单片机课程设计-交通灯设计(共20页)

1、1十字路口(shzlku)交通灯课程设计说明书专业(zhuny)班级： 12级电信(dinxn)3班 姓 名： 杜庆振 （080212112) 杨 轩 （080212114） 梁东剑 （080212127） 指导教师： 刘娟 设计时间: 2013-2014学年第一学期 物理与电气工程学院 2014 年 6 月 1日1 摘要(zhiyo)交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量，提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速(o s)道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待

2、解决的主要问题。随着电子技术的发展，利用计算机技术对交通灯进行智能化管理，已成为目前广泛采用的方法。 设计一个十字(sh z)口的交通灯控制电路，要求主车道和干道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为主干道25s，次道路20s； 要求黄灯先亮5s，才能变换运行车道； 黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次； 倒数秒数显示； 当有特殊情况需要紧急通行时，可对红绿灯进行人为控制。 以上是目前常用路口交通信号灯的控制功能，为了演示效果，这里采用三种颜色的发光二极管来模拟交通信号灯。1 目录(ml)摘要(zhiyo) .1目录(ml).2 1.设计分析 1.1设计内容.3 1.2 功能描述.4 2 .

3、单片机选型 2 .1 配置 .5 2.2 I/O接口配置.5. 2.3 交通等分布示意图.6 3.系统总体方案及硬件设计 3.1 硬件设计.6 3.2 软件设计.7 4. 仿真与调试 4.1仿真.7 4.2 流程图.8 5. 总结 5.1仿真结果.9 5.2体会总结.9 5.3.源程序代码.10 5.4参考文献.17设计(shj)分析1.1设计(shj)内容 （1）东西方向车道红灯亮，南北方向车道绿灯亮。表示东西方向车道上的车辆禁止通行，南北方向车道允许通行。绿灯亮足规定的时间隔时，控制器发出状态(zhungti)信号，转到下一工作状态。 （2）东西方向车道红灯亮，南北方向车道黄灯闪亮。表示南

4、北方向车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，东西方向车道禁止通行。黄灯闪亮足规定时间间隔时，控制器发出状态转换信号，转到下一工作状态。 （3）东西方向车道绿灯亮，南北方向车道红灯亮。表示东西方向车道允许通行，南北方向车道上的车辆禁止通行，绿灯亮足规定的时间间隔时，控制器发出状态转换信号，转到下一工作状态。（4）东西方向车道黄灯闪亮，南北方向车道红灯亮。表示南北方向车道禁止通行，东西方向车道上位过限停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯闪亮足规定的时间间隔时，控制器发出状态转换信号，系统又转换1 到第（1）种工作(gngzu)状态。 1.2 功能(gngnng)

5、描述 （1）.完成交通灯的基本功能，结合实际情况，控制红、黄、绿交通灯的亮和灭.其工作流程是：绿、黄、红分时间段开通(kitng)，循环往复，计时电路以秒为单位作倒计时，计数为0时进行切换，计时时间可由LED数码管显示（需符合交通规则）； (2)红、黄、绿交通灯的亮和灭的时间可调节;(3).若有交通异常情况，可以通过按键处理目前的紧急状态;(4).采用LED数码管显示红或绿交通信号灯亮的剩余时间.(5).通过按键设定红和绿交通信号灯亮一次的总时间；(6).控制东西方向和南北方向的红、黄、绿交通灯的亮和灭.(7).夜间控制功能，按键进入夜间模式，黄灯闪亮.2 .单片机选型2.1配置2.2 I/O

6、接口(ji ku)分配P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7南北(nnbi)红 南北黄 东西黄 - 东西绿 南北绿 东西红 位地址0 1 1 1 0 1 1 1 77H0 1 0 1 1 1 1 1 5FH1 1 1 1 1 0 1 0 FAH1 0 1 1 1 1 1 1 BFH2.3 交通(jiotng)等分布示意图 红 黄 绿 3214绿 12 红511黄 黄610红 绿 789 绿 黄 红这12个交通灯共有(n yu)四个状态：状态(zhungti)1（s1）：东西红灯（6、12）亮，南北绿灯（1、7）亮状态2（s2）：东西黄灯（5、11）亮，南

7、北红灯（1、7）亮状态3（s3）：南北绿灯（3、9）亮，东西红灯（4、10）亮状态4（s4）：南北黄灯（2、8）亮，东西红灯（4、10）亮3.系统总体方案及硬件设计 3.1硬件设计部分为实现所要求的功能，首先参考多种参考资料，选用89ATC51单片机为硬件设计的核心器件。它具有128*8位内部RAM，有32根可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路。其次采用74LS245驱动电路驱动LED晶体管显示部分,由89ATC51的P2.1口控制北边和东边剩余时间的十位数的显示，P2.0控制北边和东边剩余时间的个位数的显示。用P1

8、端口作为输出端口，用P1.2到P1.7端口分别控制东和北两组灯的状态，低电平点亮，用数码管显示黄、红、绿灯。通过中断扩展实现交通灯系统特殊转换。3.2软件设计部分(b fen)软件设计部分，分为一个主程序和两个中断子程序，一个用于有紧急车辆通过时，系统要能禁止普通车辆通行，实行中断可使A、B两道均亮红灯；另一个用于一道有车而另一道无车时，通过控制交通灯系统能立即让有车道放行，假如A道有车B道无车，长按K0可以(ky)控制交通灯系统能立即A道放行，假如B道有车A道无车，长按K1可以控制系统成立。 4. 仿真(fn zhn)与调试 4.1仿真 图4.1 南北(nnbi)红 图4.2 黄灯闪烁(sh

9、n shu)1 开始 4.2 流程图： 东西方向黄灯5s结束？东西方向绿灯20s结束？南北红灯25s 南北方向黄灯5s结束？南北方向绿灯20s结束？东西方向红灯25s 1 总结(zngji)5.1仿真(fn zhn)结果： 仿真开始时南北向绿灯亮，东西向红灯亮，同时数码管显示从25s开始进行倒计时，过20s后，剩余5s红绿灯都不亮，转为四个方向的黄灯，每隔一秒亮一次，5s完成后，即主干道通行(tngxng)25s。开始转向为南北向红灯亮东西向绿灯亮，同时数码管显示从20s开始计时，过15s后，剩余5s红绿灯都不亮，转为四个方向的黄灯，每隔一秒亮一次，5s完成后，即次干道通行20s。5.2体会总

10、结： 第一次做课程设计，刚拿到题目的时候很茫然，不知道从什么地方下手，也不知道该怎么做。通过对设计题目和要求的反复琢磨，咨询了指导老师，参考了很多资料后，了解了设计的大概，并且对此次课程设计也有了大体的思路。在做的过程中，我遇到了很多困难，比如对知识的不深入，让我不得不查阅很多资料，花费很多时间理解每一个难关。在不懈的努力下终于完成了此次课程设计。通过这次课程设计，加强了我思考、解决问题和动手的能力。电路原理和连接，和芯片上的选择,也懂得了一些。巩固数字逻辑电路的理论知识，并对芯片有了新的认识，懂得它的功能与其它芯片替换等。更重要的是如何将逻辑电路灵活运用于实际生活。协作的重要性。我懂得做课程

11、设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，很多问题都解决了，而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，主要是因为没有动手实践。这次的实践后，让我获益匪浅。5.3.源程序代 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H ORG 000BH LJMP INTT0 ORG 0100HSTART: MOV TMOD,#11H MOV TH1,#3CH ；定时(dn sh)50ms MOV TL1,#0A0H MOV TH0,#3CH ；定时(dn sh)50ms MOV TL0,#0A0H SETB EA；C

12、PU总中断(zhngdun)允许 SETB ET0；开启T0中断 SETB EX0 ；边沿(binyn)触发 MOV 33H,#0 ；主程序 MOV 32H,#10 MOV P1,#0EEH MOV 36H,#200 XS: MOV A,R7 ;数码管显示(xinsh)程序 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P2,#0F7H MOV P0,A NOP MOV A,R6；数码管显示(xinsh)程序 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P2,#0FBH MOV P0,A NOP MOV A,R5；数码管显示程序 MOV DPTR,#TAB

13、 MOVC A,A+DPTR MOV P2,#0DFH MOV P0,A NOP MOV A,R4 ;数码管显示(xinsh)程序 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P2,#0EFH MOV P0,A NOP RETDONGTIME30S: MOV A,30H ；东西(dngx)延时30s CJNE A,#1,L6 MOV P1,#0EBH MOV R3,#25MOV R2,#20L2:MOV A,R3MOV B,#10DIV ABMOV R5,AMOV R4,BMOV A,R2MOV B,#10DIV ABMOV R7,A MOV R6,B LCALL DELA

14、YANDDIS ；调用(dioyng)显示 DEC R2 CJNE R2,#0,LR2 INC 33H SETB TR0 MOV R1,#33H CJNE R1,#2,LMOV CLR TR0 MOV 33H,#0LMOV: MOV R2,#5 MOV P1,#0EDHLR2: DJNZ R3,L2 MOV 30H,#0L6: RETDELAYANDDIS: SETB TR1 MOV 29H,#20LOOP:LDIS: LCALL DISPLAY JNB TF1,LDIS CLR TF1 MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0A0H DJNZ 29H,LOOP RETBEITIME30

15、S: MOV A,31H ；南北(nnbi)延时 CJNE A,#1,L6 ；程序(chngx)调用 MOV P1,#0BEH MOV R3,#20 MOV R2,#25L2: MOV A,R3 MOV B,#10 DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV A,R2 MOV B,#10 DIV AB MOV R7,A MOV R6,B LCALL DELAYANDDIS DEC R3 CJNE R3,#0,LR3 INC 34H SETB TR0 MOV R1,#34H ；南北(nnbi)黄灯，东西红灯 CJNE R1,#2,LMOVR3 CLR TR0 MOV 34H,#0L

16、MOVR3: MOV R3,#5 MOV P1,#0DEHL3: DJNZ R2,LN2 MOV 31H,#0L6: RETINTT0: MOV TH0,#3CH；黄灯闪烁(shn shu) MOV TL0,#0A0H DJNZ 32H,LRET MOV 32H,#10 MOV R0,#30H CJNE R0,#1,LOOP CPL P1.1 ；重新(chngxn)调用 SJMP LRETLOOP: MOV R0,#31H CJNE R0,#1,LRET CPL P1.5LRET: RETILDELAY2: MOV 35H,#200；延时30sLDELAY: NOP DJNZ 35H,LDELAY DJNZ 36H,LDELAY2 LL1: MOV 30H,#1 LCALL ETIME30S MOV 31H,#1 LCALL NBEITIME30S SJMP LL1 TAB: DB 1 0C0H,0F9H,0