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1、*学院电子综合应用课程设计总结报告题目：交通灯控制器专 业 应用电子技术 班 级 *电子*班 姓 名 学 号 指导教师 电子工程系2011年12月31日摘要 在一个交通繁忙的十字路口，没有交通灯来控制来往车辆和行人的通行，假设也没有交警，那会发生什么事情呢？后果是难以想象的，可能会陷入一片混乱，甚至瘫痪。当然我们每个人都不希望这样。我们作为社会的一员，每人都有责任为它的更加先进和快捷做出力所能及的事情。我们设计了这个交通灯信号控制系统通过本课程设计，使我们加强对电子技术课程内容的理解和掌握，学会使用数字电子技术设计和制做自动控制装置的方法，掌握电子电路的基本分析方法和设计方法，进一步提高分析解
2、决实际问题的综合能力，也为将来的就业或继续深造做好准备。目录摘要2目录3第一章 课题1.1目的41.2任务与要求4第二章 设计简介及设计方案论述2.1系统总体设计方案的描述42.2方案论证与设计52.3LED显示器件62.4时钟电路72.5电源电路模块的设计72.6元器件选择82.7实验环境92.8程序9第三章结果与调试3.1系统调试15第四章课程设计总结 15第五章参考文献16第一章 课题1.1目的（1）了解并掌握电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。 （2）进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 （3）提高综合运用所学的理论知识。独立分析和解决问题的能力。 （4）
3、进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。 （5）初步掌握对电子线路安装与调试使用方法。1.2 任务与要求：设计一个十字路口的交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道上的车辆通行，具体要求如下：接通电源，系统进入自动控制状态，此时数码管从30开始作减1显示，主道亮绿灯，支线亮红灯，当剩下最后5秒时，黄灯闪亮，蜂鸣器叫；30秒时间到后，系统转向支线通行，此时主道亮红灯，支线亮绿灯，数码显从20开始作减1处理，到最后5秒时，黄灯闪亮，蜂鸣器叫；按动主道紧急通行键时，主道亮绿灯，支线红灯，通行50秒；结束后自动返回到原来的状态；按动支线紧急通行键时，支线亮绿灯，主道红灯，通行50秒；结束后自动返回到原来的状态
4、；第二章 设计简介及设计方案论述系统原理框图AT89C51单片机时钟电路LED灯控制按键控制声音控制驱动装置倒计时显示装置2.2方案论证与设计一电源提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。本次设计考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。方案二：采用单片机控制模块提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，选择第二种方案。二显示界面方案该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，本次设计考虑了两种方案：方案一：完全采用点阵式LED显示。这种方案功能
5、强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，且须完成大量的软件工作。方案二：完全采用数码管显示。这种方案优点是实现简单，可以完成倒计时功能。缺点是功能较少，只能显示有限的符号和数码字符。根据本设计的要求，方案二已经满足了要求，所以本次设计采用方案二以实现系统的显示.三输入方案这里同样讨论了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O口、键盘及显示等。该方案的优点是使用灵活可编程，并且有RAM及计数器。若用该方案，可提供较多I/O口,但操作起来稍显复杂。方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的端口资源还比较多。由于该系统是对交通灯及数码管的控制，只
6、需用单片机本身的I/O口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。通过并行接口芯片89c51和计算机的硬件连接，以及通过软件延时的方法进行软件 编程，来实现十字路口交通灯的模拟控制。如图2（89c51芯片）所示，1.主控制单片机主控单片机采用一片AT89C51。根据题目要求，充分利用了单片机灵活控制的优点，发挥其优势功能，采用单片机控制信号灯和数码管的显示，提高了系统的灵活性，设置方便。利用单片机产生的时钟信号控制交通信号灯达到控制路口通行时间的效果。AT89C51单片机引脚配置如图2所示：（图2 89c51芯片）2.3LED显示器件工作原理 LED显示器件是通过发光二极管显示字
7、段的器件。在单片机控制系统中常用的是由7段LED数码管，它的显示块中有8个发光二极管，7个发光二极管组成字符“8”，1个发光二极管构成小数点，因此有人称7段LED数码管为8段显示器。LED数码管的管脚配置如图3所示。LED数码管有共阴极和共阳极两类，如图4所示。共阴极LED数码管的发光二极管的阴极共地，如图4（a），当某个发光二极管的阳极电压为高电平时，二极管发光；而共阳极LED数码管是发光二极管的阳极共接，如图4（b），当某个二极管的阴极电压为低电平时，二极管发光。图3 LED数码管管脚配置图 （a）共阴极 （b）共阳极 图4 两类LED数码管2.4时钟电路XTAL1是片内振荡器的反相放大器
8、输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。AT89单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电
9、容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为22F。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。2.5电源电路电源电路图外接电源电路用于连接外部5V电源与电子时钟电路，通过自锁开关控制电路的导通与断开，当开关闭合时，电路导通，外部电源给电路正常供电，电子时钟正常工作。当开关断开时，电路停止工作。2.6元器件选择7805是一种固定式的三端集成稳压器，它可以在满足一定条件下输出5V电压，电流最大一般是1A。（与型
10、号有关，也与是否背散热片有关，1A是在背负足够大的散热片条件下获得的，如果不背散热片，可能最多只能输出0.2A，这个问题需要注意）序号标注元件名称型号规格数量1R1电阻10K12R2-7、R9-15、R18-23电阻820193R8、16、17电阻22K34C1电解电容10uF/16V15C2、6电解电容220uF/25V26C3、4瓷片电容3027C5、7瓷片电容10328VD1二极管1N400719LED1、6、7、10发光管5红410LED2、4、8、12发光管5黄411LED3、5、9、11发光管5绿412LED13数码管二位共阳0.5寸113VT1、2、3三极管9012314B1晶振
11、12M115IC1集成电路AT89C51116IC2集成电路7805117BL1蜂鸣器5V有源118SB1、2轻触按键6*6*9219IC1集成电路插座40脚120CZ1DC插座21平针焊板型121-线路板万用板122-开关电源12V/1A1软件系统设计2.7实验环境运用Keil uVision3进行编程2.8程序;以下程序完成各脚的预定义FMQEQUP1.0;蜂鸣器QREQUP1.3;前红灯QYEQUP1.1;前黄灯QGEQUP1.2;前绿灯HREQUP2.2;后红灯HYEQUP2.0;后黄灯HGEQUP2.1;后绿灯ZREQUP1.4;左红灯ZYEQUP1.5;左黄灯ZGEQUP1.6;左绿灯
