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1、word 格式. 工商职业学院 ANHUI BUSINESS VOCATIONAL COLLEGE 毕业设计（论文） 基于单片机控制的交通灯毕业设计基于单片机控制的交通灯毕业设计 系系 别：别： 电子信息系电子信息系 专业班级：10 应用电子技术 2 班 学 号： 103596 学生： 吴坤 指导老师： 聂凯 二零一二年十月 基于单片机控制的交通灯毕业设计基于单片机控制的交通灯毕业设计 摘 要 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井 然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本设计主要分为五 大模块输入：控制电路、时钟控制电路、片
2、外程序切换控制、显示电路。以 MSC-51 系列单片机 IntelAT89C51 为中心器件来设计交通灯控制器，实现了 AT89C51 芯片的 P0 口设置红灯、绿灯、 黄灯燃亮时间的功能；为了系统稳定可靠采用了 74LS14 施密特触发器芯片的消抖电路，避免了 系统因输入信号抖动产生误操作；显示时间直接通过 AT89C51 的 P2 口输出，由 CD4511 驱动 LED 数码管显示红灯燃亮时间。 word 格式. 关键字关键字：AT89C51AT89C51 LEDLED 显示显示 交通灯交通灯 TheThe TrafficTraffic LightLight BasedBased OnOn
3、 TheThe Single-chipSingle-chip ControlControl AbstractAbstract The intersections vehicle wears shuttle, pedestrian Xi Rang, garage driveway, persons sidewalk, orderly. So depend what to carry out this well arranged order? What to depend is a traffic sign light of automatic conductor system. The cont
4、rol method of the traffic sign light is a lot of. This design is mainly divided into five greatest molds a piece the electric circuit, clock of the importation control a control outside procedure inside the electric circuit, slice to cut over a control and shows electric circuit. Take single slice t
5、he machine IntelAT89 C51 of the serieses MSC-51s as a center spare part to design transportation light controller, carried out the AT89 C51s Ps 0 peoples constitution of the chips red, the function in bright time of green light, Huang2 Deng Ran2;For the sake of system stability the credibility adopt
6、ed a 74 LS14 airtight trigger eliminate of machine chip to tremble electric circuit especially, avoided system because of importation the signal tremble movable property to living a mistake operation; The P 2 people who shows that time directly passes the AT89 C51 output, is driven LED figures a tub
7、e by the CD4511 to show red-light Ran bright time. KeyKey word:word: The AT89 C51 LED show transportation light 目目 录录 摘摘 要要.1 1 ABSTRACTABSTRACT.2 2 前前 言言.5 5 一、工程简介一、工程简介.6 6 word 格式. (一） 、概述.6 (二)、工艺 流程图 .7 二、工程设计二、工程设计.7 7 （一） 、控制方案的确定.7 （二） 、硬件部分.8 （1） 、交通灯控制系统的硬件设计.8 （2） 、硬件系统的设计具备以下原则.8 （3） 、硬
8、件结构框图（如图 3 所示）.8 （4） 、交通灯控制系统的原理框图（如图 4 所示）.8 （5） 、8279 的结构及引脚功能 .11 (三)、软件部分.16 （1） 、延时子程序的计算.17 （2） 、流程图（如图 8 所示）.17 三、系统的试调运行三、系统的试调运行.1818 （一） 、硬件调试 .18 （1） 、静 态调试 .16 （2） 、动态调试 .16 四四、系系统统设设计计及及总总结结特特点点.1717 致致 .2020 参考文献参考文献.2020 附录附录 A A：源程序：源程序 .2121 附录附录 B B：电路图：电路图 .2727 前前 言言 本课程设计是在学完单片机
9、原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用 系统设计并在实验室实现。该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深 “单片机原理与接口技术”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一 word 格式. 般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应 用经验，为以后工作打下一定的基础。 在今天，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。交通信号灯的出现，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。通过这次的设计学习，本人对
10、单片机的结构和 功能已有了初步的了解和认识。单片机在交通控制中起到了举足轻重的作用，掌握了单片机的 工作原理也就基本了解了交通灯的运作原理。作为一个学生，为了更好地掌握单片机的结构和 功能，为了进一步加强自己的实践能力，本人设计了以下的一款交通灯。 一、工程简介 (一） 、概述 本设计是交通灯的控制实验，必须要先了解实际交通灯的变化规律。假设一个路口为东西 南北走向，即十字路口，初始状态零为东西南北灯都熄灭。然后转状态一东西绿灯通车，南北 为红灯。过段时间转状态二，东西绿灯闪几次转黄灯，延时几秒，南北仍为红灯。再转状态三 南北绿灯通车，东西红灯。过段时间转状态四南北绿灯闪几次转黄灯，延时几秒，
11、东西仍为红 灯。最后循环至状态一。交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，控制十字路 口红绿灯交替点亮和熄灭，并且用 LED 数码管显示时间，但由于时间及水平的不足，在此实验 中不显示。用十二个发光二极管代替交通灯进行实验设计。 这次设计是单片机原理与接口技术课程的综合训练，我们通过理论学习，课题选择， 资料查阅，软、硬件设计，系统调试等环节，巩固所学的知识及提高应用水平在此我们要学 会从提出问题，观察与分析问题，到最终解决问题科学方法提高自己的思维能力和动手能力， 在设计中获得一些实操经验，更是要培养我们的工作作风和工作态度。为今后的毕业设计、及 从事单片机控制系统的设计与维护奠定
12、坚实的基础。 这次课题设计的意义在于通过具体的控制系统的设计，掌握单片机控制系统设计的一般方 法和处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段。使我们能在实践教学环境中累积设计经验， 开拓思维空间，全面提高个人的综合能力。 (二)、工艺 流程图 word 格式. 因为本实验是交通灯控制实验，所以要先了解实际交通灯的变化规律。假设一个十字路口 为东西南北走向。初始状态 0 为东西南北灯都熄灭。然后转状态 1 东西绿灯通车，南北红灯。 过一段时间转状态 2，东西绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南北仍然红灯。再转状态 3，南北 绿灯通车，东西红灯。过一段时间转状态 4，南北绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南
13、北仍然红 灯。最后循环至状态 1。交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，令十字路口的 红绿灯交替点亮和熄灭，并且用 LED 数码管显示时间，但由于时间和水平的限制就不显示时间。 用十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。具体的接口如下图一。 二、工程设计二、工程设计 （一） 、控制方案的确定 交通灯控制系统的原理主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。 秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信 号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工 作。如图 2 完整的电路板。 8051 P1 3
14、PPPPPPPPPPP11102200011000000 75643 东东南南西西北北 红红绿绿黄黄 北北北北东东东东南南南南西西西西 红红绿绿绿绿红红绿绿红红黄黄黄黄黄黄 图 1 交通信号灯接口图 word 格式. （二）（二） 、硬件部分、硬件部分 （1 1） 、交通灯控制系统的硬件设计： 交通灯控制系统的硬件设计包括：存储器的扩展（62256） ，I/O 口的扩展（8255） ，地址的 锁存（74LS373 或 74LS273） ，还有反向器（7407） 。 数据缓冲器，I/O 控制逻辑，控制和定时寄存器及定时与控制电路，扫描计数器，回复缓冲器， FIFO /传感器 RAM 及其状态寄存
15、器，显示 RAM 及显示地址寄存器等组成。 （2 2） 、硬件系统的设计具备以下原则、硬件系统的设计具备以下原则： 1.满足系统的设计要求，易于操作维护。 2.系统功能灵活，便于扩展。 3.具有自动诊断功能。 （3 3） 、硬件结构框图、硬件结构框图（如图 3 所示） 。 存储器8951交通指示灯 word 格式. 图 3 硬件系统在该系统中的作用主要是进行数据的传送，有关逻辑的计算，并且提供显示，人 为的进行数据的修改，系统的启动，停止等等。此外系统运行的安全可靠性要靠硬件系统来实 现。 （4 4） 、交通灯控制系统的原理框图、交通灯控制系统的原理框图（如图 4 所示） 。 图 4 交通灯控
16、制系统的原理框图 图中： TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为 25 秒，即车辆正常通行的时 间间隔。定时时间到，TL=1，否则，TL=0。 TY：表示黄灯亮的时间间隔为 5 秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=0。 ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下个 工作状态的定时。 1.1.定时器定时器 定时器由与系统秒脉冲（由时钟脉冲产生器提供）同步的计数器构成，要求计数器在状态信 定时器 秒脉冲 发生器 控制器译码器 甲车道 信号灯 乙车道 信号灯 word 格式. 号 ST 作用下，首先清零，然后在时钟脉冲上升沿作用下，计数器从零开始进行增 1 计数，向控 制器提供模 5 的定时信号 TY 和模 25 的定时信号 TL。 （电路图如图 5 所示） 图 5 定时器电路图 2.2.控制器控制器 控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。从 ASM 图可以列出控制器的状态转换表，如表 1 所示。选用两个 D 触发器 FF1、FFO 作为时序寄存 器产生 4 种状态，控制器状态转换的条件为 TL 和 TY，当
