基于单片机的交通信号灯控制系统设计毕业论文设计参考资料模板范文

1、单单片片机机 / /微微机机接接口口课课程程设设计计说说书书 题题 目目： 交通信号灯系统控制 目目 录录1 设计目的.22 设计任务与要求.32.1 设计任务 .32.2 控制规律 .33 设计原理分析.54 硬件电路设计.74.1 硬件电路图 .74.2 硬件资源 .75 软件设计.96 程序流程图及程序.106.1 程序流程图 .106.2 主程序 .117 调试运行.138 设计体会与心得.149 参考文献.15单片机/微机接口课程设计说明书11 1 设计目的设计目的1、通过单片机课程设计，熟练掌握汇编语言的编程方法，将理论联系到实践中去，提高我们的动脑和动手的能力。2、通过交通信号灯

2、控制系统的设计，掌握定时/计数哭的使用方法和简单程序的编写，最终提高我们的逻辑抽象能力。单片机/微机接口课程设计说明书22 2 设计任务与要求设计任务与要求2.12.1 设计任务设计任务设计一个能够控制十二盏交通信号灯的模拟系统。通过交通信号灯控制系统的设计，掌握定时/计数哭的使用方法，和简单程序的编写，最终提高我们的逻辑抽象能力。系统工作受开关控制，起动开关 on 则系统工作；起动开关 off 则系统停止工作。控制对象有八个：东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。

3、2.22.2 控制规律：控制规律：1） 正常时段按时序（图 2-1）运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为： 东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 秒，暗 0.6 秒的规律反复循环。2） 正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行(图 2-2)。图 2-1 正常时段按时序图单片机/微机接口课程设计说明书3图 2-2 正常时段及晚上时段的时序分配图单片机/微机接口课程设计说明书43 3 设计原理分析设计原理分析1、首先了解实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口如下图（3-1）所以，为东南西北走向。初始状态 0 为东西南北都红灯亮。然后转状态 1 东西绿灯通

4、车，南人行道人行道人行道 人行道 图 3-1 十字路口图北红灯亮。过一段时间后，转状态 2，东西绿灯灭，黄灯闪几下，南北还是红灯。再转状态 3，南北绿灯通车，东西红灯亮。过一段时间后转状态 4，南北绿灯灭，闪几个黄灯，东西还是为红灯亮，一段时间后，又循环至状态 1。交通信号灯的状态表如下图（3-2）其中，1 代表灯亮，0 代表灯灭。单片机/微机接口课程设计说明书5北北西西南南东东状态状态绿 黄 红绿 黄 红绿 黄 红绿 黄 红0 00010010010011 10011000011002 20010100010103 31000011000014010001010001 图 3-2 交通信号灯

5、的状态表2、对于交通信号灯来说，应该有东西南北共四组灯，但由于同一道上的两组的信号灯的显示情况是相同的，所以只要用两组就行了，因此，采用单片机内部的i/o 口上的 p1 口中的 6 个引脚即可来控制 6 个信号灯。3、通过编写程序，实现对发光二极管的控制，来模拟交通信号灯的管理。每延时一段时间，灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换。4、通过延时时间送显，可以在原有的交通信号灯系统的基础上，增添其倒计时间的显示功能，实现其功能的扩展。单片机/微机接口课程设计说明书64 4 硬件电路设计硬件电路设计4.14.1 硬件电路图硬件电路图（图 4-1）图 4-1 硬件电路图 4.24.2 硬件

6、资源硬件资源主要用到的硬件：p1 口、p3 口、led 数码管、led 发光二级管、定时器 t0硬件分配：（1） 、p1 口：做为输出口，与发光二极管相连接，其状态及对应的十六进制值如下图（4-2）：单片机/微机接口课程设计说明书7无无南南 北北东东 西西 方向方向状态状态p1.7 p1.6p1.5 p1.4 p1.3p1.2 p1.1 p1.0十六进十六进制值制值说说 明明00000100109h都为红灯亮1000011000ch东西绿南北红000010100ah20000100008h东西黄闪南北红30010000121h东西红南北绿0001000111h40000000101h南北黄闪东

7、西红 图 4-2 十六进制值图（2） 、p3 口中的 p3.0(rxd)和 p3.1(txd)作特殊用途,数据(倒计时时间)从 rxd 端输入,txd 端输出。（3） 、74ls240 和 led 发光二极管用来显示灯亮情况。（4） 、定时/计数器 t0 用来产生 1 秒的定时（5） 、74ls240 和数码管用来显示时间单片机/微机接口课程设计说明书85 5 软件设计软件设计软件设计如下图(5-1) 图 5-1 软件设计图单片机/微机接口课程设计说明书96 6 程序流程图及程序程序流程图及程序6.16.1 程序流程图程序流程图如下图(6-1)图 6-1 程序流程图单片机/微机接口课程设计说明

8、书106.26.2 主程序主程序 程序清单： ;主程序: org 0000h ajmp mainorg 0030h main: mov sp,#60h mov scon,#00h ;设置串行口工作方式为方式 0 clr ti clr ri mov a,#09h ;置初态,东南西北都为红灯亮 mov p1,a mov r2,#4 lcall delay ; 调用 4 次 1 秒的延时子程序 h1:mov a,#0ch ;东西绿灯亮,南北红灯亮 mov p1,a mov r2,#10 lcall delay ;调用 10 次 1 秒的延时子程序 mov r7,#03h ;黄灯闪烁次数为 3 次 h

9、2:mov a,#0ah ;东西黄灯闪,南北红灯亮 mov p1,a mov r2,#1 lcall delay ;每 1 秒闪烁一次 mov a,#18h ;南北红灯亮,南北黄灯也闪 mov p1,a mov r2,#1 lcall delay ;调用 1 秒的延时子程序 djnz r7,h2 ;判断闪烁次数是否达到 mov a,#21h ;东西红灯亮,南北绿灯亮 mov p1,a mov r2,#10 ; lcall delay ;延时 10 秒 mov r7,#03h h3:mov a,#11h ;东西红灯亮,南北黄灯闪 mov p1,a mov r2,#1 lcall delay mo

10、v a,#03h ;东西红灯亮,东西黄灯闪 mov p1,a mov r2,#1 lcall delay djnz r7,h3 ;判断黄灯闪的次数是否达到 ljmp h1 ;循环单片机/微机接口课程设计说明书11;1 秒的延时子程序:delay: mov r3,#20 ;定时 1 秒 mov tmod,#10h ;t1 定时器，方式 1 mov th1,#3ch mov tl1,#0b0h setb tr1loop: jbc tf1，next sjmp loopnext: mov tl1,#080h mov th1，#3ch djnz r3，loop ;数据传送: dec r2 ;r2 自动减

11、 1 mov dptr,#cdata ;置表初地址 mov a,r2 ;屏蔽 r2 的高位 swap a anl a,#0fh ; movc a,a+dptr ;读表格数据 cpl a ;取反 mov sbuf ,a ;串行发送数据aa1: jbc ti,a1 ; sjmp aa1a1: mov a,r2 anl a,#0fh movc a ,a+dptr ; cpl a mov sbuf ,aaab1: jbc ti,ab1 ; sjmp aab1ab1: cjne r2,#00h,delay ;当 r2 为 0 时返回,不为 0 时,则跳转 ret cdata:db 03h,9fh,25h

12、,0dh,99h,49h,41h,1fh,01h,09h end单片机/微机接口课程设计说明书127 7 调试运行调试运行 1、接硬件图接线，为了确保东西南北红黄绿灯能够对应显示，实验时，对 p1 口的接线做了调整。即，p1.0 接 l3,p1.1 接 l2,p1.2 接 l1,p1.3 接 l6,p1.4 接 l5,p1.5接 l32、s/p 区 data 插孔接 bus 3 区 p3。0 s/p 区 clk 插孔接 bus 3 区 p3。1 s/p 区 clr 接/sp 插孔3、从 0030h 单元开始连续运行，观察六个 led 灯是否与交通显示情况对应，如果有偏差，则单步运行或断点运行，

13、进行调试，直至满足设计要求。5、调试完灯的显示后，从 0030h 开始连续运行，观察数码管显示的是否正常，如果不正常，则运用单步运行或断点运行进行分析和调试，直至满足要求。6、整体运行，观察灯显示和时间显示是否都符合要求，如果不符合，则再调试。直至满足要求。单片机/微机接口课程设计说明书138 8 设计体会与心得设计体会与心得通过单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没想到

14、的事。使之不断地战胜别人，超越前人。同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。这个设计过程中，我遇到过许多次失败的考验，就比如，自己对实际生活中的交通秩序的不了解给整个设计带来的困扰，真想要就此罢休，然而，就在想要放弃的那一刻，我明白了，原来结果并不那么重要，我们更应该注重的是这一整个过程。于是，我坚持了下来。当然最终，这个设计很成功，主要体现在，这一整个系统，几乎没有参考任何书，程序由自己独立完成，与用 8255 来制作的交通灯控制系统相比，程序简单易读，结构清楚，最重要的是成本低。在设计一个系统，除了达到所要求的性能指标以外，成本也是很重要的一个指标。成本的高低也决定了产品的适用性。 单片机/微机接口课程设计说明书149 9 参考文献参考文献 1 常斗南 可编程序控制器m .北京 机械工业出版社,1998 2 刘永华