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1、交通灯交通灯课课程程设计报设计报告告交通灯课程设计报告一前言近年来随着科技的飞速发展，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，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。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？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多，在学习了单片机的有关知识之后，运用相关知识来设计完成交通信号灯。二功能概述 设计任务：交通灯的硬件和软件设计设计目的1.进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。2.掌
2、握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。3.通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。4.通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。5.通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，为我们今后从事相应工作打下基础。三设计思路交通灯的变化规律按照常规我们假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态为状态1，南北方向绿灯通车，东西方向红灯。经过过一段时间转换状态2，南北方向绿灯闪几次转亮黄灯，延时5S，东西方向仍然红灯。再转换到状态3，东西方向绿灯通车，南北方向红灯。过一段时间转换到状态4，东西方向绿灯闪几次转亮黄等，延时5
3、S，南北方向仍然红灯。最后循环至南北绿灯，东西红灯。在这些状态下，有时钟倒数计时。四硬件介绍基础知识交通灯控制器实例主要使用了89C51单片机的定时器计数器，基础知识主要包括交通灯的变化规律、定时器计数器的概念、定时器计数器的相关寄存器、定时器计数器的4种工作方式、以及定时器计数器的变成。定时器/计数器定时器计数器是单片机中最常用、最重要的功能模块之一，本节通过交通灯控制器实例来演示定时器的使用，并复习如何使用散转程序。首先介绍交通灯以及定时器计数器的基础知识，接着介绍本实例的硬件电路构成，然后逐步分析定时器的变成以及程序的全貌，最后总结一下本实例的技巧与注意点。定时器计数器的概念89C51单
4、片机内有两个可编程的定时器计数器T0、T1。当定时器计数器用作“定时器”时，每经过1个机器周期，计数器加1。当定时器计数器用作“计数器”时，计数器在对应的外部输入管脚上每发生一次1到0的跳变时加1。使用“计数器”功能时，外部输入每个机器周期被采样一次。当某一周期管脚状态采样为高电平而下一周期采样为低电平时，计数器加1。由于检测下降沿跳变需要两个机器周期的时间，所以技术频率最大值只能为时钟周期的124。计数器对外部输入信号的占空比并无限制，但为了保证给定的电平信号在其改变之前至少被采样一次，外部输入信号必须至少保持一个完整的机器周期。定时器计数器的相关寄存器与定时器计数器相关的寄存器有定时器计数
5、器工作方式寄存器、定时器计数器控制寄存器。TCON已经在节受控输出实例中介绍过，因此，在本例中主要介绍TMOD寄存器。定时器计数器工作方式寄存器，字节地址89H，不可进行位寻址。定时器计数器工作方式寄存器的8位分为两组，高4位控制T1，低4位控制T0。TMOD每一位的功能如下。GATE：门控位。GATE0，仅由运行控制位TRX1来启动定时器计数器运行；GATE1，由运行控制位TRX1和外部中断引脚上的高电平共同来启动定时器计数器运行。CT：定时器模式和计数器模式选择位。CT0，为定时器模式；CT1，为计数器模式。M1、M0：工作方式选择位。M1、M0的4中编码对应4种工作方式，对应关系见表21
6、0。定时器计数器的4种工作方式定时器计数器的4种工作方式下的逻辑结构如表所示。内容需要下载文档才能查看方式0。定时器计数器的工作方式0称为13位定时器计数器的。它由TLX的低5位和TLX的8位构成13位的计数器，此时TLX的高3位未使用。改工作方式是为了和48系列单片机兼容而设计的一种工作方式，一般情况不使用方式0进行定时计数。方式0的控制方式与方式1完全相同，下面重点介绍方式1的控制方式。方式1定时器计数器的工作方式1称为16位定时器计数器。它由TLX和THX构成，TLX计数溢出向THX进位，THX计数溢出置位TCON中溢出标志位TFX。一阵尖锐的碰撞声伴随着地面上车轮留下的黑色印迹，不用说
7、准又是出了车祸。循声望去，果然，街头不远处，一辆大卡车和一辆小汽车“热情的相拥”了！紧跟着，看热闹的人从四方涌了过来，“呼啦”一下就把卡车和汽车围成了一个圈，不一会儿就成了一堵“密不透风”的人墙。流动的车流也停止了前时，议论声、叫嚷声此起彼伏，有人拨了“110”，有了打了“120”。终于，警车和救护车呼啸着“挤进”了现场，医护人员忙着把伤员抬到车上，警察一边维护现场秩序，一边对现场的目击证人询问情况，详细地记录下事故的发生过程。据了解，事故是因为卡车司机边讲电话边开车，没注意路面情况造成的。那触目惊心的血迹向人们昭告：一眨眼的工夫又有两条生命从这个世上消失了。有时候我真痛恨命运的不公：为什么我
8、的身体各部分拼合在一起将我组成一盏交通灯？为什么要让血肉横飞、家破人亡的惨剧在我的眼前上演？为什么让我只能眼睁睁地看着一条条鲜活的生命在顷刻间灰飞烟灭？为什么那呼天喊地的哭声常常萦绕在我的耳边？天哪，这恶梦般的日子究竟向何时才能结束呀！前几天，我亲眼看到一辆摩托车因闯红灯，被飞驰而来的货车撞得粉碎；一位年轻小伙因醉酒驾驶，撞到了路边的大树当场死亡；两名学生因单手骑车，想要显示自己高超的车技而从车上摔下来每当夜晚降临，星星在静谧的夜空闪烁，我便会悄悄流泪，为自己生活在这么一个喧哗、混乱的世界而哭泣，为人类不珍惜自己的生命而叹息。我不明白，人们既然请我来帮助他们管理交通，可为什么有人就是不愿意遵从
9、我的意愿行车？人们既然把我放在车流、人流密集的十字路口，为什么来来往往那么多的人，那么多的车却对我熟视无睹？我究意是人们真心需要的帮手，还是为了城市上档次而安放的摆设？每一天，我都立在城市的马路上，看着来来往往的人流和车流。可是，每一天，我都经受着视觉的污染和心灵的痛楚。我再也不想看着这个繁荣着同时也在不断毁灭着的世界。不明白，人们共同制定的交通法规竟没有用处；不明白，人们把生命看得那么卑微；不明白太多太多！人类的复杂是我这盏小小的灯永远也不了解的。我的思绪飘到了遥远的未来，我看到在那个蓝色的星球上，人们自觉地、有序地行进在宽阔的大道上，还隐约传来一阵阵欢声笑语“啊 ”又一声刺耳的尖叫声划破天际，我的心随之一颤，那一阵刺痛再次漫向我的全身！
