《单片机原理及应用》课程设计-基于51单片机的交通灯模拟系统设计.docx

【单片机原理及应用】课程设计主要围绕基于51单片机的交通灯模拟系统展开，该系统设计旨在让学生掌握微机控制系统的构建方法和处理问题的思路，特别是运用到的一些常用技术手段。51单片机是单片微型计算机的典型代表，因其体积小巧、成本低廉、功能强大而广泛应用于智能产业和工业自动化领域。 交通灯控制系统是智能交通系统的重要组成部分，此设计针对车辆通行繁忙的十字路口，采用单片机进行控制，能够对东西、南北两个方向的车流时间进行精确调整。在正常情况下，系统设定东西支干道通行时间为50秒，南北主干道通行时间为30秒，转换过程中黄灯亮5秒作为过渡。此外，系统还包含了应对紧急情况的应急控制功能，如遇到警车或消防车通行，可以通过独立按键临时改变交通灯状态，仅允许一个方向的车辆通行。 设计思路如下： 1. 系统分为四个阶段，东西方向绿灯亮起，南北方向红灯亮起，开始计时。 2. 东西方向绿灯熄灭，黄灯亮起，南北方向仍为红灯。 3. 东西方向黄灯熄灭，红灯亮起，南北方向红灯熄灭，绿灯亮起。 4. 东西方向红灯继续保持，南北方向绿灯熄灭，黄灯亮起。然后重复上述循环。 在硬件选择方面，采用了宏晶公司的STC89C52型号单片机，因其性价比高且资料齐全。LED1至LED8连接到P1.0至P1.7引脚，低电平有效，用于指示交通灯状态。数码管的位选和段选分别连接到P2.6和P2.7引脚，通过P0口控制显示倒计时。LED1、LED2、LED3代表东西向的红、黄、绿灯，LED5、LED6、LED7则代表南北向的红、黄、绿灯。数码管的第三、四位置显示南北向倒计时，第七、八位置显示东西向倒计时。 软件设计部分，使用C语言编程实现交通灯逻辑控制，代码中包括延时函数、倒计时显示函数以及按键处理函数等。通过定义头文件#include <reg52.h>和#include <intrins.h>，可以方便地访问单片机的寄存器和使用内联汇编指令。源码中的关键部分涉及对计时的判断和状态的切换，确保交通灯按照预设的时间顺序正确工作，并能够响应特殊按键输入。 这个课程设计通过实际操作，帮助学生深入理解单片机的工作原理，掌握硬件接口设计和程序控制，以及在智能交通系统中的应用。通过这样的实践，不仅能够提升学生的编程能力和系统设计能力，还能培养他们的创新思维和解决问题的能力。