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毕设论文--于基c51单片机的简单交通灯系统设计课程设计报告.doc
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毕设论文--于基c51单片机的简单交通灯系统设计课程设计报告.doc
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课 程 设 计 报 告 书
所属课程名称 单片机原理与接口技术
题 目基于 C51 单片机的简单交通灯系统设计
分 院 机电学院
专 业、班 级
学 号
学 生 姓 名
指 导 教 师
2012 年 07 月 12 日
成绩:
目 录
一、课程设计任务书 .............................................................................................1
二、总体设计 ........................................................................................................2
(一)单片机交通控制系统方案的比较、论证....................................................2
(二)单片机交通控制系统总体设计....................................................................2
三、智能交通灯控制系统的硬件设计 ...................................................................5
(一) AT89C51 单片机简介 ..................................................................................5
(二)交通灯中的中断处理流程............................................................................7
(三) 系统硬件总电路构成及原理 ......................................................................8
四、程序设计.......................................................................................................10
(一)程序主体设计流程 .....................................................................................10
(二)理论基础知识 .............................................................................................10
(三)子程序模块设计 .........................................................................................11
(四)系统软件调试 .............................................................................................12
五、程序调试及结果分析....................................................................................15
(一)总体设计程序 .............................................................................................15
(二)PROTUES 仿真模拟及模拟图.........................................................................17
六、总结 ..............................................................................................................19
七、参考文献.......................................................................................................20
辽东学院课程设计报告书 单片机原理与接口技术
1
一、课程设计任务书
课程设计题目: 基于 C51 单片机的简单交通灯系统设计
课程设计时间:自 2012 年 07 月 02 日起至 2012 年 07 月 13 日。
课程设计要求:
我们本次模拟系统由单片机硬/软件系统、LED 灯显示系统和复位电路控制电路等组成,
较好的模拟了交通路面的控制。
(1)分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案,并以此为基础提出自己的交通控
制的初步方案。
(2)确定系统交通控制的总体设计,包括,十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥
有的各项功能。
(3)进行 LED 灯状态电路,按键电路的设计和对各器件的选择及连接,大体分配各个器件及
模块的基本功能要求。
(4)进行软件系统的设计,对于本系统,我们采用单片机汇编语言编写,对单片机内部结构
和工作情况做了充足的研究,了解定时器,中断以及延时原理,总体上完成了软件的编写。
学生签名:
年 月 日
课程设计评阅意见
项目
课程设计
态度评价
10%
出勤情
况评价
10%
任务难度
、量评价
10%
创新性评价
10%
综合设计
能力评价
20%
报告书写
规范评价
20%
答辩
20%
成绩
综合评定等级
评阅教师:
2012 年 月 日
辽东学院课程设计报告书 单片机原理与接口技术
2
二、总体设计
(一)单片机交通控制系统方案的比较、论证
1、电源提供方案
为使模块稳定工作,须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案:
方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;
缺点是各模块都采用独立电源,会使系统复杂,且可能影响电路电平。
方案二:采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要,节约成本;缺点
是输出功率不高。
综上所述,我们选择第二种方案。
2、输入方案
题目要求系统能调节灯亮时间,并可处理紧急情况,我们研究了两种方案
方案一:采用 8155 扩展 I/O 口及键盘,显示等。该方案的优点是:使用灵活可编程,并
且有 RAM,及计数器。若用该方案,可提供较多 I/O 口,但操作起来稍显复杂。
方案二: 直接在 I/O 口线上接上按键开关。
由于该系统对于交通灯的控制,只用单片机本身的 I/O 口就可实现,且本身的计数器及
RAM 已经够用。
综上所述,我们选择第二种方案。
(二)单片机交通控制系统总体设计
1、单片机交通控制系统的通行方案设计
设在十字路口,分为东西向和南北向,在任一时刻只有一个方向通行,另一方向禁行,持
续一定时间,经过短暂的过渡时间,将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。
辽东学院课程设计报告书 单片机原理与接口技术
3
图 2-1 交通状态
说明:黑色表示亮,白色表示灭。交通状态从状态 1 开始变换,直至状态 6 然后循环至状
态 1,周而复始。
表 2-1 表示灯状态和行止状态的关系
状态 1
状态 3
状态 4
状态 6
东西向
禁行
等待变换
通行
等待变换
南北向
通行
等待变换
禁行
等待变换
东西红灯
1
1
0
0
东西黄灯
0
0
0
1
东西绿灯
0
0
1
0
南北红灯
0
0
1
1
南北绿灯
1
0
0
0
南北黄灯
0
1
0
0
在任一个路口,遇红灯禁止通行,转绿灯允许通行,之后黄灯亮警告行止状态将变换。状
态及红绿灯状态如表 1 所示。说明:0 表示灭,1 表示亮。
2、单片机交通控制系统的功能要求
本设计能模拟基本的交通控制系统,用红绿黄灯表示禁行,通行和等待的信号发生。 还
可以进行紧急处理,交通路口出现紧急状况在所难免,如特大事件发生,救护车等急行车通过
等,我们都必须尽量允许其畅通无阻,毕竟在这种情况下是分秒必争的,时时刻刻关系着公共
财产安全,个人生死攸关等。由此在交通控制中增设禁停按键,就可达到想此目的。
3、单片机交通控制系统的基本构成及原理
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,基本上可以指挥交
通的具体通行。本系统在此基础上,加入了紧急情况处理功能。
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