单片机实训报告
课程名称：单片机小系统设计与制作
系别：电子工程系
专业：移动通信技术
班级：11移动通信301班
学号：
学生姓名：
指导教师：
2012年12月17日
目录
1 概述
1.课题名称……………………………………………………………………………
2.设计任务……………………………………………………………………………
3.设计意义……………………………………………………………………………
2 系统总体方案及硬件设计
1．系统方框图………………………………………………………………………2．工作原理…………………………………………………………………………3．电路原理图………………………………………………………………………4．单片机最小系统…………………………………………………………………5．时间显示电路……………………………………………………………………6．交通灯电路………………………………………………………………………
3 软件设计
1．单片机交通控制系统总体设计………………………………………………… 2．系统流程图……………………………………………………………………… 3．系统仿真电路图………………………………………………………………… 4．仿真结果分析……………………………………………………………………
4 系统软件程序的设计
1．程序主体设计流程............................................... 2．理论基础知识................................................... 3．子程序模块设计.................................................. 4．系统软件调试.................................................... 5．PROFESSIONAL仿真............................................... 6．集成开发环境KEIL ...............................................
5 系统总体原理图
6 系统程序
7 材料清单
概述
1．实训名称
单片机控制的十字路口交通灯数码管显示控制系统设计。
2.设计任务
1）完成交通灯的变化规律，就是一个十字路口分别为东西向和南北向，四个路口均有红黄绿三灯和两位LED数码显示管，及每个路口有一个人行道交通灯。
2）交通灯上电后进入初始状态即东西红灯常亮60s，南北绿灯常亮65s，第一种状态：南北绿灯亮通车，东西红灯亮禁止通行，当东西红灯亮时，东西方向的人行道为绿灯，持续60s后转第二个状态：南北绿灯灭转黄灯闪亮5次，延时5s,东西仍然红灯，东西方向人行道仍为绿灯；5s后转第三个状态：东西绿灯亮通车60s，南北转红灯禁止通行65s，南北方向人行道为绿灯持续60s ;60s后转第四个状态：东西绿灯灭转黄灯闪亮5次，延时5s，南北仍然红灯，南北方向人行道仍为绿灯。最后循环至第一种状态。
3）用4个两位一体LED数码管（各个方向均有1个两位一体LED数码管，分别表示个位和十位）显示倒计时。倒计时用于提醒驾驶员和行人信号灯发生变化的时间，以便他们在“停止”和“通行”两者作出合适的选择。
3.设计意义
交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1．两车道的车辆轮流放行时间太短，变化太快，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。
2．没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，比如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。
在交通灯控制系统设计过于死板，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的实用意义，它能根据道路交通拥挤，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单
片机控制技术．提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。
系统及硬件设计
1.系统方框图
2.工作原理
由软件设置交通灯的初始时间，南北方向通行65秒，东西方向通行60秒，数码管使用动态显示，P0口送字形码，P2口送字位选通信号，通过单片机的P1口控制各种信号灯的燃亮与熄灭。采用中断方式实现按键的功能。
AT89C51
交通灯数码
管显示部分
复位电路
时钟电路
交通灯
东西方向EW
G Y R
南北方向NS
G Y R
系统控制
电路
3.电路原理图
RET
123a b c
a
a
1
1
b
2
b
2
c
3
c 3
u
y
r e w q q w e r y u
k k
q w e r y u p24p23
u
y r e w q
w q e r y u
p23p24
q w e r y u
k
p23p24
a
c
a
c
1
a
b
2
1
1
2
1
2
2
b
a
XTAL2
18XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29
RST
9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
AT89C51
X1R1
10K
C1
33pF
C2
33pF
C3
10uF
D1
LED-RED
D4
LED-RED
D9
LED-RED
D10
LED-RED R2
270
R3
270
R4
270
R5
270
R6
270
R7
270
R8
270
R9
270
R10
270
R11
270
R12
270
R13
270
D2
LED-GREEN
D5
LED-GREEN
D8
LED-GREEN D11
LED-GREEN D12
LED-YELLOW
D3
LED-YELLOW
D6
LED-YELLOW
D7
LED-YELLOW 23456789
1
RP1
RESPACK-8
D13
LED-RED
D14
LED-RED
D15
LED-RED
D16
LED-RED
D17
LED-RED
D18
LED-RED
D19
LED-RED D20
LED-RED D21
LED-GREEN
D22
LED-GREEN
D23
LED-GREEN
D24
LED-GREEN
D25
LED-GREEN
D26
LED-GREEN
D27
LED-GREEN
D28
LED-GREEN
R15
270
R16
270
R17
270
R18
270
R19
270
R20
270
R21
270
R22
270
R23
270
R24
270
R25
270
R26
270
R27
270
R28
270
270270
R30
270
4．单片机最小系统
RET
123a b c
XTAL2
18XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29RST
9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
AT89C51
X1
R1
10K
C1
33pF
C2
33pF
C3
10uF
单片机最小系统以89C51为核心,外加时钟和复位电路,电路结构简单,抗干扰能力强,成本相对较低,非常符合本设计的所有要求。89C51单片机系列是MCS-51系列的基础上发展起来的,是当前8位单片机的典型代表,采用CHMOS 工艺,即互补金属氧化物的HMOS 工艺, CHMOS 是CMOS 和HMOS 的结合,具有HMOS 高速度和高密度的特点,还具有CMOS 低功耗的特点。
时钟电路在单片机的外部通过XTAL1,XTAL2这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容,构成稳定的自激振荡器.本系统采用的为12MHz 的晶振,一个机器周期为1us,C2,C3为30pF 。
复位电路分为上电自动复位和按键手动复位,RST 引脚是复位信号的输入端,复位信号是高电平有效.上电自动复位通过电容C1和电阻R4来实现,按键手动复位是图中复位键来实现的。 5．时间显示电路
a
1
b
2
c
3
u
y
t r e w q f f
l k
w q
e r t y u
p23p24
R1
10K
D1
LED-RED
D10
LED-RED R2
270
R3
270
R4
270
R8
270
R9
270
R10
270
D2
LED-GREEN
D11
LED-GREEN D12
LED-YELLOW
D3
LED-YELLOW
D1
LED
D1
因为系统要求南北和东西方向的信号灯时间不一样，所以就利用单片机的P0口送出数据的段码，位选信号用P2口送出，用动态扫描的方法显示东西、南北的倒计时间(如图-4所示)。
数码管使用共阳数码管，需要接上270欧上拉电阻以提供足够大的电流来驱动数码管。 6.交通灯电路
本设计利用单片机的p1口来驱动和控制各种信号灯的燃亮和燃亮时间，在实际中，交通灯的信号灯需要用高电压控制，在这里我们只是模拟一下它的控制信号，所以我们就只用单片机的信号引脚直接来控制发光二极管（如图-5所示）
(如图-4所示)
RET
123a b c
a
a
1
1
b
2
b
2
c
3
c 3
u
y
t r e w q f f
l k
p24p23
u
y r t e w q
w q e r t y u
p23p24
q w e r t y u
l k
a
c
a
c
1
a
b
2
1
1
2
1
2
2
b
a
f
f
XTAL2
18XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29
RST
9
P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P P
U1
AT89C51
X1
R1
10K
C1
33pF
C2
33pF
C3
10uF
D1
LED-RED
D4
LED-RED
D9
LED-RED
D10
LED-RED R2
270
R3
270
R4
270
R5
270
R6
270
R7
270
R8
270
R9
270
R10
270
R11
270
R12
270
R13
270
D2
LED-GREEN
D5
LED-GREEN
D8
LED-GREEN D11
LED-GREEN D12
LED-YELLOW
D3
LED-YELLOW
D6
LED-YELLOW
D7
LED-YELLOW D13
LED-RED
D14
LED-RED
D15
LED-RED
D16
LED-RED
D17
LED-RED
D18
LED-RED
D19
LED-RED D20
LED-RED D21
LED-GREEN
D22
LED-GREEN
D23
LED-GREEN
D24
LED-GREEN
D25
LED-GREEN
D26
LED-GREEN
D27
D28
R15
270
R16
270
R17
270
R18
270
R19
270
R20
270
R21
270
R22
270
R23
270
R24
270
R25
270
R26
270
R27
270
R28
270
270270
R30
270
如图-5所示
软件设计
1．单片机交通控制系统总体设计 (1)单片机交通控制系统的通行方案设计
十字路口分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如
下图所示。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4然后循环至状态1，循环，即如图2.1所示：
图1 交通状态
通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下：
◆东西方向红灯亮倒计时65秒，同时绿灯亮倒计时60秒，东西向禁止通行，南北向允许通行。倒计时到60秒后进入下一个状态。
◆同时南北方向黄灯灭，红灯亮，同时倒计时5秒。此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。
◆东西方向绿灯亮倒计时60秒，南北方向红灯亮倒计时65秒，此状态下，东西向允许通行，南北向禁止通行。
◆同时东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮，倒计时5秒，东西向允许通行，南北向禁止通行。除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。
下面我们可以用图表表示灯状态和行止状态的关系如下：
表1交通状态及红绿灯状态
状态1 状态2 状态3 状态4
东西向禁行等待变换通行等待变换
南北向通行等待变换禁行等待变换
东西红灯 1 1 0 0
东西黄灯0 0 0 1
东西绿灯0 0 1 0
南北红灯0 0 1 1
南北绿灯 1 0 0 0
南北黄灯0 1 0 0
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，遇红灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换。状态及红绿灯状态如表1所示。说明：0表示灭，1表示亮。
(2) 单片机交通控制系统的功能要求
本设计能模拟基本的交通控制系统，用红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信号发生，还能进行倒计时显示功能。
（1）倒计时显示
倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变的时间、在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。驾驶员和行人普遍都愿意选择有倒计时显示的信号控制方式，并且认为有倒计时显示的路口更安全。倒计时显示是用来减少驾驶员在信号灯色改变的关键时刻做出复杂判断的1种方法，它可以提醒驾驶员灯色发生改变的时间，帮助驾驶员在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。
（2）时间的设置
本设计中可通过键盘对时间进行手动设置，增加了人为的可控性，避免自动故障和意外发生，并再紧急状态下，可设置所有灯变为红灯。键盘是单片机系统中最常用的人机接口，一般情况下有独立式和行列式两种。前者软件编写简单，但在按键数量较多时特别浪费I／0口资源，一般用于按键数量少的系统。后者适用于按键数量较多的场合，但是在单片机I／0 口资源相对较少而需要较多按键时，此方法仍不能满足设计要求。本系统要求的按键控制不多，且I／0口足够，可直接采用独立式。
2.程序流程图
3.系统仿真电路图
RET
1
23a b c
a
a
1
b
b
2
c
3
c
u
y
t r e w q f f
l k
w q
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p23p24
1
a
b
1
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2
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R1
10K
C1
33pF
C3
10uF
D1
LED-RED
D4
LED-RED
D10
LED-RED R2
270
R3
270
R4
270
R8
270
R9
270
R10
270
R11
270
R12
270
R13
270
D2
LED-GREEN
D5
LED-GREEN
D11
LED-GREEN D12
LED-YELLOW
D3
LED-YELLOW
D6
LED-YELLOW
D15
LED-RED
D16
LED-RED
D19
LED-RED D20
LED-RED D21
LED-GREEN
D22
LED-GREEN
D25
LED-GREEN
D26
LED-GREEN
R21
270
R22
270
professional 仿真
4.仿真结果分析
仿真实验实现南北方向车道和东西方向车道两条交叉道路的车辆交替运行，南北方向每次通行时间设为65秒、东西方向通行时间设为60秒，时间可以在程序中修改。同时能够实现红灯、黄灯、绿灯状态转换，红绿灯转换时间为5秒，转黄期间黄灯亮。
系统软件程序的设计
1．程序主体设计流程
全部控制程序实际上分为若干模块：键盘设置处理程序，状态灯控制程序，LED显示程序紧停程序，中断服务子程序，红绿灯时间调整程序等。
整个软件程序方面主要分两大部分：主程序部分和中断处理程序。流程图如图9所示。
开始
系统初始化
东西亮绿灯，南北亮红灯
调显示子程序（动态显示）
东西黄灯闪烁，南北亮红灯
东西，南北方向换向
图9 系统总流程图
设计说明：该智能交通灯控制系统的软件设计采用的是顺序执行并反复循环的方法。
2. 理论基础知识
5.2.1定时器原理
定时器工作的基本原理其实就是给初值，让它不断加1直至减完为模值，这个初值是送到TH和TL中的。它是以加法记数的，并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求。因此，我们可以把计数器记满为零所需的计数值，即所要求的计数值设定为C，把计数初值设定为TC 可得到如下计算通式：
TC=M-C
式中，M为计数器模值。计数值并不是目的，目的是时间值，设计1次的时间，即定时器计数脉冲的周期为T0，它是单片机系统主频周期的12倍，设要求的时间值为T，则有C=T／T0。计算通式变为：
T=（M－TC）T0
模值和计数器工作方式有关。在方式0时M为8192；在方式1时M的值为65536；在方式2和3为256。就此可以算出各种方式的最大延时。如单片机的主脉冲频率为12MHZ，经过12分频后，若采用方式０最大延时只有8.129毫秒，采用方式１最大延时也只有65.536毫秒。这就是为什么扫描周期为50ms的原因，若使用软件则会耽搁程序流程，显然不可行。相反，时间计时方面却不可能只用计数器，因为显然１秒钟已经超过了计数器的最大定时间，所以我们还必须采用定时器和软件相结合的办法才能解决这个问题。
5.2.2软件延时原理
MCS-51的工作频率为12MHZ，机器周期与主频有关，机器周期是主频的12倍，所以一个机器周期的时间为12*（1/12MHZ）=1us。我们可以知道具体每条指令的周期数，这样我们就可以通过指令的执行条数来确定1秒的时间，但同时由于单片机的运行速度很快其他的指令执行时间可以忽略不计。
3.子程序模块设计
1.状态灯显示及判断
在本设计中，实际控制的灯只有6个，即：东西红灯，东西绿灯，东西黄灯，南北红灯，南北绿灯，南北黄灯。定义IO端口如下，其中均是低电平有效。
H_RED BIT P1.0
H_YELLOW BIT P1.1
H_GREEN BIT P1.2
L_RED BIT P1.3
L_ YELLOW BIT P1.4
L_ GREEN BIT P1.5
共有4钟状态：东西红灯亮，南北绿灯亮（0F3H）；东西红灯亮，南北黄灯亮（0F5H）；东西绿灯亮，南北红灯亮（0DEH）；东西黄灯亮，南北红灯亮（0EEH）。
括号中是P1端口8个引脚值对应的十六进制码。
用于显示发光二极管时，部分程序如下：
东西红，南北绿，计时时间为65s、60s
mov r4,#00
mov 30h,#65
mov 31h,#60
mov p1,#11110101b
lcall q1
mov r1,31h
cjne r1,#00,w2
2. LED倒计时显示
LED计时每1秒都要刷新1次，采用的是动态显示，首先将b除以10H，整数即十位放在40H中，余数即个位放在41H中，设置7段LED显示数据的数据表，用数据指针寄存器DPTR指向数据表的首地址，再加上A中的偏移量，就可以指向十位数字，然后送显即可，个位显示同理。具体程序如下：
q1: mov a,30h
mov b,#10
div ab
mov 41h,b
mov 40h,a
mov p2,#00000001b
mov dptr,#e
mov a,40h
movc a,@a+dptr
mov p0,a
lcall dl
mov p2,#00000010b
mov b,41h
mov dptr,#e
mov a,41h
movc a,@a+dptr
mov p0,a
lcall dl
mov a,31h
mov b,#10
div ab
mov 43h,b
mov 42h,a
mov p2,#00000100b
mov dptr,#e
mov a,42h
movc a,@a+dptr
mov p0,a
lcall dl
mov p2,#00001000b
mov b,43h
mov dptr,#e
mov a,43h
movc a,@a+dptr
mov p0,a
lcall dl
ret
4. 系统软件调试
1 professional仿真器
仿真的概念其实使用非常广，最终的含义就是使用可控的手段来模仿真实的情况。单片机系统开发中的仿真包括软件仿真和硬件仿真。
软件仿真这种方法主要是使用计算机软件来模拟实际的单片机运行，因此仿真与硬件无关的系统具有一定的优点。用户不需要搭建硬件电路就可以对程序进行验证，特别适合于偏重算法的程序。软件仿真的缺点是无法完全仿真与硬件相关的部分，因此最终还要通过硬件仿真来完成最后的设计；
硬件仿真使用附加的硬件来替代用户系统的单片机并完成单片机全部或大
部分的功能。使用了附加硬件后用户就可以对程序的运行进行控制，例如单步、全速、查看资源断点等。
2. 集成开发环境KEI L
KEIL IDE Vision3集成开发环境主要由以下部分组成：
◆u Vision2 IDE。Ision3 IDE包括：一个工程管理器，一个功能丰富并有交互式
错误提示的编辑器选项设置生成工具，以及在线帮助。使用visio3创建源文件并组成应用工程加以管理。Vision3可以自动完成编译汇编链接程序的操作；
◆C51编译器和A51汇编器。Vision3IDE创建的源文件可以被C51编译器或A51
汇编器处理生成可重定位的object文件。KEIL C51编译器遵照ANSI C语言标准支持C语言的所有标准特性，另外还增加了几个可以直接支持89C51结构的特性。KEIL A51宏汇编器支持89C51及其派生系列的所有指令集；
◆BL51链接器定位器。L51链接器使用从库中提取出来的目标模块和由编译器汇
编器生成的目标模块创建一个绝对地址目标模块，绝对地址目标文件或模块包括不可重定位的代码和数据所有的代码和数据都被固定在具体的存储器单元中。
利用KEIL开发和调试系统软件流程大致如下：
◆启动Vision3，进入KEIL软件的集成开发环境；
◆利用KEIL内置的文本编辑器进行程序源文件的编辑，因为KEIL集成的文本编
辑器对中文支持不是很好，可以选择其他的编辑器(本文使用的文本编辑器是Ultraedit—32)，Vision3能够自动识别外部改变了的源文件；
◆建立工程，指定针对哪种单片机进行开发，指定对源程序的编译、链接参数，
指定调试方式(本文采用外部硬件仿真器仿真调试的方式，即使TKS仿真器仿真)，然后对工程进行相关设置；
◆设置好工程后即可进行编译、链接。连接仿真器对软件进行调试。也可以生成下载到单片机存储器上的HEX文件。
3. 系统软件调试
系统的软件调试借助于professional仿真器，在进行系统软件的连续调试
之前要先进行软件的初调，就是要使各个子程序模块运行正确，程序的运行流程
正确。软件调试主要分以下几个步骤进行：
◆功能子程序的调试。能子程序的调试包括运算、采样、数字滤波以及PID运算
等子程序的调试。在调试功能子程序时，许多参数都是未知的，要根据其所需的条件，给出假定的数据，使其运行，如果能完成预定的处理功能或与手工计算的结果相符，就说明该子程序己调试通过。调试时由小到大，由里到外。例如，调试PID算法子程序时，先调通其包含的各个运算子程序和参数处理子程序，然后将它们连起来进行通调。通调时，也是假定一些数据、参数和初始条件，然后运行程序。当运算结果与手工计算的结果相同时，该算法子程序则调试完成，反之，就要进行相应的修改。其它子程序的调试同理；
◆程序流程的调试。序流程的调试主要是查看程序运行的步骤是否正确，在某时
刻程序运行所处的位置是否正确，是否能正确运行各个中断服务程序。在调试过程中，先将PID算法子程序屏蔽，输出可控硅导通时间用一个固定的常数代替，在各个中断服务子程序设置断点，然后运行程序，查看程序是否能运行到所有的断点，若所有断点都能运行到，则程序流程基本正确。去掉所
有断点，再一次运行程序，查看可控硅状态，从而判断程序流程正确，反之，若程序流程不正确，做相应的修改后，重新调试； ◆功能程序与算法程序的通调。完成整个程序流程的调试后，将PID 等算法子程序加入，在算法子程序前或后设置断点，运行整个程序。当程序在断点处暂停时，查看PID 计算的控制量与手工计算的值是否相同。多运行几次，若每次的结果都正确，则说明程序各个部分互相没有矛盾，反之，则说明算法子程序和其它子程序之间有影响，需要做相应的修改后重新调。
系统总体原理图
RET
123a b c
a
a
1
1
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q w e r y u p24p23
u
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w q e r y u
p23p24
q w e r y u
k
p23p24
a
c
a
c
1
a
b
2
1
1
2
1
2
2
b
a
XTAL2
18XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29
RST
9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
AT89C51
X1R1
10K
C1
33pF
C2
33pF
C3
10uF
D1
LED-RED
D4
LED-RED
D9
LED-RED
D10
LED-RED R2
270
R3
270
R4
270
R5
270
R6
270
R7
270
R8
270
R9
270
R10
270
R11
270
R12
270
R13
270
D2
LED-GREEN
D5
LED-GREEN
D8
LED-GREEN D11
LED-GREEN D12
LED-YELLOW
D3
LED-YELLOW
D6
LED-YELLOW
D7
LED-YELLOW 23456789
1
RP1
RESPACK-8
D13
LED-RED
D14
LED-RED
D15
LED-RED
D16
LED-RED
D17
LED-RED
D18
LED-RED
D19
LED-RED D20
LED-RED D21
LED-GREEN D22
LED-GREEN
D23
LED-GREEN
D24
LED-GREEN
D25
LED-GREEN
D26
LED-GREEN
D27
LED-GREEN
D28
LED-GREEN
R15
270
R16
270
R17
270
R18
270
R19
270
R20
270
R21
270
R22
270
R23
270
R24
270
R25
270
R26
270
R27
270
R28
270
270270
R30
270
系统程序
org 0000h
ajmp st org 000bh ajmp tt
st: mov tcon ,#00000001b mov th0,#3ch
mov tl0,#0b0h
mov ie,#10000010b
setb tr0
w1: mov r4,#00
mov 30h,#65
mov 31h,#60
w2: mov p1,#11110101b
lcall q1
mov r1,31h
cjne r1,#00,w2
mov r3,#00
s: mov r4,#00h
mov 31h,#05
s1: mov p1,#11110011b
lcall q1
mov p1,#11110111b
lcall q1
mov r7,30h
cjne r7,#00,s1
cjne r3,#05,f
f: mov r4,#00
mov 30h,#65
mov 31h,#60
f1: mov p1,#11101110b
lcall q1
mov r1,31h
cjne r1,#00,f1
mov r3,#00
t: mov r4,#00h
mov 31h,#05
e1: mov p1,#11011110b
lcall q1
mov p1,#11111110b
lcall q1
mov r7,30h
cjne r7,#00,e1
cjne r3,#05,v1
v1: ajmp w1
tt: inc r4
cjne r4,#250,x
mov r4,#00h
dec 31h
dec 30h
x: mov th0,#3ch
mov tl0,#0b0h
reti
q1: mov a,30h
mov b,#10
div ab
mov 41h,b
mov 40h,a
mov p2,#00000001b
mov dptr,#e
mov a,40h
movc a,@a+dptr
mov p0,a
lcall dl
mov p2,#00000010b
mov b,41h
mov dptr,#e
mov a,41h
movc a,@a+dptr
mov p0,a
lcall dl
mov a,31h
mov b,#10
div ab
mov 43h,b
mov 42h,a
mov p2,#00000100b
mov dptr,#e
mov a,42h
movc a,@a+dptr
mov p0,a
lcall dl
mov p2,#00001000b
mov b,43h
mov dptr,#e
mov a,43h
movc a,@a+dptr
mov p0,a
lcall dl
ret
dl:mov r6,#20
d1: mov r5,#250
djnz r5,$
djnz r6,d1
ret
e:db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h
END
材料清单：
名称型号数量
单片机stc89c51 1
数码管四位一体 1
电阻10k 1
电阻270欧14
排阻9位 1 LED 黄灯4个LED 红灯12个LED 绿灯12个电解电容10uf 1 电容33pf 3 晶振12MHZ 1
Ic插座40引脚 1 排针 4 电路板 1
机电工程学院课程设计报告 课程名称：单片机课程设计 专业班级： 13电本2班 学号： 2013041632 学生：罗炜 指导教师：王清辉、何文丰 完成时间： 报告成绩：
交通灯设计 一、设计任务与要求 设计基本要求： （1）车辆通行繁忙的十字交叉路口，设计一交通灯控制器，设东西方向通行时间为30秒，当剩余3秒时黄灯亮，南北方向通行时间为20秒，当剩余3秒时黄灯亮。（2）东西、南北方向各用三个（绿、黄、红）LED表示，并用数码管显示东西、南北方向的剩余时间。 （3）可利用按键修改时间参数，可以利用按键切换东西南北交通灯的当前状态（即立刻东西由红变绿，南北有绿变红，并按设定的时间工作）。 二、方案设计与论证 表2-1：交通灯的工作状态表 根据表2-1所示可将交通灯的工作状态设为以下几个步骤： 1、初始状态时即为东西方向绿灯通行27秒+3秒黄灯，此时南北红灯亮。 2、随后是南北方向绿灯通行17秒+3秒黄灯，此时东西红灯亮。 3、通过按模式选择键一次来切换东西南北交通灯的当前状态。（通过设置定时计时器T1实现交通灯的计时） 4、通过按模式选择键第二次切换至南北方向红绿灯的计时设置，通过加减按键来确定南北方向红绿灯的计时数。 5、确定南北方向计数值后，通过按模式选择键第三次切换至东西方向红绿灯的计
时设置，通过加减按键来确定东西方向红绿灯的计时数。 6、确定交通灯计时数后再按下模式选择键后，交通灯便进入工作状态。 时间计时的实现：采用定时中断实现秒的精确计时（详细方案入下列程序设计所示）。 按键输入的实现：通过编写按键读取函数，来实现交通灯的状态以及时间值得设定（详细方案入下列程序设计所示）。
第一章单片机概述 单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。它在一块芯片内芯片内集成了计算机的各种功能部件，构成一种单片式的微型计算机。20世纪80年代以来，国际上单片机的发展迅速，其产品之多令人目不暇接，单片机应用不断深入，新技术层出不穷。 单片机的应用技术是一项新型的工程技术，其内涵随着单片机的发展而发展。由于MCS-51系列的单片机的模块化结构比较典型、应用灵活，为许多大公司所采纳，使8051系列的单片产品日新月异。在Intel公司20世纪80年代初推出MCS-51系列单片机以后，世界上许多著名的半导体厂商相继生产和这个系列兼容的单片机，使产品型号不断地增加、品种不断丰富、功能不断加强，在国内外单片机应用中占有重要地位。由于单片机具有功能强、体积小、价格低等一系列优点，在各个领域都有广泛的应用，有力地推动了各行各业的技术改造和产品更新换代。 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，
产品更新换代的节奏也越来越快。 第二章MSC-51芯片简介 8051是MCS-51系列单片机的典型产品。 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： ·中央处理器：
中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度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，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM 只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 ·程序存储器(ROM)： 8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 ·定时/计数器(ROM)： 8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 ·并行输入输出(I/O)口： 8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口： 8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51，交通规则 引言：随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证
(1) 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案。 (2) 显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时（15s）、状态灯发光二极管（红、黄、绿）的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3) 输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案： 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 方案二：直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 (4) 系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统.
单片机技术与应用 实验报告 实验名称：外部中断实验（急救车与交通灯）班级：11062811 学号：11061118 姓名：吕琳涛 指导老师：谷雨 2013年5月20日
1. 实验要求 由以74LS273作为输出口，控制4个双色LED灯（可发红，绿，黄光），模拟交通灯管理,并允许急救车优先通过的要求。有急救车到达时，两向交通信号为全红，以便让急救车通过。假定急救车通过路口时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前状态。本实验以按键为中断申请，表示有急救车通过。 2. 实验目的 1.学习外部中断技术的基本使用方法。 2.学习中断处理程序的编程方法。 3. 程序说明： 在本次实验中，我们可以确定外部中断的作用是用于有救护车行驶过来时对程序的进行的简单的控制。对于正常的红绿灯的亮灭我们可以参考第一个实验中流水灯的设计理念。综上所述我们这一次的实验就是流水灯与外部中断的结合。 通过对七种情况的罗列 1 0 0 1 0 1 1 0 南北绿，东西红 0 1 1 0 1 0 0 1 南北红，东西绿 1 0 0 1 1 1 1 1 只亮东西红 0 1 1 0 1 1 1 1 只亮南北红 0 0 0 0 0 1 1 0 南北黄，东西红 0 0 0 0 1 0 0 1 南北红，东西黄 0 0 0 0 1 1 1 1 全红 我们可以利用XBYTE[0xf200]这个函数对这几种情况进行读取与显
示，在不同情况进行显示的过程中我们用以前的delay函数进行时间上的规划从而达到依次显示的效果。 0x0f 全红XBYTE[0xf200]=0x0f; 0x96 南北绿，东西红XBYTE[0xf200]=0x96; 0x9f 只亮东西红XBYTE[0xf200]=0x9f; 0x06 南北黄，东西红XBYTE[0xf200]=0x06; 0x69 南北红，东西绿XBYTE[0xf200]=0x69; 0x6f 只亮南北红XBYTE[0xf200]=0x6f; 0x09 南北红，东西黄XBYTE[0xf200]=0x09; 在具体的实验代码编写过程中，我们会用到EA=1;EX0=1;IT0=1;用于设定外部中断0为跳变沿触发方式，默认为电平触发方式。interrupt 0函数是处理有救护车驶过时的情况。 至此，程序编写完成，放入软件中进行编译和下载。
本科课程设计报告 单片机课程设计报告交通灯控制系统设计
摘要 本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机AT89C51（实物用AT89S52）、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中，构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列，是一组高性能兼容型单片机，AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机，40个引脚，片内含4KB Flash ROM和128B RAM，它是一个全双工的串行通行口，既可以用常规编程，又可以在线编程。 本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示，对每一位数码分时轮流通电显示，复位电路采用上电+按钮电平复位，时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式，在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描，已采取相应情况的处理。 对设计方案进行电路硬件设计，并将已编程的程序载入调试，可以得到理想的实验效果。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A道放行 25秒，B道放行20秒。一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。
目录 1引言.......................................................................................................................................... - 1 - 1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 - 2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 - 2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 - 2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 - 2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 - 2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 - 3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 - 3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 - 3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 - 3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 - 4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1：源程序代码 (13) 附2：系统原理图 (20)
51单片机综合实验交通灯设计报告 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：
一实验题目 交通灯控制系统设计 二实验目的 1、学会用8051单片机开发简单的计算机控制系统； 2、学会用汇编语言和C语言开发系统软件； 3、学会8051单片机开发环境wave或Keil uVision3软件的使用； 4、学会Proteus软件的使用方法，会用Proteus单片机系统进行仿真； 5、学会Protel软件的使用方法，会用Protel绘制电气原理图和印制板图； 6、熟悉七位数码管显示的使用方法； 7、了解交通灯控制系统的基本组成。 三实验要求 交通灯处在十字路口上。它有红﹑黄﹑绿三种颜色的灯组成。红灯亮时道路上的车辆停止运行；黄灯是一种过渡用的信号灯，当它亮时，表示道路上的红绿色信号灯即将进行转换。下面拿东西南北四个方向来说明。当东西方向允许行车（或者左转）的时候，南北方向就禁止行车，即此时东西方向的绿灯亮红灯灭，而南北方向的绿灯灭红灯亮。反之当南北方向允许行车（或者左转）的时候，东西方向就禁止行车，即此时南北方向的绿灯亮红灯灭，而东西方向的绿灯灭红灯亮。交通灯配置示意图如图1所示。同时当有特殊的情况发生时，能手动控制各个方向的信号灯。设计任务就是将这一电路用单片机来实现具体的控制。
1 十字路口交通灯配置示意图 四 设计内容与原理 为了在后面的分析中便于说明，将南北方向允许直行命名为状态1，南北方向允许左转命名为状态2，南北方向行车到东西方向行车的转换阶段命名为状态3，将东西方向允许直行命名为状态4，东西方向允许左转命名为状态5，东西方向行车到南北方向方向行车的转换阶段命名为状态6。 假定直行绿灯点亮的时间为25s ，左转绿灯点亮的时间为20s ，黄灯点亮的时间为5s ，则对方红灯的点亮时间为50秒。黄灯每隔500ms 亮一次，之后灭500ms （亮灭一次叫作闪烁一次），一共闪烁5次，持续5s 。各个状态之间的变换情况如下： 具体显示周期如下：
课程名称单片机原理及应用课程设计 摘要 本文介绍了一个基于MCS-51及PROTEUS的十字路口交通灯控制系统的设计与仿真，通过对现实路况交通灯的分析研究，理解交通控制系统的实现方法。 十字路口交通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下禁止普通车辆，而让紧急车辆优先通行。本文还对MCS-51单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍，同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细的分析。最后介绍了PROTEUS嵌入式系统仿真与开发平台的使用方法，利用Proteus 软件对交通灯控制系统进行了仿真，仿真结果表明系统工作性能良好。 关键字：单片机，proteus仿真，中断，十字路口交通灯控制系统
前言 1，十字路口的交通控制系统指挥着人和各种车辆的安全运行，对交叉口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题，是保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施，是解决城市交通问题的有效途径。交通灯信号灯的出现是人类历史上的一次重大改革，使人类的聚居生活，产生了深远的影响。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。如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。随着电子技术的发展，利用单片机技术对交通灯进行智能化管理，已成为目前广泛采用的方法。 2，此十字路口交通灯控制系统，分东西道和南北道，设东西道为A道，南北道为B 道。规定：A道放行时间为2分钟，B道放行1.5分钟；绿灯放行，红灯停止；绿灯转红灯时，黄灯亮2秒钟；若有紧急车辆要求通过时，此系统应能禁止普通车辆，而让紧急车辆通过。 3，应用单片机实现对交通灯的控制，在十字路口用红，黄，绿的指示灯，加上四个以倒计时显示的数码管来控制交通。考虑到紧急车辆，设计紧急车辆开关。
课程设计（论文）任务书学院：电气工程学院 题目：基于单片机的 交通灯控制 起止时间2016年8月20日至2016年9月9日 学生姓名： abc 专业班级：本13电力05班 指导教师： ABC 系主任： ABC 院长： ABC 2016 年8月20日
摘要 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 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。 随着经济的发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。道路拥挤现象日趋严重，造成的经济损失越来越大，并一直保持大比例的增长。现在交通系统已不能满足经济发展的需求。由于生活水平的提高，人们对交通运输的全性及服务水平提出了更高的要求。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。 中国车辆数量不断增加，交通控制在未来的交通管理中起着越来越重要的作用。智能交通灯的管理比重修一条马路无论在经济、交通运行速率上都有很好的效益、更加节约资源。使交管人员有更多的精力投入到管理整个城市交通控制，带来更大的经济和社会效益,为创造美好的城市交通形象发挥更多的作用。 关键词：单片机闯红灯检测车流量
南航科院 单片机课程设计 题目交通灯程序设计 系(部) 信息工程系 专业(班级) 电子信息工程 学号 指导教师
单片机原理及应用课程设计任务书系(部)：专业：指导教师：
交通灯程序设计 摘要 本次单片机课程设计选择的题目是交通灯程序设计，主要是根据本学期所学的《单片机原理和接口技术》的知识，编写交通灯的控制程序，在WAVE6000集成调试软件上进行编译，并在Proteus 7 Professional软件上进行仿真，观看结果。在经过多次的调试和电路上的修改，实现了所需要的结果（达到了设计任务书上的要求）。主要涉及的容包括倒计时、中断等，使用芯片80C51进行程序控制。 关键词 AT89C51 LED显示交通灯
目录 1、交通灯程序 (5) 2、交通灯仿真电路 (8) 3、结论与心得 (9) 4、存在的不足及建议 (10) 参考文献 (10)
1、交通灯程序 #include
实验四单片机交通灯实验 1、实验要求 本实验分两部分，第一部分是普通交通灯的模拟:初始状态0为东西红灯,南北红灯.然后转状态1南北绿灯通车,东西红灯.过一段时间转状态,南北绿灯闪几次转两黄灯,延时几秒,东西仍然红灯,再转状态3,东西绿灯通车,南北红灯.过一段时间转状态4.东西绿灯山几次转黄灯,延时几秒,南北仍然红灯,,最后循环至状态1。 第二部分在以上的基础上当有急救车到达时,两项交通信号为全红,以便让急救车通过.假定急救车通过路口时间为10秒,急救车通过后,交通恢复中断前状态.被实验已按键为终端申请,表示有急救车通过. 2、实验电路图 （1）十二端口控制 （2）六端口控制
3、实验程序如下 (1) 十二位控制ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP IT0P MAIN: MOV P1,#0F0H MOV P0,#0FFH MOV A,#00H MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH SETB ET0 SETB EA SETB TR0 HERE: SJMP HERE IT0P: MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC A CJNE A,#50,L1 MOV P1,#0FCH MOV P0,#0F3H RETI L1: CJNE A,#100,L2 MOV P1,#03CH MOV P0,#0FFH RETI L2: CJNE A,#110,L3
MOV P1,#0FCH MOV P0,#0FFH RETI L3: CJNE A,#120,L4 MOV P1,#03CH MOV P0,#0FFH RETI L4: CJNE A,#130,L5 MOV P1,#0F3H MOV P0,#0FCH RETI L5: CJNE A,#180,L6 MOV P1,#0C3H MOV P0,#0FFH L6: CJNE A,#190,L7 MOV P1,#0F3H MOV P0,#0FFH RETI L7: CJNE A,#200,L8 MOV P1,#0C3H MOV P0,#0FFH L8: CJNE A,#210,BUTTON MOV P1,#0F0H MOV P0,#0FFH CLR A RETI BUTTON:RETI END (2) 六位控制ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP IT0P ORG 0013H LJMP IT1P MAIN: MOV P0,#09H MOV A,#00H MOV TL0,#0B0H MOV TMOD,#61H MOV TL0,#0FFH MOV TH0,#0FFH SETB ET0 SETB EA SETB TR0 SETB PX1
单片机课程设计报告交通灯控制系统设计
摘要 本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机AT89C51（实物用AT89S52）、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中，构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列，是一组高性能兼容型单片机，AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机，40个引脚，片内含4KB Flash ROM和128B RAM，它是一个全双工的串行通行口，既可以用常规编程，又可以在线编程。 本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示，对每一位数码分时轮流通电显示，复位电路采用上电+按钮电平复位，时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式，在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描，已采取相应情况的处理。 对设计方案进行电路硬件设计，并将已编程的程序载入调试，可以得到理想的实验效果。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A道放行 25秒，B道放行20秒。一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。
目录 1引言.......................................................................................................................................... - 1 - 1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 - 2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 - 2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 - 2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 - 2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 - 2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 - 3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 - 3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 - 3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 - 3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 - 4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1：源程序代码 (13) 附2：系统原理图 (20)
重庆三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED显示等等组成交通灯演示系统。 系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51,交通规则 弓I 言:随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。
一、方案比较、设计与论证
(1)电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案。 (2)显示界面方案： 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3)输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案: 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口，实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 方案二：直接在IO 口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM E经够用，故选择方案二。 (4)系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统? 单 片 机
重庆三峡学院 课程设计报告书题目：基于单片机的交通灯设计 学院（系）： 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 制作日期2011年12月25日 目录
1.设计要求---------------------------------------------------- 01 2.系统设计方案---------------------------------------------- 01 3.硬件电路设计---------------------------------------------- 02 4.软件系统设计---------------------------------------------- 06 5.仿真与调试------------------------------------------------- 08 6.实训体会---------------------------------------------------- 13 7.附录---------------------------------------------------------- 14 摘要
单片微型计算机简称单片机，即把组成微型计算机的各个功能部件，如中央处理器（CPU ）、随机存储器（RAM ）、只读存储器（ROM ）、I/O 接口电路、定时器/计数器以及串行接口等集成在一块芯片中构成一个完整的微型计算机。设计一个基于单片机的交通灯设计。主要包括AT89c51单片机、复位电路、驱动控制芯片74LS240和74LS07及外中断等。实现控制各个路口的交通灯变化，通过外中断起 到紧急开关作用，加上复位电路，使其恢复成初始状态。 本设计主控芯片采用AT89C51单片机，配合其他基本设备完成设计。采用C51语言进行编程，编程后利用KEIL C51进行编译，生成对应用的HEX 文件，采用PROETUS 软件进行系统硬件的仿真模拟，检验功能。模拟试验成功后，焊接硬件电路，通过ISP 下载线将HEX 文件载入单片机内，完成整个设计进行实际操作，并实际记录单片机工作情况。 设计一个基于单片机的交通灯设计。主要包括AT89c51单片机、复位电路、驱动控制芯片74LS240和74LS07及外中断等。实现控制各个路口的交通灯变化，通过外中断起到紧急开关作用，加上复位电路，使其恢复成初始状态。 1. 设计要求 设计一个基本十字路口交通灯管理系统。初始化4个路口红灯全亮，2秒后切换为东西 路口红灯亮，南北绿灯亮，持续60秒，红绿灯切换过渡时红灯依旧亮，绿灯亮转变为黄灯闪烁5次，过程时间为5秒，然后切换为南北路口红灯亮，东西路口绿灯亮，持续时间60秒，过渡过程切换方式同上，5秒后，再次切换为东西路口红灯亮，南北绿灯亮。如此周而复始。 2.系统设计图 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支 干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮 南 东