十字路口交通灯控制系统设计报告.doc

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1、课程设计设计名称十字路口交通灯控制系统学年学期2015-2016第二学期课程名称单片机原理及应用专业年级姓名学号提交日期成绩指导教师水利与建筑工程学院十字路口交通灯控制系统摘要：交通的发达，标志着城市的发达，相对交通的管理则显得越来越重要。交通灯是城市交通中的重要指挥系统，它与人们日常生活密切相关．随着人们生活水平的提高，对交通管制也提出了更高的要求，因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。对于复杂的城市交通系统，为了确保安全，保证正常的交通秩序，十字路口的信号控制必需按照一定的

2、规律变化，以便于车辆行人能顺利地通过十字路口。考虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用方便灵活、可靠性高等特点，拟采用MCS-51系列的单片机来实现十字路口交通信号灯的控制。正常情况下，十字路口的红绿灯应交替变换，考虑紧急情况下，如有救护车或警车到来时，应优先让其通过。另外，单片机课程设计是我们的必修课程。通过交通灯模拟系统的设计可以进一步认识单片机在控制系统中的重要性。在完成理论学习和必要的实验后，掌握了单片机的基本原理和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实

3、际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。交通灯模拟系统的课程设计既让学生巩固了课本学到的理论，还让学生学习了单片机硬件电路设计和用户程序设计的整个过程，同时学习了查阅资料、参考资料的方法。单片机的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己编写和调试用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥创新能力。关键词：交通灯、8051单片机、中断、扩展ROM第一章设计目的及要求1．1设计目的单片机原理及应用课程设计是一次重要的综合性实践活动。该课程设计的主要目的是通过实践活动，巩固和加深《单片机原理及应用》

4、课程中所学的理论知识，提高实验动手能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计水平，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。1.2设计要求1.2.1课程设计要求能熟练运用51单片机实现硬件与软件结合完成电子产品的设计，把理论真正运用于实践，会用Keil等软件编程调试运行，熟悉应用Proteus软件仿真，并会用keil软件熟练编写和修改程序。强化编程练习，中断方式的区别等等。学习单片机应用系统简单I/O接口的设计，学习数据输入/输出程序的编制方

5、法，学习8051内部计数器的使用和编程方法，掌握外部中断技术的基本使用方法和中断处理程序的编写方法。1.2.2基本设计功能要求系统设计功能：复杂的十字路口交通信号灯控制系统，分东西道和南北道，设东西道为A道，南北道为B道。系统设计规定：A道放行时间为60s，B道放行时间为60s；绿灯放行，红灯停止；绿灯转红灯时，相应道路的黄灯亮2s。当一道有车而另一道无车时，交通灯控制系统能立即让有车的车道放行。当有紧急车辆（如110、112、119等急救车）要求通过时，此系统应能禁止普通车辆通行，路口的信号灯全部变红，以

6、便让紧急车辆通过。假定紧急车辆通过时间为5s，紧急车辆通过后，交通灯恢复先前状态。第二章系统方案设计2.1设计任务分析及方案设计本系统采用单片机作为核心处理部件，I/O量量均为开关量，而紧急车辆通过时，采用实时中断方式进行控制。8051单片机中断按键复位电路晶振电路扩展ROMLED交通灯图2-1总体设计图2.1.2、硬件总体设计系统以常用的8051单片机作为核心处理部件，2732A作为程序存储器，红、绿、黄灯各四个作为交通指示灯，反应A道、B道有无车辆的传感器两个（这两个传感器在仿真时可用开关控制高低电平表

7、示），处理紧急车辆的中断按钮一个。将A道上的两个同色灯连在一起，B道上的同色灯也彼此相连（此处用发光二极管模拟实际的交通灯，各发光二极管的阳极通过保护电阻接到+5V的电源上，发光二极管的阴极接到单片机的P1口）；由8051单片机的片P1.0~p1.5共六根输出线控制各色交通灯的点亮与熄灭；A、B道上有无车辆的信号输入给P1.6、P1.7口；紧急车辆通过时，采用外部中断触发按键实时中断方式进行处理。2.1.3软件总体设计根据硬件电路原理图，并按系统的功能画出程序流程。由于此系统较为简单，故采用自上而下的设计方

8、法，进行程序设计；对紧急车辆通过的处理，则采用中断的方法，由中断处理程序处理。说明：P1.6=0，表示A道有车通过；P1.6=1，表示A道无车通过。设计中断处理程序时，最重要的地方是如何保护进入中断前的状态（信号灯、P口、单片机寄存器的状态），使得中断程序执行完毕后能回到交通灯中断前的状态。除了保护累加器ACC、标志寄存器PSW外，还要注意主程序和中断处理程序中的延时程序不能混用。第三章系统硬件设计3.1、时钟部