基于单片机的交通灯设计

1、郑州航空工业管理学院单片机课程设计说明书2014 级 专业 班级题 目学号姓名指导教师二。一六年十二月十五日交 通灯 的基本原理单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。 单片机微型计算机简称单片机， 特别适用于控制领域， 故又称为微控制器。 单片机由单块集成电路芯片构成， 内部包含有计算机的基本功能部件： 中央处理器、 存储器和 I/O 接口电路等。 因此， 单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。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。 在实时检测和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

2、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。交通灯是城市交通的重要指挥系统，与人们的日常生活密切相关。随着经济的快速发展，城市中的车辆逐渐增多，交通拥堵和堵塞现象日趋严重，引起交通事故频发等一系列问题， 因此设计一个灵活、 稳定、 便捷的多功能交通灯控制系统具有必要性和现实性。 本次设计的意义在于通过对具体的控制系统的设计， 掌握微机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路， 特别是一些常用的技术手段。 在实践设计过程中， 积累设计经验， 开拓思维空间， 全面提高个人的综合能力。本系统由单片机硬/软件系统，8位8段数码管和LED灯显示系统。和电

3、 路控制电路等组成，较好的模拟了交通路面的控制。倒计时电路主要是由双位共阴数码管和74HC573NS区动模块组成，控制信号通过单片机的端口 P1 口进行信号的传输。倒计时电路负责的是显示红绿灯持续显示的时间。 当绿灯或者红灯持续显示时， 数码管显示该状态的持续时间，在黄灯闪烁显示时，起到倒计时秒数的作用。红绿灯功能电路主要是由各色的发光二极管和74HC573NE动模块组成，控制信号跟数码管一样都是通过P1 口进行传输。红绿灯电路负责的是各个车行道和人行道通行状态的显示。系统经初始化可以开始自动运行，数码管有倒计时显示功能，即1、具有直行、左转、右转、停止四个指示灯；2、指示灯有倒计时显示功能，

4、直行+右转20 秒，左转+右转10 秒，停止 +右转 30 秒，按此规律不断循环；3、直行和左转灯灭掉前3 秒能够闪烁提示（每秒两次） ；4、能够调整直行、左转、停止指示灯的时间。二、 交 通灯的硬件设计本设计单片机主要是用于控制交通灯的演示系统， 故只需要单片机最小系统即可完成。 此电路由单片机、 时钟电路、 电源、 复位电路 4 个组成部分组 成。下图分别为单片机原理图、交通灯系统电路图。 图 1 单片机系统原理图 图 2 交通灯系统原理图复位电路复位方式有多种，本设计采用按键复位。接线图如图 3 复位电路，在复位期间（即RST为高电平期间），P0 口为高组态，P1P3 口输出高电平； 外

5、部程序存储器读选通信号PSENTC效。地址锁存信号 ALE也为高电平。在设定的定时时间内必须在RST 引脚产生一个由高到低的电平变化，以清内部定时器 .图 3 复位电路图晶振电路选取原则：传统做法，但能够实现所需，即最简单也最是实用。电容选取30pF,晶振为 12MHz图 4 晶振电路图供电电路由主电源和备用电源组成。主电源主要是由变压器、6A 整流桥、4 个二极管， 2 个 104pf 电容，二个电解电容以及7805 三端稳压管组成。这个部分为系统提供主要的供电，输出电压为5V 直流。备用电源主要是由4 位原件名称数量焊接位置电源部分USB座1USBUS瞰1双排针（2）1CONN1跳帽210

6、4电容7C2,5,6,7,8,9,11LED灯1D1电阻2K1R2最小系统部分40针座1U1STC89C521晶振12MHz1Y1电容20pF2C3,C4复位键1SW_RST1电阻10K1R1蜂鸣器1LS1 +三极管90159Q1Q9电阻3301R3键盘显示、通信部分16针座1U2MAX2321单排针（5）1UART按键16KEY1KEY16单排针（3）1SWITCH1跳帽14 位 LED2DIGILED1,2电阻8R14R21电阻3308R6R13的5号电池盒组成。这个部分在主电源断电时能够几乎瞬时的为系统提供电源，输出电压也是5V直流。该电源直接接到单片机的电源端图5主电源和备用电源切换功

7、能电路原件清单三、交通灯的软件设计交通灯程序#include <>#include<>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int unsignedcharcodeTab= 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xf f,0xce;sbit up=P3A1;sbit down=P3A2;sbit set=P3A3;sbit S8 = P2A0；sbit S7 = P2A1；sbit S6 = P2A2;sbit S5 = P2A3;sb

8、it S4 = P2A4;sbit S3 = P2A5;sbit S2 = P2A6;sbit S1 = P2A7;ucharfenduan1=20,fenduan2=10,fenduan3= 3;uchar times=0;uchar second=0;uchar bsecond=0;uchar sss=0;uchardisData8=7,12,1,10,11,11,6,7;void keydisplay();void display();void Delay()unsigned char i;for(i=0;i<255;i+);void ISR_Timer0(void) interr

9、upt 1.TH0=0x3c;TL0=0xb0;times+;if (times = 10)bsecond+;times=0; void display(uchar *point) P0= Tab*(point);S1 = 0;/ 开 S1 显示Delay();S1 = 1;/ 关 S1 显示P0= Tab*(point+1);S2 = 0;/ 开 S2 显示Delay();S2 = 1;/ 关 S2 显示P0= Tab*(point+2);S3 = 0;/ 开 S3 显示Delay();S3 = 1;/ 关 S3 显示P0= Tab*(point+3);S4 = 0;/ 开 S4 显示Del

10、ay();S4 = 1;/ 关 S4 显示P0= Tab*(point+4);S5 = 0;/ 开 S1 显示Delay();S5 = 1;/ 关 S1 显示P0= Tab*(point+5);S6 = 0;/ 开 S2 显示Delay();S6 = 1;/ 关 S2 显示P0= Tab*(point+6);S7 = 0;/ 开 S3显示Delay()；S7 = 1;/ 关 S3 显示P0= Tab*(point+7);S8 = 0;/开 S4显Delay();S8 = 1;/关 S4 显示void delayAJ(uchar a)uchar i;while(a-)for(i=0;i<1

11、25;i+);display(disData);void key()if(set=0)delayAJ(10); 消抖 / 消 抖时间可根据实际情况设定if(set=0) sss+; delayAJ(10);while(!set)delayAJ(10);if(sss%4=1)if(up=0)delayAJ(10);if(up=0) fenduan1+;if(fenduan1=100)fenduan1=0;while(!up) delayAJ(10);if(down=0)delayAJ(10);if(down=0) fenduan1-;if(fenduan1=-1)fenduan1=99;whil

12、e(!down) delayAJ(10);if(sss%4=2)if(up=0)delayAJ(10);if(up=0)fenduan2+;if(fenduan2=100) fenduan2=0;while(!up) delayAJ(10);if(down=0) delayAJ(10); if(down=0) fenduan2-;if(fenduan2=-1)fenduan2=99;while(!down) delayAJ(10);if(sss%4=3)if(up=0) delayAJ(10); if(up=0) fenduan3+; if(fenduan3=100)fenduan3=0;wh

13、ile(!up)delayAJ(10);if(down=0)delayAJ(10);if(down=0) fenduan3-;if(fenduan3=-1)fenduan3=99;while(!down) delayAJ(10);void keydisplay()bsecond=0;if(sss%4=1)disData0=11;disData2=1;disData3=11;disData6=fenduan1/10;disData7=fenduan1%10;if(sss%4=2)disData0=7;disData2=11;disData3=11;disData6=fenduan2/10;dis

14、Data7=fenduan2%10;if(sss%4=3)disData0=11;disData2=11;disData3=10;disData6=fenduan3/10;disData7=fenduan3%10;void xianshi()second=bsecond/2;if(second>fenduan1+fenduan2+f enduan3+1)bsecond=0;if(second<=fenduan1)disData0=11;disData1=12;disData2=1;disData3=11;disData6=(fenduan1-second)/10;disData7=

15、(fenduan1-second)% 10;if(fenduan1-second<=3)&&(bsecond%2=0)disData0=11;disData1=11;disData2=11;disData3=11;else if(second>fenduan1)&&(second<=fenduan2+fenduan1)disData0=7;disData1=12;disData2=11;disData3=11;disData6=(fenduan1+fenduan2-second+1)/10;disData7=(fenduan1+fenduan2

16、-second+1)%10;if(fenduan1+fenduan2-second+1<=3)&&(bsecond%2=0)disData0=11;disData1=11;disData2=11;disData3=11;elseif(second>fenduan2+fenduan1)&&(s econd<=fenduan2+fenduan1+fenduan3 )disData0=11;disData1=12;disData2=11;程序流程图四、课程设计总结disData3=10;disData6=(fenduan1+fenduan2 +fen

17、duan3-second+1)/10;disData7=(fenduan1+fenduan2+fen duan3-second+1)%10;if(fenduan1+fenduan2+fenduan 3-second+1<=3)&&(bsecond%2=0) disData0=11;disData1=11;disData2=11;disData3=11;if(second>fenduan1+fenduan2+fendu an3+1)bsecond=0;void main()TMOD |=0x01;/T0 16 位定时器TH0=0x3c;TL0=0xb0;ET0=1;TR0=1;EA=1;while(1)key();if(sss%4=0)xianshi();elsekeydisplay();display(disData);本次课程设计中，重新巩固了单片机理论课时，感觉到的内容很多,知识点很杂、很繁琐。通过自己的努力也更进一步掌握了单片机的内容构造和工作原理，以及接外部电路的情况。当然光有理论知识那只是“纸上谈兵”， 还需实际动手去实践。真正把所学的用到日常生活中，理论联系实际，做出 实物模型。这次单片机课程设计，我们设计的是简易十字路口交通灯设计， 通过这次课程设计我