单片机课程设计报告-交通灯模拟系统设计

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1、河南理工大学单片机课程设计报告交通灯模拟系统设计各项内容均要在横线的中央姓名：学号：专业班级：自动化06-2指导老师：所在学院：电气工程与自动化学院2009年06月15日河南理工大学本科课程设计报告摘要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异更新。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。本设计是交通灯用于十字路口的设计，是单片机控制的简易系统，结构很简单，我采用的是AT89C52作为芯

2、片，采用一些相应的简单外围电路都是书本上的，比如外围的时钟晶振电路，复位电路等等，在硬件电路的设计方面，主题思想是用一片单片机加上输出的LED显示器和TRAFFICLIGHTS作为输出结果，通过按键来控制交通灯的输出，采用一个中断作为特殊车辆的控制位，采用P1口作为输入控制口即A道和B道的控制口，其为双向IO口同时作为交通灯的输出口，采用P0口作为LED的输出口，但P0口做输出口时需要接上拉电阻，其显示的是红绿黄灯的切换时间，在软件程序的设计方面，本设计采用了C语言作为编辑语言，其结构简单，语言方便，实现起来比较容易，作为特殊车辆，采用的是外部中断0即INT

3、0作为它的控制口，我的程序大体的分为四部分，主程序和两个子程序即显示程序和延时程序，和一个宏定义。对于定时器，我采用了定时器0，主程序是一些程序的初始化比较简单，主要是开中断，开定时器和方式选择等等，遇到中断，和有按键按下就调用显示程序，程序的开始是宏定义，定义管脚的作用和名称，然后是延时程序中断程序和显示程序，在显示程序中字形码对应的是LED的输出（其为共阴极显示），应该特别注意的是在理想电路设计中我没注意电阻和电容的选择，其不影响仿真输出，但在实际电路中电阻和电容如果选择不正确可能影响输出结果。在仿真电路中使用总线形式用来节省空间。关键词：AT89S52

4、、交通灯、控制器-23-河南理工大学本科课程设计报告目录1、概述-3-2、设计任务-4-2．1设计的任务-4-2．2设计要求-4-3、系统总体方案及硬件设计-5-总体设计方案：-5-电路设计方案：-5-3.1电源电路-7-3.3红黄绿灯显示电路-8-3.4按键控制电路-9-4、软件系统设计-10-4.1软件设计概述-10-4.2主函数的设计-10-5、实验仿真-15-6、课程设计体会-16-参考文献-17-附1源程序代码-18-附2系统原理图-23--23-河南理工大学本科课程设计报告1、概述交通灯控制系统的结构框图如下图1所示。总体设计方案共有五个部分组成

5、，分别是：单片机89C52、发光二极管电路、LED数显电路、晶振及复位控制电路、控制与调时开关电路。在进行伟福仿真器调试过程中，程序运行正确，五个部分就同时工作，从而实现了交通灯的基本功能及调时功能。-23-河南理工大学本科课程设计报告2、设计任务2．1设计的任务设计一个交通灯控制交通灯控制系统的设计2．2设计要求1.A道和B岛上均有车料要求通过时，AB道轮流放行。A道放行五秒钟（调试时改为五秒钟），B道放行四分钟（调试时改为四秒钟）。2.一道有车而另一道无车（实验室用开关K0和K1控制），交通灯控制系统能立即让有车道放行。3.有紧急车辆要求通过时，系统能禁

6、止普通车辆通行，AB均为红灯，紧急车辆由开关K2开关控制。4.绿灯转换为红灯时黄灯亮1秒。-23-河南理工大学本科课程设计报告3、系统总体方案及硬件设计总体设计方案：1.分析交通管理十字路口为南北走向与东西走向。需用到4组灯，每组要有红黄绿各一盏。初状态0为东西红灯，南北红灯。然后状态1东西绿灯通车，同时南北红灯暂停。延时一段时间之后，东西红灯、南北绿灯灭，同时黄灯闪几下。再转状态3，南北绿灯通车，东西红灯。过一段时间转状态4，南北绿灯、东西红灯灭，黄灯闪几秒。最后循环到状态1。（但由于实验箱上的端口有限，本实验只用了两组灯——东、南方向）2．本实验同时用了

7、数码管显示红灯的时间倒计时。在红黄绿灯转换是用了黄灯闪烁来提示。3．智能控制为了实现智能控制，本实验增加了一个功能，即在任何时候有外部环境影响一定时间时（本程序设计成40秒）时东西方向自动切换成红灯，而南北方向则切换成绿灯，或者反之。而这里的外部环境是如果南北方向绿灯，但没人通过‘1’，而此时东西为红灯但等待通过的人很多‘0’，如果这种状态保持一定时间（本程序设计成5秒）则两通行方向状态自动转换，由于实验设备有限本实验用两个开关来作为外不状态的控制。4．资源的分配东、南方向的绿黄红灯分别接单片机的p1.0~p1.6。-23-河南理工大学本科课程设计报告电路设

8、计方案：交通灯总体设计电路如书后附图所示，该图是利用