交通灯控制系统设计(实习作业)单片机控制的交通灯控制系统设计

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1、电子装置设计学院：电气工程-17-单片机控制的交通灯控制系统设计摘要本设计是根据我们所学习的单片机课程，按照大纲要求对我们进行的一次课程检验，是进行单片机课程训练的必要任务，也对我们掌握单片机应用有很大的帮助。掌握单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。当今世界的发展是以科学技术为基础的，微控技术在生产中所占的比重也越来越大。单片机的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息

2、终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。我的这次单片机电子装置设计就是利用单片机的基本特点，使用C语言实现一个简易的交通灯电路，但由于能力的有限，编出的程序只能实现电子装置设计的最基本的要求，没有对其进行更多的扩展，以后有能力的时候再去完善它。现就我这次电子装置设计的主要内容及主要方法概括一下。本设计设计的是一个交通灯控制系统，以单片机为核心，采用目前比较流行的AT89S51单片机，对十字路口交通灯电路进行了仿真制作，主要完成十字路口交通灯的红、绿、黄灯的点亮时间控制，并模拟了两道均有车辆要求通过时、一道有车辆要求通过时、以及在紧急情况下三种状态下交通灯的

3、时间控制方式。在模拟系统中，采用了两组红、黄、绿三种发光二极管分别代表两道上的红绿灯，采用了数码管显示每种灯点亮的时间；并采用了三个按钮开关来模拟系统要求的三种状态。在本次设计中，程序并没有采用原来学习书本上的汇编语言，而是采用了C51编写，程序仿真采用流行的PROTEUS软件，和keil联合仿真，方便调试程序和修改硬件，结果证明方案的硬件设计正确，程序也符合要求。-17-目录1概述-4-1.1单片机认识-4-1.2单片机的应用-4-1.3设计任务-5-2系统总体方案及硬件设计-6-2.1交通管理的方案-6-2.2总体硬件设计-6-2.3系统时钟电路-7-2.4系统复位电路-7-2.5数码管显

4、示电路-8-2.6路灯指示电路-8-2.7按键电路设计-9-3软件系统设计-11-3.1设计思路及关键技术-11-3.2软件流程-11-3.3 交通灯的设计程序说明-12-3.4延时函数-12-3.5延时函数-13-3.6显示函数-13-3.7定时器0中断函数-13-4Proteus软件仿真-15-4.1Proteus软件仿真-15-4.2南北路灯切换时仿真-15-4.3紧急情况下的仿真-16-4.4东西紧急情况下的仿真-16-5心得体会-17-参考文献-17-附1源程序代码-18-附2系统原理图-23--17-1概述1.1单片机认识MCS-51单片机是Intel公司在1980年继MCS-48

5、系列8位单片机之后推出的高档8位单片机。MCS-51单片机在性能和片内功能方面大大优于MCS-48系列单片机。MCS-51的典型产品有：8051、8031、8751、80C51、80C31、87C51等，8051内部有4kBROM，8751内部有4kBEPROM，8031片内无ROM。除此之外，三者的内部结构及引脚完全相同。89S51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有4K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

6、系统可编程Flash，AT89S51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。1.2单片机的应用单片机是应工业测控需要而产生的，最能反映其功能及形态的名称是在一个应用系统中，Single-chipMicro-controller。按照测控系统的特点和要求，单片机的应用可分为单机应用和多机应用两大类。我们这次要完成的单片机电子装置设计就是它的单机应用，下面在介绍一下单片机在单机应用领域内的主要内容。（1）智能产品单片机与传统机械产品相结合，使传统机械产品结构简化，控制智能化，购成新一代机电一体化产品。目前，利用单片机构成的智能产品已广泛应用于家用电器、办公设备、数控机床、纺织机械、工

7、业设备等行业。（2）智能仪表目前，各种传感器、变送器、控制仪表已普遍采用单片机应用系统。它集测量、处理、控制功能于一体，具有各种智能化功能，如存储、数据处理、查找、判断、联网和语音等功能。单片机构成的智能仪表，能使仪表具有数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化等优点，赋予测量仪表以崭新的面貌，使传统的仪器、仪表发生根本性的变革，它代表了仪器仪表的发展趋势。（3）测控技术-17-用单片机构成的各种