单片机课程设计-智能交通灯

1、单片机课程设计报告交通灯这个是我亲自做过的保证能用！希 望对大家有所帮助！但是不要照抄照搬哦！智能交通灯限制系统设计摘要近年来,随着我国国民经济的快速开展,我国机动车辆开展迅速,而城镇道 路建设由于历史等各种原因相对滞后, 交通拥挤和堵塞现象时常出现.如何利用 当今计算机和自动限制技术,有效地疏导交通,提升城镇交通路口的通行水平, 减少交通事故是很值得研究的一个课题.目前,国内的交通灯一般设在十字路口, 在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来限制行车.关键词：AT89S51,交通规那么,交通灯,车流量限制1 .设计目的：1、通过交通信号灯限制系统的设计,掌握80C51传

2、输数据的方法,以限制发光二 极管的亮与灭以及数码管的显示；2、用80C51作为输出口,限制十二个发光二极管熄灭,模拟交通灯治理.3、通过单片机限制设计,熟练掌握汇编语言的编程方法,将理论联系到实践中去,提升动脑和动手的水平；4、完成限制系统的硬件设计、软件设计、仿真调试.2 .设计内容和功能：交通信号灯模拟限制系统设计利用单片机的定时器定时,令十字路口的红绿灯 交替点亮和熄灭.用8051做输出口,限制十二个发光二极管燃灭,模拟交通灯 治理.在一个交通十字路口有一条主干道东西方向,一条从干道南北方向, 主干道的通行时间比从干道通行时间长,四个路口安装红,黄,绿,灯各一盏；如下图：北从干道I_I

3、UII南1、设计一个十字路口的交通灯限制电路,要求东西方向主干道车道和 南北方向从干道车道两条交叉道路上的车辆交替运行,时间可设置修改.2、在绿灯转为红灯时,要求黄灯闪烁,才能变换运行车道3、黄灯亮时,要求每秒闪亮一次.4、紧急情况发生,如消防车、救护车等紧急车辆通过时,要求四个路口同 时加亮黄灯闪烁,并且倒计时显示装置关闭,四个路口的信号灯全部变成红灯.5当东西或南北方向车流量大时,四个路口同时加亮黄灯进行闪烁,并且倒计时显示装置关闭,黄灯闪烁 5秒后,只允许东西或南北方向车辆通行.3 .各功能模块说明及系统使用说明;3.1 总体设计电路如下图工1rlil. *: a bxbm-j J J

4、JRV ?.?.:.7?;?.L rJ.匕T:?;JLKT:K心:uLI一jbjet jt-i;一 - kkmNAiD-Q/HmmHk坦kFL叮力Gf kBHn lnDf iKejl17 E T-l:3.2 父通灯电路为了方便实验,可以用发光二极管作为交通灯来使用,单片机的I/O接口直接和交通灯发光二极管连接.在十字路口的四组红、黄、绿三色交通灯中,东西 方向道路上的两组同色灯连接在一起,南北方向道路上的两组同色的灯也彼此连 接在,受单片机P1.0P1.5限制.单片机的I/O接口与交通灯电路的具体连接方 式为：P1.0P1.2分别接东西方向的红、黄、绿共 6个放光二极管,P1.3P1.5分 别

5、接南北方向的红、黄、绿共6个发光二极管.12个发光二极管采用了共阳极 的连接方式,因此I/O 口输出低电平时,与之相连的发光二极管会亮,I/O 口输 出高电平是,相应的发光二极管会灭.交通灯电路如下图.7二蜉产一尸一一一一一一一尸一一一一一产一 一一一一二 一 尸M尸H尸H尸M尸M产M尸MQMAHAM产M尸M3.3 倒计时显示电路该交通灯限制系统在正常情况下,每 60s循环一次,为方便提示路上行人及车辆交通灯转换的 剩余时间,专门为限制系统设计了一个倒计时显示装置.该显示装置选用七段数码管来显示交通 灯转换的剩余时间,根据限制要求,每个路口需要两个数码管,这样四个路口就要求八个数码管. 有序A

6、T89C51单片机的I/O作为输出时,具有较强吸收电流水平,因此我们可以选用共阳型数码 管,这样由单片机的I/O就可以直接驱动,从而简化硬件电路的设计.四个路口倒计时显示被置 在同一时刻显示相同的数字,期中 P0 口用来显示时间的十位,P2 口用来显示时间的个位；东西 南北四个方向共四个路口, 令DS1和DS2是一组,DS3和DS4是一组,DS5和DS6是一组,DS7 和DS8是一组.考虑到AT89C51单片机所能提供I/O接口的数量以及该限制系统所需要的 I/O 的个数并结合我们的实际水平,数码管在本系统采用的是静态显示.所谓静态显示,就是当显示 器显示某一字符时,相应的数码管恒定地导通或截

7、止.采用静态显示时.占用CPU的资源较少,单片机只要把要显示的字符代码发送到接口电路即可,直到要显示新的数据时,再发送新的字形 码. 倒 计 时 显 示 电 路 如 图 所 示.M5_7Tz3.4紧急通行电路该系统的K1、K2、K3三个按键分别于单片机的 P3.0、P3.1、P3.6相接,它 们可以在特殊的交通情况下使用.例如,当有紧急情况发生时,如消防车、救护 车等紧急车辆通过时,按下K1键,四个路口同时加亮黄色信号灯并进行闪烁 闪 烁时间为5秒.并且倒计时显示装置关闭,黄灯5s闪烁完成后,四个路口的信 号灯全部变成红灯,从而保证紧急车辆的及时通过,待紧急车辆通过后,松开 K1键,紧急情况消

8、除,交通灯限制系统恢复正常工作；按下 K2键,四个路口 同时加亮黄色信号灯并进行闪烁闪烁时间为5秒,并且倒计时显示装置关闭, 黄色等5s闪烁完成后,只允许东西方向车辆准行、南北方向车辆禁行,松开 K2 键,交通灯限制系统又开始正常工作；按下 K3键,四个路口同时加亮黄色信号 灯并进行闪烁闪烁时间为5秒,并且倒计时显示装置关闭,黄色等5s闪烁完 成后,只允许南北方向车辆准行、东西方向车辆禁行,松开 K3键,交通灯限制 系统又开始正常工作.按键电路如下图.5监控电路51系列单片机通常工作在一些特定环境中,不可防止会受到外界干扰,这些 干扰轻那么导致系统内部数据出错,重那么将严重影响程序的运行.为了

9、保护数据、 抑制干扰,在单片机系统的开发过程中需要进行可靠性设计.监控功能主要是指限制电源电压、处理掉电情况、产生正确复位信号等.在 本次课设中我们选用的是 MAX6304但是由于元器件没有买到,所以这个局部没有在硬件电路中实现,所以在此也详细介绍了.电路图如下列图所示4.系统程序设计4.1 主程序流程图4.2定时中断子程序Y4.3显示子程序流程图开始4.4按键子程序流程图开始5 .调试与检测:5.1. 硬件检测：第一步：目测,检查外部的各种元件或那么电路是否有断点；第二步：用万用表测试.先用万用表复核目测中有疑问的连接点, 再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象；第三步：加电检测.给板加电

10、,检测所有的插座或是器件的电源端是否符合要 求的值；第四步：是联机检查.由于只有用单片机开发系统才能完成对用户 系统的调试.5.2. 软件调试：软件调试是通过对用户程序的汇编、 连接、执行来发现程序中存在的语法错 误与逻辑错误并加以排除纠正的过程. 程序后,编辑,查看程序是否有逻辑的错 误.6 .实验心得6.1. 徐春栋的心得：这次课程设计,我们小组做的智能交通等限制系统.如往常每一次实训I,我 获得了很大的收获.首先,我要说说我学到的团队精神,这次课设需要多人协作完成,我有幸找 到两位认真负责且乐于交流讨论的队友.我负责了这次课设的硬件局部,也就是根据原理图和程序布局、焊接电路.他们两人负责

11、采购元件、设计原理图、写程序调试程序等等.当初分工后我们都 是各自为政,但是我发现焊接时,由于有的线很密,有的地方自己一人无法完成 焊接,他们帮助我一起完成了那局部的焊接, 后来我们就不局限于各自分工,而 是着眼全局,互相帮助,不仅将各自分工局部效率的完成了, 还在构建交通灯控 制系统的全过程中了解了其他的环节,提升了学习效率.我学到了,明确分工固 然重要,团队合作才更能表达一个团队的优势,提升工作效率！其次,就是对于大学相关课程特别是单片机的深入理解和稳固.经过这次课设,我脱离了依靠现成电路焊接元器件的层次,学会更具要求设计电路.我们做 的交通灯不是拖动方面的,而是和数电关系密切,通过图书馆

12、和网络,我们将数 电相关知识系统回忆了一遍,如数码管显示原理等.通过交通的设计我们了看到科技效劳人类的冰山一角,大大激起我们对于知识应用的兴趣,我们小组分析了另外许多类似交通灯的限制系统.另外,这次课设涉及广泛,我还熟练了用keil编译程序,掌握了用proteus 仿真电路原理图,用 STC窜口下载程序等许多平时书本学习不会太过关注的步 骤,可谓真正锻炼了动手水平,真正做出东西来.这次选交通灯为题目来做课设一是经验缺乏, 二是信心缺乏.通过这次课设, 我既积累了经验,也获取了信心,今后会找寻时机再做一些与拖动相关的电子设 计,由于我们自动化专业和电机是息息相关的额,很大程度研究的是电机的拖动问

13、题.6.2. 张杰的心得：通过这两周的单片机课程设计,我们运用所学的知识,利用单片机限制原理 设计了一个交通灯限制系统,我们对单片机有了更深的体会.我们了解和掌握了 一些简单的编程思想和对I/O 的使用.这次课设通过单片机的I/O 口来限制交 通灯.实现一些具体的功能和对特殊情况的处理.通过这次的实践,我们对单片机的I/O 口的使用的条件有更深的理解,对单 片机的各个管脚功能的理解也加深了, 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.这次的课程设计让我们把单片机的理论 知识用在实践中,实现了理论和实践相结合,从中更懂得理论是实践的根底, 实 践有着能检验理论的正

14、确性,让我们受益非浅,对我们以后参加工作或者继续学 习将会产生巨大的帮助和影响.在课设过程中遇到的硬件和软件问题都通过询问老师、同学和去图书馆、上网得到了解决.课设中如果能参加MAX630刎可以实现更更多的功能,我们的课设可以向这 个方向改良,在课设结束后我们会找相关资料完善我们的交通灯, 争取做到最好.6.3. 董夏冰的心得：这次单片机课程设计我们小组选做了交通灯,由于我们觉得交通灯在现实生 活中非常常见并且对交通灯的工作原理非常好奇,于是我们便选择了这个题目. 我们小组认真分析课题要求,研究我们的方案,包括功能的实现原理,硬件的安 排、布线、器件的型号功能和参数、程序的编写、调试等等.然后

15、我们分头去图 书馆和网上去查找相关资料,经过比拟充分的时间准备之后我们终于设计出了我 们自己的课设方案,然后我们将其焊接起来,经过调试之后我们的交通灯便做好 了.这其中我们也遇到了非常多的困难,比方在设计好方案后,发现有一个元 件很难购置,于是我们修改了原来的方案,减少了一个中断.在进行焊接时线路 非常多并且密集,我们焊接时非常的小心,认真的辨识每一个管脚,仔细的对照 原理图,即便是这样还是出现了错误,用万用表检测发现多个管脚出现了焊接短 路,我们对这几个管脚进行了重焊才解决问题.通过这次课程设计我学到了很多知识,比方团队合作的水平,我们小组的 三个成员在好几个问题上产生过意见的分歧,经过我们

16、之间的相互沟通协调最终 都达成了统一的意见并且齐心合力的完成了实验. 我想我以后再遇到团队合作时我一定会表现得更好.还有就是自己以前只知道理论知识, 对其如何在实践中应 用并不了解,这次课程设计很好的将理论和实践结合起来让我收获很多.我也发现了自己的很多缺乏,比方在编程时发现自己的知识是那么的薄弱,靠翻课本、 查资料才行,对单片机各个接口的功能和结构的理解并不是非常深入.经过这次实验我的编程技巧和对单片机的理解都有所增加.这次单片机课程设计对我以后的学习和工作都会有很大的帮助.7 .参考文献1柴.单片机原理及应用M.西安电子科技大学出版社.2李海滨,片春媛,许瑞雪.单片机技术课程设计与工程实例

17、M.电子出版社3百度文库. baidu 4单片机爱好者.ww.51hei 8 .程序ORG 0000H;定时器T1中断入口;主程序入口;定时器T1工作在方式1;给定时器T1赋初值;开中断系统总开关;开定时器T1中断开关;启动定时器T1LJMP MAINORG 001BHLJMP IINT1ORG 0100H*. ;*主程序*; ;MAIN:MOV SP,#60HMOV TMOD,#10HMOV TH1,#9EHMOV TL1,#58HSETB EASETB ET1SETB TR1HERE:MOV 88H,#15HMOV 33H,#3DHMOV P1,#0F3HMOV R7,#37HMM:LCA

18、LL DISPMOV A,P3CJNE A,#0FFH,READKEYDJNZ R7,MMMOV P1,#0E1HMOV 20H,#02HNN:MOV A,P3CJNE A,#0FFH,READKEYSETB P1.1SETB P1.4LCALL DISPCLR P1.1CLR P1.4LCALL DISPDJNZ 20H,NNSETB P1.1SETB P1.4LCALL DISPMOV P1,#0DEHMOV R7,#37HPP:LCALL DISPMOV A,P3CJNE A,#0FFH,READKEYDJNZ R7,PPMOV P1,#0CCHMOV 20H,#02HQQ:MOV A,

19、P3CJNE A,#0FFH,READKEYSETB P1.1SETB P1.4;设置中断循环次数;设置倒计时显示数值;使交通灯东西绿,南北红;键盘扫描;交通灯东西绿,南北红同时加亮黄灯;黄灯进行5秒闪烁;调显示子程序;交通灯南北绿,东西红;交通灯南北绿,东西红同时加亮黄灯;扫描P3 口LCALL DISP CLR P1.1CLR P1.4 LCALL DISP DJNZ 20H,QQ SETB P1.1;判断K1键是否按下;判断K2键是否按下;判断K3键是否按下;关断倒计时显示装置;关断倒计时显示装置;关断倒计时显示装置SETB P1.4LCALL DISPLCALL QWQW:SJMP H

20、ERERET* ,;*1秒延时子程序*;.*.;DELAY:MOV R1,#0AHDELAY0:MOV R2,#0c8HDELAY1:MOV R3,#0F8HNOPDELAY2:DJNZ R3, DELAY2DJNZ R2,DELAY1DJNZ R1,DELAY0RET;键盘扫描子程序；;READKEY:MOV A, #0FFHMOV P3, AMOV A, P3JNB Acc.0,K1JNB ACC.1,K2JNB Acc.3,K3RETK1:MOV P0, #0FFHMOV P2, #0FFHLCALL XXLcALL YYSJMP READKEYK2:MOV P0, #0FFHMOV P

21、2, #0FFHLCALL XXLCALL YY1SJMP READKEYK3:MOV P0, #0FFHMOV P2, #0FFHLCALL XXLCALL YY2SJMP READKEYXX:MOV 20H,#03HLCALL BBRET.*. ;黄灯进行5秒闪烁*; ;BB:SETB P1.1SETB P1.4LCALL DELAYCLR P1.1CLR P1.4LCALL DELAYDJNZ 20H,BBRETYY:MOV P1, #0F6HMOV A, #0FFHMOV P3, AMOV A,P3JNB ACC.0,YYLCALL QWYY1:MOV P1, #0F3HMOV A, #0FFHMOV P3, AMOV A, P3JNB ACC.1,YY1LCALL QWYY2:MOV P1, #0DEHMOV A, #0FFHMOV P3, AMOV A, P3JNB ACC.3,YY2LCALL QWRET; ;*中断处理程序*;*;ORG 0200H泗个路后均变成红灯;判断K1键是否仍然按下;东西方向亮绿灯,南北方