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单片机课程设计报告-十字路口交通灯控制系统设计.doc
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单片机课程设计报告-十字路口交通灯控制系统设计
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中南大学
课程设计报告
——十字路口交通灯控制系统设计
学 院 : 地球科学与信息物理学院
专业班级 : 生医 0902 班
姓 名:
学 号: 9
同 组 者:
学 号:
指导老师:
中南大学
课程设计实习报告
1
目 录
一、内容摘要…………………………………………………2
二、设计内容及要求…………………………………………2
三、总设计原理………………………………………………2
1. 设计思想图及设计说明………………………………2
2. 硬件原理框图…………………………………………3
3.存储器的单元分配……………………………………3
4. 程序流程图……………………………………………4
5. 源程序清单……………………………………………4
6.设计总结………………………………………………6
7.参考文献………………………………………………6
四、系统硬件设计………………………………………………6
1.时钟电路的设计…………………………………………6
2.交通灯电路的设计………………………………………7
3.倒计时显示电路的设计…………………………………8
五、系统软件设计………………………………………………9
六、设计总电路图及时间安排…………………………………11
七、硬件简介……………………………………………………13
八、设计过程中发现的问题及解决方案………………………17
九、心得体会……………………………………………………18
十、 附录………………………………………………………19
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课程设计实习报告
2
一、内容摘要
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,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬
件结构软硬件结合,加以完善。
在城镇街道的十字交叉路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条
道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该条道路禁止通行;
黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通
行;绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、
黄、绿交通灯的状态转换,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通
管理的自动化。
本系统采用 MSC-51 系列单片机 AT89C51 为中心器件来设计交通灯控制器,
实现了红绿灯循环点亮,绿灯变红灯中间 5 秒为黄灯闪烁警示的功能。本系统
实用性强、操作简单、扩展功能强。
二、设计内容及要求:
设计一个十字路口的交通灯定时控制系统,基本要求如下:
利用单片机的定时器产生秒信号,控制十字路口的红、绿、黄灯交替点
亮和熄灭,并且利用 4 只 LED 数码管显示十字路口两个方向通行或禁止的
剩余时间。要求能用按键设置两个方向的通行时间(红、绿灯点亮的时间)
和暂缓通行时间(黄灯点亮的时间)。
在课程设计时完成如下文档资料:
1.设计思想和设计说明
2.硬件原理框图
3.存储器的单元分配
4.程序流程图
5.源程序清单
6.设计总结
7.参考文献
三、总设计原理:
1、设计思路图及设计说明
系统开始运行后,首先东西红灯亮 30 秒,南北先先绿灯亮 25 秒,再黄灯闪
烁亮 5 秒,黄灯每隔 0.5 秒亮一次。然后南北红灯亮 30 秒,东西先绿灯亮 25 秒,
再黄灯闪烁亮 5 秒,黄灯每隔 0.5 秒亮一次。最后,回到开始状态显示,照此循
环往复,控制十字路口的交通通行。同时,以倒计数的方式将剩余时间显示在每
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课程设计实习报告
3
时钟电路
单片机
AT89C51
红绿灯装置
驱动装置
倒计时装置
隔干线对应的两位数码管显示器上。再增加 4 个按钮,还可以对每个干线的车辆
通行时间进行调整。
交通灯状态转换表:
东西 南北
顺序 时间 绿灯 黄灯 红灯 绿灯 黄灯 红灯
1 25s 0 0 1 1 0 0
2 5s 0 0 1 0 1 (闪烁) 0
3 25s 1 0 0 0 0 1
4 5s 0 1(闪烁) 0 0 0 1
设计说明:每四个状态为一个周期,T(绿)+T(黄)=T(红)=30s。
这张表用 1 表示亮,0 表示灭是为了理解上的方便而这样设计的,而实际
仿真时用单片机 P1 口输出控制 6 盏交通灯亮灭,由于交通灯为共阳极解法,所
以实际上输出为 1 时灯是灭的,为 0 时灯才亮,特此说明。
2、硬件原理框图
3、存储器的单元分配
各存储单元中的存放的数据内容和意义:
P0:输出数字段码
P1:输出交通灯亮灭控制码
P2:输出位显码
R0:用数码管显示的一位 BCD 码数字
R1:位显码,控制数码管显示哪位数字
R2:东西干线时间
R3:南北干线时间
R4:记录 5ms 中断次数,控制黄灯闪烁
R5:记录 5ms 中断次数,累加形成 1 秒信号
R6:用于延时子程序
R7:用于延时子程序
70H:南北时间高位 71H:南北时间低位
72H:东西时间高位 73H:东西时间低位
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课程设计实习报告
4
4、程序流程图
5、源程序清单
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 000BH
AJMP INT
MAIN:MOV SP,#50H
MOV IE,#82H ;允许 T0 中断
MOV TMOD,#01H ;T0 定时方式 1
MOV TL0,#78H
MOV TH0,#0ECH ;晶振 12Mhz,定时 5ms
MOV R5,#00H
SETB TR0
N0: MOV R2,#30 ;东西红灯亮 30s,R2 存东西时间
MOV R3,#25 ;南北绿灯 25s,R3 存南北时间
MOV P1,#1EH
N01: CJNE R3,#00,$
MOV R3,#5 ;南北黄灯 5s
N02: MOV P1,#1DH
N1: MOV R4,#00H ;R4 记录 5ms 中断次数
开始
状态 1
南北绿灯亮,东西红灯亮
延时 25s
状态 2
南北黄灯闪,东西红灯亮
南北黄灯闪烁 5s
状态 3
南北红灯亮,东西绿灯亮
延时 25s
状态 4
南北红灯亮,东西黄灯闪
东西黄灯闪烁 5s
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