基于单片机的交通灯设计.docx

1、基于单片机的交通灯设计 集团标准化小组：VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN基于单片机的交通灯设计郑州航空工业管理学院单片机课程设计说明书 2014 级 专业 班级 题 目 学 号 姓 名 指导教师 二一六年 十二 月 十五 日一、交通灯的基本原理 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。近年来随着科技的飞速发

2、展，单片机的应用正在不断地走向深入。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 交通灯是城市交通的重要指挥系统，与人们的日常生活密切相关。随着经济的快速发展，城市中的车辆逐渐增多，交通拥堵和堵塞现象日趋严重，引起交通事故频发等一系列问题，因此设计一个灵活、稳定、便捷的多功能交通灯控制系统具有必要性和现实性。 本次设计的意义在于通过对具体的控制系统的设计，掌握微机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段。在实践设计过程中，积累设计经验，开拓思维空

3、间，全面提高个人的综合能力。本系统由单片机硬/软件系统，8位8段数码管和LED灯显示系统。和电路控制电路等组成，较好的模拟了交通路面的控制。倒计时电路主要是由双位共阴数码管和74HC573N驱动模块组成，控制信号通过单片机的端口P1口进行信号的传输。倒计时电路负责的是显示红绿灯持续显示的时间。当绿灯或者红灯持续显示时，数码管显示该状态的持续时间，在黄灯闪烁显示时，起到倒计时秒数的作用。红绿灯功能电路主要是由各色的发光二极管和74HC573N驱动模块组成，控制信号跟数码管一样都是通过P1口进行传输。红绿灯电路负责的是各个车行道和人行道通行状态的显示。 系统经初始化可以开始自动运行，数码管有倒计时

4、显示功能，即 1、具有直行、左转、右转、停止四个指示灯； 2、指示灯有倒计时显示功能，直行+右转20秒，左转+右转10秒，停止+右转30秒，按此规律不断循环；3、直行和左转灯灭掉前3秒能够闪烁提示（每秒两次）；4、能够调整直行、左转、停止指示灯的时间。二、交通灯的硬件设计本设计单片机主要是用于控制交通灯的演示系统，故只需要单片机最小系统即可完成。此电路由单片机、时钟电路、电源、复位电路4个组成部分组成。下图分别为单片机原理图、交通灯系统电路图。图1 单片机系统原理图图2 交通灯系统原理图2.1 复位电路复位方式有多种，本设计采用按键复位。接线图如图3复位电路，在复位期间（即RST为高电平期间）

5、，P0口为高组态，P1P3口输出高电平；外部程序存储器读选通信号PSEN无效。地址锁存信号ALE也为高电平。在设定的定时时间内必须在RST引脚产生一个由高到低的电平变化，以清内部定时器.图3 复位电路图2.2 晶振电路 选取原则：传统做法，但能够实现所需，即最简单也最是实用。电容选取30pF，晶振为12MHz。 图4 晶振电路图 供电电路由主电源和备用电源组成。主电源主要是由变压器、6A整流桥、4个二极管， 2个104pf电容，二个电解电容以及7805三端稳压管组成。这个部分为系统提供主要的供电，输出电压为5V直流。备用电源主要是由4位的5号电池盒组成。这个部分在主电源断电时能够几乎瞬时的为系

6、统提供电源，输出电压也是5V直流。该电源直接接到单片机的电源端。图5 主电源和备用电源切换功能电路2.4 原件清单原件名称数量焊接位置电源部分USB座1USBUSB线1双排针（2）1CONN1跳帽2104电容0.1uF7C2,5,6,7,8,9,11LED灯1D1电阻2K1R2最小系统部分40针座1U1STC89C521晶振12MHz1Y1电容20pF2C3,C4复位键1SW_RST电阻10K1R1蜂鸣器1LS1+三极管90159Q1Q9电阻3301R3键盘显示、通信部分16针座1U2MAX2321单排针（5）1UART按键16KEY1KEY16单排针（3）1SWITCH1跳帽14位LED2D

7、IGILED1,2电阻4.7K8R14R21电阻3308R6R13三、交通灯的软件设计3.1交通灯程序#include #include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intunsigned char code Tab= 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff,0xce;sbit up=P31;sbit down=P32;sbit set=P33;sbit S8 = P20;sbit S7 = P21;sbit S6 = P22;sbit S5 =

8、P23;sbit S4 = P24;sbit S3 = P25;sbit S2 = P26;sbit S1 = P27;uchar fenduan1=20,fenduan2=10,fenduan3=3;uchar times=0;uchar second=0;uchar bsecond=0;uchar sss=0;uchar disData8=7,12,1,10,11,11,6,7;void keydisplay();void display();void Delay() unsigned char i; for(i=0;i255;i+); void ISR_Timer0(void) inte

9、rrupt 1 TH0=0x3c; TL0=0xb0; times+; if (times = 10) bsecond+; times=0; void display(uchar *point) P0= Tab*(point); S1 = 0; /开S1显示 Delay(); S1 = 1; /关S1显示 P0= Tab*(point+1); S2 = 0; /开S2显示 Delay(); S2 = 1; /关S2显示 P0= Tab*(point+2); S3 = 0; /开S3显示 Delay(); S3 = 1; /关S3显示 P0= Tab*(point+3); S4 = 0; /开S

10、4显示 Delay(); S4 = 1; /关S4显示 P0= Tab*(point+4); S5 = 0; /开S1显示 Delay(); S5 = 1; /关S1显示 P0= Tab*(point+5); S6 = 0; /开S2显示 Delay(); S6 = 1; /关S2显示 P0= Tab*(point+6); S7 = 0; /开S3显示 Delay(); S7 = 1; /关S3显示 P0= Tab*(point+7); S8 = 0; /开S4显示 Delay(); S8 = 1; /关S4显示void delayAJ(uchar a) uchar i; while(a-)

11、for(i=0;ifenduan1+fenduan2+fenduan3+1) bsecond=0; if(second=fenduan1) disData0=11; disData1=12; disData2=1; disData3=11; disData6=(fenduan1-second)/10; disData7=(fenduan1-second)%10; if(fenduan1-secondfenduan1) &(second=fenduan2+fenduan1) disData0=7; disData1=12; disData2=11; disData3=11;disData6=(f

12、enduan1+fenduan2-second+1)/10; disData7=(fenduan1+fenduan2-second+1)%10; if(fenduan1+fenduan2-second+1fenduan2+fenduan1)&(second=fenduan2+fenduan1+fenduan3) disData0=11; disData1=12; disData2=11; disData3=10;disData6=(fenduan1+fenduan2+fenduan3-second+1)/10; disData7=(fenduan1+fenduan2+fenduan3-seco

13、nd+1)%10; if(fenduan1+fenduan2+fenduan3-second+1fenduan1+fenduan2+fenduan3+1) bsecond=0;void main() TMOD |=0x01;/T0 16位定时器 TH0=0x3c; TL0=0xb0; ET0=1; TR0=1; EA=1; while(1) key(); if(sss%4=0) xianshi(); else keydisplay(); display(disData); 3.2程序流程图四、课程设计总结 本次课程设计中，重新巩固了单片机理论课时，感觉到的内容很多，知识点很杂、很繁琐。通过自己

14、的努力也更进一步掌握了单片机的内容构造和工作原理，以及接外部电路的情况。当然光有理论知识那只是“纸上谈兵”，还需实际动手去实践。真正把所学的用到日常生活中，理论联系实际，做出实物模型。这次单片机课程设计，我们设计的是简易十字路口交通灯设计，通过这次课程设计我感觉到要想做成功，必须花时间多做准备，查阅大量资料，每个过程都很繁琐，都要认真地分析每一步每一个模块要实现大的功能，然后分步进行编写调试，最后整合成在一起。在这次课程设计中，让我感到过程决定结果，细节觉得成败。过程很艰难，每个细节都要认真的分析。通过本次课程设计，我们要对所做的事情有耐性，在编程的时候有困难，也可能变得不一定成功，所以要经过多次调试，分析，改正，反复去做；认真虚心求教老师和同学。经历了多次失败的洗礼，我明白在以后学习和实践中，我要努力掌握知识，多动手，多思考，以免在以后的学习工作中犯同样的错误。五、指导教师评语成绩 指导教师签名