基于89C51单片机交通灯课程设计(2).doc

摘要 近年来,随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测 技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心 部件来使用，正在不断的应用到实际生活中，并且根据具体硬件结构软硬件结合,加以完 善. 十字路口车辆穿梭，行人熙攘,车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现 这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多.本系统 采用MCS- 51系列单片机STC89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了通过信号灯对路面状况的 智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等 问题.系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛 的应用前景。 关键词：交通灯 单片机 数码管 一 。总体设计思路 1.1设计目的及思路 设计目的 了解交通灯管理的基本工作原理，熟练掌握STC89C51的工作原理和应用编程,熟悉ST C89C51单片机并行接口的各种工作方式和应用，并了解计数器/定时器的工作方式和应用 编程外部中断的方法，掌握多位LED显示问题的解决。 设计思路 (1）分析目前交通路口的基本控制技术，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，增加了倒计时显示提示. （3)进行显示电路。 (4）进行软件系统的设计。 1。2 实际交通灯显示时序及状态转换的理论分析 图1所示为红绿灯转换的状态图。 图1 红绿灯状态转换图 "状态 "S1 "S2 "S3 "S4 " "时间 "30s "5s "30s "5s " "东西道 "红灯亮 "红灯亮 "绿灯亮 "黄灯亮 " "南北道 "绿灯亮 "黄灯亮 "红灯亮 "红灯亮 " 表1 十字路口指示灯燃亮方案 说明： (1)当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过；南北道为绿灯，此道车 辆通过,行人禁止通行。时间为60秒. （2)黄灯闪烁5秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。 （3）当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过，行人 通行。 时间为80秒。 东西方向车流大 通行时间长。 （4）这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通 的通行。 （5)此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。 共四种状态，分别设定为S1、S2、S3、S4，交通灯以这四种状态为一个周期，循环执行 如下图所示: 程序就是在上述四种状态下循环转化的。一个周期四个状态，在正常模式下共花费1 分10秒。 二.具体设计方案 2。1方案要求： 本设计要求与交通信号实际控制一致，采用LED模拟信号灯,信号灯分东西、南北二组 ，分别有红、黄、绿三色。其工作状态由程序控制，启动、停止按钮分别控制信号灯的 启动与停止。白天/黑夜转换开关可对信号进行控制转换。并且要求能用两位数码管（或 者一位数码管）来显示红灯或者绿灯等待的时间，在黄灯的时候数码管不显示。信号灯 的控制要求如下: 假设东西方向交通繁忙为主干道，车流量为南北交通的两倍。因此东西方向的绿灯 通行时间为是南北方向上的两倍. 开始时东西方向绿灯先亮，南北为红灯。 按下启动按钮开始工作，，按下停止按钮，停止工作。白天/黑夜转换开关闭合时为 黑夜工作状态，这时只有黄灯来回闪烁，断开为白天工作状态。白天工作状态要求:东西 方向绿灯亮40s，然后黄灯闪三下（1下/秒，共5秒），然后红灯亮20s，而南北方向为红 灯亮40s然后绿灯亮20s，然后黄灯也闪三下；如此周期循环下去。 示意图 2。2方案分析 根据十字路口交通灯的要求，可将本系统分为三个模块，第一模块是控制模块，主要 负责整个系统的控制和运算，从而使各模块正常工作，第二个模块式显示模块包括LED灯 和数码管；第三是电源模块，给各模块提供电源，让各模块工作.其系统设计结构如图： 2。3 89C51单片机引脚功能说明 89C51外部引脚图：（可以直接拷入ASM程序文件中,作注释使用,十分方便） P1。0 1 40 Vcc P1.1 2 39 P0。0 P1。2 3 38 P0。1 P1.3 4 37 P0。2 P1.4 5 36 P0.3 P1.5 6 35 P0。4 P1。6 7 34 P0.5 P1。7 8 33 P0。6 RST/Vpd 9 32 P0。7 RXD P3。0 10 31 —EA/Vpp（内1/外0 程序地址选择) TXD P3.1 11 30 ALE/—P (地址锁存输出） —INT0 P3。2 12 29 -PSEN (外部程序读选通输出） —INT1 P3.3 13 28 P2.7 T0 P3.4 14 27 P2。6 T1 P3。5 15 26 P2。5 —WR P3。6 16 25 P2.4 —R