淮南师范学院2011届本科毕业论文

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1、毕业论文（设计）论文题目：基于单片机的交通灯控制电路设计学生姓名：学号：1114010205所在院系：电气信息工程学院专业名称：自动化届次：2011届指导教师：目录摘要：11．设计任务要求及目的21.1设计任务21.2基本要求21.3设计目的22．设计思路32.1设计原理：32.2设计方案及其总体设计框图33．交通灯控制系统的硬件设计43.1系统硬件电路构成及外部硬件件的选取43.2系统工作原理53.3单片机小系统的基本组成及硬件图83.4外围电路工作原理及系统硬件图84．系统软件程序的设计115

2、．课程设计心得体会126.参考文献137.附录：148.致谢19基于单片机的交通灯控制电路设计学生：（指导老师：）（淮南师范学院电气信息工程学院）摘要:实现这井然秩序靠的是交通信号灯的自动指挥系统的交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片80C51为中心器件来设计交通灯控制器，完成对A、B道上均有车辆要求通过时各自顺时放行；在一道有车而另一道无车和有紧急车辆要求通过时，系统做出正确应急控制。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。在实时检测和自动

3、控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，本系统还应根据具体硬件结构软硬件结合加以完善。关键词:MSC-51系列单片机ATSC51；交通灯控制器；I/O接口芯片191．设计任务要求及目的1.1设计任务（1）单片机最小系统的焊制并以其为核心，设计并制作一个交通灯控制系统。（2）按设计要求学习并使用Proteus软件绘制电路图。（3）编写相应程序，按要求实现相应的控制。（4）已编写的程序用Proteus仿真，对程序进行反复测试。（5）按要求撰写毕业设计报告。1.2基本要求（1）A通道和

4、B通道上均有车辆要求通过时，A、B通道轮流放行。A通道放行5分钟（调试时改为5秒钟），B通道放行4分钟（调试时改为4秒钟）。（2）一通道有车而另一通道无车（实验时用开关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，系统要能禁止普通车辆通行，A、B通道均为红灯，紧急车由K2开关模拟，有紧急车时UINT0为高电平。（4）绿灯转换为红灯时黄灯亮1秒钟。1.3设计目的（1）使学生基本了解电子元器，并掌握各个器件对物理量的的识别和检测方法。（2）提高学生的动手能力，并在实践

5、中巩固升华理论知识。（3）熟练掌握应用相应软件如Proteus等对电路的设计和仿真。（4）在熟练掌握单片机的基本原理同时能将其应用于系统的设计中。提高学生的动手能力和兴趣，激发自主学习意识并在理论知识和实际应用中使创新意识得到培养。192．设计思路2.1设计原理：本次毕业设计是基于单片机的道路交通灯系统的设计，需要掌握KEIL及Proteus等仿真软件以及使用，在开始毕业设计的时候我们要理解并熟练掌握单片机的基本原理和使用、开发技巧。根据设计任务要求选择合适的电子器件，根据所需要实现的功能编写程序

6、，之后进行软件仿真运行联调，验证系统是否真正能完成相应功能，完成预期效果。经过方案对比筛选，可以选用AT89C52单片机及外围器件构成最小控制系统，12个发光二极管分成4组红绿黄三色灯构成信号灯指示模块，8个LED东西南北各两个构成倒计时显示模块，车流量检测传感器采集流量数据，光敏传感器捕获违规信号，若干按键组成时间设置和模式选择按钮和紧急按钮等，以及用1个蜂鸣器进行报警。2.2设计方案及其总体设计框图（1）温度计设计系统流程图单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制信号灯的状态变化，基本上可

7、以指挥交通的具体通行，当然，接入LED数码管就可以显示倒计时以提醒行使者，更具人性化。本系统在此基础上，加入了违规检测电路和车流量检测电路为单片机采集数据，单片机对此进行具体处理，及时调整控制指挥，为了超越视觉指挥的局限性，同时接上蜂鸣器，在听觉上加强了指挥提醒作用。程序设计流程图据图1所示。单片机AT89S52红黄绿信号灯8级LED数码管显示车流量传感器最小系统外围接口按键控制蜂鸣器图示1设计流程图193．交通灯控制系统的硬件设计3.1系统硬件电路构成及外部硬件件的选取本系统以单片机为核心，组成

8、一个集车流量采集、处理、自动控制为一身的闭环控制系统。系统硬件电路由车流量检测电路、单片机、违规检测电路，状态灯，LED显示，按键，蜂鸣器组成。其中P0，P1，用于送显两片LED数码管，P2用于控制红绿黄发光二极管，XTAL1和XTAL2接入晶振时钟电路，REST引脚接上复位电路，P3.2即INT1接违规检测电路和紧停／东西时间设置键J，P3.3即INT1接车流量检测电路，P3.6接南北时间设置键S，P3.7接自动模式选择／返回键F，P3.4接蜂鸣器。AT89S52是一个低功耗，高