单片机交通信号灯控制.doc

【单片机交通信号灯控制】是电子工程领域的一个常见实验项目，主要目的是让学生了解和掌握单片机系统中输入/输出（I/O）接口的扩展、数据输入程序设计、模拟交通信号灯操作以及双色LED灯的使用方法。在这个实验中，通常会使用微处理器如8051系列的单片机来实现对交通信号灯的模拟控制。 实验的核心在于编写控制程序，以实现交通灯的逻辑变化。实验中提到的交通灯状态变化遵循实际道路交通规则，例如初始状态是东西方向红灯，南北方向红灯；然后依次转换为南北方向绿灯，东西方向红灯；接着是南北方向绿灯闪烁并转黄灯，东西方向保持红灯；再变为南北方向红灯，东西方向绿灯；最后是南北方向红灯，东西方向绿灯闪烁转黄灯，如此循环。 程序设计涉及到的主要部分包括状态机的实现，即通过不同的状态变量（如STATUS0、STATUS1等）表示交通灯的不同状态，并用定时器或延迟子程序（如DELAY）来控制每个状态持续的时间。例如，状态0表示南北红灯、东西红灯，状态1表示南北绿灯、东西红灯，状态2表示南北绿灯闪烁转黄灯，状态3和4分别表示南北红灯、东西绿灯和南北红灯、东西绿灯闪烁转黄灯。 在硬件部分，实验采用74LS273作为输入口来控制4个双色LED灯，这些LED灯可以发出红、绿、黄三种颜色的光。双色LED的工作原理是，通过控制LED管芯的正负极电压，可以选择性地点亮红色或绿色LED，或者同时点亮形成黄色光。在实验电路中，每个LED的公共端接电源的负极，通过改变其他端口的电平高低来控制LED的颜色。 在程序框图中，可以看到程序的流程结构，包括从初始状态开始，通过调用不同的状态处理函数（如STATUS0、STATUS1等）来切换交通灯的状态，并在每次状态切换之间进行必要的延时。在每个状态处理函数中，会设置相应的DPTR（数据指针）寄存器来指向LED的控制端口，并通过MOVX指令写入相应的颜色代码（如#0FH表示红灯，#5AH表示绿灯，#0AH表示黄灯）。 通过这个实验，学生能够学习到如何在单片机中实现逻辑控制，掌握I/O接口的编程技巧，理解定时器和延迟子程序的运用，以及如何利用双色LED实现多种颜色的显示效果。此外，此实验也强化了程序设计思维和实际问题的解决能力。