基于单片机的交通信号灯-电子产品策划与设计报告书

二○一六～二○一七学年第一学期电子信息工程系电子产品策划与设计报告书班级：课程名称：学生姓名：学号：指导教师：二○一六年十二月基于单片机的交通信号灯一、设计要求近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。初始状态为状态1，南北方向绿灯通车，东西方向红灯。经过一段时间（25S）转换状态2，南北方向亮黄灯，延时5S，东西方向仍然红灯，再转换到状态3，东西方向绿灯通车，南北方向红灯。过一段时间（25S）转换到状态4，东西方向绿灯亮黄等，延时5S，南北方向仍然红灯。最后循环至南北绿灯，东西红灯。在这些状态下，有时钟倒数计时。二、电路设计及原理分析1、本设计由STC82C52最小系统模块，电源供电模块，交通信号灯模块，显示倒计时模块。2、路口交通指挥系统示意图如下所示：（本设计实物中东西、南北方向各做一个）3、设计的方案如下：（1）本设计采用单片机89C52作为控制器，通行时间及等待时间使用数码管以倒计时的方式显示，使用单片机P0.2-P0.4口控制东西方向的车辆通行；使用单片机P0.5-P0.7口控制南北方向车辆的通行；用P0.1-P02口控制两位共阴极数码管的选通；用P3.3口作为紧急情况东西南北方向全部红灯。（2）方案中设计有由人工控制的复位电路。（3）考虑到紧急情况获交通管制阶段需要路段不通车，本方案设计有东西南北四个方向全为红灯的设计。综上所诉，该产品的实现需要单片机模块，晶振模块，复位模块，中断信号模块，交通灯模块，倒计时数显模块，电源供电模块。三、焊接及安装调试过程1、调试过程如下图所示：2、焊接过程：3、焊接注意事项：（1）焊接前，应先检查焊锡设备和工具是否安全，如是否接触良好，焊接电缆绝缘外套有无破损等。（2）选用合适的焊锡。应选用焊接电子原件用的低熔点焊锡丝。（3）焊接时间不宜过长，否则容易烫伤原件。必要时可用镊子夹住管脚帮忙散热。（4）电烙铁应放在烙铁架上。2、安装调试过程（1）焊接完毕后，通电前对电路进行检查，首先检查正极与地是都短路，接下来检查各器件的高电平与电源是否接通，接地端是否与地线接通；（2）通电检查，如果通电交通灯没有反应，应立即关掉电源。重新检查电路。检查cpu的30号引脚电平的大小，并作出判断。正常情况下，30号引脚的电平为1-3V，若为5V，则说明cpu没有正常工作。四、软件设计软件的设计分以下5个步骤进行：1、分析问题，抽象出描述问题的数据模型根据课程设计要求，基本提出设计方案及包含的设计模块2、确定程序设计的思想主函数控制交通灯的亮灭，并加入延时子程序、显示子函数等调用函数。定义初试时间为25秒，每减一秒，进行一次延时子函数调用，并通过计时器控制时间为1秒，并调用数码管显示函数，从而输出倒计时，如此循环。3、流程图如下主函数→延时子函数→数显子函数→返回主函数→延时子函数……4、根据设计进行程序编写。5、静态检查，上机调试。五、安装调试结果六、个人体会及心得查找教材，资料，相应软件，为了这次课程设计，我们在图书馆及网络上查找了大量的相关资料，终于被我找全了和本次课程设计相关的不懂问题。根据所分析的系统的电路原理图，结合系统的设计要求，在Proteus环境下进行元器件之间的连线和编译与仿真，及时检查元器件的放置、连线是否有错误。根据交通灯系统的控制要求，经过实验，排除所有实验中的错误并实现了预定的功能。在老师的指导下，通过学习交通灯系统控制器的设计的实验，学习一种设计电子的软件，增加了我们对电子设计的了解。本次设计出现的问题及解决方法：1、焊接不够熟练，出现了虚焊漏焊情况，经过后期检查电路才得以发现并解决问题，自己的焊接水平有了很大的提高；2、程序编写过程比较艰难，自己的编程能力还有待提高，通过查阅书籍资料，自学了很多课外知识，收获颇丰；3、在电脑上进行仿真时，对软件操作熟练，软件的仿真还需要狠多特殊要求，比如：电脑用户名路径不能出现中文等，需要多次尝试才能发现问题。此次实验不但提高了我们实践的能力和理论水平，而且对于我们认识掌握各种操作技巧具有重大意义，使我们的综合素质得到了很大的提高。当然，通过这次实习，对我的影响远不只以上这些，它对我在以后的学习和生活中将会起到不可估量的作用。最后，我建议学校多搞些这样的设计，在锻炼我们的同时还丰富了我们的生活，还建议在今后的设计报告中，提供一些好的报告让我们参考。附录：#include<reg51.h>sbitled_A=P0^0;//数码管位sbitled_B=P0^1;//数码管位sbitdx_R=P0^2;sbitdx_Y=P0^3;sbitdx_G=P0^4;sbitnb_R=P0^7;sbitnb_Y=P0^6;sbitnb_G=P0^5;bitflag=0;sbitkey_stop=P3^3;charN=25; //初始时间是25chartab_disp[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,0x80};//共阴极码表/*延时子函数*/voiddelay(intt){while(t--);}/*显示子函数*/voiddisplay(chardat){ led_A=led_B=1; P2=0XFF; P2=~tab_disp[dat/10]; if(dat/10)led_A=0; delay(1000); //延时 P2=0XFF;led_A=led_B=1;//段灭显 位灭显 P2=~tab_disp[dat%10];//赋显示的数 led_B=0; delay(1000);//延时}//循环显示60遍显示的函数voiddeal(charm){ intt=60; while(t--)display(m);//循环显示60遍显示的函数}voidKEY(){ unsignedcharsave; if(key_stop==0) { flag=1; save=P0; P0=0x84; while(key_stop==0); while(flag==1) { if(key_stop==0) { flag=0; P0=save; while(key_stop==0); } } }}/*主函数*/voidmain(void){ chari; EA=1;//全局中断开关 IT1=1; //外部中断下降沿有效 EX1=1; while(1) { N=25;//初始时间是25 dx_R=1;dx_Y=0;dx_G=0; //指示灯0是亮，1是灭 nb_R=0;nb_Y=0;nb_G=1; //指示灯0是亮，1是灭 for(i=N;i>0;i--) //一秒一秒的减 { deal(i); KEY(); } dx_R=1;dx_Y=0;dx_G=0; //指示灯0是亮，1是灭 nb_R=0;nb_Y=1;nb_G=0; //指示灯0是亮，1是灭 N=5; //时间变成5 for(i=N;i>0;i--) //一秒一秒的减 { deal(i); KEY(); } dx_R=0;dx_Y=0;dx_G=1; //指示灯0是亮，1是灭 nb_R=1;nb_Y=0;nb_G=0; //指示灯0是亮，1是灭 N=25; //时间变成25 for(i=N;i>0;i--) //一秒一秒的减 { deal(i); KEY(); } dx_R=0;dx_Y=1;dx_G=0; //指示灯0是亮，1是灭 nb_R=1;nb_Y=0;nb_G=0;//指示灯0是亮，1是灭 N=5; //时间变成5 for(i=N;i>0;i--) //一秒一秒的减 { deal(i); KEY(); } }}基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制一种RISC结构8位单片机的设计与实现\t"_b