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单片机交通灯实验报告

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交通灯控制系统设计 院 系： 电子电气工程学院 专 业: 电气自动化 班 级： P10电气四班 成 员： 王 帅、茹旭桐、夏 振、薛佳佳、 魏光琪、刘昌爽 指导老师：李 * 淄博职业学院 1 交通灯控制系统设计实验 一．设计目的 1. 通过本次课程设计进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理，巩固和加深“单片

机原理与应用”课程的基本知识，掌握电子设计知识在实际中的简单应用。 2. 综合运用“单片机原理与应用”课程和先修课程的理论及生产实际知识去分析和解

决电子设计问题，进行电子设计的训练。 3. 学习电子设计的一般方法，掌握AT89C52芯片以及简单电子设计过程和运行方式，

培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计能力。 4. 通过计算和绘制原理图、布线图和流程图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养电子设计的基本技能。 5. 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发单片机应用系统全过程，为今后从事的工作打基础。

二．设计要求 1.利用单片机的定时器定时，实现道路的红绿灯交替点亮和熄灭。 2.以AT89C52单片机为核心，设计一个十字路口交通灯控制系统。用单片机控制LED灯模拟交通信号灯显示。假定东西、南北方向方向通行（绿灯）时间为25秒，缓冲（黄灯）时间5秒，停止（红灯）时间35秒。 3.南北方向、东西方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。

三．实验原理 1.基本原理 主体电路：交通灯自动控制模块。这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时计数器、外部中断扩展等组成。 本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计，用P1口作为输出。程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮。然后南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，60秒后东西方向黄灯闪亮5秒后南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。重复执行。倒计时用到定时器T0，用P2口作为LED的显示。二位一体的LED重复执行60秒的倒计时。作为突发事件的处理，本设计主要用到外部中断EX0。用一模拟开关作为中断信号。实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。 2.芯片AT89C52

AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL淄博职业学院 2 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 主要功能特性： • 兼容MCS51指令系统 • 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM • 32个双向I/O口 • 256x8bit内部RAM • 3个16位可编程定时/计数器中断 • 时钟频率0-24MHz • 2个串行中断 • 可编程UART串行通道 • 2个外部中断源 • 共6个中断源 • 2个读写中断口线 • 3级加密位 • 低功耗空闲和掉电模式 • 软件设置睡眠和唤醒功能 四． 实验流程图 （一）实现方法 （1）在设计中利用软件程序延时的方法来控制红（绿）的亮的时间。考虑延时时间较长所以先用T0产生终端然后通过计数的方法来实现延时。利用Ｐ１口的P1.1、P1.2、P1.3作为红绿灯控制端口。 （2）南北向的绿灯连在一块，东西向的红灯连在一块，他们一块与P1.1相连。同样南北向的红灯连在一块，东西向的绿灯连在一块，他们一块与P1. 2相连，四个黄灯连在一块与P1.3相连。 （二）流程图 淄博职业学院

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五．硬件设计

1．单片机的结构 单片微机(Single-Chip Microcomputer)简称为单片机。它在一块芯片上集中成了中央处理单元CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时/计数和多功能输入/输出I/O口,如并行口I/O、串行口I/O和转换A/D等。就其组成而言，一块单片机就是一台计算机。由于它具有体积小、功能强和价格便宜等优点，因而被广泛地应用于产品智能化和工业控制自动化上。 2．主要元器件选择 （1）. 开关管的选择：BUTTON按钮 （2）. LED发光二极管 LED－RED， LED－YELLOW ，LDE－GREEN （3）. 二位一体数码管 7SEG-MPX2-CAT-RED:共阳数码管（红色） （4）. PN4249:驱动三极管 （5）. AT89S51系列单片机 3．设计显示部分 LED数码显示部分。LED数码显示部分由七段数码显示管组成。 发光二极管显示原理： 发光二极管是采用砷化镓、镓铝砷和磷化镓等材料制成，其内部结构为一个PN结，具

开 始 南北红东西绿 30s倒计时显示 黄灯亮5s 南北绿东西红

黄灯亮5s 25s倒计时显淄博职业学院

4 有单向导电性。发光二极管在制作时，使用的材料不同，那么就可以发出不同颜色的光。 当定时器定时为1秒，时程序跳转到时间显示及信号灯显示子程序，它将依次显示信号灯时间 ，同时一直显示信号灯的颜色，这时在返回定时子程序定时一秒，在显示黄灯的下一个时间，这样依次把所有的灯色的时间显示完后在重新给时间计数器赋初值 ，重新进入循环。 六．软件设计

1．单片机中断系统基本结构 中断是一项重要的计算机技术，是处理正常工作与紧急状态的好办法，是实现人机实时交互的重要途径，在单片机应用系统中，中断技术得到了广泛应用。下面详细介绍单片机中断系统基本结构、与中断相关的特殊寄存器的设置及中断应用系统编程方法。 当CPU查询到系统有中断请求时，如果系统处于中断允许状态，CPU将停止当前的工作，响应中断请求，转向中断服务，中断服务完成后，返回原程序继续执行当前任务，这叫单片机中断。 8051系列单片机中断系统结构如图3.7所示。能让CPU产生中断的信号源叫中断源。8051单片机有NT0、INT1、T0、T1、TI、RI六个中断源，但只有EX0、ET0、EX1、ET1、ES五个向量,下面简要介绍六个中断源。

图：单片机中断系统基本结构 INT0、INT1：外部中断源，由P3.2和P3.2引脚输入。具有低电平和脉冲两种触发方式，在每个机器周期的S5P2采样引脚信号，如有效则由硬件将它的中断请求标志IE置1，请求中断。当CPU响应中断时，由硬件复位。 T0、T1：定时/计数器中断，当定时/计数器产生溢出时，置位中断请求标志TF请求中断处理。 RI、TI：串行中断，RI是接收，TI为发送。单片机串行口接收到一个字符后RI置1，

1IT0=0IT0=1

TIRI

IT0=1IT0=0TCONIE0TF0IE1TF1TIRI

IT0=0ET0EX0

EX1ET1ESEA

中断优先级

1IP淄博职业学院

5 发送完一个字符TI置1。值得注意的是，RI、TI在响应中断后，必须由用指令将其复位。 中断响应： CPU在执行程序的过程中，在每个机器周期的S5P2对中断标志位按中断优先级进行查询，一旦查询到有中断请求，CPU只要不在执行同级或高级的中断服务程序和当前指令（RETI指令或访问IE、IP的指令除外）执行完毕两种情况，则响应中断。如果当前正在执行的指令是RETI或访问IE、IP的指令，则当前指令执行完毕后，CPU才可响应中断。中断响应时间可以从中断信号被查询开始算起，中断响应时间在以下三种情况下，响应时间还会更长： ① CPU正在执行一个比要响应的中断源优先级相等或更高的中断源的中断服务程序，此时须等到中断服务程序执行完毕才可中断响应。 ② 正在执行的当前指令不是在最后一个机器周期，只有指令执行完后才响应中断。 ③ 如果当前执行的是RETI或访问IE、IP的指令，则当前指令执行完毕后，CPU需再执行一条指令才可以中断响应，因此附加等待响应时间不会超过5个机器周期。 中断入口： 单片机响应中断后，将转向特定的入口进行中断服务，单片机的中断入口地址如表3.2所示。 中 断 源 入 口 地 址 IE0（外部中断0） 0003H TF0（定时器0溢出中断） 000BH IE1（外部中断1） 0013H TF1（定时器1溢出中断） 001BH RI+TI（串行口中断） 0023H 表3.2 MCS-51单片机中断服务程序入口地址表

从表中可以看出，两相邻中断源的入口地址间隔为8个单元。这意味着如果要把中断源对应的中断服务程序从入口地址开始存放，则程序的长度不能超过8个字节，否则会影响到下一个中断源的入口地址的使用。而通常的情况下，中断服务程序的长度不止8个字节，因此，常见的处理方法是：在入口地址处存放一条无条件转移指令，通过这条转移指令转向对应的中断服务程序入口，中断服务程序以RETI为结束。 中断请求的撤销： CPU响应中断请求，在中断返回（RETI）之前，该中断请求应被撤除，否则会引发另一次中断。

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单片机课程报告设计--交通信号灯模拟控制系统设计

单片机课程报告设计--交通信号灯模拟控制系统设计

单片机课程报告设计题目：交通信号灯模拟控制系统设计专业：电子信息科学与技术班级：学号：姓名：指导老师：年月日※※※※※※前言※※※※※※本课程设计的目的和意义本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。

该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

*******目录*******一、设计要求二、设计内容三、交通信号灯模拟控制系统设计程序流程图四、交通信号灯模拟控制系统原理图五、交通信号灯模拟控制系统主程序六、运行步骤七、检测与调试八、课程设计体会九、参考文献十、说明一、设计要求：交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间。

用8051做输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。

二、设计内容：因为本课程设计是交通灯的控制设计，所以要了解实际交通灯的变化情况和规律。

假设一个十字路口为东西南北走向。

初始状态0为东西红灯，南北红灯。

然后转状态1东西红灯，南北绿灯通车，。

过一段时间转状态2南北绿灯灭，黄灯闪烁几次，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，东西绿灯灭，闪几次黄灯，南北仍然红灯。

最后循环至状态1。

注意：.双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，公用负端。

当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。

三、交通信号灯模拟控制系统设计程序流程图四、交通信号灯模拟控制系统主程序ORG 0000HSJMP A3ORG 0030HA3: MOV SP,#60H ;设栈指针初值MOV A, #24HMOV P1, ASETB P3.2CLR P3.3CLR P3.4SETB P3.5 ；全部红灯亮MOV R4,#00H ；显示0秒MOV R7,#00H ；显示0秒MOV R2,#03HLCALL XI ；调用子程序A2 : MOV A,#0CHMOV P1,ASETB P3.2SETB P3.3CLR P3.4CLR P3.5 ;东西红灯，南北绿灯MOV R4,#14H ; 显示20秒LOOP2 : MOV R2,#03HLCALL XIDJNZ R4,LOOP2 ;判断20秒显示时间到否MOV R2,#03HLCALL XILOOP8: MOV R2,#03H ；南北黄灯闪3次LCALL XIMOV R4,#05H ；设南北黄灯亮长显示5秒SETB P3.2CLR P3.3A1: MOV A,#14HMOV P1 ,ASETB P3.4CLR P3.5 ；东西红灯，南北黄灯MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAY ；调用延时子程序MOV A ,#04HMOV P1 ,ACLR P3.4CLR P3.5 ；东西红灯，南北不亮即意思要南北黄灯闪烁MOV R2 ,#01H ；定时LCALL DELAYDJNZ R4,LOOP8 ；判断南北黄灯闪烁，显示5秒到否？MOV A, #61HMOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4SETB P3.5 ；东西绿灯，南北红灯MOV R4,#14H ；显示20秒LOOP3:MOV R2,#03HLCALL XIDJNZ R4,LOOP3 ；判断20秒显示时间到否MOV R7,#05H ；设东西黄灯亮长显示5秒SETB P3.5A0: MOV A,#0A2HMOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4 ；东西黄灯，南北红灯MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAYMOV A,#20H ;MOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4 ；南北红灯，东西不亮即意思要东西黄灯闪烁MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAYDJNZ R7,A0 ；判断东西黄灯闪烁，显示5秒到否？LJMP A2 ；循环回状态1，即东西红灯，南北黄灯DELAY: PUSH 2PUSH 1PUSH 0 ；进栈DELAY1: MOV 1,#00HDELAY2:MOV 0,#0B2HDJNZ 0,$ ；判断是否运行完0B2HDJNZ 1,DELAY2DJNZ 2,DELAY1POP 0POP 1POP 2 ；出栈DJNZ R2 ,DELAY ；判断R2是否运行完RET ；返回主程序XI: MOV A,R4MOV B,#10DIV ABMOV R6,AMOV DPTR,#TABMOV A,BMOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AMOV R7,#0FHH55S: DJNZ R7,H55SMOV A,R6MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AMOV R7,#0FHH55S1: DJNZ R7,H55S1LCALL DELAYRETTAB:DB 0fch,60h,0dah,0f2h,66h,0b6h,0beh,0e0hDB 0feh,0f6h,0eeh,3eh,9ch,7ah,9eh,8ehEND五、交通信号灯模拟控制系统原理图设计的连线图提示：(1) 完整的DVCC实验箱面板（2）硬件电路连接说明六、运行步骤：①8051 P1.0—P1.7、P3.2—P3.5依次接发光二极管L1—L12。

(完整版)基于单片机的十字路口交通灯设计毕业设计

(完整版)基于单片机的十字路口交通灯设计毕业设计

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摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往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软硬件结合，加以完善。

十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。

那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。

交通信号灯控制方式很多。

本系统采用MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P3口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P1口输出，显示时间通过P0口输出至双位数码管）。

本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。

关键词：单片机；交通灯AbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, the application of SCM is going deep, driving the traditional detection techniques to renew day by day. In the real-time examination and in the automatic control monolithicintegrated circuit application system, the monolithic integratedcircuit often took a core part uses. The monolithic integratedcircuit aspect knowledge is only insufficient, but should also act according to the concrete , to be improved.The intersection vehicles shuttle, the pedestrian is bustling,car dealership traffic lane, person sidewalk, methodical. Then depending on what to realizes this orderly order? the trafficlights on the automatic control system. There are great number kindsof modes to control the traffic lights. The system uses a seriesof MCS-51 as the center AT89C51 single-chip device designed tocontrol the traffic lights, so as to realize the function of settingred, green light time by 8051 chip’s P3 port according to the actualtraffic flows, lighting the red-light and green-light by turn andlighting the yellow-light to warm while 5 seconds left(outputtingthe traffic light signal by P1,outpuing the time by P0 and showingthe time on double-digits nixie tube). Short of the design cycle, ,easy maintenance, the expansion of powerful is this system.Key words:SCM; MCU; traffic light目录中英文摘要························1 设计要求·························２设计目的·························3 方案比较、设计与论证···················4 原理分析·························4.1 交通灯显示时序的理论分析···············4.2 交通灯显示的理论分析·················5 程序设计流程图······················6 总体设计与电路图·····················6.1 芯片选择·······················6.2 设计电路图 (1)6.3 PROTEUS仿真图： (1)6.4 交通灯程序 (1)7 仿真测试、数据及结果分析 (1)8 总结与展望 (1)致谢 (2)参考文献： (2)附录 (2)1 设计要求1.1 程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s，后东西段通行、南北段禁止60s，依此循环。

51单片机红绿灯设计报告

51单片机红绿灯设计报告

3.硬件设计 .................................................................................................................................2 3.1 硬件选型.....................................................................................................................2 3.2 系统硬件电路原理详图 .............................................................................................4 3.3 实际连线详图 .............................................................................................................5 3.3.1 共阴极数码管原理图以及四位数码管引脚图 ...............................................5 3.3.2 红绿灯模拟仿真电路 .......................................................................................5 3.3.3 51 单片机主控实物图以及原理图 ..................................................................5
1.1 课程设计制作题目及要求
基于触摸屏的交通灯控制系统实训报告

基于触摸屏的交通灯控制系统实训报告

基于触摸屏的交通灯控制系统实训报告一、引言本文是基于触摸屏的交通灯控制系统实训报告，旨在介绍该系统的设计和实现过程，以及测试结果和总结。

交通灯控制系统是城市交通管理的重要组成部分，通过科技手段提高其智能化和效率化，可以更好地服务于人民群众。

二、系统设计1. 系统结构本系统由触摸屏、单片机、继电器等组成。

触摸屏负责用户输入指令，单片机负责接收指令并控制继电器实现红绿灯切换。

2. 硬件设计本系统采用STM32F103C8T6单片机作为主控芯片，触摸屏采用3.5寸TFT液晶显示屏，继电器采用SRD-05VDC-SL-C型号。

其中，STM32F103C8T6具有良好的性能和稳定性，在嵌入式领域广泛应用；TFT液晶显示屏具有良好的显示效果和易于操作的特点；SRD-05VDC-SL-C型号继电器具有小巧轻便、响应速度快等优点。

3. 软件设计本系统采用Keil5编译器进行开发，主要分为触摸屏驱动程序、单片机控制程序和继电器控制程序。

触摸屏驱动程序负责读取用户输入指令并传输给单片机；单片机控制程序负责接收指令并根据指令控制继电器实现红绿灯切换；继电器控制程序负责控制继电器的开关，实现红绿灯切换。

三、系统实现1. 硬件连接将STM32F103C8T6单片机与TFT液晶显示屏、继电器连接，具体如下：- STM32F103C8T6单片机的PA0引脚连接到TFT液晶显示屏的XPT2046触摸芯片的CLK引脚；- STM32F103C8T6单片机的PA1引脚连接到TFT液晶显示屏的XPT2046触摸芯片的DIN引脚；- STM32F103C8T6单片机的PA2引脚连接到TFT液晶显示屏的XPT2046触摸芯片的CS引脚；- STM32F103C8T6单片机的PA3引脚连接到TFT液晶显示屏的DC 引脚；- STM32F103C8T6单片机的PA4引脚连接到TFT液晶显示屏的RST 引脚；- STM32F103C8T6单片机的PA5、PA6、PA7引脚分别连接到TFT 液晶显示屏的RGB引脚；- STM32F103C8T6单片机的PB0、PB1、PB10、PB11引脚分别连接到继电器控制信号的IN1、IN2、IN3、IN4引脚。