51单片机红绿灯课程设计.docx
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51单片机红绿灯课程设计
1电源供给方案
为使模块坚固工作，须有靠谱电源。
所以考虑了两种电源方案：
方案一：
采纳独立的稳压电源。
此方案的长处是坚固靠谱，且有各样成熟电路可供采纳；弊端是各模块都采纳独立电源，会使系统复杂，
且可能影响电路电平。
方案二：
采纳单片机控制模块供给电源。
改方案的长处是系统简洁简要，节俭成本；弊端是输出功率不高。
综上所述，选择方案二。
2显示界面方案
该系统要求完成倒计时功能。
鉴于上述原由，我考虑了二种方案：
方案一：
采纳数码管显示。
这类方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。
方案二：
采纳点阵式LED显示。
这类方案固然功能兴旺，并可方便的显示各样英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，成本较高。
综上所述，选择方案一。
3输入方案：
设计要求系统能调理灯亮时间，并可办理紧迫状况，我研究了两种方
案：
方案一：
采纳8155扩展I/O口及键盘，显示等。
该方案的长处是：
使用灵巧可编程，而且有RAM,及计数器。
若用该
方案，可供给好多I/O口,但操作起来稍显复杂。
方案二：
直接在I/O口线上接上按键开关。
因为该系统关于交通灯及数码管的控制，只用单片机自己的I/O口就
可实现，且自己的计数器及RAM已经够用。
综上所述，选择方案二。
单片机交通控制系统的通行方案设计
设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时辰只有一个方向通行，另一方向禁行，连续一准时间，经很短暂的过渡时间，将通行禁行方向对调。
其详细状态以以以下列图所示。
说明：
黑色表示亮，白色表示灭。
交通状态从状态1开始变换，直至状态6今后循环至状态1，循环往复，即以以以下列图：
图1交通状态
本系统采纳MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。
实现以下功能：
初始东西绿灯亮，南北红灯亮，东西路口车通行，时隔24s，黄灯
闪耀6次。
今后，南北绿灯亮，东西红灯亮，方向开始通车，时隔
24s，南北黄灯闪耀6次，今后又切换成东西方向通车，这样重复。
当发生交通不测（中止产生）时，所有亮红灯，进行交通事故的办理。
当事故办理完成（再次按中止键），从头按上述方式工作。
当南北路口的流量大时，可以增添南北路口亮绿灯的时间，当东
西路口的流量大时，可以增添东西路口亮绿灯的时间，结束后调回正常状态。
下边我们可以用图表表示灯状态和行止状态的关系以下
东西南北四个路口均有红绿黄3灯和数码显示管2个，在任一个路口，遇红灯严禁通行，转绿灯赞同通行，今后黄灯亮警示行止状态将变换。
状态及红绿灯状态如表1所示。
说明：
0表示灭，1表示亮。
单片机智能交通灯控制系统的基本构成及原理
单片机设计智能交通灯控制系统，可用单片机直接控制交通讯号灯的状态变化，实现倒计时、紧迫状况办理与时间调整等功能。
（论文）
据此，本设计系统以单片机为控制核心，连结成最小系统，由按键设置模块产生输入，信号灯状态模块、LED倒计时模块接受输出。
系统的整体框图如上所示。
单片机上电后，系统进入正常工作状态，履行交通灯状态显示控制，同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上及时显示。
在此过程中随时经过键盘调用急停按键和时间调理中止。
交通灯系统硬件设计
此设计采纳的是AT89C51单片机为内部控制芯片，外面接有按键中止电路以及复位电路之外，还有4个两位数码管，用以倒计时和4个路口的灯，共12个LED灯。
四川信息职业技术学院毕业设计说明书
第
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第二章交通灯系统硬件设计
此设计采纳的是AT89C51单片机为内部控制芯片，外面接有按键中止电路以及复位电路之外，还有4个两位数码管，用以倒计时和4个路
口的灯，共12个LED灯。
系统框架图
电路板一块，AT89S51单片机一片，八段LED数码管四个。
发光二极管12个（4个绿的，4个红，4个黄的），8个电阻，2个电容，1个晶振，1个电解电容，1个按键开关。
（系统构造框图：
图）
MSC-51芯片简介
MCS-51单片机内部构造
8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的解说。
8051单片机包括中央办理器、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、准时/计数器、并行接口、串行接口和中止系统等几大单元及数据总线、地点总线和控制总线等三大总线，此刻我们分别加以说明：
·中央办理器：
中央办理器（CPU）是整个单片机的核心零件，是8位数据宽度的办理
器，能办理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调动整个
单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
·数据存储器（RAM）
8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是一致编址的，专用寄存器只好用于寄存控制指令数据，用户只
能接见，而不可以用于寄存用户数据，所以，用户能使用的RAM只有
128个，可寄存读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
LED显示数码管
八段LED显示器由八个发光二极管构成。
此中7个长条形的发光管排
列成“日”字形，另一个圆点形的放光管在显示器的右下角作为显示
小数点用，它能显示各样数字及部分英文字母。
LED显示器有两种不
同的形式：
一种是8个发光二极管的阳极都连在一同的，称为共阳极
LED显示器如图2-2所示；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一
起的，称为共阴极LED显示器
晶体振荡器
石英晶体振荡器的特色是振荡频次正确、电路构造简单、频次易调整，
作用是为系统供给基本的时钟信号。
我们在晶体某一方向加一电场，
进而在与此垂直的方向产活力械振动，有了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，进而使机械振动和电场互为因果，这类循环过程向来连续到晶体的机械强度限制时，才达到最后坚固，这类压电谐振的频次即为晶体振荡器的固有频次。
附录
原程序代码
#include<>
#defineuintunsignedint//宏定义
#defineucharunsignedchar//宏定义
ucharaa,cc,NBshi,NBge,DXshi,DXge,NBtemp,DXtemp;//定义变量
sbitNBR=P3^0;//南北红灯
sbitNBY=P3^1;//南北黄灯
sbitNBG=P3^4;//南北绿灯
sbitDXY=P3^5;//东西黄灯
sbitDXG=P3^6;//东西绿灯
sbitDXR=P3^7;//东西红灯
ucharcodetable[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f};//数字的代码从0-9
//数字的代码从0-9
voidinit（）;//初始化子程序的声明
voiddisplayNB（ucharNBshi,ucharNBge）;//显示子程序的申
明voiddelay（uintz）;//延时子程序的声明
voidfenjieNB（）;//南北数码管显示数字的分解函数voidfenjieDX（）;//东
西数码管显示数字的分解函数
voidmain（）
voidinit（）;//初始化子程序的声明
voiddisplayNB（ucharNBshi,ucharNBge）;//显示子程序的声明
voiddelay（uintz）;//延时子程序的声明
voidfenjieNB（）;//南北数码管显示数字的分解函数voidfenjieDX（）;//东西数码管显示数字的分解函数voidmain（）
{
init（）;//初始化子程序while
（1）{
if（cc==82）//循环一次结束{cc=0;//从头进行下一次循环
}
}
voiddelay（uintz）//带参数的延时函数
voiddelay（uintz）//带参数的延时函数
{ucharx,y;//定义两个变量for（x=z;x>0;x--）//循环延时
for（y=110;y>0;y--）;//循环延时
}
voidinit（）//初始化子程序{EA=1;//开总中止
ET0=1;//赞同准时器0中止EX0=1;//同不测面中止0中止TR0=1;//启
动准时器0
TMOD=0x01;//设置准时器0工作方式1
TH0=（65536-50000）/256;//给准时器的高8为赋初值
TL0=（65536-50000）%256;//给准时器的低8为赋初值
}
voidfenjieNB（）//南北数码管显示数字的分解函数
{NBshi=NBtemp/10;//将要显示的时间的十位赋给变量
NBge=NBtemp%10;//将要显示的时间的个位赋给变量
NBtemp--;
}
voidfenjieDX（）//东西数码管显示数字的分解函数
{DXshi=DXtemp/10;DXge=DXtemp%10;DXtemp--;
}
voiddisplayNB（ucharNBshi,ucharNBge）//带参数的数码管显示函数
{
//显示南北十位P2=0xfe;
P0=table[NBshi];
delay（5）;
//显示南北个位
P2=0xfd;
P0=table[NBge];
delay（15）;
}
voiddisplayDX（ucharDXshi,ucharDXge）{
//东西十位
P2=0xfb;
P1=table[DXshi];
delay（5）;
//东西个位
P2=0xf7;
P1=table[DXge];
delay（5）;
}
voidtimer0（）interrupt1//准时器0的中止函数
{
TH0=（65536-50000）/256;//重装计数初值
TL0=（65536-50000）%256;//重装计数初值
aa++;
if（aa==20）//判断准时1分钟能否到
{
aa=0;//计数次数清0
if（cc==0）//南北亮红灯40秒，东西亮黄灯5秒
{
DXY=0;//东西的黄灯亮
DXG=1;//东西的绿灯不亮
DXR=1;//东西的红灯不亮
NBY=1;//南北的黄灯不亮
NBG=1;//南北的绿灯不亮
NBR=0;//南北的红灯亮
DXtemp=5;//东西的黄灯亮5秒
NBtemp=40;//南北的红灯亮40秒
}
elseif（cc==6）//南北连续亮红灯40秒，东西亮绿灯34秒
{
DXY=1;//东西的黄灯不亮
DXG=0;//东西的绿灯亮
DXR=1;//东西的红灯不亮
NBY=1;//南北的黄灯不亮
NBG=1;//南北的绿灯不亮
NBR=0;//南北的红灯亮
DXtemp=34;//东西的绿灯亮34秒
}
elseif（cc==41）//南北亮黄灯5秒，东西亮红灯40秒
{
DXY=1;//东西的黄灯不亮
DXG=1;//东西的绿灯不亮
DXR=0;//东西的红灯亮
NBY=0;//南北的黄灯亮
NBG=1;//南北的绿灯不亮
NBR=1;//南北的红灯不亮
NBtemp=5;//南北的黄灯亮5秒
DXtemp=40;//东西的红灯亮40秒
}
elseif（cc==47）//南北亮绿灯34秒，东西连续亮红灯
40秒{
DXY=1;//东西的黄灯不亮
DXG=1;//东西的绿灯不亮
DXR=0;//东西的红灯亮
NBY=1;//南北的黄灯不亮
NBG=0;//南北的绿灯亮
NBR=1;//南北的红灯不亮
NBtemp=34;//南北的绿灯亮34秒
DXtemp=34;//东西的红灯亮40秒
}
fenjieNB（）;//调用南北分解函数
fenjieDX（）;//调用东西分解函数
cc++;//判断亮灯的变量自加1
}
displayNB（NBshi,NBge）;//调用NB红灯40秒的显示程序
displayDX（DXshi,DXge）;//调用DX黄灯5秒的显示程序
}
voidJJZD（）interrupt0//紧迫中止程序，南北东西都亮红灯
{
DXY=1;//东西的黄灯不亮
DXG=1;//东西的绿灯不亮
DXR=0;//东西的红灯亮
NBY=1;//南北的黄灯不亮
NBG=1;//南北的绿灯不亮
NBR=0;//南北的红灯亮
displayNB（0,0）;//南北数码管都显示0
displayDX（0,0）;//东西数码管都显示0
cc=0;//重最开始显示
}
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