单片机交通灯课程设计

单片机原理及应用课程设计报告系别：物理系专业：电子信息工程指导教师：班级：1504学号：姓名：2018.5课程设计任务书院（系）：专业：学号学生姓名班级课程设计题目交通灯控制系统课程设计任务设计任务：1.交通灯控制系统能产生四个方向的交通信号；2.每个方向交通灯由红、绿和黄三个灯组成,在实验板上交通灯用发光二极管代替；3.交通灯点亮时间由设计者自行确定。设计要求：1.分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。2.确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3.设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。指导教师评语及成绩成绩：指导教师签字：年月日目录P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部\t"/item/AT89C51/_blank"程序存储器或16位地址\t"/item/AT89C51/_blank"外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据\t"/item/AT89C51/_blank"存储器进行读写时，P2口输出其\t"/item/AT89C51/_blank"特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和\t"/item/AT89C51/_blank"控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2/INT0（外部中断0）P3.3/INT1（外部中断1）P3.4T0（计时器0外部输入）P3.5T1（计时器1外部输入）P3.6/WR（\t"/item/AT89C51/_blank"外部数据\t"/item/AT89C51/_blank"存储器写选通）P3.7/RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些\t"/item/AT89C51/_blank"控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个\t"/item/AT89C51/_blank"机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，\t"/item/AT89C51/_blank"地址锁存允许的\t"/item/AT89C51/_blank"输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间，此\t"/item/AT89C51/_blank"引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据\t"/item/AT89C51/_blank"存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果\t"/item/AT89C51/_blank"微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部\t"/item/AT89C51/_blank"程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个\t"/item/AT89C51/_blank"机器周期两次/PSEN有效。但在访问\t"/item/AT89C51/_blank"外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序\t"/item/AT89C51/_blank"存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。2.4单片机最小系统晶振电路 图7.时钟电路XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。AT89单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为22μF。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。三、硬件电路设计3.1交通灯控制系统电路图3.2晶振电路的设计3.3LED灯电路的设计3.4主要元器件选择主要元器件选用型号和数量如表1所示：序号材料名称规格型号数量元件代号1单片机AT89C511U12晶振12MHz1X13电容22PF2C1、C24发光二极管红、黄、绿12D1-D125电阻220Ω13R1-R136电解电容器10uF1C3程序设计#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitRED_A=P0^0;sbitYELLOW_A=P0^1;sbitGREEN_A=P0^2;sbitRED_B=P0^3;sbitYELLOW_B=P0^4;sbitGREEN_B=P0^5;ucharFlash_Count=0;Operation_Type=1;voidDelayMS(uintx){uchart;while(x--){for(t=120;t>0;t--);}}voidTraffic_lignt(){switch(Operation_Type){case1:RED_A=1;YELLOW_A=1;GREEN_A=0;RED_B=0;YELLOW_B=1;GREEN_B=1;DelayMS(2000);Operation_Type=2;break;case2:DelayMS(200);YELLOW_A=~YELLOW_A;if(++Flash_Count!=10)return;Flash_Count=0;Operation_Type=3;break;case3:RED_A=0;YELLOW_A=1;GREEN_A=1;RED_B=1;YELLOW_B=1;GREEN_B=0;DelayMS(2000);Operation_Type=4;break;case4:DelayMS(200);YELLOW_B=~YELLOW_B;if(++Flash_Count!=10)return;Flash_Count=0;Operation_Type=1;break;}}voidmain(){while(1){Traffic_lignt();}}交通灯控制系统仿真结束语通过本次试验我复习了单