单片机课程设计-基于单片机的交通灯显示系统的设计与研究

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1、萍乡学院课程设计课程单片机课程设计题目交通灯系统院系机电系专业班级学生姓名学生学号指导教师2016年03月20日20目录摘要3引言31.设计目的42.设计要求43.系统总体方案硬件设计43.1设计思想及总体设计43.2硬件设计53.3复位电路93.4数码管显示93.5红绿灯显示103.6键盘：独立键盘+中断103.7系统原理图114软件设计114.1总体流程114.2循环流程控制思路124.3源程序125调试运行175.1正常运行状态175.2左右行显示185.3黄灯闪烁显示186.设计心得体会197参考文献1920摘要交通在

2、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，交通灯状态显示系统、LED数码显示系统等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时、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。本系统采用单片机

3、C语言编写，主要编写了主程序，LED数码管显示程序等。总体上完成了软件的编写。关键词：交通灯；控制；AT89C51；倒计时显示引言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交通信号灯在大多数城市得到了广泛的应用。传统

4、的交通信号灯控制一般采用了电子线路和继电器控制，结构复杂，可靠性低，故障率高。本次设计是基于AT89C51单片机的交通灯控制系统，东西南北的通行时间可调，倒计时显示通行时间灯功能，该系统具有设计周期短、可靠性高维护方便、使用简单等优点。201.设计目的1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解；1.2培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力；1.3学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法；1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法；1.5能按课程设计的要求编写课

5、程设计报告，能正确反映设计和实验成果，能用计算机绘制电路图和流程图。2.设计要求1）东西干道和南北干道的通行分左行，右行，直行，其中左行，右行固定15秒；直行固定30秒。2）信号灯分绿灯，红灯，黄灯，每次绿灯换红灯时，黄灯亮3秒。3）东西干道和南北干道交替控制，每次干道绿灯交替时，有3秒钟所有干道的交通灯都是黄灯闪烁3秒钟，提示已经进入路口的车辆迅速通过。4)当遇到突发状况时，各个方向静止通行，显示红灯，并维持5秒倒计时。3.系统总体方案硬件设计3.1设计思想及总体设计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

6、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有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示。3）进行显示电路，灯状态电路，按键电路的设计和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，本人采用C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设计。20中断键盘单片机LED数码管显示复位电路LED指示灯晶振电路图1

7、系统框图3.2硬件设计1）单片机选型：AT89C51与MCS-51单片机产品兼容，8k字节在系统可编程Flash存储器，1000次可檫写周期，全静态操作：0Hz~33Hz,三级加密程序存储器，32个可编程I/O口线，三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。功能特性描述:　AT89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品

8、指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89C51具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RA