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单片机课程设计——交通灯控制系统设计【最新精选】.doc
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单片机课程设计——交通灯控制系统设计【最新精选】
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本科课程设计报告
第 - 1 - 页 共 78 页
单片机课程设计报告
交通灯控制系统设计
河南理工大学本科课程设计报告
第 - 2 - 页 共 78 页
摘 要
本设计是针对交通灯系统的设计,由单片机 AT89C51(实物用 AT89S52)、键盘、LED 显
示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中,构成的
一个完整的微型计算机。AT89C51 单片机是 MC-51 中的子系列,是一组高性能兼容型单片机,
AT89C51 是一个低功耗高性能的 CMOS 8 位单片机,40 个引脚,片内含 4KB Flash ROM 和 128B
RAM,它是一个全双工的串行通行口,既可以用常规编程,又可以在线编程。
本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示,对每一位数码分时轮流通电显示,复
位电路采用上电+按钮电平复位,时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中
断处理方式,在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描,已采取相应情况的处理。
对设计方案进行电路硬件设计,并将已编程的程序载入调试,可以得到理想的实验效果。
系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和 B 道上均
有车辆要求通过时,A、B 道轮流放行。A 道放行 25 秒,B 道放行 20 秒。 一道有车而另一道
无车,交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时,系统要能禁止普通车
辆通行,A、B 道均为红灯,紧急车由 K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1 秒钟。系统
除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮
时间以及根据具体情况手动控制等功能。
河南理工大学本科课程设计报告
第 - 3 - 页 共 78 页
目 录
1 引言 ..........................................................................................................................................- 1 -
1.1 交通灯的重要作用 ...........................................................................................................- 1 -
1.2 该交通灯系统的特点 .......................................................................................................- 1 -
2 系统总体方案及硬件设计 ..........................................................................................................- 2 -
2.1 原理框图 ...........................................................................................................................- 2 -
2.2 设计功能 ...........................................................................................................................- 2 -
2.3 交通灯控制系统各部分硬件组成 ...................................................................................- 2 -
2.3.1 复位部分 ....................................................................................................................- 2 -
2.3.2 时钟电路部分 ............................................................................................................- 3 -
2.3.3 路口指示灯部分 ........................................................................................................- 3 -
2.3.4 显示部分 ....................................................................................................................- 3 -
2.4 元器件清单 .......................................................................................................................- 4 -
3 软件设计 .....................................................................................................................................- 5 -
3.1 交通灯控制系统软件流程图及程序分析 .......................................................................- 5 -
3.1.1 主程序流程图及程序模设计 ....................................................................................- 5 -
3.1.2 INT0 中断服务程序流程图及程序模设计...............................................................- 6 -
3.2 路口指示灯部分 ...............................................................................................................- 7 -
3.3 显示部分 ...........................................................................................................................- 7 -
4. Proteus 软件仿真 ......................................................................................................................- 8 -
5 课程设计体会 ...........................................................................................................................- 9 -
参考文献 .......................................................................................................................................- 10 -
附 1:源程序代码…………………………………………………………………………… -13 -
附 2:系统原理图.............................................................................................................................20
本科课程设计报告
第 - 1 - 页 共 78 页
1 概述
本设计是根据单片使机原理就交通灯的系统作出的,由于车辆的增多,所以交通灯在现
代道路交通中起着越来越重要的作用。为了解决这些问题,我们更应该提高交通控制和管理
水平,合理使用现有交通设施,充分发挥其能力,提高交通效率,促进和谐交通的建立。
1.1 交通灯的重要作用
交通灯在城市交通中起着重要的作用,它与人们日常生活密切相关,是人们出行的安全
保障。如今随着人们生活水平的提高,对交通管制也提出了更高的要求,因此提供一个可靠、
安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。该设计在熟练掌握单片机原理及其
应用技术的使用方法基础上,综合应用单片机原理、微机原理、微机接口技术、proteus软件
等课程方面的知识,设计一个采用AT89C51单片机控制的交通灯控制电路。能方便的对交通灯
进行控制,使交通更和谐。
1.2 该交通灯系统的特点
本系统结构简单,操作方便;可实现自动控制,具有一定的智能性;对优化城市交通具
有一定的意义。本设计将各任务进行细分包装,使各任务保持相对独立;能有效改善程序结
构,便于模块化处理,使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。
河南理工大学本科课程设计报告
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系统总体方案及硬件设计
2.1 原理框图
根据设计功能及要求,我们可得系统的原理框图如图(1)所示。
2.2 设计功能
1.完成交通灯的基本功能,结合实际情况,控制红、黄、绿交通灯的亮和灭.其工作流
程是:绿、黄、红分时间段开通,循环往复,计时电路以秒为单位作倒计时,计数为 0 时进
行切换,计时时间可由 LED 数码管显示(需符合交通规则);
2.红、黄、绿交通灯的亮和灭的时间可调节;
3.若有交通异常情况,可以通过按键处理目前的紧急状态;
4.采用 LED 数码管显示红或绿交通信号灯亮的剩余时间;
5.通过按键设定红和绿交通信号灯亮一次的总时间;
6.控制东西方向和南北方向的红、黄、绿交通灯的亮和灭;
7.夜间控制功能,按键进入夜间模式,黄灯闪亮;
8.控制系统的原理图和接线图采用 PROTEL,PROTEUS 等专用绘图软件绘制。
2.3 交通灯控制系统各部分硬件组成
2.3.1 复位部分
复位电路采用上电+按钮电平复位是上电复位与按钮复位的组合,当振荡频率是 6MHz 时,
电容 C 取 22 uf, R 取 1K
W
,Rs 取 200
W
左右。上电瞬间复位端(RST/Vpd)的电位与 Vcc 相
同,随着充电电路电流的减少,RST/Vpd 的电位下降,最后为 0V,当按钮按下后,电源 Vcc
通过电阻 R,施加在单片机复位端 RST/Vpd 上实现复位,电路连接图如图(2):
单
片
机
AT89C51
数据信号
LED
数
码
管
段码
复 位
电路
电路
振荡电路
片选
交通灯
图(1)系统原理框图
调时、紧急情况处理
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