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1、课程设计任务书学生姓名： 专业班级：电子科学与技术指导教师： 封小钰 工作单位： 信息工程学院 题 目: 交通信号灯控制器的设计 初始条件：本设计既可以使用集成集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等。本设计也可以使用单片机系统构建交通信号灯控制器。用数码管显示时间计数值，用红、黄、绿LED作信号灯。要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周。2、技术要求： 要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行（以红绿灯指示），每次通行时间设为030秒（可预置）；变更车道以前，黄灯先亮5秒钟，黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次；
2、两个车道均以减计数方式显示时间。其余部分可根据情况自行发挥。 确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，阐述基本原理。绘制总体电路原理图。3、查阅至少5篇参考文献。按武汉理工大学课程设计工作规范要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。时间安排：1、 2010 年 6 月 28日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。2、 2010 年 6月 28 日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。3、 2010 年 6月 28 日 至 2010 年 6 月 29日，方案选择和电路设计。4、 2010 年 6月 29 日 至 2010 年 7月 1日，
3、电路调试和设计说明书撰写。5、 2010 年 7 月 2 日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。课设答疑地点：鉴主14楼电子科学与技术实验室。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日24武汉理工大学数字电子技术基础课程设计说明书目录摘要IAbstractII1 绪论12 设计内容及要求22.1设计的目的及主要任务22.1.1设计的目的22.1.2 设计任务及主要技术指标22.2设计思想23 设计原理及单元模块设计33.1 设计原理及方法33.2 单元模块设计43.2.1 AT89S52单片机43.2.2 晶振电路63.2.3复位电路63.2.4LED数码管显示模块73
4、.2.5LED红绿灯显示模块73.2.6 软件设计84 电路仿真95 调试106 心得体会11附录1 元件清单13附录2 源程序14摘要近年来随着科技的高速发展，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，仅单片机方面知识还是不够的，还应根据具体硬件结构，软硬件结合，加以完善2。十字路口所以能保持秩序井然，靠的就是交通信号灯的自动指挥控制器。本系统采用AT89S52单片机，数码显示管及红、绿、黄LED灯模拟实现十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时。本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统
5、、LED数码显示系统、复位电路等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时等功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。关键词：单片机 交通信号灯 AT89S52 数码显示管 LED灯Abstract In recent years along with technical high speed development, monolithic integrated circuits application unceasingly thorough, simultaneously leads the traditional control examination technology
6、 to renew day by day. In the real-time examination and in automatic controls monolithic integrated circuit application system, the monolithic integrated circuit often takes a core part to use, only the monolithic integrated circuit aspect knowledge is insufficient, but should also act according to t
7、he concrete hardware architecture, the software and hardware union, consummates. Therefore the intersection can maintain orderly, depending on is street-traffic control lights automatic direction controller. This system uses at89C52 monolithic integrated circuit, the digital display tube and red, gr
8、een, the yellow LED lamp simulation realizes time the intersection traffic lights each condition demonstration as well as the countdown.This design system by the monolithic integrated circuit I/O mouth expansion system, the traffic light condition display system, the LED numerical code display syste
9、m, the reset circuit and so on several major parts is composed. System besides basic traffic light function, but also has functions and so on countdown, the good simulation has realized the condition which the intersection possibly appears.Key words: Monolithic integrated circuit street-traffic cont
10、rol lights AT89C52 digital display tube LED lamp1 绪论当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿
11、灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的
12、含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口3。2 设计内容及要求2.1设计的目的及主要任务2.1.1设计的目的（1）加强对单片机认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识。（2）用单片机模拟实现具体应用，使个人设计能够真正使用。（3）把理论知识与实践相结合，充分发
13、挥个人能力，并在实践中锻炼。（4）提高利用已学知识分析和解决问题的能力。（5）提高实践动手能力。2.1.2 设计任务及主要技术指标(1)单片机采用用AT89S52芯片，使用发光二极管（红，黄，绿）代表各个路口的交通灯，用8段数码管对转换时间进行倒时（东西路口30秒，南北路口30秒，黄灯时间5秒）（2）设计并绘制硬件电路图（3）焊接好元器件（4）编写程序并将调试好的程序固化到单片机2.2设计思想通过分析，可以用单片机P3和P0口、锁存芯片和显示译码芯片的配合来实现控制LED灯和数码管。通过锁存芯片实现单片机口的分时复用，简单易行，且编程简单，能实现数据的快速交换以及单片机的资源的充分利用。采用分
14、模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状态的转换，对不同的状态输入要产生相应状态的下一个状态的预置数，控制数码管的数字显示，并通过LED灯模拟交通灯的状态变化6。3 设计原理及单元模块设计3.1 设计原理及方法整个设计以AT89C52单片机为核心，由数码管显示，LED数码管显示,复位电路组成1。硬件模块如图3-1-1。AT89S52单片机数码管显示LED数码管显示晶振电路复位电路 3-1-1硬件模块图东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红
15、灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。指示灯燃亮的方案如表所示。25S5S25S5S东西道红灯亮红灯亮绿灯亮黄灯亮南北道绿灯亮黄灯亮红灯亮红灯亮说明： （1）当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过；南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。时间为25秒。（2）黄灯5秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。（3）当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过，行人通行。时间为25秒。 （4）这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通行。根据原理分析，初步设计出
