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1、交通灯控制系统 -单片机课程设计姓名： 学号： 专业： 指导老师： 时间： 目 录一、 设计目的二、 设计要求及内容第一部分 硬件设计部分 一、方案设计与论证 二、硬件组成部分及功能第二部分 软件设计部分 一、程序流程图 二、交通灯控制系统主程序三、安装与调试四、仿真过程与仿真结果五、结论与心得一、设计目的：通过课程设计的教学实践，进一步学习、掌握单片机应用系统的有关知识，加深了解单片机的工作原理。初步掌握简单单片机应用系统的设计、制作、调试的方法。提高动手实践能力、提高科学的思维能力。二、设计要求及内容：（一）要求：1、基本要求：1） 画出系统原理图，完成硬件焊接。2） 画出程序流程图，完成
2、程序编写、调试。3） 整机调试，可实现手动/自动两种运行方式，且运行正常。2、 提高要求：在进行停车等待时，增加23秒得倒计时显示，通过两位数码管显示。（二）设计内容：交通灯控制系统设计设计基本要求：根据实际交通灯的变化规律，可通过按键设置手动/自动运行方式。假设一个十字路口为东西南北走向。a、自动运行方式：状态1：南北绿灯通车，东西红灯，延时20秒，转为状态2。状态2：南北绿灯闪3次转为黄灯亮，东西仍然为红灯，延时2秒，再转为状态3。状态3：东西绿灯通车，南北红灯，延时20秒，转状态4。状态4：东西绿灯闪3次转为黄灯亮，南北仍然为红灯，延时2秒，再转为状态1。b、手动运行方式：按南北通行键：
3、南北黄灯亮2秒转为绿灯通车，东西红灯。按东西通行键：东西黄灯亮2秒转为绿灯通车，南北红灯。第一部分 硬件设计部分一、 方案设计与论证显示界面方案： 采用数码管和点阵LED相结合的方法，因为实际既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出等，为方便观看并考虑到现实状况，用数码管与LED分别显示时间和提示信息。这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。主控制方案：采用STC89C51RC单片机作为控制器，控制通行倒计时及左拐、右拐、直行指示采用单块共阳数码管显示器。这种方案设计占用单片机的端口最少，硬件也少。耗电也最小。 二、 硬件组成部分及功能1.时钟电路部分MCS-51微控制器片内有一
4、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。把这两个引脚与作为反馈器件的晶体或陶瓷谐振器连接，就构成了内部自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。2. 数码管显示部分CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O控制的，所以我们就能自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的办法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮。3.通行灯控制部分P1口接6个发光二极管和6个小电阻，当P1口的对应端子为低电平时，LED亮，即P1.0=0时，D1亮起。串接电阻是为了
5、限流。当P1.0输出为高电平时，输出电压为5V，则流经D1的电流为0，D1不发亮。4.复位控制部分复位电路可在微控制器运行出错或进入死循环时，通过复位使系统重新运行。本系统用的是按键手动复位。5、总体设计框图总体设计图如图所示 第二部分 软件设计部分一、程序流程图程序流程图如图（6）所示键盘扫描手动/自动键盘扫描南北键东西通行启动定时器T0东西键开始初始化南北通行自动Y手动N图（6）二、交通灯控制系统主程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0BH LJMP T0_SUB ORG 001BH LJMP T1_SUB AU_MA EQU 20H.0;自动/手动 CA1 EQU 20
6、H.1;状态标志 CA2 EQU 20H.2 CA3 EQU 20H.3 CA4 EQU 20H.4 CASE1 DATA 11110011B;东西红，南北绿 CASE2 DATA 11110101B;东西红，南北黄 CASE3 DATA 11011110B;东西绿，南北红 CASE4 DATA 11101110B;东西黄，南北红 N1 DATA 41H N2 DATA 42H N3 DATA 43H ORG 0100HMAIN: MOV N1,#00H MOV N2,#00H MOV N3,#00H MOV TMOD,#11H ;方式1 SETB ET1 SETB ET0 SETB EA M
7、OV TH0,#3CH ;T0初值重装100ms MOV TL0,#0B0H MOV TH1,#09EH ;T1初值50MS MOV TL1,#58H MOV P1,#11101101B;初始东西南北黄灯亮 SETB AU_MA; 手动方式K_SCAN:MOV P2,#0FH JB P2.0,JAUNA LCALL DL100MS JB P2.0,JAUNA CPL AU_MA ;JAUNA: JNB AU_MA ,AUTO/*手动方式*MANUAL:CLR EA; JB P2.1,NEXT LCALL DL100MS JB P2.1,NEXT MOV P1,#11110101B;东西红，南北
8、黄 LCALL DELAY2S MOV P1,#11110011B; 东西红，南北绿 LJMP K_SCANNEXT: JB P2.2,K_SCAN LCALL DL100MS JB P2.2,K_SCAN MOV P1,#11101110B;东西黄，南北红 LCALL DELAY2S MOV P1,#11011110B; 东西绿，南北红 LJMP K_SCAN /*自动方式* AUTO: MOV P1,#CASE1; 东西红，南北绿 SETB CA1; SETB TR0 SETB EA SJMP $/*显示程序*DISP: CLR P2.6 CLR P2.7 MOV A ,30H MOV B
9、 ,#10 DIV AB MOV 31H,A MOV A,#22 CLR C SUBB A,31H DA A MOV 31H,A ANL A,#0FH MOV DPTR,#DIS_CODE MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A; 发送个位 JNB TI,$ CLR TI MOV A,31H ANL A,#0F0H MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A ; 发送十位 JNB TI,$ CLR TI SETB P2.6 SETB P2.7 RET DIS_CODE:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ;数码管0,1
10、,2,./*DELAY2S:MOV R7,#200DLY1: MOV R6,#250 DJNZ R6,$ DJNZ R7,DLY1 RET DL100MS:MOV R6,#250 DJNZ R6,$RET /*T0_INT*T0_SUB:INC N1 INC N2 MOV TH0,#3CH ;T0初值重装100ms MOV TL0,#0B0H /MOV TH0,#0FFH ;调试用 /MOV TL0,#0FDH MOV A,N1 CJNE A,#10,NE1 /CJNE A,#2,NE1;NE1: JC RETURN MOV 30H,N2 LCALL DISP MOV N1,#0 MOV A,
11、N2 CJNE A,#200,NE2 /CJNEA,#4,NE2NE2: JC RETURN JNB CA2,JCA4 MOV P1,#CASE3 CLR CA2 SETB CA3 AJMP OUT JCA4: JNB CA4,J20S MOV P1,#CASE1; CLR CA4 SETB CA1 AJMP OUTJ20S: MOV A,N2 CJNE A,#200,NE3 /CJNE A,#6,NE3NE3: JC RETURN SETB TR1 MOV A,N2 CJNE A,#220,NE4 / CJNE A,#8,NE4;NE4: JC RETURN CLR TR1 JNB CA1,JCA3 MOV P1,#CASE2 CLR CA1 SETB CA2 AJMP OUTJCA3: JNB CA3,OUT MOV P1,#CASE4 CLR CA3 SETB CA4 OUT: MOV N2,#00H RETURN:RETI/*T1_INT*
