单片机交通灯方案可用.docx

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单片机交通灯方案可用

1.课设题目1

2.设计环境1

3.设计要求1

4.设计相关知识1

4.1硬件设计1

4.2软件应用2

5.主程序设计3

6.系统实现14

7.仿真运行14

8.设计心得16

9.参考文献16

1.设计题目：

基于51单片机的交通灯设计

2.设计环境

1.装有Windows系统、keilC51v6.12中文完全版和proteus7.5仿真环境的PC机一台。

2.AT89C51单片机最小实现电路及配套发光二极管电路。

3.设计要求

1.编程要求：

主程序利用C语言编写。

2.实现功能：

使用AT89C51单片机控制4个方向的交通灯<红﹑黄﹑绿）并用数码管显示其时间。

3.实验现象：

状态一：

主干道、支干道均亮红灯5秒；

状态二：

主干道亮绿灯30秒、支干道亮红灯；

状态三：

主干道绿灯闪3次转亮黄灯、支干道亮红灯3秒；

状态四：

主干道亮红灯、支干道亮绿灯25秒；

状态五：

主干道亮红灯、支干道绿灯闪3次转亮黄灯3秒；

返回到第二个状态。

4.设计相关知识

4.1硬件设计

1.AT89C51简介：

AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器。

它是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

AT89C51是一种高效微控制器，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。

2.2位8段数码管工作原理：

2位8段数码管电路采用“共阴”连接，阴极公共端

如图4-3所示：

段码和位码，段码即段选信号SEG，它负责数码管显示的内容，图中a~g、dp组成的数据

位码即位选信号DIG，它决定哪个数码管工作，哪个数码管不工作。

当需要某一位数码管显示数字时，只需要先选中这位数码管的位信号，再给显示数字的段码。

4.2软件应用

1.Proteus7.5简介：

Proteus软件不仅具有EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件Proteus从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。

在编译方面，它支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。

2.KeilC51开发系统简介：

KeilC51是51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。

KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面，生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码紧凑，容易理解。

在开发大型软件时更能体现其高级语言的优势。

5.主程序设计

/*********11.0952M晶振***********************************/

#include//头文件

#include//头文件

#defineucharunsignedchar//宏定义

#defineuintunsignedint//宏定义

sbitRED_ZHU=P1^0。

sbitYELLOW_ZHU=P1^1。

sbitGREEN_ZHU=P1^2。

sbitRED_ZHI=P1^3。

sbitYELLOW_ZHI=P1^4。

sbitGREEN_ZHI=P1^5。

uintaa,bai,shi,ge,bb。

//定义变量

/*数码管显示0-9*/

uintcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。

/*子函数声明*/

voiddelay（uintz>。

voiddelay0（uintz>。

//voidinit（uinta>。

voiddisplay（uintge,uintshi>。

voidxtimer0（>。

voidinit1（>。

voidinit2（>。

voidinit3（>。

voidinit4（>。

voidinit5（>。

voidxint1（>。

voidxint0（>。

voidLED_ON（>。

voidLED_OFF（>。

/**********************主函数************************/

voidmain（>

{

P0=0XFF。

P1=0xFF。

P2=0xFF。

EA=1。

//打开外部中断

EX1=1。

//允许外部中断1中断

IT1=0。

//INT0为沿触发方式

init1（>。

while（1>

{

init2（>。

//第2个状态

init3（>。

//第3个状态

init4（>。

//第4个状态

init5（>。

//第5个状态

}

}

voidinit1（>//第一个状态：

主干道、支干道均亮红灯5S

{

uinttemp。

temp=6。

//变量赋初值

TMOD=0x01。

//定时器0工作于方式1

TH0=0x4c。

TL0=0x00。

//定时器赋初值

EA=1。

//开外部中断

ET0=1。

//开定时中断

TR0=1。

//开定时器0

while（1>

{

RED_ZHU=0。

//第一个状态主干道、支干道均亮红灯5S

RED_ZHI=0。

GREEN_ZHU=1。

GREEN_ZHI=1。

YELLOW_ZHU=1。

YELLOW_ZHI=1。

if（aa==20>//定时20*50MS=1S

{

aa=0。

//定时完成一次后清0

temp--。

//变量自增

//delay（10>。

if（temp>250>//定时100S

{

temp=6。

//变量清0

break。

}

shi=temp%100/10。

//显示十位

ge=temp%10。

//显示个位

}

display（ge,shi>。

}

}

voidinit2（>//第二个状态：

主干道亮绿灯30S、支干道亮红灯

{

uinttemp。

temp=31。

//变量赋初值

TMOD=0x01。

//定时器0工作于方式1

TH0=0x4c。

TL0=0x00。

//定时器赋初值

EA=1。

//开外部中断

ET0=1。

//开定时中断

TR0=1。

//开定时器0

while（1>

{

RED_ZHU=1。

RED_ZHI=0。

GREEN_ZHU=0。

GREEN_ZHI=1。

YELLOW_ZHU=1。

//第二个状态：

主干道亮绿灯30S、支干道亮红灯

YELLOW_ZHI=1。

if（aa==20>//定时20*50MS=1S

{

aa=0。

//定时完成一次后清0

temp--。

//变量自增

if（temp==3>//定时100S

{

temp=30。

//变量清0

break。

}

shi=temp%100/10。

//显示十位

ge=temp%10。

//显示个位

}

display（ge,shi>。

}

}

voidinit3（>//第三个状态：

主干道绿灯闪3次转亮黄灯、支干道亮红灯3S

{

uinttemp。

temp=4。

//变量赋初值

TMOD=0x01。

//定时器0工作于方式1

TH0=0x4c。

TL0=0x00。

//定时器赋初值

EA=1。

//开外部中断

ET0=1。

//开定时中断

TR0=1。

//开定时器0

while（1>

{

RED_ZHI=0。

GREEN_ZHU=1。

//YELLOW_ZHU=~YELLOW_ZHU。

if（aa==20>//定时20*50MS=1S

{

aa=0。

//定时完成一次后清0

temp--。

//变量自增

YELLOW_ZHU=~YELLOW_ZHU。

if（temp>200>//定时100S

{

temp=4。

//变量清0

break。

}

shi=temp%100/10。

//显示十位

ge=temp%10。

//显示个位

}

display（ge,shi>。

。

}

}

voidinit4（>//第四个状态：

主干道亮红灯、支干道亮绿灯25S

{

uinttemp。

temp=26。

//变量赋初值

TMOD=0x01。

//定时器0工作于方式1

TH0=0x4c。

TL0=0x00。

//定时器赋初值

EA=1。

//开外部中断

ET0=1。

//开定时中断

TR0=1。

//开定时器0

while（1>

{

RED_ZHU=0。

RED_ZHI=1。

YELLOW_ZHU=1。

//第一个状态主干道、支干道均亮红灯5S

GREEN_ZHI=0。

if（aa==20>//定时20*50MS=1S

{

aa=0。

//定时完成一次后清0

temp--。

//变量自增

if（temp==3>//定时100S

{

temp=25。

//变量清0

break。

}

shi=temp%100/10。

//显示十位

ge=temp%10。

//显示个位

}

display（ge,shi>。

}

}

voidinit5（>//第五个状态：

主干道亮红灯、支干道绿灯闪3次转亮黄灯3S

{

uinttemp。

temp=4。

//变量赋初值

TMOD=0x01。

//定时器0工作于方式1

TH0=0x4c。

TL0=0x00。

//定时器赋初值

EA=1。

//开外部中断

ET0=1。

//开定时中断

TR0=1。

//开定时器0

while（1>

{

RED_ZHI=1。

RED_ZHU=0。

GREEN_ZHU=1。

GREEN_ZHI=1。

//YELLOW_ZHI=~YELLOW_ZHI。

if（aa==20>//定时20*50MS=1S

{

aa=0。

//定时完成一次后清0

temp--。

//变量自增

YELLOW_ZHI=~YELLOW_ZHI。

if（temp>200>//定时100S

{

temp=4。

//变量清0

break。

}

shi=temp%100/10。

//显示十位

ge=temp%10。

//显示个位

}

display（ge,shi>。

}

}

/*显示子函数*/

voiddisplay（uintge,uintshi>

{

P0=0xfd。

P2=table[shi]。

//显示十位

delay0（5>。

P0=0xfe。

P2=table[ge]。

//显示个位

delay0（5>。

}

voidxint0（>interrupt2//外部中断1,这里用2是INT1的优先级为0

{

LED_ON（>。

}

voidLED_ON（>//外部中断0显示子程序

{

RED_ZHI=0。

RED_ZHU=0。

GREEN_ZHI=1。

GREEN_ZHU=1。

YELLOW_ZHI=1。

YELLOW_ZHU=1。

delay0（1000>。

return。

}

/*定时中断子函数*/

voidxtimer0（>interrupt1

{

TH0=0x4c。

TL0=0x00。

aa++。

}

/*延时子函数*/

voiddelay0（uintz>

{

uinti,j。

for（i=0。

i

i++>

for（j=0。

j<110。

j++>。

}

/********500ms延时函数晶振：

11.0592MHz*******/

voiddelay（unsignedcharj>

{

unsignedchark。

unsignedinti。

for（。

j>0。

j-->

{

for（i=1250。

i>0。

i-->

{

for（k=180。

k>0。

k-->。

}

}

}

6.系统实现

1.使用keilC51编写程序；

2.将编好的程序“.C”文件用KeilC51转换成“.hex”文件；

3.画出设计系统仿真图；

3.打开proteus7.5，将画好的仿真图载入，鼠标右击图中的51单片机选择“编辑属性”，在ProgramFile中载入之前的“.hex”文件，再点击“调试”中的“开始”或点击软件左下角的“

”，即仿真开始运行；

4.观察运行现象是否与设计结果相符；

5.确定设计后，按图焊接硬件电路；

6.测试硬件电路。

7.仿真运行

8.设计心得

用单片机实现交通灯控制，可以使我们的生活方便快捷。

这项看起来不需要多少技术的工作却是非常需要耐心和精力，几天的设计对我们来说的意义，不仅仅是让我们把所学的理论知识与实践相结合起来，还提高了我们的实际动手能力和独立思考的能力，更重要的是团队合作，虽然我们这次设计仓促，制作有些简单，但我们得到了很多远大于设计的东西！

9.参考文献

单片机原理及应用

51单片机原理及应用--基于KeilC与Proteus

Proteus7.5Professional51单片机入门教程

XX文库：

AT89C51中文资料

Proteus仿真论坛