单片机课程设计报告-交通信号灯

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1、第一章微控制器应用系统综合课程设计的目的意义1.1设计目的自动化工程训练是为自动化专业开设的课程设计教学环节，其目的在于培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力，是通过设计以微控制器为核心的单片机检测系统，加深学生对微控制器技术的了解，进一步掌握其程序设计与硬件接口技术。本课程的主要任务是运用所学微控制器技术、微机原理等方面的知识，设计出一台以80C32MCU为核心的单片机数据采集、通讯或测控系统，完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计。1.2课程设计的基本要求本课程设计

2、涉及《微控制器技术》课程的基本概念和理论，主要要求学生掌握微控制器的指令系统、中断技术、总线扩展、模拟与数字I/O接口技术与通讯技术等，重点是培养学生掌握微控制器在自动化测控应用系统中的设计与开发方法。课程设计的基本要求如下：1．掌握单片微控制器硬件结构和工作原理、中断与定时系统、嵌入式应用、现场总线等基本概念和原理；2．熟悉8/16位单片微控制器（8X51/196系列）的主要功能单元和指令系统；3．熟悉测控网络中嵌入式微控制器的应用和现场总线应用技术。4．利用微控制器的接口技术进行简单的测控及自动化应

3、用系统设计；5．每人提交系统设计报告一份，现场演示验收设计系统。39第二章交通信号灯实时控制系统设计任务2.1设计内容及要求本课题是设计制作一个交通信号灯实时控制系统。①在一个十字路口的一条主干道和一条支干道上分别装上一套红、黄、绿3种信号灯：用按键开关模拟十字路口的车辆检测传感器信号。在一般情况下，主干道上的绿灯常亮，而支干道总是红灯。②当检测到支干道上来车时（用按键开关模拟），主干道的绿灯转为黄灯，持续4S后，又变为红灯，同时支干道由红灯变为绿灯。③支干道绿灯亮后，或者检测到主干道上来了3辆（用3个

4、按键开关模拟），或者虽未来3辆车，但支干道绿灯已经持续了25s，则支干道立即变为黄灯，4s后转为红灯，同时主干道由红灯变为绿灯。④在液晶屏上模拟显示道路通行情况。设计要求：设计出电路原理图，说明工作原理，编写程序及程序流程图2.2课程设计的要求运用8032单片机及其外围芯片，达到设计所要求的效果。39第三章总体设计方案3.1设计思想本设计主要用到8032单片机、定时器、红黄绿灯各两个、LCD显示屏一块、开关两个以及导线若干。设计中，我将P1口作为输出，用以控制六个LED灯的亮或者灭。P3口作为输出，其中

5、P3.3用于模拟支干道来的车辆，P3.2用于模拟主干道来的车辆。当程序运行后，初始状态为主干道通行，即主干道绿灯常亮，支干道亮红灯。LCD显示屏显示主干道通行。如下图3.1所示：主干道信号灯支干道信号灯主干道红黄绿红黄绿L6L5L4L3L2L1LCD显示屏图3.1当检测到支干道上来车，即P3.3=1后，道路通行状态改变，主干道亮黄灯，支干道亮红灯，为等待通行状态。LCD显示屏显示等待状态。图下图3.2所示：主干道信号灯支干道信号灯等待……红黄绿红黄绿L6L5L4L3L2L1LCD显示屏图3.24秒钟后，

6、支干道通行，即主干道亮红灯，支干道亮绿灯。LCD显示屏显示支干道通行。如下图3.3所示：39主干道信号灯支干道信号灯支干红黄绿红黄绿道L6L5L4L3L2L1LCD显示屏图3.3在这个状态下，如果在25秒内主干道来的车少于3辆，则支干道通行状态保持不变。如果在25秒内主干道来了3辆车，则马上转变通行状态，主干道亮红灯，支干道亮绿灯，为等待通行状态。LCD显示等待通行状态。如下图3.4所示：主干道信号灯支干道信号灯等待……红黄绿红黄绿L6L5L4L3L2L1LCD显示屏图3.44秒钟后，返回初始状态:主干

7、道通行。如图3.1所示。表3.1P1口数值及其所对应的状态P1口值14H0CH22H21HLED灯主干道绿灯支干道红灯主干道黄灯支干道红灯主干道红灯支干道绿灯主干道红灯支干道黄灯LCD显示主干道通行等待……支干道通行等待……393.2总体设计流程图主程序定时器25S？显示初始状态：主干道绿灯，支干道红灯YNN按三下P3.2？LCD显示子程序：显示主干道通行Y主干道红灯支干道黄灯P3.3=1？YLCD显示子程序：显示等待主干道黄灯，支干道红灯NLCD显示子程序：显示支干道通行定时器4S？N定时器4S？NY

8、返回Y主干道红灯支干道绿灯LCD显示子程序：显示等待图3.539第四章硬件设计4.1硬件设计概要1.DVCC系列实验系统状态1.DVCC系列实验系统应设置为51状态对DVCC--598H机型：a．SKI位1-5置ON，位6--10置OFF，为CPU工作在51系统；b．SK2位1-2置ON，串行口为51监控系统用；c．SK3位1-10置ON，为CPU总线切换开关工作在51系统；d．SK4、SK5置OFF，为CPU总线切换开关工作在51系统；e