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1、基于单片机控制的交通灯设计系统班级：姓名：学号：第一章第一章 概述概述21.1. 设计内容设计内容 本系统需要采用 AT89C51 单片机 AT89C5 中心器件来设计交通灯控制器，实 现以下功能: 1.1 初始东西绿灯亮,南北红灯亮,东西方向通车。1.2 黄灯闪烁后,东西路口红灯亮同时南北路口绿灯亮,南北方向开始通车。1.3 延时 27s，南北方向绿灯灭，黄灯闪烁 3 次，然后又切换成东西方向通车，如此重复。 设计交通灯控制系统硬件电路与软件控制程序，对硬件电路与软件程序分别 进行调试，并进行软硬件联调，要求获得调试成功的仿真图。 2.2. 设计目的设计目的 2.1 了解交通灯管理的基本工作
2、原理。 2.2 熟悉 AT89C51 工作原理和应用编程。 2.3 熟悉 AT89C51 行接口的各种工作方式和应用。 2.4 熟悉 AT89C51 数器/定时器的工作方式和应用编程外部中断的方法。 2.5 掌握多位 LED 显示问题的解决 。 3.3. 设计原理设计原理 AT89C51 片机具有控制二连体共阴极数码管和发光二极管的输出显示以及检测按键输入的功能。利用 AT89C51 片机模仿制作室外十字路口多功能交通灯，实现室内控制与室外显示的功能。合理控制交通繁忙,交通特殊情况和恢复交通正常的三种情况。本设计用 4 个共阳极 LED 数码管的分别表示东、西、南、北四个方向路口，以数码管的上
3、、中、下 3 个横段分别代表红、黄、绿 3 盏灯，用 P0、P1 口分别输出控制模拟交通灯的状态显示的数码管和倒计时显示数码管的状态码，P31、P32、P34-P37 控制数码管的位选，P20-P24 接收中断信号并反馈给INT0 接口进行中断处理。第二章第二章 硬件设计硬件设计1.1. 设计框图设计框图 如图如图 2-12-1 所示所示 此处要有文字说明此处要有文字说明3图 2-1 设计框图 2.2.元器件选择及其功能介绍元器件选择及其功能介绍 AT89C51 是一种带 4K 字节 LASH 存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Onl
4、y Memory）的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器， 俗称单片机。 AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单 片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和 输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器， AT89C2051 是它的一种精简版本。 AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 AT89C51 片引脚图如下图 2-2 所示。图 2
5、-2 AT89C51 片引脚图4主要特性：主要特性： 与 MCS-51 兼容 4K 字节可编程闪烁存储器 寿命：1000 写/擦循环 数据保留时间：10 年 全静态工作：0Hz-24MHz 三级程序存储器锁定 1288 位内部 RAM 32 可编程 I/O 线 两个 16 位定时器/计数器,5 个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 3.3.设计原理图设计原理图硬件电路图通过 Proteus 仿真之后如图 2-3 所示，其中：按钮 K0 连接 P20 端口实现红灯全亮，处理交通意外按钮 K1 连接 P21 端口实现南北方向亮灯时间+1s按钮 K2 连接 P22
6、端口实现南北方向亮灯时间-1s按钮 K3 连接 P23 端口实现东西方向亮灯时间+1s按钮 K4 连接 P24 端口实现东西方向亮灯时间-1s图 2-3 整体连接电路原理图5第三章第三章 软件设计软件设计1.1. 各个程序段介绍各个程序段介绍 1.1数码管显示 void Display(uchar j)/j控制显示table中连续位的起始点 char h,l; if(j99) SN1=99; if(SN_Red=0)/SN-1 SN1-=1; if(SN199) EW1=99; if(EW_Red=0)/EW-1 EW1-=1; if(EW1 uchar code table10=0xC0,0
7、xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90; uchar code table128=0xF7,0xFE,0xF7,0xFE,0xBF,0xFE,0xBF,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0xF7E, 0xFE,0xF7,0xFE,0xF7,0xFE,0xBF,0xFE,0xBF,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF, 0xFE,0xFE,0xFE,0xFE; uchar code tab4=0x1E,0x2D,0x4E,0x8D; uchar EW=30,SN=30,EW1=30,SN1=30; uchar count; uchari,j
8、; sbitBusy_Button=P20; sbitSN_Add=P21; sbitSN_Red=P22; sbit EW_Add=P23; sbit EW_Red=P24; char Time_EW; charTime_SN; void Delay(uchar a) uchar x; x=a; while(x-); void Display(uchar j) char h,l; if(j99) SN1=99; if(SN_Red=0) SN1-=1; if(SN199) EW1=99; if(EW_Red=0) EW1-=1; if(EW120) EW1=20; EX0=1;9 void
9、timer0(void) interrupt 1 using 1 TH0=0x3C; TL0=0xB0; count+; if(count=20) Time_EW-; Time_SN-; count=0; 第四章第四章 仿真结果及其总结仿真结果及其总结1.1. 仿真结果图仿真结果图 1.1 正常状态的仿真结果如图 4-1 所示图 4-1 正常状态 1.2 黄灯状态的仿真结果如图 4-2 所示10图 4-2 黄灯状态 1.3 紧急状态的仿真结果如图 4-3 所示图 4-3 紧急状态 1.4 延长通行时间的仿真结果如图 4-4 所示11图 4-4 延长通行时间 2. 总结 通过这次交通灯的课程设计
10、，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和 解决现实问题的能力。使我在单片机的基本原理、单片机应用学习过程中，以及 在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为一名合格 的应用型人才打下良好的基础。综合课程设计让我把以前学习到的知识得到巩固 和进一步的提高认识，对已有知识有了更深层次的理解和认识。在此，由于自身 能力有限，在课程设计中碰到了很多的问题，我通过查阅相关书籍、资料以及和 周围同学交流得到解决。 通过这次交通灯的课程设计,使我了解了写毕业设计的流程和方法。为自己 以后的毕业论文的设计做一次练习，具有积极的意义。还有交通灯是我们生活中 非常常见的一种东西，对于我们学以致用的这种能力得到了很好锻炼，能够为我 们以后的工作于学习打下基础。 由于本人的水平有限，设计中难免会有一些不合理的部分，系统的稳定性还 有待提高，望批评更正。
