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十字路口道路交通信号灯控制-毕业的设计.doc.pdf
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十字路口道路交通信号灯控制-毕业的设计.doc.pdf十字路口道路交通信号灯控制-毕业的设计.doc.pdf十字路口道路交通信号灯控制-毕业的设计.doc.pdf十字路口道路交通信号灯控制-毕业的设计.doc.pdf十字路口道路交通信号灯控制-毕业的设计.doc.pdf十字路口道路交通信号灯控制-毕业的设计.doc.pdf十字路口道路交通信号灯控制-毕业的设计.doc.pdf十字路口道路交通信号灯控制-毕业的设计.doc.pdf十字路口道路交通信号灯控制-毕业的设计.doc.pdf
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重庆 xxx大学
毕业设计
系部名称:
专业班级:
课 题 名 称: 十字路口道路交通信号灯控制
指导教师:
学生姓名:
学 号:
二 O 一二年十一月
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摘要
红绿灯控制是智能交通系统的一个重要部分。在高度科技化的今天,交
通系统也在自动化上不断地更新、发展和完善,道路更宽敞,路口更复杂。
交通灯出现了更多的变化, 从最早的红绿灯, 发展到现今的箭头指向红绿灯,
人行红绿灯等。这些改变都只有一个目的,为使道路更通畅,更安全。
随着社会的不断进步,传统的交通灯的缺陷也日益出现,其中设计过于
死板,达不到道路的最大通行效率是最明显的问题,红绿灯交替变换时间过
于程式化。基于传统交通灯控制系统设计过于死板,红绿灯交替是间过于程
式化的缺点,智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义,它能
根据道路交通拥护,交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术提
出了软件和硬件设计方案,能够实现道路的最大通行效率。
本文所设计的单片机控制交通灯系统是基于十字路口交通信号灯控制,并
对放行和禁行时间进行倒计时显示(秒) 。单片机即单片微型计算机。由
RAM ,ROM , CPU 构成,其集定时、计数和多种接口与一体的微控制器。
它体积小、成本低、功能强,广泛的应用于只能产业和工业自动化上。而 51 系
列单片机是各类单片机中最为典型和富有代表性的一种。
单片机的十字路口道路交通信号灯控制器设计,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, 并且用 4 只 LED 数码管
显示器显示十字路口南北、东西两个方向的通行时间(绿灯点亮的时间) 、暂缓
通行时间(黄灯点亮的时间) 、禁止通行时间(红灯点亮的时间) 。
C 语言是一种结构化的高级语言,以其优点是可读性好、移植容易的特
点被普遍应用于单片机编程。本设计即使用 C 语言编程,使程序条理清晰、
功能扩展性好、实用性强。
关键词:单片机 红绿灯 AT89C51 Proteus
仿真
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目录
1 概述
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1
1.1 课题名称
................................................................................................................................................................................
1
1.2 设计要求
................................................................................................................................................................................
1
2 系统总体方案及硬件设计
....................................................................................................................................................
1
2.1 AT89S51 单片机简介
.......................................................................................................................................
1
2.2 AT89S51 芯片内部结构简介
..................................................................................................................
2
2.3 主要引脚功能
..................................................................................................................................................................
4
2.4 系统方框图
.........................................................................................................................................................................
6
2.5 工作原理
................................................................................................................................................................................
6
2.6 电路原理图
.........................................................................................................................................................................
7
2.7 单片机最小系统
...........................................................................................................................................................
8
2.8 时间显示电路
..................................................................................................................................................................
8
2.9 交通灯电路
.........................................................................................................................................................................
9
3 软件设计
.................................................................................................................................................................................................
10
3.1 整体系统分析
.............................................................................................................................................................
10
3.2 通行方案设计
.............................................................................................................................................................
10
3.2 程序主体设计流程
...............................................................................................................................................
11
3.3 子程序模块设计
......................................................................................................................................................
12
4 Proteus 软件仿真
..................................................................................................................................................................
13
参考文献
.......................................................................................................................................................................................................
14
附录 源程序代码
..............................................................................................................................................................................
15
设计体会
.......................................................................................................................................................................................................
20
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1 概述
1.1 课题名称
基于 MCS-51
单片机的十字路口道路交通信号灯控制器设计
1.2 设计要求
1 )信号灯受一个起动开关控制,当起动开关接通时,信号系统开始工
作,且南北红灯亮,东西绿灯亮,反之则东西红灯亮,南北绿灯亮。当起动
开关断开时,所有信号灯都熄灭。
2)南北红灯亮,维持
25S 。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮,并维
持 20S。到 20S 时,东西绿灯闪烁,闪烁 3S 后熄灭。在东西绿灯熄灭时,东
西黄灯亮,并维持 2S。到 2S 时,东西黄灯熄,东西红灯亮。同时,南北红灯
熄灭,南北绿灯亮。
3)东西红灯亮,维持 30S 。南北绿灯亮,维持 25S。然后闪烁 3S,熄
灭。同时南北黄灯亮,维持 2S 后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。
4 )每个灯亮时,辅以电子秒表并倒计时。如按前面描述,南北红灯亮
25 秒并倒计时,最后 3秒钟时闪烁,归零时即切换为绿灯并同时开始倒计时;
东西绿灯与南北红灯同时亮 25 秒并倒计时, 20 秒起闪烁 3秒钟,然后再变
成黄色 2秒钟。
5)周而复始
6) Proteus 软件仿真
2 系统总体方案及硬件设计
2.1 AT89S51
单片机简介
AT89S51 是美国 ATMEL 公司生产的低功耗,高性能 CMOS8 位单片
机,片内含 4k bytes的可系统编程的 Flash只读程序存储器,器件采用 ATMEL
公司的高密度、 非易失性存储技术生产, 兼容标准 8051 指令系统及引脚。它
集 Flash程序存储器 既可在线编程( ISP)也可用传统方法进行编程及通用 8
位微处理器于单片芯片中, ATMEL 公司的功能强大,低价位 AT89S51 单片机
可为您提供许多高性价比的应用场合, 可灵活应用于各种控
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制领域。
单片机以体积小、 功能全、性价比等诸多优点而独具特色,
在工业控制、
尖端武器、通信设备、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。如果说 C 语言程
序设计课程设计的基础课,那么单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生
能动手等特点,成为工科学生硬件设计基础课。
2.2 AT89S51
芯片内部结构简介
8051
单片机(其管脚图如图 -1 所
示)包含中央处理器( CPU )、程序存储
器 (ROM) 、数据存储器 (RAM) 、定时 /
计数器、并行接口、串行接口和中断系
统等几大单元及数据总线、地址总线和
控制总线等三大总线 ,现在我们分别加
以说明:
1.中央处理器( CPU )
中央处理器 (CPU) 是整个单片机的
核心部件,是 8
位数据宽度的处理器,
能处理 8位二进制数据或代码, CPU 负
责控制、指挥和调度整个单元系统协调
的工作,完成运算和控制输入输出功能
等操作。
(图 -1)
2.数据存储器( RAM )
8051 内部有 128 个 8位用户数据存储单元和 128 个专用寄存器单元,它们
是统一编址的, 专用寄存器只能用于存放控制指令数据, 用户只能访问,而不
能用于存放用户数据,所以,用户能使用的 RAM 只有 128 个,可存放
读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。
3.程序存储器 (内部 ROM) :
程序存储器用于存放程序和固定不变的常数等。通常采用只读存储器,
且其又多种类型,在 89 系列单片机中全部采用闪存。 AT89S51 内部配置了
4KB 闪存。
3.1.定时 /计数器 (ROM) :
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