【论文】交通灯设计.docVIP

目 录 1 摘要 3 2 任务分析与设计思路 3 2.1 任务分析： 3 2.2 设计思路 4 3 总体设计 5 3.1 单片机内部资源分布图： 5 3.2 硬件原理框图： 5 3.3 软件结构框图： 6 3.4 软硬件分工 6 4 详细设计 6 4.1 设计电路： 7 4.2 交通灯电路： 7 4.3 倒计时显示电路： 7 5 仿真电路及效果图： 8 5.1 仿真电路： 9 5.2 仿真效果： 9 6 软件框图 12 6.1 主程序流程图： 12 7 程序及注释 13 7.1 主程序: 13 8 调试与运行 15 9 心得体会 15 10 设计资料及参考文献 16 摘要 在日常生活中，交通管理交通、调协车辆的一个便捷的手段，起着很大的作用。各种交通工具、行人都要根据交通灯的变化来决定是否前行，通行的时间的规定协调了它们的步伐，极大的减少了由于交通混乱引起的各种事故的发生。因此，一个完善的交通系统中，交通灯是必不可少的设备，一个完善的交通灯程序会更有效的管理当前道路中出现的实际情况，使车辆、行人的行进变得更顺畅、更和谐。  东西南北各三盏灯，每三盏分别为红、黄、绿三种颜色，总共十二盏灯，而实际情况下，东西方向灯亮灭一致，南北方向灯亮灭一致，故只需要按东西为一组，南北为一组，两组交错亮灭来设计控制系统，即可达到交通灯系统的控制目的。根据以上分析那么只需要控制东南或者西北六盏灯亮灭规律就能实现控制，另外两组对应一致就行了。根据设计要求，要求东西或者南北通行25秒，红绿灯切换中间黄灯闪烁5秒。那么要求绿灯亮放行，放行线，绿灯持续亮（通行时间）25秒，黄灯亮（警告提醒时间）5秒，红灯亮禁止通行，禁止线，为了简化设计，也为25秒。切换过程东西南北均为黄灯闪烁。 设计思路 基于完成以上任务分析，结合所学有关知识，尤其是本学期所学关于单片机的中断系统和定时/计数器的相关知识及应用，我们知道对于红、绿、黄两组各三盏灯的控制，可以通过把这六盏灯分别接到单片机的六个输出引脚，若用P1口进行输出，则分配如下： 通过对P1口P0~P5编程从而实现控制。而时间的各盏灯的熄灭时间的延时情况，则用定时/计数和中断结合应用实现控制。 而输出的时间显示则每个方向分别用两个发光二极管显示，十位接在P0口，个位接在P2口，对P0口P2口编程即可实现控制。 总体设计 单片机内部资源分布图： 硬件原理框图： 3、软件结构图： 软件结构框图： 软硬件分工 硬件实现实物连接，软件与硬件连接相对应，通过编写程序，使硬件实现期望的功能。说的形象些，软件相当于其内在本质功能，而硬件是将该功能表现出来，让人们可见罢了。 详细设计 本设计使用的单片机为AT89C51。AT89C51是带有4K字节闪存的低电压高性能微处理器。其主要特性：与MCS-51 兼容 　　·4K字节可编程FLASH存储器 　　·寿命：1000写/擦循环 　　·数据保留时间：10年 　　·全静态工作：0Hz-24MHz 　　·三级程序存储器锁定 　　·128×8位内部RAM 　　·32可编程I/O线 　　·两个16位定时器/计数器 　　·5个中断源 　　·可编程串行通道 　　·低功耗的闲置和掉电模式 　　·片内振荡器和时钟电路 倒计时显示电路： 该显示装置选用七段数码管来显示交通灯转换的剩余时间，根据控制要求，每个路口需要两个数码管，这样四个路口就要求八个数码管。有序AT89C51单片机的I/O作为输出时，具有较强吸收电流能力，因此我们可以选用共阳型数码管，这样由单片机的I/O就可以直接驱动，从而简化硬件电路的设计。四个路口倒计时显示被置在同一时刻显示相同的数字，期中P0口用来显示时间的十位，P2口用来显示时间的个位。电路如下图所示 仿真电路及效果图： 仿真电路： 仿真效果： 东西黄灯5s, 南北黄灯5s 东西红灯25s, 南北绿灯25s 东西黄灯5s, 南北黄灯5s 东西红灯25s, 南北绿灯25s 5、元件清单： 名称 件数 参数 选择理由 电阻 8 10K 限流，以免烧坏数码管 发光二极管 12 3色 便于仿真显示 AT89C51 1 4K闪存 低电压，高性能八位微处理器 七段显示数码管 8 常用数字显示，便于仿真 开关 3 特殊情况使用 软件框图 主程序流程图： 程序及注释 主程序: ORG 0000H AJMP STAT ORG 0100H STAT: SETB EA SETB EX0 SETB IT0 SETB EX1