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1、湖南科技经贸职业学院毕业设计课题名称 模拟交通灯控制器 作者姓名 窦力超 学 号 2 专 业 机电一体化 指导老师 肖 务 二0一二年六月湖南科技经贸职业学院毕业设计选题表 2012年3月1日学生姓名窦力超专业机电一体化年级09学号2题 目：模拟交通灯控制器指导教师姓肖务指导教师职称助教主要研究内容设计一个交通灯控制系统；采用MCS-51系列单片机AT89S52为中心器件来设计交通灯控制器主要参考文献1胡汉才.单片机原理及其接口技术 M. 北京：清华大学出版，19962付家才. 单片机控制工程实践技术M. 北京：化学工业出版社，2004.53潘新民.微型计算机控制技术 M.北京：人民邮电出版社
2、，1999.94余锡存 曹国华.单片机原理及接口技术M.陕西:西安电子科技大学出版社,2000.7指导教师意见 签名： 年 月 日系部意见 年 月 日湖南科技经贸职业学院毕业设计开题报告设计题目模拟交通灯控制器毕业设计小组成员序号姓名班级联系电话手机电子信箱/QQ1窦力超机电一班234选题背景意义随着社会的不断的进步，社会的不断发展。交通也日渐复杂，交通的自动化也不断更新，交通的一些指挥系统光靠人来完成是远远不够的，这就需要设计各种交通指挥自动化系统来完成这些复杂的工作。从而使交通指挥系统更加有秩序，更加安全。交通信号灯控制系统，来指挥十字路口车辆的停通，使红绿灯指挥系统实现自动化，无人化。
3、研 究内 容采用MCS-51系列单片机AT89S52为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过单片机芯片的P2口设置红、绿灯燃亮时间的功能；显示时间直接通过单片机的P0、P3口输出，系统实用性强、操作简单、扩展性强。 技术路线方案 控制系统采用单片机控制，计时装置采用多个计数定时器独立计时，中断切换显示方式。模块化程序结构，相互配合，共同实现系统功能。湖南科技经贸职业学院毕业设计开题报告计 划进 度3月份进行选题，4月份设计出初稿，5月份交到指导老师处进行知道修改，6月份到学校交到指导老师处进行评定指导老师意见（对本选题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）指导教师签名:
4、 年 月 日开题组意 见组长签名: 年 月 日湖南科技经贸职业学院毕业设计（论文）任务书教研室机电一体化指导教师肖务职 称助教学生姓名窦力超专业（班级）机电一体化二班设计题目模拟交通灯控制器设计内容和目标运用所学的知识设计一个交通灯控制系统。设计要求上电的时候南北方向的红灯亮25秒；东西方向的绿灯亮20秒，绿灯秒闪2秒，黄灯秒闪3秒。再接下来东西方向的红灯亮25秒；南北方向的绿灯亮20秒，绿灯秒闪2秒，黄灯秒闪3秒。如此循环。进度安排3月份选定设计课题;4月份查找相关资料;5月份整理资料，并经指导老师初审;月份经指导老师指导修改完成设计论文。指导老师审核 指导老师签名： 年 月 日系部审核 系
5、主任签名： 年 月 日湖南科技经贸职业学院毕业设计成绩考核表 作者姓名窦力超专业机电一体化年级09学号2题 目模拟交通灯控制器指导教师姓名肖务指导教师职称助教指导教师评阅意见 年 月 日建议等级：指导教师（签名）：系部终审意见 （盖章） 年 月 日审定等级负责人（签名）：目 录摘 要2引 言3第一章 设计方案41.1基本要求4 1.1.1设计任务4 1.1.2设计要求41.2创新部分4 1.2.1时间显示4 1.2.2独立显示4第二章 芯片的选择与简介52.1 MCS-51芯片简介52.2 MCS-51单片机内部结构5第三章 系统设计93.1系统方框图93.2 工作原理93.3 电路原理图9第
6、四章 系统硬件设计104.1 电源电路104.2. 单片机最小系统104.3 显示部分114.4 信号灯部分12第五章 系统软件设计135.1软件流程图13结 论14致 谢15参考文献16摘 要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时也带动着传统控制的日新月异更新。在自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，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。本系统采
7、用MSC-51系列单片机AT89S52为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过单片机芯片的P2口设置红、绿灯燃亮时间的功能；显示时间直接通过单片机的P0、P3口输出，系统实用性强、操作简单、扩展性强。 关键词： 单片机,交通灯,控制器引 言近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时也带动着传统控制的日新月异更新。在自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。通过这次毕业设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在单
8、片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧，特别是汇编语言的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。第一章 设计方案1.1基本要求1.1.1设计任务运用所学的知识设计一个交通灯控制系统。1.1.2设计要求上电的时候南北方向的红灯亮25秒；东西方向的绿灯亮20秒，绿灯秒闪2秒，黄灯秒闪3秒。再接下来东西方向的红灯亮25秒；南北方向的绿灯亮20秒，绿灯秒闪2秒，黄灯秒闪3秒。如此循环。1.2创新部分1.2.1时间显示各种信号灯所亮的时间由数码管显示出来。1.2.2独立显示在允许加器件的情况下实现在上电时南北方向和东西方向显示不一样的时间。第二章
9、 芯片的选择与简介2.1 MCS-51芯片简介MCS-51单片机是在一块芯片中集成了一个8位CPU、128B RAM、4KB ROM、两个16位定时/计数器、32个可编程I/O口和一个可编程的全双工串行接口、五个中断源、一个片内振荡器等。主要组成包括中央处理器、数据存储器、程序存储器、定时/计数器、并行I/O口、时钟电路、中断系统。图12.2 MCS-51单片机内部结构 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明：1.中央处理器：中央处理器(CPU)
10、是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。2.数据存储器(RAM):8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。3.程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。4.定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数
11、器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。5.并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2。 图2MCS-51的引脚说明：MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：如下图图3所示。 图3Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在R
12、ESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指针写入07H，其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，8051的初始态。8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图4。此外，RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。Pin30:ALE/当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时，AL
