用外部中断，实现对面路口车辆禁行而行人通行状态。在主函数中要确定外部中断优先，同时使用while语句实现循环。4实现方案在实现方案中，我加了计时牌显示路口通行转换剩余时

7、间的功能。利用的是计时牌每跳转一个数都需要一段延时，通过跳转数字的数目来实现交通灯分别亮不同的时间。同时我也添加了一项发声报警的功能，实现紧急情况时可以发声报警。4.1设计总体框图实现方案主程序流程图，如图6所示；实现方案中断程序流程图，如图5。中断用了两个，分别是INT0和INT1。两者工作类似，在此以INT0的流程图为例。INT0是否为低电平i=0图5实现方案中断程序流程图是否i<8东西向绿灯亮，计时牌显示8南北向红灯亮，计时牌显示8计时牌显示数据减1i加1结束否是8东西向绿灯亮，计时牌显示8南北向红灯亮，计时牌显示8初始化I

8、=0东西向绿灯亮，计时牌显示10南北向黄灯亮，计时牌显示2显示数据减一，i加一开始I<2<<是否显示数据减一，i加一I<10I=0是否南北向绿灯亮，计时牌显示10东西向黄灯亮，计时牌显示2显示数据减一，i加一南北向绿灯亮，计时牌显示8东西向红灯亮，