单片机交通灯课程设计报告.docx
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单片机交通灯课程设计报告
单片机交通灯课业程设计报告
一、引言
一个城市交通的发达，标志着城市的发达，因此交通的管理显得越来越重要。
对于负载的城市交通系统，为了确保安全，保证正常的交通秩序，十字路口的信号系统必须按照一定的规律变化，以便于车辆和行人能顺利地通过十字路口。
二、课程设计的目的和意义
（1）通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。
（2）掌握定时器，外部中断的设置和编程原理设计简单的计时器系统，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义。
（3）能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
三、设计任务及要求
任务：
设计一个能够控制十二盏交通信号灯的模拟系统。
要求：
利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并用LED灯显示倒计时间，最重要的是还可以根据路况调节时间的长短，保证路段有效率，正常通车。
在夜间时，路段较少车运行路段，交通灯黄灯闪烁，停止运行。
四、详细设计
1.系统总体方案设计
图1路况图
首先了解实际交通灯的变化情况和规律。
假设一个十字路口如上图所以，为东南西北走向。
初始状态0为东西南北都红灯亮。
然后转状态1东西绿灯通车，南北红灯亮。
过一段时间后，转状态2，东西绿灯灭，黄灯闪几下，南北还是红灯。
再转状态3，南北绿灯通车，东西红灯亮。
过一段时间后转状态4，南北绿灯灭，闪几个黄灯，东西还是为红灯亮，一段时间后，又循环至状态1。
列出交通信号灯的状态表如下：
（其中，1代表灯亮，0代表灯灭）
状态
北
西
南
东
绿黄红
绿黄红
绿黄红
绿黄红
0
001
001
001
001
1
001
100
001
100
2
001
010
001
010
3
100
001
100
001
4
010
001
010
001
表1
2.系统各部分详细设计
（1）硬件设计
a.总体电路设计
图2总体电路
b.中断功能选择设计
图3中断电路
c.时钟电路设计
图4时钟电路
晶振频率为12MHz，提供89C51时钟脉冲，使89C51工作。
d.复位电路设计
图5复位电路
复位电路是单片机初始化，使单片机重新开始执行程序。
当复位开关RST由低电平变为高电平，则程序重新开始执行。
e．数码管显示电路及二极管发光电路设计
图6数码管显示电路及二极管发光电路
（2）软件设计
（2）软件设计
a.主电路设计
MAIN:
MOVA,#0FFH
MOVP0,A；P0口初始化
MOVP1,A；P1口初始化
MOVP2,A；P2口初始化
SETBIT0
SETBIT1
MOVIE,#85H；中断初始化
SJMP$
b.交通灯不工作时程序（中断）
INT0PRO:
NOP
LOOPH:
CPLP0.1
CPLP0.4
LCALLDELAY1S
SJMPLOOPH
RETI
c.交通灯正常工作时程序
INT1PRO:
NOP
LCALLTS
LOOPW:
MOVGREEN,55H
MOVYELLOW,#3
MOVRED,53H
CLRP0.0
CLRP0.5
LOOP1:
LCALLSMG
LCALLDELAY1S
DJNZGREEN,LOOP1
SETBP0.5
LOOP2:
LCALLSMG
CPLP0.4
LCALLDELAY50
CPLP0.4
LCALLDELAY50
DJNZYELLOW,LOOP2
MOVA,#0FFH
MOVP0,A
MOVGREEN,55H
MOVYELLOW,#3
MOVRED,53H
CLRP0.2
CLRP0.3
LOOP3:
LCALLSMG
LCALLDELAY1S
DJNZGREEN,LOOP3
SETBP0.2
LOOP4:
LCALLSMG
CPLP0.1
LCALLDELAY50
CPLP0.1
LCALLDELAY50
DJNZYELLOW,LOOP4
SJMPLOOPW
RETI
d.调时子程序
TS:
MOVA,#0
TS1:
JBP3.4,START
LCALLDELAY50S
ADDA,#10
MOV54H,A
MOVB,#10
DIVAB
MOVDPTR,#DAT
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
MOVA,B
MOVDPTR,#DAT
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
MOVA,54H
START:
JNBP3.5,OVER
LJMPTS1
OVER:
MOV53H,A
SUBBA,#3
MOV55H,A
RET
五、调试与实物制作
在本次实验中，硬件没有出太多的问题，软件方面主要是调时子程序出现了一些问题。
经过我一次次的调试，最终成功。
六、课程设计小结
通过上个学期对单片机的学习，以及单片机的课程设计，让我对单片机有了更多的认识，并掌握了一定的设计思想和硬件安装分析调试技巧。
本次设计中做的是交通灯控制系统，系统是以单片机芯片为核心部件，实现了能根据计时器和中断器通过芯片设置红，黄，绿灯点亮时间的功能。
另外本次课程设计不但进行了程序的编写调试和设计报告的整理，更重要的是，很好的培养和锻炼了我的动手能力，提高了分析软硬件之间的差别和联系的技巧。
这不仅对我以后的学习有帮助，还可以为以后的工作打下一定的基础。
此次软硬件结合的设计要求，充分调动了我的积极性，对硬件的设计是最难忘的；调试硬件对设计者来说是很有意义的，更能考验设计者的耐心与毅力。
当然硬件需要软件结合，改变硬件后只要稍改程序就可以实现相同的功能要求。
更可以通过本次的设计把设计思想应用到更大的系统控制设计中。
软硬件结合使我真正认识到了理论与实际的区别，这在以后的工作和学习中给予我更好的提示，注重理论与实际相结合，注重分析选择解决问题的思路和方法，注重设计方案的分析选择和设计思想的分析选择。
总之，让我受益匪浅。
七．参考文献
（1）李广弟单片机原理北京航空航天大学出版社
（2）张毅刚单片机原理及接口技术哈尔滨工业大学出版社
（3）范力旻单片机原理及应用技术电子工业出版社
（4）楼然苗李光飞51系列单片机设计实例北航出版社
附录A元器件清单
89C51单片机，共阳极数码管×2，开关×5
发光二极管（黄）×4，（红）×4，（绿）×4
USB接口，12MHz晶振
30pF电容×2，10uF电解电容
10K电容×2,4.7K电阻,1K电阻×6
附录B程序清单
GREENEQU50
REDEQU51
YELLOWEQU52
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0003H
LJMPINT0PRO
ORG0013H
LJMPINT1PRO
MAIN:
MOVA,#0FFH
MOVP0,A
MOVP1,A
MOVP2,A
SETBIT0
SETBIT1
MOVIE,#85H
SJMP$
INT0PRO:
NOP
LOOPH:
CPLP0.1
CPLP0.4
LCALLDELAY1S
SJMPLOOPH
RETI
INT1PRO:
NOP
LCALLTS
LOOPW:
MOVGREEN,55H
MOVYELLOW,#3
MOVRED,53H
CLRP0.0
CLRP0.5
LOOP1:
LCALLSMG
LCALLDELAY1S
DJNZGREEN,LOOP1
SETBP0.5
LOOP2:
LCALLSMG
CPLP0.4
LCALLDELAY50
CPLP0.4
LCALLDELAY50
DJNZYELLOW,LOOP2
MOVA,#0FFH
MOVP0,A
MOVGREEN,55H
MOVYELLOW,#3
MOVRED,53H
CLRP0.2
CLRP0.3
LOOP3:
LCALLSMG
LCALLDELAY1S
DJNZGREEN,LOOP3
SETBP0.2
LOOP4:
LCALLSMG
CPLP0.1
LCALLDELAY50
CPLP0.1
LCALLDELAY50
DJNZYELLOW,LOOP4
SJMPLOOPW
RETI
DELAY1S:
MOVR0,#10
DELAY2:
MOVR1,#99
DELAY1:
LCALLDLY
DJNZR1,DELAY1
DJNZR0,DELAY2
RET
DLY:
PUSH00H
PUSH01H
MOVR0,#4
DLY0:
MOVR1,#81
DLY1:
NOP
DJNZR1,DLY1
DJNZR0,DLY0
POP01H
POP00H
RET
DELAY50:
MOVR6,#228
LOP2:
MOVR7,#0FFH
LOP1:
NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZR7,LOP1
DJNZR6,LOP2
RET
DELAY50S:
MOVR2,#1
LOP2S:
MOVR3,#0FFH
LOP1S:
NOP
NOP
DJNZR3,LOP1
DJNZR2,LOP2
RET
SMG:
MOVA,RED
MOVB,#10
DIVAB
MOVDPTR,#DAT
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
MOVA,B
MOVDPTR,#DAT
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
DECRED
RET
TS:
MOVA,#0
TS1:
JBP3.4,START
LCALLDELAY50S
ADDA,#10
MOV54H,A
MOVB,#10
DIVAB
MOVDPTR,#DAT
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
MOVA,B
MOVDPTR,#DAT
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
MOVA,54H
START:
JNBP3.5,OVER
LJMPTS1
OVER:
MOV53H,A
SUBBA,#3
MOV55H,A
RET
DAT:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H
DB99H,92H,82H,0F8H
DB80H,90H
END
附录C原理图
图7原理图
附录D实物图
图8实物图
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