微机原理与接口技术课程设计-交通信号灯控制系统

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1、微机原理与接口技术综合实践说明书课程名称：微机原理与接口技术课程设计设计题目：交通信号灯控制系统设计时间：2013年7月1日至2013年7月11日摘要：近年来随着科技的迅猛发展，单片机的种类不断的增多，功能日趋强大，相应的，对他的应用也在正在不断地深入，深入到了我们日常生活的点点滴滴，比如说我们的电子表、热水器、空调等家电，都有单片机控制系统的影子。另外，在对信号的实时检测和机构的各种自动控制系统中，单片机也常被作为一个核心部件来使用。 交通信号灯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。本系统由单片机系统（89C51）、按键、LED显示、交通灯

2、演示系统组成。在系统中应用了8155接口芯片、74LS14芯片以及8*8点阵，比较完整的对实际的系统进行了模仿，系统除了包括常规交通灯的控制疏导功能外，还具有紧急情况亮红灯、LED倒计时显示、某一向道路绿灯常绿，复位等功能。本文比较详细的介绍了该系统的基本原理及接口电路，以及在电路中用到的一些硬件设备。关键词：交通信号灯、单片机、接口电路目录1任务要求31.1应用系统实现功能：31.2关键技术难点：31.3工具：32工作计划安排：33系统设计43.1硬件设计：43.1.1系统总框图：43.1.2LED接口电路43.1.3按键电路：63.1.4单片机系统：63.1.5交通灯演示模块：7

3、3.1.6其它硬件元件73.1.7硬件电路原理图83.2软件设计93.2.1交通灯的三种状态93.2.2程序流程图93.2.3源程序清单134设计分工：195参考文献201任务要求1.1应用系统实现功能：1、十字路口常规自动控制，南北方向与东西方向红、黄、绿灯的自动切换，点阵LED显示红灯倒计时时间；2、按键实现人工控制，如实现双向红灯，某一向常绿，或人工调节自动控制中的红绿灯时间。1.2关键技术难点：扩展8*8点阵LED显示器一块，设计按键4个，两组（红、黄、绿）模拟交通灯的发光二极管。1.3工具：1、电烙铁2、电烙铁架3、镊子4、小螺丝刀5、偏口钳6、焊锡7、电路板2工作计划安

4、排：7月1日上网、请教老师以及通过图书馆查找了一小部分资料。7月2日确定程序的具体实现功能。7月3日上网查找资料，并且进过讨论确定了程序设计思路，画出程序流程图，各自对参考程序先进行理解下。7月4日编写按键程序，针对各个按键的不同功能设计，并综合调试，找出错误地方并标记。7月5日对参考程序进行分析，一起读程序，对如何实现功能进行探讨。7月6日编程，编写主程序并对如何编写按键程序进行了探讨。7月7日通知领取所需功能元器件，并将电路板缺漏部分焊接完成。7月8日程序综合，读程序，找错误，然后进行讨论，修改程序，直到运行正常。7月9日讨论创新点，确定其功能。7月10日对创新部分进行翻译，编程

5、调试，正常运行。7月11日总体调试，撰写报告。3系统设计3.1硬件设计：系统的核心部分为89C51和8155芯片，一方面通过接口电路89C51控制交通灯的正常显示，另一方面通过8155芯片控制LED倒计时，同时通过K1，K2，K3，K4按键的中断响应再控制交通灯演示模块，按键中断也由89C51控制。LED显示单片机系统接口电路交通灯演示模块按键控制电路3.1.1系统总框图：3.1.2LED接口电路连接方式：LED点阵由8155芯片控制，8155的A口和B口均选用输出方式，该LED为8*8共阳数码显示点阵管，其连接方式如图1：图1LED点阵图北京交通大学微机原理与接口技术综合实践说明书

6、要使点阵上Aa二极管点亮，则A为高电平，a为低电平。其余依此类推。因第一排至第八排发光二极管的阳极是连接在一起的，因此，该点阵为共阳点阵。当然我们也可以理解成共阴连接方式。显示方式：扫描字由PA口控制，数据由PB口控制。根据8155与89C51的连接方式可以确定8155的命令状态口以及A、B口的地址。连接电路如图2：图28155与LED连接电路图3.1.3按键电路：按键电路原理图如图3：-18-北京交通大学微机原理与接口技术综合实践说明书图3按键电路原理图它由按键K1，K2，K3，K4组成，如图3，若闭合按键，由于按键系统接地，给0电平，通过反向器后变为高电平1送给系统响应。各个口的

7、响应由89C51的P3口来进行控制。3.1.4单片机系统：由89C51和8155两块芯片组成，系统的主控制器，用以控制其他模块协调工作。89C51与交通灯演示模块的接口电路图如图4：图489C51与交通灯演示模块的接口电路图3.1.5交通灯演示模块：该模块由12个发光二极管构成-18-北京交通大学微机原理与接口技术综合实践说明书，由P1口控制，每位控制相对方向相同颜色的两个灯的亮暗，P1.0控制灯1、2，P1.1控制灯3、4，P1.2控制灯5、6……以次类