编号：
微机综合实践课程说明书
题目：交通灯控制系统
学院：机电工程学院
专业：机械设计制造及其自动化
学生姓名：
学号：
指导教师单位：机械制造教研室
姓名：恽志东
职称：副教授
2013年12月30日
摘要
本次设计通过对目前交通控制进行深入分析的基础上，运用检测传感、实时智能化控制的技术，将调整车辆通行的时间算法与单片机控制作用相结合，做出了以单片机为核心的交通灯控制系统方案。
交通灯控制系统由单片机I/O口、交通灯状态显示、数码管时间显示、复位电路等几部分组成。本次设计对十字路口的设计分为两种：一种是手动控制，一种是自动控制。通过开关P1.0实现其手动控制和自动控制，再通过按键P1.1，当各个方向全为红灯时，蜂鸣器发出报警声，从而完善交通灯控制系统。通过用红、黄、绿灯的不同组合来指挥车辆的通行，用数码管作为通行时间的倒计时显示并与交通灯保持同步，在保证安全的情况下，改善交通运输的能力。
通过采用C51编程，编写了主程序，中断程序等，经过系统调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。
关键词：单片机交通灯十字路口
引言
交通是城市经济活动的命脉，对城市经济的发展、人们生活水平的提高起到十分重要的作用。城市的交通状况，制约着城市经济的建设。城市道路的建设有限与车辆的增加无限导致了城市交通拥挤。自从开始使用计算机控制系统后，不管在控制硬件里取得了什么样的进展，交通控制领域的控制逻辑方面始终没能取得重大突破。
自从交通灯出现至今，其内部的电路控制系统不断的被改进，设计方法也多种多样，从而使交通灯显得更加智能化、科学化、简便化。随着电子和计算机技术的发展，电子电路分析取得了突破性的进展，电子设计自动化成为现代电子控制系统的主要部分，这些为交通灯电路设计奠定了扎实的基础。
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。
信号灯的出现，使交通得以有效管制。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做了明确的规定。绿灯是通行的信号，面对绿灯的车辆可以通行。红灯是禁止信号，面对红灯的车辆必须在停车线停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线。
随着经济发展，道路拥挤现象越来越严重，造成的经济损失越来越大。现在的交通系统已不能满足经济发展的要求。在交通中引入了单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口，交通灯在运行效率上有很好的效益、更加节约资源，在一定程度上降低了工作人员的劳动强度。
1 设计内容
1.1 设计任务
（1）设计一交通灯控制系统，控制东西方向的红黄绿灯及南北方向的红黄绿灯。
（2）可实现手动和自动控制。P1.0=0自动控制，P1.0=1手动控制。手动控制时，开关（P1.1）当P1.1=0，各方向均为红灯，当P1.1=1时，各方向均为黄灯闪烁。（3）自动控制时，实现东西绿灯亮5s，南北红灯亮5s；东西黄灯亮3s，南北红
灯亮3s；东西红灯亮5s，南北绿灯亮5s；东西红灯亮3s，南北黄灯亮3s；
1.2 应用与意义
当前，在世界范围内，一个以微电子技术，计算机通讯技术为先导；一个以信息技术及信息产业的信息革命。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效地发挥其作用是一个热门话题。这次的设计只要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯的只能化管理，从而可以便捷的的控制车辆的通行，实现交通秩序的稳定，提高人们出行的安全性。
2 总体方案设计
方案一：采用40脚、片内带4kB Flash ROM的STC89C51单片机作为控制核心，采用四组高亮红、绿、黄三种颜色的发光二极管作为东西南北四个路口的通行指示灯。采用两组一位共阴极数码管作为四个路口的通行倒计时显示器，由于显示时间是一位数，所以数码管显示采用静态显示方式，这样可以实现较小的电流能得到较高的亮度。方案一结构框图如下所示，按照这种结构设计，单片机端口资源刚好满足要求。
方案一各部分解释：
1.C89C51RC的引脚双列直插40只引脚按其功能来分，可分为3类：
（1）电源及晶振引脚：Vcc、GND；XTAL1、XTAL2。
（2） I/O口引脚：P0、P1、P2、P3。
（3）控制引脚：P1.0～P1.7
2.两组数码管：显示时间
3.四组红黄绿灯组
方案二：采用40脚、片内带8kB Flash ROM的AT89S52单片机作为控制核心，采用四组高亮单色发光二极管作为东西南北四个路口的通行指示灯，采用两组
8*8点阵作为四个路口的通行倒计时显示器，点阵显示采用动态扫描方式。
方案二各部分解释：
1.AT89S52的引脚双列直插40只引脚按其功能来分，可分为3类：
（1）电源及晶振引脚：Vcc、GND；XTAL1、XTAL2。
（2）I/O口引脚：P0、P1、P2、P3。
（3）控制引脚：P1.0～P1.7,RXD、TXD。
2.两组8*8点阵：显示时间
3.四组红黄绿灯组
4.两个74HC573：包含八进制3态非反转透明锁存器。
两种方案的特点比较如下：方案一具有电路简单，设计方便，显示亮度高，耗电较少，可靠性高等特点；方案二的图案显示逼真，单片机占用端口资源少，缺点是需要大量的硬件，电路复杂，耗电量大，不太适合于模型制作；可见方案一优于方案二，因此本设计选用方案一：采用数码管静态显示的方案进行设计。
方案一结构框图
方案二结构框图
3 电路原理图的设计
采用LED的交通灯控制系统电路图，系统由控制模块、交通灯显示模块、时间显示模块、电源输入模块四部分组成。
3.1 控制模块
（1）控制模块电路3-1所示。主控制器采用STC89C51RC。
3-1控制模块电路
STC89C51RC的晶振及复位电路按任务要求设计电路，元器件参数如图3-1所示，晶振T1的频率为12MHZ。P1.2～P1.4是控制东西方向的红黄绿灯，P1.5～P1.7是用于控制南北方向的红绿灯。P0口、P2口分别是控制南北方向和东西方向的数码显示。由于STC89C51RC是片内4KB的Flash程序存储器，所以片内外存储器选择引脚VDD接+5V电源。
（2）STC89C51RC各引脚
1、增强型CPU，单时钟，机器周期，指令代码完全兼容传统8051
2、工作电压：5.5V
3、工作频率范围：0～35MHZ，相当于普通8051的0～420MHZ
4、应用程序空间：4KB
5、通行I/O，复位后为：准双向口/弱上拉可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过100Ma
7、ISP/IAP，无需专用编辑器，无需专用仿真器，可通过串口（RXD/P3.0，TXD/P3.1）直接下载用户程序。
9、内部集成MAX810专用复位电路（晶振频率在24MHZ以下时，要选择高的复位门槛电压，如4.1V以下复位，晶振频率在12MHZ以下时，可选择低的复位门槛电压，如3.7V以下复位，复位脚接1K电阻接地）
10、内置一个对内部Vcc进行掉电检测电路，可设置为中断或复位，5V单片机掉电检测门槛电压为4.1/3.7V附近
11、时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器，用户在下载程序时，可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟。常温下内部R/C振荡器频率为：4MHZ～8MHZ。精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准
12、2个16位定时器（与传统8051兼容的定时器/计数器，16位定时器T0和T1）
14、外部中断I/O口有5路，支持传统的下降沿中断或低电平触发中断。RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR的DISRTO位可打开或关闭该功能。DISRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。
ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。
PSEN：程序储存允许（PSEN）输出时外部程序存储器的读选通信号，当AT89S51由外部程序存储器取指令时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN信号。
EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器，EA端必须保持低电平。
XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
3.2 交通灯显示模块
交通灯显示模块如图3-2所示。交通灯采用高亮共阴红黄绿三色发光二极管，实现车辆南北通行，东西车辆停止或者实现车辆南北停止，东西车辆通行。
3.3 时间显示模块
车辆通行剩余时间显示模块如图3-3所示。
路口通行剩余时间采用高亮红色共阳LED发光二极管显示时间。
3.4 电源电路
电源电路如图3-4所示。整个系统采用电源电压+5V。
3.5 全红灯报警电路
电路如图3-5所示。当四个路口的交通灯全为红灯时，发出报警声，提醒工作人员检查电路及元器件。这个属于硬件扩展部分，目的是提高交通灯控制系统工作的可靠性，使系统调节车辆运输更加安全，也便于工作人员提前知道系统出现问题，便于维修，节约劳动成本。
3-2交通灯显示模块
3-3时间显示模块电路
图
3-4
图3-5
4 系统软件设计
4.1 延时子程序
延时子程序只要负责赋值后，初值减1，直到减为0，当重新赋值，重复以上动作。这是因为机器送数是很快的，系统来不及反应，人的肉眼无法识别出来，加上这段延时程序，可以是灯的闪烁时间达到肉眼可以识别的程度。流程图如图4-1
图4-1延时程序流程图
通过中断程序，实现对交通灯的延时功能，实现交通灯的交替亮灭，使车辆正常通行。中断程序实现了南北红灯从8s开始倒计时，东西绿灯从5s开始倒计时，之后黄灯从3s倒计时；东西红灯从8s开始倒计时，南北绿灯从5s开始倒计时，之后黄灯从3s倒计时。实现了软件上的扩展，在实现原有功能的前提下，使系统更加的完善，更加符合交通运输的要求。流程图如图4-2
图4-2中断流程图
void int1() interrupt 1
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
time++;
if(flag==0)
{
if(time==20)
n1=1;
if(time>40)
{n1=0;
time=0;
}
}
if(flag==1)
{ if(time%20==0)
{ t1--;
t2--;
if(time==100)
{n0++;
t2=3;
}
if(time==160)
{n0++;
t2=8;
t1=5;
}
if(time==260)
{n0++;
t1=3;
}
if(time==320)
{ n0=0;
time=0;
t1=8;
t2=5;
}
}
}
}
4.3 主程序
主程序主要负责总体程序的管理，包括人机的管理与初始化两部分。在这次设计中采用了动态扫描方式。主程序的流程图如图4-3所示。
图4-3主程序流程图
5 系统调试
5.1 调试所用的软件
（1）Kei uVision3,主要是负责软件的输入及其调试，其软件截图如图5-1所示。
图5-1
（2）Protel 99 SE,主要是负责编辑电路及电路的仿真等，其软件截图如图5-2所示。
（3）STC-ISP，负责将以编程好的程序下载到单片机最小系统中，其软件截图如图5-3所示。
图5-2
图5-3
5.2 调试过程遇到的问题
（1）交通灯显示正常，但是数码管显示不正常。
解决方法：经过用万用表测量各条电路中的电流就电压值，知道是三极管的
插脚放置的位置不对，经过网上查询三极管的插脚放置方法，重新调整焊接，经过测试数码管正常工作。
（2）交通的的显示没有实现其预定的功能
解决方法：经过软件测试，证明是程序缺陷，通过软件调整程式，使其实现所要求的功能。
（3）蜂鸣器当红灯全红时，不响
解决方法：经过用万用表测试电流与电压，发现其焊点不牢、电路断路，通过重新焊接，接接通电路，使其达到所需的功能。
5.3 综合调试效果图
（1）自动控制部分
(2)手动控制部分
6 总结
交通灯控制在交通系统中有着举足轻重的地位。本次课程设计主要是基于单片机交通灯控制系统的设计。主要步骤有：系统方案的设计、系统硬件设计、软件编程与仿真调试等。通过完成这次设计，使其实现了一下功能：（1）通过交通灯方案的设计，实现了东西方向和南北方向的通行和停止状态和时间的分配；
（2）以STC89C51RC单片机为核心的硬件系统，实现了手动控制与自动控制。手动控制实现了检测违规传感信号，蜂鸣器发出声音，提醒工作人员维修系统；自动控制实现了输出控制交通灯亮灭的状态及数码管的倒计时显示。
（3）在车辆通行系统中采用模糊控制方法，因此在设计时序调查车辆通行状况，在通过单片机控制器的相关算法以此来确定交通灯的亮灭时间。
谢辞
通过交通灯控制系统的设计，让我对单片机有了更深一步的了解。单片机的重点主要在于相关算法的计算，从而进行相应的编程，我们学习理论上的知识，有时很难与实际联系，只有通过把所学的知识应用到实际中，编程只有在经常的学习以及应用中才能得到提高，有时理想中的编程不一定能实现我们想要的功能，只有通过不断的调试，方能使软硬件实现协调。在设计电路中，首先要先画电路图进行仿真，之后再腐蚀铜板，得到所需要的电路。但是的到的电路可能与所画的电路存在区别，可能是铜板在腐蚀过程中出现问题或者是在焊接过程中出现问题，在仿真过程中不成功的电路也有可能因为芯片本身的特性而成功。所以，在设计过程中，需考虑芯片的选择及电路图的画法。
通过本次课程设计，巩固了单片机的基础理论知识。在开始课程设计的时候，先将实习所需的知识先温习了一遍，这样可以唤醒所学的知识，对老师所讲的也能理解的更深刻一些，对后来的设计起到了很大的作用。通过对芯片的选择，浏览了很多芯片说明书，关于芯片引脚有了更加清晰的了解。其次学习了LED、单片机、导线等各种功能的电路。课程设计，通过选择的题目，根据任务，运用所学的知识完成。这并不是在课堂上单纯的听听，或者课后的深入理解，这是理论联系实际的过程。理论知识往往是在一些理想状态下的假设，而实际的动手操作则完全不同，需要考虑实际中的很多问题，解决理论没有提到的很多问题。有些知识在理论中没有错，但在实际中却行不通。
总而言之，在这次课程设计中学会了从不同的角度思考同一个问题，提出不同的解决方案，提高了解决实际问题的能力。
参考文献
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[12]曹天汉，单片机原理与接口技术，电子工业出版社，2006
附录
附录一：源程序代码
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit k0=P1^0;
sbit k1=P1^1;
uchar zid[]={0xdb,0xd7,0x6f,0xaf};//自动控制时的四种状态
uchar shoud[]={0xb7,0xff};//黄灯亮、灭
uchar s0[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //数码管显示0到9
uchar s[10]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6}; //数码管显示0到9
uchar flag,n0,n1,t1=8,t2=5;
uint time;
void delay(uint xms)//延时程序
{
uint i,j;
for(i=xms;i>0;i--)
{
for(j=110;j>0;j--);
}
}
void main()
{ TMOD=0x01;
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1;
ET0=1;
while(1)
{
if(k0==0)
{delay(10);
if(k0==0) //自动控制{ flag=1;
TR0=1;
P1=zid[n0];
P0=s0[t1];
P2=s[t2];
delay(1);
}
}
else //手动控制
{
if(k1==0)
{
delay(5);
if(k1==0) //全红
{P1=0xcf;
P0=0xff;
P2=0xff;
TR0=0;
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
delay(1);
}
}
else //黄灯闪烁
{flag=0;
TR0=1;
P1=shoud[n1];
P0=s0[0];
P2=s[0];
delay(1);
}
}
微型计算机原理及应用课程设计说明书 交通灯控制系统设计 班级：1401班 姓名： 学号： 指导教师： 日期：2016年6月
一．课程设计目的： 在车辆日渐增多的今天，人们也越来越关注交通问题，而交通灯在安全行车过程中无疑起着十分重要的作用。现在交通灯一般都设在十字路口，用红、绿、黄三种颜色的指示灯和一个倒计时的显示计时器来控制行车, 对一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用, 但根据实际行车过程中出现的情况, 主要有如下几个缺点: 1、车道轮流放行时间相对固定, 不能根据实际情况中两个车道的车辆多少来设置改变通行时间；2、没有考虑紧急车辆通过时, 两车道应采取的措施。譬如, 有消防车通过执行紧急任务时, 两个车道的车都应停止, 让紧急车辆通过。因此如何合理高效地利用交通灯指示交通情况，是一个亟需解决的问题。 交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。红灯停，绿灯行的交通规则。广泛用于十字路口,车站, 码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯, 交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示，时间程序自动控制、倒计时显示，所有这些，都是以计算机为基础的。还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。或者给红绿色盲声音警示的人性化设计。现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节，比如对闯红灯的车辆进行拍照。当某方向红灯亮时，此时相应的传感器开始工作，当有车辆通过时，照相机就把车辆拍下。 要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义 二．课程设计内容： 设有一个十字路口，1、3为南北方向，2、4为东西方向。初始为四个路口的红灯全亮，之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车；延时一段时间后，1、3路口的绿灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3 路口黄灯亮，后1、3路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车；延时一段时间后，2、4 路口的绿灯熄灭，而绿灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3路口红灯亮，而2、4路口黄灯亮，再切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。 三．问题分析及硬件介绍： 本次课程设计的内容为利用8086、8255等接口，实现控制十二个二极管亮灭的过程。需要PC机一台，8255并口：用做接口芯片。LED：共12个LED灯。还有8086芯片，8253a定时器等器材. 将8086和74273、74154和8255连接起来.需用到8255的六个输出端口。所以要求8255工作在方式0，因为二极管是共阳的，所以输出低电平二极管才会亮。8086用作cpu，三个74273是锁存器，锁存地址。 用软件proteus7.8画出电路图，加载程序到8086cpu，进行模拟。 系统硬件设计
本科毕业论文（设计） 题目: 基于51单片机红外感应家用小 夜灯的设计 院系：物理与电子信息科学系 专业：电子信息科学与技术 姓名： 学号： 指导教师：周鸿武 教师职称：讲师 填写日期：2011年5 月 10 日
摘要 本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。 人体都有恒定的体温，一般在37度左右，所以会发出特定波长的红外线，人体辐射的红外线的中心波长为9～10um，而热释电红外传感器的波长灵敏度在0.2～20um范围内几乎稳定不变，所以实际系统中常采用的是热释电红外传感器。热释电传感器主要是以非接触的形式对人体辐射的红外线进行检测，将检测到的红外光谱转变成微弱的电信号，然后通过放大电路将微弱的电信号放大，最后经单片机处理以达到驱动电路从而使感应灯发光的效果。 本设计主要包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行发光电路、发光器控制电路等部分组成。软件部分主要是延时程序的设计，处理器采用51系列单片机AT89C51，整个系统是在系统软件的控制下工作的。 关键词：单片机；红外传感器；数据采集；发光电路
Abstract This system uses a pyroelectric infrared sensor, its make simple, low cost, installation are more convenient and more stable performance, strong anti-jamming capability, high sensitivity, safe and reliable. The human body has a constant temperature, be in commonly 37 degrees or so, so will issue certain wavelengths of infrared radiation infrared center for 9 ~ 10um wavelength, and pyroelectric infrared sensor sensitivity in the wavelength of 0.2 ~ 20um range almost constant, so actual system often USES is pyroelectric infrared sensors. Pyroelectric non-contact sensor is mainly by the form of human radiation of infrared testing, detect the infrared spectrum into a weak signal, and then by amplifying circuit will weak signal amplifier, finally SCM processing to achieve driving circuit is thus make induction lamp glow effect. This design includes two parts and the design of hardware and software. Hardware part includes single-chip microcomputer control circuit, infrared sensor circuit, drive execution shine circuit, lighter control circuit components. Software part mainly delay program design, the processor by 51 series microcontroller AT89C51, the whole system is under control work in the system software. Keywords: PIC, Infrared sensor, Data acquisition, Luminous circuit
交通灯控制器的设计 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
电子设计自动化实训说明书 题目：交通灯控制器的设计 系部：信息与控制工程学院 专业：电子信息工程 班级： 06级1班 学生姓名: 朱清美学号: 015 指导教师:张建军 2009年12月21日 目录 1摘要............................................................... 2设计任务与要求..................................................... 3设计原理及框图..................................................... 4单元电路设计及仿真调试............................................. 状态控制器的设计................................................ 状态译码器设计及仿真调试........................................ 定时系统设计及仿真调试.......................................... 秒脉冲发生器设计................................................ 5个人总结 (14) 6参考文献........................................................... 1摘要： 分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。关键词：交通控制交通灯时间发生器定时器1 引言随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道
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.
华北水利水电学院 院系：机械学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 59班 学号： 200905918 姓名：杨亚坤 指导老师：雷冀南 2012年5月11日
目录 目录 (2) 2、设计要求 (3) 二、交通管理的方案论证 (3) 三、总体方案设计 (4) 1．系统框图 (4) 2.工作原理 (4) 2.1、正常模式 (4) 3.计时控制方案 (6) 4.显示控制方案 (6) 四、芯片的选择与简介 (6) 3. 80C51单片机的外接晶体引脚 (7) 4. 80C51单片机的控制线 (7) 5. 80C51单片机复位方式 (7) 五系统电路设计 (8) 1.电路原理图 (8) 3.单片机最小系统 (9) 4.显示部分 (10) 6.主程序模块 (10) 7.显示程序模块 (11) 七、结论 (11) 八、参考文献 (12) 附录2：电路原理图 (18) 一、课程设计任务书及计划书
1 、设计目的及任务 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的内容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 课程设计任务:根据给定的模拟交通灯控制任务要求选择合适的单片机和其他电子元器件，进行系统硬件电路设计和软件编程，根据系统制作并调试系统电路板，使之实现任务要求。 2、设计要求 （1）运用所学的知识设计一个交通灯控制系统。 （2）上电的时候南北方向的红灯亮30秒；东西方向的绿灯亮30秒，黄灯秒闪5秒。再接下来东西方向的红灯亮30秒；南北方向的绿灯亮30秒，黄灯秒闪5秒。如此循环。 （3）各种信号灯所亮的时间由数码管显示出来。 （4）外接4个控制按钮，分别实现紧急模式、夜间模式、主干道绿灯支道红灯模式、管理模式。 二、交通管理的方案论证 东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。设南北道比东西道的车流量大，指示灯燃亮的方案如表2。 表2说明：
基于单片机的声光控制模拟路灯 （程序部分） 前言：单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。本次我们采用at89c51单片机设计一种基于单片机控制的声光控制模拟路灯。该灯有声控，光控，声光同时控制楼道灯三种模式，经过调查，现在绝大多数小区的楼道灯都是纯电路形式实现声光控制的，这较之智能控制缺乏功能多样性，稳定性，而未来肯定是智能化的天下，所以我们用单片机模拟这一个多功能灯的系统。 关键字：单片机，at89c51，智能社区，楼道灯 目录： 一、设计目的 (2) 二、总体设计 (2) 方案选择： (2) 三、硬件设计 (3) 原理说明： (3) 四、软件设计 (3) 主要程序清单： (3) 程序框图： (5) 五、实验结果 (6) 六、总结 (6)
通过此次设计，主要是为了巩固我们的单片机相关知识及对单片机的相关应用，培养电子系统设计与实践的能力，学会设计使用简易的声、光传感器，并能用这些传感器设计一个声光控制的路灯（楼道灯）。 完成功能： 1）、声控灯模式。当传感器接收到声音信号时，单片机控制灯亮，并在5秒后灯自动熄灭。 2）、光控等模式。当光电传感器接收到为暗光时，灯自动点亮，接收到为亮光时，等自动熄灭。 3）、楼道灯模式。声光控制结合，即模拟当天暗并且楼道里有人走过的时候灯自动点亮5秒后熄灭。 二、总体设计 此次设计的声光控制灯包括三个基本模块，即声音处理模块、光处理模块、单片机小系统。总体设计框图如下： 图1、总体设计框图 方案选择： 1）、单片机部分。由于此次设计对单片机的要求较低，所以我们选择最为常用的at89c51单片机作控制部分。 2）、声控部分 一：选择专用的声音传感器模块来完成，能得到正确的波形、电压、频率等参数，且设计电路简单省事，但成本较高。 二：用驻极体话筒通过相应的信号处理电路对声音信号进行处理，成本较低，但电路设计麻烦。 综上所述：我们选择方案二，因为此次设计对声音信号的波形等参数要求较小，只要单片机接收到并能判断为高电平即可。 3）、光控部分 一：用光敏二极管作光电元件，光敏二极管对光转换为相应的电流。 二：用光敏电阻作光电元件，光敏电阻对光转换为相应的电阻。 综上所述：我们选用光敏电阻作光控部分的核心元件，因为光敏二极管转换成的是电流，而我们需要判断的是电压信号，将电流转换为电压信号的电路较复杂。
虚拟仪器课程设计——基于LabVIEW的交通灯设计 专业： ： 学号： 一、课题研究背景和意义 近年来，在快速城市化进程和经济发展的影响下，机动车辆已成为普遍的代
步工具，交通负荷越来越重，交通问题成为困扰许多大城市发展的通病，已成为日趋严峻的国际性问题。其中，十字路口则是造成交通堵塞的主要”瓶颈”。交通信号灯成为了维护交通秩序的必备工具。交通信号灯的使用有效减小了交通拥堵维护交通顺畅。 此次课设的题目的是设计交通信号灯。在设计的过程中了解了交通灯的显示规则，增强了加强交通安全的意识，其次运用已学知识设计信号灯便于更好的掌握labview软件的使用，培养综合应用所学知识来指导实践的能力。 二、程序设计思路 通过采用基于虚拟仪器的交通灯系统设计，自动控制十字路口四组红、黄、绿交通灯和四组人行道暗、绿状态的转变，指挥着行人和车辆的安全运行，实现十字路口的自动指挥和改善交通管理。绿灯亮时，允许车辆和行人通行。红灯亮时，禁止车辆和行人通行，为交通安全提供保障。同时会有时间的显示。 程序采用条件结构，做五个分支，分别对应五种运行模式： 正常运行：在正常运行模式中，再用时钟信号做选择条件做四个分支，实现交通信号的循环变换，控制逻辑顺序如下： （1）南北红和东西绿（30秒）； （2）南北红和东西黄（05秒）； （3）南北绿和东西红（30秒）； （4）南北绿和东西黄（05秒）； 东西禁行：东西方向亮红灯禁止通行，南北方向亮绿灯允许通行。 南北禁行：东西方向亮绿灯允许通行，南北方向亮红灯禁止通行。 两向禁行：东西南北方向全亮红灯禁止通行。 检修：把信号灯全部熄灭。 在各运行模式中，每个条件结构里的程序基本相同：用需要点亮的灯与布尔真常量连接，不需要点亮的与布尔假常量连接，而两方向灯的时间显示器则用一定的值减去输入的时间量，以实现倒计时的功能。 2.1前面板的设计 本设计中前面板需要用20盏灯、4个时间显示器、1个菜单下拉列表、1个
引言 随着城乡的经济发展，车辆的数量在迅速的增加，交通阻塞的问题已经严重影响了人们的出行。 现在的社会是一个数字化程度相当高的社会，很多的系统设计师都愿意把自己的设计设计成集成电路芯片，芯片可以在实际中方便使用。随着EDA技术的发展，嵌入式通用及标准FPGA器件的呼之欲出，片上系统(SOC)已经近在咫尺。FPGA/CPLD 以其不可替代的地位及伴随而来的极具知识经济特征的IP芯片产业的崛起，正越来越受到业内人士的密切关注。FPGA就是在这样的背景下诞生的，它在数字电路中的地位也越来越高，这样迅速的发展源于它的众多特点。交通等是保障交通道路畅通和安全的重要工具，而控制器是交通灯控制的主要部分，它可以通过很多种方式来实现。在这许许多多的方法之中，使用FPGA和VHDL语言设计的交通灯控制器，比起其他的方法显得更加灵活、易于改动，并且它的设计周期性更加短。 城市中的交通事故频繁发生，威胁着人们的生命健康和工作生活，交通阻塞问题在延迟出行时间的同时，还会造成更多的空气污染和噪声污染。在这种情况下，根据每个道路的实际情况来设置交通灯，使道路更加通畅，这对构建和谐畅通的城市交通有着十分重要的意义。
第一章软件介绍 1.1 QuartusⅡ介绍 本次毕业设计是基于FPGA下的设计，FPGA是现场可编程门阵列，FPGA开发工具种类很多、智能化高、功能非常的强大。可编程QuartusⅡ是一个为逻辑器件编程提供编程环境的软件，它能够支持VHDL、Verilog HDL语言的设计。在该软件环境下，设计者可以实现程序的编写、编译、仿真、图形设计、图形的仿真等许许多多的功能。在做交通灯控制器设计时选择的编程语言是VHDL语言。 在这里简单的介绍一下QuartusⅡ的基本部分。图1-1-1是一幅启动界面的图片。在设计前需要对软件进行初步的了解，在图中已经明显的标出了每一部分的名称。 图 1-1-1 启动界面 开始设计前我们需要新建一个工程，首先要在启动界面上的菜单栏中找到File，单击它选择它下拉菜单中的“New Project Wizard”时会出现图1-1-2所显示的对话框，把项目名称按照需要填好后单击Next，便会进入图 1-1-3 显示的界面。
目录 1．硬件设计方案............................................... - 3 -1.1总方案设计 (3) 1.2中央处理单元 (4) 1.3红、绿、黄灯显示部分 (4) 1.4时间显示部分 (4) 1.5按键部分 (5) 2．主要电路原理分析和说明 ..................................... - 6 -2.1红、绿、黄灯显示电路.. (6) 2.2时间显示电路 (6) 2.3按键电路 (8) 2.4时钟及复位电路， (9) 其电路原理图如图2.4所示 (9) 2.5完整电路原理图 (9) 2.6单片机相应管脚及功能说明 (12) 3.软件设计流程及描述......................................... - 14 - 3.1程序流程图 (14) 4.调试....................................................... - 16 -（1）硬件调试 (16) （2）软件调试 (16)
5.结束语..................................................... - 17 - 6.参考文献................................................... - 17 - 7.附录....................................................... - 19 - 1.源程序代码 (19) 2.实物图 (22)
电子信息工程专业CDIO三级项目项目设计说明书（2011/2012学年第二学期） 项目名称：DSP应用系统 题目：DSPICETEK—f2812B控制交通灯 专业班级：电子信息工程 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计周数：2周 设计成绩： 2012年7月6日
目录 1、项目设计目的 (2) 2、项目设计正文 (2) 2.1硬件设计 (2) 2.1.1总体方案设计 (2) 2.1.2 数码管驱动显示电路设计 (3) 2.1.3交通灯亮灭控制电路设计 (3) 2.2项目软件设计 (6) 2.2.1软件系统分析 (6) 2.2.2 软件系统设计 (7) 2.2.3 软件系统实施 (7) 2.2.4软件开发环境的使用 (8) 3、项目设计总结 (10) 4、参考文献 (12) 5、附录： (11)
1、项目设计目的 本学期我们主要学习了DSP 硬件方面的一些基本原理，对于如何通过软件来控制DSP 从而实现我们最终的需求，还不是很了解。本次设计的目的就是基于TMS320CF2812平台的进行C 语言编程，了解软件编程开发的基本流程，以及软硬件是如何共同协调工作从而实现最终的控制的。熟练掌握TMS320F2812控制交通灯方法，树立正确的设计思想提高分析问题与解决具体问题的能力。并通过此次项目设计熟练软件CCS 的操作和使用，能够实现程序的编译、运行以及烧写。 2、项目设计正文 2.1硬件设计 2.1.1总体方案设计 本次设计过程中主要利用了F2812的通用I/O 来实现对东西南北方向红绿黄灯亮灭的控制，以及数码管显示的控制。而实现定时的操作主要通过通用定时器0的中断调用来实现。硬件设计的总体框图如图1所示。 图1 硬件设计总体框图 2.1.1.1 F2812 GPIO 介绍 TMS320F2812 DSP 有多达56个通用数字量输入输出端口（GPIO ），其中绝大部分是通用I/O 和专用功能复用引脚。数字量I/O 端口模块采用一种灵活配置的方法控制服用引脚功能，GPIOMUX 寄存器用来选择F2812的引脚操作模式，可以通过该寄存器独立设置每个引脚的功能。如果选择数字量I/O 模式，可以通过GPxDIR 寄存器配置数字量I/O 的方向，并通过GPxQUAL 进一步消除数字量I/O 引脚的噪声信号。此外，处理器提供GPxSET 和GPxCLEAR 寄存器对数字量进行置位和清零，还可以通过GPxDAT 寄存器独立读/写I/O 信号。 2.1.1.2 定时器0及其中断介绍 DSP GPIOA 最 小 系 GPIOB 统 数码管驱动电路 发光二极管显示电路 数码管显示电路
摘要 在今天的交通情况下,很多路口都出现拥堵与秩序混乱的情况,由此可见交通灯在生活中的重要性。我们本次课程设计的题目就是交通灯控制器设计,要求设计并制作主/支交通信号灯控制器。我们小组成员通过共同交流与努力,完成了仿真图的设计、电路板的焊接、原理图的绘制。在由主干道与支干道汇成的十字路口,主、支道分别装有红、绿、黄三色信号灯,并完成数码管的置数。 通过本次课设,我们小组成员对数字电路的知识有了更深刻地了解。明白了在课设的各个阶段,我们都必须对元器件的原理非常了解。
目录 1 设计内容及要求 (1) 2 方案论证 (1) 3 单元设计电路 (2) 3、1 总原理 (2) 3、2 控制电路 (3) 3、3 时钟产生电路 (3) 3、4 显示电路 (4) 3、5 器件 (5) 3、5、1可预置的十进制同步计数器74LS160 (5) 3、5、2 3 线－8 线译码器74LS138 (5) 3、5、3双时钟方式的十进制可逆计数器74LS192 (bcd,二进制) (6) 3、5、4 七段码译码器CD4511 (6) 4 组装及调试 (7) 4、1 通电前检查 (7) 4、2 通电检查 (7) 4、2、1 555电路模块的检查 (7) 4、2、2 CD4511的检查 (7) 4、2、3 74LS192的检查 (8) 4、2、4 控制电路及相关门电路的检查 (8) 4、2、5 发光二极管的检查 (9) 4、3 结果分析 (9) 5 设计总结 (10) 5、1 体会 (10) 5、2 设计电路的特点与方案的优缺点 (11) 5、3 改进方法 (11) 参考文献、附录Ⅰ、附录Ⅱ.................................................................. 错误!未定义书签。
课程设计报告 华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 电子信息工程2011 仅发布百度文库，版权所有.
单片机课程设计 一、设计题目、要求 题目：声控灯设计 要求：A.使用单片机实现声控灯 B.当说话声音大于一定程度时，发光二极管显示，延时大于1秒 二、设计框图 1、硬件框图 三、方案设计 如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。 四、硬件原图设计
五、程序流程图 六、仿真图 仿真结果如下：当S2关闭
当S3关闭 七、制作
八、调试 流水灯制作完成后，我们对它进行了调试，一开始灯不停地闪，无法接受到声音信号。后来，我们对PCB进行了检查，发现有放大电路的集电极连接线断路了，导致声音信号没法被芯片接收到。我们迅速的电路进行了修复。修复后，电路能够顺利的进行工作了。 九、心得体会 回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功。 在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。比如在调试的时候，程序老是不稳定中断服务程序有时执行一次，有时又执行两次，开始我以为是板子受环境影响。后来在网上百度才知道是软件问题，是我忘了在执行中断服务程序时候把相应的中断关了，导致在执行中断服务程序时易受影响执行两次或两次以上。在这个发现问题之后，我在中断服务程序中关了相应的外中断之后。问题就解决了，下载程序到板子之后，运行就正常了。
摘要 本课题设计一款基于单片机的楼道内声控灯及报警系统，主要由声控灯和意外紧急报警两部分组成。声控灯部分是通过声音传感器进行声音检测，然后经单片机进行处理，实现灯的开关智能控制。报警部分主要由蜂鸣器和按键组成，当声控灯出现故障时，通过触动按键实现蜂鸣器报警进行维修提示。硬件电路包括单片机最小系统电路、声音传感器检测模块、按键模块、LED显示模块、蜂鸣器报警电路模块；软件部分主要通过C程序的编程实现等灯的亮灭，然后通过发光二极管显示出来，通过按键操作实现报警功能。设计中结合硬件、软件的分步调试，达到要求的控制效果。当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明。当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。当出现故障时，可触动按钮，进行报警维修。声控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。 关键词:单片机；声控灯；报警系统；声音传感器；蜂鸣器
Abstract This project is based on single-chip design a voice-activated light and alarm system in the building, by voice-activated lights and emergency alarm which two key components.V oice-activated light partly through sound sensors for sound detection, and then single-chip processing, realization of intelligent control for the light switch.Alarm part consists mainly of beeper and keys, when voice-activated lights fail, through touches the pressed key realization light buzzer alarms for maintenance tips.The hardware circuit consists of single chip microcomputer minimum system circuit, sound sensors module, keys module, LED display module, a buzzer alarm circuit module;Software part mainly accomplished by programming of C programs such as destroy the light of lights, and then through the led display,Alarm functions are realized by key operation.In the design of combination of hardware and software debugging step by step, meet the requirements of control effect.When people walk through the stairs, when making footsteps or other sound, stair lights will automatically light up and lighting.When people enter the House or get out of the apartment, corridor lamp delay automatically turns off after a few minutes.When a failure occurs, you can touch a button and alarm servicing.V oice-activated inertia switch applies not only to the residential area of the building, but also to factories, office buildings, school buildings and other public places, it is of small size, pleasing in appearance, making easy, reliable and so on. Keywords:microcontroller; voice-activated light and alarm system; sound sensors; buzzer
交通灯控制器课程设计说明书课程设计说明书 学生姓名：____________ 学号：________________ 学院：_______________________________________ 专业：_______________________________________ 题目：_____________ 交通灯控制器_____________ 指导教师：职称：
2010年1月15日 目录 1、实验任务 (3) 2、实验目的 (3) 3、设计方案 (3) 4、参考电路设计 (4) 5、实验仪器设备 (9) 6、实验心 得 (10)
一.实验任务 设计一个交通灯控制器，具体要求如下： 1、以红，黄，绿三种颜色的发光管作为交通灯。绿灯亮表示可以通行, 红灯 亮表示禁止通行.黄灯亮表示未通过的车辆禁止通行. 2、每次放行时间为30秒，红转绿或绿转红时，需黄灯亮5秒作为过度。 二.实验目的 1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程。 2、学习使用PROTEL软件绘制电路原理图和印刷版图。］ 3、掌握应用EWB对设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确 性。 三.设计方案 交通灯控制器参考方案 图1 图1为交通灯控制器的一个参考设计方案。在这一方案中，系统主要由控制器.定时器?脉冲信号发生器.译码器?信号灯组成。 TL.TY为定时器的输出信号，ST为控制器的输出信号。 当车道绿灯亮时，定时器开始记时，当记时到30秒时，TL输出为1,否则，TL=0； 当车道黄灯亮后，定时器开始记时，当记时到5秒时，TY输出为1,否则，TY=0；
ST 为状态转换信号，当定时器数到规定的时间后，由控制器发出状态转 换信号，定时器开始下一个工作状态的定时计数。 控制状态为: 表1 ?状态转换 表 图2画出了控制器的状态转换图，图中TY 和TL 为控制器的输入信号, ST 为控制器的输出信号。 00 .01 . 11. 交通信 号灯 有四个状态, 用SO. 来表 SI. S2 ? S3 示，并且分别 分配 编码状态为
单片机课程设计报告名称：音乐盒 院系：惠州学院电子科学系 班级：05电气 学生姓名：陈文志 同组姓名：周俊锋、张少威 日期：2008年12月
1、设计方案 设计一个基于MCS-51系列单片机的音乐盒，利用试验板上的开关，按开关切换演奏出不同的乐曲。蜂鸣器发出某个音调，与之相对应的LED亮起。使用两个按键，一个用来切换歌曲，另一个切换八路LED的变化花样。 2、实现功能： 1）电路有两种工作模式：演奏音乐模式和花样灯模式。 演奏音乐模式：演奏完整的一首的歌曲，八路LED随着音乐变化。 花样灯模式：八路LED变化出各种花样，蜂鸣器随着发出“嘀嘀”声 2）按下按键1进入演奏音乐模式，再按切换歌曲，共两首歌曲。 3）按下按键2进入花样灯模式，再按切换LED花样，共四种花样。 此电路的程序只占用了1K左右，可编制更多的音乐和LED花样，使系统的功能更加强大。 3、硬件电路设计 电路原理图
由于51单片机的电流驱动能力较弱，而蜂鸣器的工作电流为几十MA，故驱动蜂鸣器需用一个pnp三极管。单片机给P3.0低电平，则蜂鸣器开；给高电平则蜂鸣器关。 LED接到单片机的P1口，拉低IO口，可使LED亮起。 两个按键的一端接单片机的IO口，另一端接地。不按下去时与按键相连的IO口被单片机内部上拉电阻拉高，按下则与之相连的IO口变成低电平，引发单片机中断。 4、软件设计 程序设置了两个标志——count1和count2，分别初始化为1和0。按键1使得count1在1和2之间切换，按键2使得count2在1~4之间切换。程序检测count1的值，count1等于1时播放第一首歌曲，等于2时播放第二首。另一方面根据count2的值来切换LED 的花样。Count1和count2的值是互斥的，设置count1等于1、2时，count2同时设置为0；设置count2等于1~4时，count1也同时设置为0。 歌曲简谱的编码规则： do re mi fa so la si分别编码为1~7，重音do编为8,重音re编为9，停顿编为0。播放长度以十六分音符为单位（在本程序中为165ms），一拍即四分音符等于4个十六分音符，编为4,其它的播放时间以此类推。音调作为编码的高4位，而播放时间作为低4位，如此音调和节拍就构成了一个编码。以0xff作为曲谱的结束标志。 举例1：音调do,发音长度为两拍，即二分音符，将其编码为0x18。 举例2：音调re,发音长度为半拍，即八分音符，将其编码为0x22 歌曲播放的设计。先将歌曲的简谱进行编码，储存在一个数据类型为unsigned char 的数组中。程序从数组中取出一个数，然后分离出高4位得到音调，接着找出相应的值赋给定时器0，使之定时操作蜂鸣器，得出相应的音调；接着分离出该数的低4位，得到延时时间，接着调用软件延时。 确定定时器0对应于音调的初值： 假设要得到500HZ的声音。500HZ的声音信号每个周期为2ms，即2000us。假设单片机采用12MHZ的晶振，每个机器周期的时间为12/12M=1 us。故单片机操作（对与蜂鸣器相连的IO口取反）一次蜂鸣器的时间间隔为2000us/1us/2=1000个机器周期，故给工作在方式1的定时器0赋的初值为TH0＝（65536-1000）/256，TL0=(65536-1000)%256。
2012年电子技术课程设计说明书题目：7 智能交通灯控制器的设计（A） 学生姓名：张鲜艳 学号： 0407 院（系）：电气与信息工程学院 专业：自动化 指导教师：辛登科 2012 年 12 月 4日
目录 74LS08、74LS32、74LS04简要说明....................... 错误!未定义书签。 CD4511简要说明....................................... 错误!未定义书签。 4 74HC190 简要说明................................... 错误!未定义书签。 5 元器件清单............................................. 错误!未定义书签。 6 调试过程及测试数据（或者仿真结果）..................... 错误!未定义书签。 通电前检查........................................... 错误!未定义书签。 通电检查............................................. 错误!未定义书签。 按钮开关的检查................................... 错误!未定义书签。 CD45111模块的调试............................... 错误!未定义书签。 NE555单元电路的调试............................. 错误!未定义书签。 74LS04非门的调试................................. 错误!未定义书签。 74LS32非门的调试................................. 错误!未定义书签。 发光二极管的调试................................. 错误!未定义书签。 结果分析............................................. 错误!未定义书签。 7 小结：................................................. 错误!未定义书签。 8 设计体会及今后的改进意见............................... 错误!未定义书签。 体会................................................. 错误!未定义书签。 本方案特点及存在的问题............................... 错误!未定义书签。 改进意见............................................. 错误!未定义书签。