计算机控制技术课程设计交通灯

1、1 引言随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的各种系统也越来越多。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。本次设计为十字路口交通灯控制系统设计,硬件部分它以单片机为核心，软件部分它结合定时/计数等知识进行程序编译。2 设备及功能介绍 2.1 所需设备at89c51一片,led灯十二只，按钮开关两个，电阻12个，电源。2.2 芯片功能介绍at89c51引脚图及管脚说明vcc：供

2、电电压。gnd：接地。 p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。当p1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。p0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时，p0 口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高。 p1口：p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，p1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在flash编程和校验时，p1口作为第八位地址接收。 p2口：p2口为一个内部

3、上拉电阻的8位双向i/o口，p2口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，p2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p2口输出其特殊功能寄存器的内容。p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。p3口：p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口，可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用

4、作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，p3口将输出电流（ill）这是由于上拉的缘故。p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口，如下表所示：p3口管脚备选功能p3.0 rxd（串行输入口） p3.1 txd（串行输出口）p3.2 /int0（外部中断0） p3.3 /int1（外部中断1）p3.4 t0（记时器0外部输入） p3.5 t1（记时器1外部输入）p3.6 /wr（外部数据存储器写选通） p3.7 /rd（外部数据存储器读选通）p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 rst：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。ale/prog：当访问外

5、部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。此时， ale只有在执行movx，movc指令是ale才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止，置位无效。 /psen：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/psen有效。但在访问外部数据存储器时，这

6、两次有效的/psen信号将不出现。/ea/vpp：当/ea保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000h-ffffh），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/ea将内部锁定为reset；当/ea端保持高电平时，此间内部程序存储器。在flash编程期间，此引脚也用于施加12v编程电源（vpp）。xtal1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。xtal2：来自反向振荡器的输出。3 仿真软件介绍随着单片机功能不断完善，单片机在越来越多的领域得以应用。按照传统的模式，在单片机应用系统整个项目开发过程中先根据系统要求设计原理图，绘制pcb电路图，制作电路板，焊接元器件，然后进行软件

7、编程，通过仿真器对系统硬件和软件调试，最后将调试成功的程序固化到单片机的程序存储器中。无论是从硬件成本上。还是从调试周期上，传统开发模式的效率都有待提高。基于proteus和keil接口仿真平台是可以进行仿真、调试、制板并最大限度的软件模拟的单片机的开发平台，可极大地提高单片机应用系统的开发过程proteus嵌入式系统仿真与开发平台是由英国iabcenter公司开发的，是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真平台，已有近20年的发展历史，是目前唯一能够对各种微处理器进行实时仿真、调试与测试的eda工具，真正实现了在没有硬件目标原形时就可对系统进行调试、测试与验证。keil c51是美国

8、kell software公司出品的51系列兼容单片机软件开发系统，提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具。正是由于proteus逼真、强大的协同仿真能力。与keil联合使用，可以大大提高开发效率，最大限度地减小对硬件的依赖。4 总体设计方案4.1 程序流程图主绿支红主黄支红4s后是主干道来3辆车开 始主红支绿判断25s是否已到支干道是否来车是主绿支红是否否4.2主要设计思想1)在一个十字路口的一条主干道和一条支干道分别装上一套红、绿、黄三种信号灯。2)在一般情况下，主干道上的绿灯常亮，而支干道总是红灯。3)当检测到支干道上来车时，主干道的绿灯转为黄灯，持续4s后，又变为红灯，同时支干道

9、由红灯变为绿灯。4）支干道绿灯亮后，或者检测到主干道上来了三辆车，或者虽未来三辆车，但绿灯已经持续了25秒，则支干道立即变为黄灯，同时主干道由红灯变为绿灯。4.3 原理图4.4 proteus 仿真图一般情况下，主干道绿灯常亮，支干道红灯常亮支干道来车时，主干道黄灯，支干道红灯4s后，主干道为红灯，支干道为绿灯主干道来了3辆车或者支干道绿灯亮了25s，则支干道为黄灯，主干道为绿灯4s后，主干道为绿灯，支干道为红灯5 pcb图5.1 平面图5.2 3d预览图6 程序清单#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#include sbi

10、t zhigd=p32;sbit zhugd=p33;uchar tt;void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-);void timer0 () interrupt 1 th0=(65536-50000)/256; tl0=(65536-50000)%256; tt+;void main()tmod=0x01; th0=(65536-50000)/256; tl0=(65536-50000)%256; et0=1; tr0=1;it0=1; it1=1; ea=1; p2=0xdd;while(1) if(zhigd

11、=0) ex0=1; p2=0xbd; delay(2000); p2=0xeb; ex0=0;if(zhugd=0)ex1=1;p2=0xd7;delay(2000);p2=0xdd;ex1=0;if(tt=25)p2=0xdd; 7 设计心得通过此次课程设计,结合所学的微机原理与接口技术这门课程的知识，对其应用之一交通灯控制器进行设计与实现。总体感觉收获比较多，因为可以将书本上的知识应用到实践当中。刚开始的时候，翻阅了一些资料，还是没有什么头绪，后来在老师和同学的帮助下，终于找到了入口点，接下来的事情就相对的容易一些了。首先，把握整个的设计的大概的流程，然后再对每一个分快进行设计，最后进行调试。此次课程设计感觉收获很多，比如，翻阅资料提高了自学能力，和同学一起讨论汲取别人的长处。通过这次毕业设计，使我得到了一次用