单片机交通灯课程设计基于单片机的交通灯系统的设计Word下载.docx
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设计地点
数字控制与PLC实验室\创新实验室（214）（305）
一、课程设计（论文）目的
课程设计是在校学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。
单片机课程设计，要求学生更多的完成软硬结合的动手实践方案，解决目前学生课程设计过程中普遍存在的缺乏动手能力的现象.《单片机课程设计》是继《电子技术》、和《单片机原理与应用》课程之后开出的实践环节课程，其目的和任务是训练学生综合运用已学课程“电子技术基础”、“单片机原理及应用”的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作,掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。
二、已知技术参数和条件
1、MCS-51单片机；
2、KEIL软件；
Wave软件；
Proteus软件
3、THKSCM-1型单片机实验系统。
三、任务和要求
任务：
设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制器
要求：
1．东西方向为A车道，南北方向为B车道，每次通行时间为30秒；
；
2．换向时要有5秒的黄灯期；
3．时钟指示灯每秒亮一次
注：
1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；
2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）
1、单片机课程设计指导，中南大学出版社，张一斌等2009年9月
2、单片机实验与实践教程，北京航空航天大学出版社，何立民等2004年7月
3、THKSCM-1型单片机实验系统实验指导书、KEIL软件，WAVE软件
4、数字控制与PLC实验室”THKSCM-1型单片机实验系统”。
五、进度安排
2011年6月20日-22日：
收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务何要求
2011年6月23日-24日：
总体方案设计
2011年6月25日-26日：
硬件电路设计
2011年6月27日-28日：
软件设计
2010年6月29日：
系统调试改进
2010年6月30日：
整理书写设计说明书
2010年7月1日：
答辩并考核
六、教研室审批意见
教研室主任（签名）：
年月日
七|、主管教学主任意见
主管主任（签名）：
八、备注
指导教师（签字）：
学生（签字）：
邵阳学院课程设计（论文）评阅表
学生姓名吴霞学号0941201250
系电气工程系专业班级电本三班
题目名称基于单片机的交通灯系统的设计
课程名称单片机原理及在电气测控学科中的应用
一、学生自我总结
本课程设计论文是在唐宏伟老是的悉心指导下完成的。
从本课题的选题、方案设计以及后面的论文撰写与修改，唐师严谨的教学态度、对我们的耐心指导都给与了我极大的帮助。
同时本系实验室的开放，为本课程的顺利完成提供了便利条件。
通过本次的课程设计，使我深刻的认识到学好本专业专业知识的重要性，也理解了理论联系实际的重要性。
同时，在动手过程中，对单片机原理及运用方法有了更深刻的认识。
虽然在本次设计中，我存在对知识的不完全了解，以及衔接不够成熟的问题，但是在以后的学习工作中，我会不断完善。
学生签名：
二、指导教师评定
评分项目
平时成绩
论文
答辩
综合成绩
权重
30
40
单项成绩
指导教师评语：
指导教师（签名）：
1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；
2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要
本文将介绍一种基于AT89C51单片机设计的交通灯系统对于交通的控制，12个不同颜色的发光二极管来模拟东南西北四个方向的交通的，并通过单片机写入程序，来控制这些灯发光或者熄灭。
本系统采用MSC-51系列单片机89C51系列单片机设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过89C51芯片的P0口设置红、绿灯燃亮时间的功能；
红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示；
车辆闯红灯报警；
绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键字：
交通灯；
AT89C51单片；
发光二极管；
闪烁
目录
1、引言1
1.1简介1
2、方案论证与设计2
3、系统硬件设计3
3.1AT89C51芯片的介绍3
3.2电路原理图7
3.3仿真8
3.4实物图11
4.系统的软件设计12
5、系统调试与测试结果分析13
5.1系统调试13
总结14
参考文献15
附录16
致谢20
1、引言
1.1简介
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。
仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢？
靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
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。
1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。
绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。
左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。
红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。
黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
2、方案论证与设计
整个设计以AT89C51单片机为核心，设计硬件如图
图2.1硬件框图
如图2.1所示，本系统基于AT89C51单片机，振荡电路的晶振采用12MHz，由控制核心AT89C51单片机、电源、振荡电路、复位电路、交通灯电路组成。
3、系统硬件设计
3.1AT89C51芯片的介绍
AT89C51简介
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
外形及引脚排列如图3.1所示
图3.1AT89C51结构图
主要特性：
1、P0口
P0口有八条端口线，命名为P0.0～P0.7，其中P0.0为低位，P0.7为高位。
每条线的结构组成如图3.2。
它由一个输出锁存器，两个三态缓冲器，输出驱动电路和输出控制电路组成。
P0口是一个三态双向I/O口，它有两种不同的功能，用于不同的工作环境。
第一个功能是作普通I/O口，另一种是当系统外扩存储器时，P0口作系统扩展后的数据总线口和地址总线口分时使用，首先输出低8位的地址A7～A0，作地址总线；
然后输入或输出数据，作数据总线。
图3.2P0口结构图
2、P1口
口有八条端口线，命名为P1.0～P1.7，每条线的结构组成如图3.3。
P1口是一个准双向口，只作普通的I/O口使用，其功能与P0口的第一功能相同。
作输出口使用时，由于其内部有上拉电阻，所以不需外接上拉电阻；
作输入口使用时，必须先向锁存器写入“1”，使场效应管T截止，然后才能读取数据。
图3.3P1口结构图
3、P2口
P2口有八条端口线，命名为P2.0～P2.7，每条线的结构如图3.4所示。
P2口也是一个准双向口，它有两种使用功能：
一种是当系统不扩展外部存储器时，作普通I/O口使用，其功能和原理与P0口第一功能相同，只是作为输出口时不需外接上拉电阻；
另一种是当系统外扩存储器时，P2口作系统扩展的地址总线口使用，输出高8位的地址A7～A15，与P0口第二功能输出的低8位地址相配合，共同访问外部程序或数据存储器（64KB）。
图3.4P2口结构图
4、P3口
P3口有八条端口线，命名为P3.0～P3.7，每条线的结构如图3.5所示。
P3口是一个多用途的准双向口。
第一功能是作普通I/O口使用，其功能和原理与P1口相同。
第二功能是作控制和特殊功能口使用，这时八条端口线所定义的功能各不相同，如表3.1所示。
图3.5P3口结构图
引脚
第二功能
功能说明
P3.0
RXD
串行数据输入端
P3.1
TXD
串行数据输出端
P3.2
INT0
外部中断0中断请求信号输入端
P3.3
INT1
外部中断1中断请求信号输入端
P3.4
T0
定时/计数器0外部计数脉冲输入端
P3.5
T1
定时/计数器1外部计数脉冲输入端
P3.6
WR
片外RAM写选通信号输出端
P3.7
RD
片外RAM读选通信号输出端
表3.1P3口第二功能表
RST：
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：
当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此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。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，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：
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