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单片机交通灯设计报告.doc
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单片机交通灯设计报告.doc
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学校名称
课程设计报告书
课程名称: 交通信号灯模拟控制系统
学 院: 电气工程学院
专 业: 电子信息工程
班 级:
学 号:
学生姓名:
指导教师:
职 称:
年 月 日
第 1 页
目录
一、课程设计的性质和目的……………………………………………………………………………1
二、设计任务……………………………………………………………………………………………1
三、设计方案及原理……………………………………………………………………………………1
四、元件清单……………………………………………………………………………………………2
1.AT89C51 单片机 …………………………………………………………………………………2
2.L E D 数码管………………………………………………………………………………………3
3.发光二级管 ………………………………………………………………………………………3
五、硬件电路图…………………………………………………………………………………………5
1.单片机主电路 ……………………………………………………………………………………3
2.交通灯接口电路 …………………………………………………………………………………4
3.LED 数码管显示电路 ……………………………………………………………………………5
4.键盘接口电路 ……………………………………………………………………………………5
六、软件设计……………………………………………………………………………………………7
1.程序流程图 ………………………………………………………………………………………7
2.主要功能模块 ……………………………………………………………………………………8
3.总汇编程序 ………………………………………………………………………………………9
4.仿真结果图………………………………………………………………………………………12
七、遇到的问题…………………………………………………………………………………………13
八、心得体会……………………………………………………………………………………………13
附:参考文献 ……………………………………………………………………………………14
第 2 页
交通信号灯模拟控制系统设计
一、课程设计的性质和目的
本课程设计的主要目的是通过对电子技术及单片机原理的学习,综合掌握电子电
路综合设计的过程,设计要求和具体的设计方法。通过设计更好的复习、理解模拟电
子、数字电子和单片机等课程内容,使理论和实际相结合,加强学生的动手能力以及
查阅相关资料解决实际问题的能力,培养学生从事设计工作的整体观念。
二、设计任务
1、完成交通灯的变化规律,即一个十字路口为东西向和南北向,四个路口均有红黄
绿三灯和两个 LED 数码显示管。交通灯上电以后进入初始状态即东西红灯,南北红灯。
5s 后转状态 1:南北绿灯亮通车,东西红灯亮,禁止通行,持续 30s;30s 后转状态
2:南北绿灯灭转黄灯闪亮,延时 5s,东西仍然红灯;5s 后转状态 3:东西绿灯亮通
车,南北转红灯,持续 30s;30s 后转状态 4:东西绿灯灭转亮黄闪灯,延时 5s,南
北仍然红灯。最后循环至状态 1。
2、用 8 个 LED 数码管(各方向均有两个 LED 数码管,分别表示个位和十位),显示倒
计时。倒计时用于提醒驾驶员或行人信号灯发生改变的时间,以便他们在“停止”和
“通行”两者做出合适的选择。
3、紧急状态下,通过 K1 键手动设置,将所有路口的灯变为红灯;再次按下此键后进
入状态 1,然后依次循环。
三、设计方案及原理
直接进行片选和驱动 LED 数码显示的交通灯系统
图 1 直接进行片选和驱动 LED 数码显示的交通灯系统
该方案直接采用单片机的 I/O 口对 LED 数码管进行数字显示和片选的驱动。时
钟电路和复位电路为单片机提供正常的工作环境。按键电路为在紧急情况下的应急处
第 3 页
理系统,作用是使东西南北的等变为红灯。红绿灯电路由单片机 I/O 口直接驱动。
四、元件清单
表 1 元器件清单
名 称
规 格
数 量
单片机
AT89C51
1
排阻
9 脚 4.7K
1
排阻
7 脚 1k
2
晶振
11.0592MHz
1
发光二极管
GREEN
4
发光二极管
RED
4
发光二极管
YELLOW
4
数码管
两位共阳
4
电阻
1K
8
按键
2
电解电容
10uF
1
独石电容
30pF
2
1.AT89C51 单片机
AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压,
高性能 CMOS 8 位单片机,片内含 8k bytes 的可
反 复 擦 写 的 只 读 程 序 存 储器(PEROM) 和 256
bytes 的随机存取数据存储器(RAM) ,器件采用
ATMEL 公司的高密度,非易失性存储技术生产, 与
标准 MCS-51 指令系统及 8052 产品引脚兼容, 片
内置通用 8 位中央处理器 (CPU) Flash 存储单元,
和 功能强大 AT89C51 单片机适合于许多较为
复杂控制应用场合.
AT89C51 为 8 位通用微处理器,采用工业标准的
C51 内核,在内部功能及管脚排布上与通用的
8xc52 相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。
功能包括对会聚主 IC 内部寄存器、数据 RAM 及外
部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会
聚测试图控制,红外遥控信号 IR 的接收解码及
与主板 CPU 通信等。主要管脚有:XTAL1(19
脚)和 XTAL2(18 脚)为振荡器输入输出端口,
外接 12MHz 晶振。RST/Vpd9 脚)为复位输入端
口,外接电阻电容组成的复位电路。VCC(40 脚)和 VSS(20 脚)为供电端口,分别
接+5V 电源的正负端。P0~P3 为可编程通用 I/O 脚,其功能用途由软件定义,在本设
计中,P0 端口(32~39 脚)被定义为 N1 功能控制端口,分别与 N1 的相应功能管脚
相连接,13 脚定义为 IR 输入端,10 脚和 11 脚定义为 I2C 总线控制端口,分别连接
N1 的 SDAS(18 脚)和 SCLS(19 脚)端口,12 脚、27 脚及 28 脚定义为握手信号功
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE
30
EA
31
PSEN
29
RST
9
P0.0/AD0
39
P0.1/AD1
38
P0.2/AD2
37
P0.3/AD3
36
P0.4/AD4
35
P0.5/AD5
34
P0.6/AD6
33
P0.7/AD7
32
P1.0/T2
1
P1.1/T2EX
2
P1.2
3
P1.3
4
P1.4
5
P1.5
6
P1.6
7
P1.7
8
P3.0/RXD
10
P3.1/TXD
11
P3.2/INT0
12
P3.3/INT1
13
P3.4/T0
14
P3.7/RD
17
P3.6/WR
16
P3.5/T1
15
P2.7/A15
28
P2.0/A8
21
P2.1/A9
22
P2.2/A10
23
P2.3/A11
24
P2.4/A12
25
P2.5/A13
26
P2.6/A14
27
U1
AT89C52
图 2 AT89C51 单片机
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黑色的迷迭香
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