2022年交通灯课设报告

1、- -交通灯掌握系统设计试验一设计目的1. 通过本次课程设计进一步熟识和把握单片机的构造及工作原理,稳固和加深“ 单片 机原理与应用课程的根本学问,把握电子设计学问在实际中的简洁应用；2. 综合运用“ 单片机原理与应用课程和先修课程的理论及生产实际学问去分析和解 决电子设计问题,进展电子设计的训练；3. 学习电子设计的一般方法,把握AT89C52 芯片以及简洁电子设计过程和运行方式,培育正确的设计思想和分析问题、解决问题的才能,特殊是总体设计才能；4. 通过运算和绘制原理图、布线图和流程图,学会运用标准、规 X、手册、图册和查 阅有关技术资料等,培育电子设计的根本技能；5. 通过完成一个包括电

2、路设计和程序开发的完整过程,明白开发单片机应用系统全过 程,为今后从事的工作打根底；二设计要求1.利用单片机的定时器定时,实现道路的红绿灯交替点亮和熄灭；- - word.zl- -2.以 AT89C52 单片机为核心, 设计一个十字路口交通灯掌握系统；用单片机掌握 LED 灯模拟交通信号灯显示；假定东西、南北方向方向通行绿灯时间为 25秒,缓冲黄灯时间5 秒,停顿红灯时间35 秒；3.南北方向、东西方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进展显示采纳计时的方法 ；三试验原理1.根本原理主体电路：交通灯自动掌握模块；这局部电路主要由80C51 单片机的I/O端口、定时计数器

3、、外部中断扩展等组成；本设计先是从一般三色灯的指示开场进展设计,用 P1 口作为输出； 程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮；然后南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮,60 秒后东西方向黄灯闪亮 5 秒后南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮；重复执行；倒计时用到定时器 T0,用 P2 口作为 LED 的显示；二位一体的LED 重复执行 60 秒的倒计时；作为突发大事的处理,本设计主要用到外部中断 EX0 ；用一模拟开关作为中断信号；实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源；2.芯片 AT89C52 AT89C52 是一个低电压,高性能 CMOS 8 位单片机,片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Fl

4、ash只读程序储备器和 256 bytes 的随机存取数据储备器RAM ,器件采纳 ATMEL 公司的高密度、非易失性储备技术生产,兼容标准 MCS-51 指令系统,片内置通用 8 位中心处理器和Flash 储备单元,功能强大的AT89C52 单片机可为您供应很多较复杂系统掌握应用场合；AT89C52 有 40 个引脚, 32 个外部双向输入 / 输出 I/O 端口,同时内含 2 个外中断口, 3个 16 位可编程定时计数器 ,2 个全双工串行通信口,2 个读写口线, AT89C52 可以根据常规方法进展编程,也可以在线编程；其将通用的微处理器和可反复擦写的 Flash 储备器可有效地降低开发

5、本钱；主要功能特性：. 兼容 MCS51指令系统. 8k 可反复擦写 1000 次 Flash ROM . 32 个双向 I/O 口. 256x8bit 内部 RAM Flash 储备器结合在一起,特殊是- - word.zl- -. 3 个 16 位可编程定时 / 计数器中断 . 时钟频率 0-24MHz . 2 个串行中断 . 可编程 UART 串行通道 . 2 个外部中断源 . 共 6 个中断源 . 2 个读写中断口线 . 3 级加密位 . 低功耗闲暇和掉电模式 . 软件设置睡眠和唤醒功能四 试验流程图一实现方法1在设计中利用软件程序延时的方法来掌握红绿的亮的时间；考虑延时时间较长所以先

6、用T0 产生终端然后通过计数的方法来实现延时；利用口的P1.1、 P1.2、P1.3作为红绿灯掌握端口；2南北向的绿灯连在一块,东西向的红灯连在一块,他们一块与 P1.1相连；同样南北向的红灯连在一块,东西向的绿灯连在一块,他们一块与 与 P1.3相连；二流程图开 始南北红东西绿30s倒计时显示黄灯亮 5s 南北绿东西红25s 倒 计 时 显黄灯亮 5s P1. 2 相连,四个黄灯连在一块- - word.zl- -五硬件设计1单片机的构造单片微机 Single-Chip Microputer简称为单片机； 它在一块芯片上集中成了中心处理单元CPU、随机储备器 RAM 、只读储备器 ROM 、

7、定时 / 计数和多功能输入 / 输出 I/O 口 ,如并行口 I/O 、串行口 I/O 和转换 A/D 等；就其组成而言,一块单片机就是一台运算机；由于它具有体积小、 功能强和价格廉价等优点,上；2主要元器件挑选因而被广泛地应用于产品智能化和工业掌握自动化1. 开关管的挑选：BUTTON 按钮2. LED 发光二极管3. 二位一体数码管LED RED , LED YELLOW , LDE GREEN 7SEG-MPX2-CAT-RED: 共阳数码管红色4. PN4249:驱动三极管5. AT89S51 系列单片机3设计显示局部LED 数码显示局部；LED 数码显示局部由七段数码显示管组成；发光

8、二极管显示原理：发光二极管是采纳砷化镓、镓铝砷和磷化镓等材料制成,其内部构造为一个 PN 结,具有单向导电性；发光二极管在制作时,使用的材料不同,那么就可以发出不同颜色的光；当定时器定时为 1 秒,时程序跳转到时间显示及信号灯显示子程序,它将依次显示信号灯时间,同时始终显示信号灯的颜色,这时在返回定时子程序定时一秒,在显示黄灯的下一个时间,这样依次把全部的灯色的时间显示完后在重新给时间计数器赋初值,重新进入循环；六软件设计1单片机中断系统根本构造中断是一项重要的运算机技术,是处理正常工作与紧急状态的好方法,是实现人机实时交互的重要途径, 在单片机应用系统中,中断技术得到了广泛应用；下面具体介绍

9、单片机中断系统根本构造、与中断相关的特殊存放器的设置及中断应用系统编程方法；当 CPU 查询到系统有中断恳求时,假如系统处于中断答应状态,CPU 将停顿当前的工作,响应中断恳求,转向中断效劳,中断效劳完成后,返回原程序连续执行当前任务,这叫- - word.zl- -单片机中断；8051 系列单片机中断系统构造如图 3.7 所示；能让 CPU 产生中断的信号源叫中断源；8051 单片机有 NT0 、INT1 、T0、T1、TI 、RI 六个中断源,但只有 EX0 、ET0 、EX1 、ET1、ES 五个向量 ,下面简要介绍六个中断源；TCON IT0=0 IPIT0=0IE0IT0=1 EX0

10、 1TF0 ET0 中IT0=0 断1IT0=1 IE1 EX1 优TF1 先ET1 级TI TIRI RI ES EA图：单片机中断系统根本构造INT0 、INT1 ：外部中断源, 由 P3.2和 P3.2 引脚输入； 具有低电平和脉冲两种触发方式,在每个机器周期的 S5P2采样引脚信号,如有效那么由硬件将它的中断恳求标志 IE 置 1,请求中断；当 CPU 响应中断时,由硬件复位；T0、T1：定时 / 计数器中断,当定时 / 计数器产生溢出时,置位中断恳求标志 TF 恳求中断处理；RI、TI ：串行中断, RI 是接收, TI 为发送；单片机串行口接收到一个字符后 RI 置 1,发送完一个

11、字符 TI 置 1；值得留意的是,RI、TI 在响应中断后,必需由用指令将其复位；中断响应：CPU 在执行程序的过程中,在每个机器周期的S5P2对中断标志位按中断优先级进展查询,一旦查询到有中断恳求,CPU 只要不在执行同级或高级的中断效劳程序和当前指令RETI 指令或拜访 IE、IP 的指令除外执行完毕两种情形,那么响应中断；假如当前正在执行的指令是 RETI 或拜访 IE 、IP 的指令,那么当前指令执行完毕后,CPU 才可响应中断；中断响应时间可以从中断信号被查询开场算起,中断响应时间在以下三种情形下,响应时间仍会更长： CPU 正在执行一个比要响应的中断源优先级相等或更高的中断源的中断

12、效劳程序,此时须等到中断效劳程序执行完毕才可中断响应；- - word.zl- - 正在执行的当前指令不是在最终一个机器周期,只有指令执行完后才响应中断； 假如当前执行的是 RETI 或拜访 IE 、IP 的指令,那么当前指令执行完毕后,CPU需再执行一条指令才可以中断响应,因此附加等待响应时间不会超过 5 个机器周期；中断入口：单片机响应中断后,将转向特定的入口进展中断效劳,单片机的中断入口地址如表 3.2所示；中 断 源 入 口 地 址IE0 外部中断 00003H TF0定时器 0 溢出中断000BH IE1 外部中断 10013H TF1定时器 1 溢出中断001BH RI+TI 串行

13、口中断0023H 表 3.2 MCS-51 单片机中断效劳程序入口地址表从表中可以看出,两相邻中断源的入口地址间隔为8 个单元；这意味着假如要把中断源对应的中断效劳程序从入口地址开场存放,那么程序的长度不能超过 8 个字节, 否那么会影响到下一个中断源的入口地址的使用；而通常的情形下, 中断效劳程序的长度不止 8 个字节,因此, 常见的处理方法是：在入口地址处存放一条无条件转移指令,通过这条转移指令转向对应的中断效劳程序入口,中断效劳程序以 RETI 为完毕；中断恳求的撤销：CPU 响应中断恳求,在中断返回另一次中断；RETI 之前,该中断恳求应被撤除,否那么会引发定时 / 计数器中断恳求撤销

14、：CPU 在响应中断后,由硬件自动去除中断恳求标志 TF；外部中断恳求撤销：假如采纳脉冲触发方式,CPU 在响应中断后,由硬件自动去除中断恳求标志 IE ；对于电平触发方式的外部中断恳求,中断标志的撤销是自动的,由于造成中断恳求的低电平连续存在,所以在响应中断后再次会产生中断恳求,为此响应中断后要撤销外部信号；2.每秒钟的设定延时方法可以有两种一中是利用MCS-51 内部定时器才生溢出中断来确定1 秒的时间,另一种是采纳软延时的方法；3.计数器初值运算- - word.zl- -定时器工作时必需给计数器送计数器初值,这个值是送到TH 和 TL 中的；我们可以把计数器记满为零所需的计数值设定为C

15、 和计数初值设定为TC 可得到如下运算通式：TC=M-C 七试验程序#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit R1=P20; / 东西红灯sbit Y1=P21; / 东西黄灯sbit G1=P22; / 东西绿灯sbit R2=P23; / 南北红灯sbit Y2=P24; / 南北黄灯sbit G2=P25; / 南北绿灯sbit Z1=P26; / 南北人行道绿灯sbit Z2=P27; / 东西人行道绿灯sbit K0=P30; / 全部禁行开关sbit K1=P32; / 主干道通行开关sb

16、it K2=P33; / 支道通行开关sbit JG=P36; / 全部禁行警报uchar a=0,m,k,h; uchar code dis=0Xc0,0Xf9,0Xa4,0Xb0,0X99, 0X92,0X82,0Xf8,0X80,0X90,0Xff; / 断码- - word.zl- -void delayuchar x / 延时 uchar j; whilex- forj=0;j120;j+; xianshi / 显示局部 while1 while1 G1=1;R1=0;Y1=1;JG=0; G2=0;R2=1;Y2=1;Z2=0;Z1=1; k=35;h=30; while1 / 主

17、干道通行 35s ifK0=0 break; / 判定 K0 是否被按下,假如按下跳出本循环 P0=0 x01; P1=disk/10; delay2; P0=0 x02; - - word.zl- -P1=disk%10; delay2; P0=0 x04; P1=dish/10; delay2; P0=0 x08; P1=dish%10; delay2; ifk=0 break; ifh=0 h=5; G2=1; R2=1; Y2=0; ifK0=0 break; / 再判定一次 K0,跳出本循环G1=0;R1=1;Y1=1;JG=0; G2=1;R2=0;Y2=1;Z2=1;Z1=0;

18、k=20;h=25; - while1 / 支道通行 25s - word.zl- - ifK0=0 break; P0=0 x01; P1=disk/10; delay2; P0=0 x02; P1=disk%10; delay2; P0=0 x04; P1=dish/10; delay2; P0=0 x08; P1=dish%10; delay2; ifh=0 break; ifk=0 k=5; G1=1; R1=1; Y1=0; - - word.zl- - ifK0=0 break; ifK0=0 while1 G1=1;R1=0;Y1=1;JG=1;P0=0 x00; G2=1;R2

19、=0;Y2=1;Z2=1;Z1=1; ifK0.=0 break; void zhutong interrupt 0 EX0=0; m=P2; ifK1=0 while1 / 主干道通行,支道禁止通行- - word.zl- -G1=1;R1=0;Y1=1;JG=0;P0=0 x00; G2=0;R2=1;Y2=1;Z2=0;Z1=1; ifK1.=0 break; P2=m; EX0=1; void zhitong interrupt 2 EX1=0; m=P2; ifK2=0 while1 / 支道通行,主干道禁止通行G1=0;R1=1;Y1=1;JG=0;P0=0 x00; G2=1;R

20、2=0;Y2=1;Z2=1;Z1=0; ifK2.=0 break; P2=m; - - word.zl- -EX1=1; void dss interrupt 1 /1s 的定时 a=a+1; ifa=10 k-; h-; a=0; TH0=0 x3C; TL0=0 xB0; void main TMOD=0 x01; TH0=0 x3C; TL0=0 xB0; /6M 晶振, 100ms初值 ET0=1; TR0=1; EA=1; EX1=1; EX0=1; - - word.zl- -IT0=0; IT1=0; PX0=1;PX1=1; xianshi; while1; 八系统仿真1.4

21、 PD11D12D13R10 R11LED-REDLED-YELLOW LED-GREENp1.51.6 P100R 100RD8R30 R31C1C2R1 10krstp1.019U1P0.0/AD039P0.0p3.0p2.0p2.1RP1p3.0p3.1R14 R15 R16 R17 R18 R19 R20 R21p2.2p2.3R12 R13p1.0LED-RED D922p22pp1.1X11LED-YELLOW D102XTAL1p1.2CRYSTAL38P0.13P0.1/AD11837P0.24LED-GREENXTAL2P0.2/AD236P0.35P0.3/AD335P0.46P0.4/AD434P0.579P0.5/AD5RST33P0.68P0.6/AD632P0.79P0.7/AD7R22 R23 R24 R25 R26 R27 R28 R29C3vcc29PSENP2.0/A821P2.0P1.0RESPACK-8100R 100R 100R 100R 100R 100R 100R 100R100R 100R22P2.1p3.2p3.3p3.4p3.5p3.6p3.7P2.1/A9P2.2/A1023P2.