毕业论文（设计）基于STC89C51单片机的交通灯设计V1.3说明书.docVIP

摘 要 一个完整的交通灯相当于一个简单的单片机系统，该系统有交通灯设置电路、单片机、显示电路等构成。信号灯控制的实现是通过电路与汇编程序的结合来完成，其中信号灯的模拟采用了发光二极管，发光二极管有熄灭、点亮和闪烁三种信号，其中闪烁信号的产生运用了延时程序来实现，而时间倒数方面引进了数字显示，克服了人们在等待时的心急的心情减少了红灯未灭，闯红灯的现象电路部分是汇编程序的设计与调试都在KEIL上完成的虚拟元件来代替系统功能设计完善，采用AT89C51单片机为核心，具有实用，方便，灵活的特点。随着电子技术的广泛应用，车辆日益增多将成为一种发展趋势，所以要有一套安全可靠的交通指示灯。关键字：AT89C51LED显示交通灯 目 录 4 1.1 设计题目及要求 4 1.2 备选方案设计与比较 5 1.2.1方案一 5 1.2.2方案二 5 1.2.3方案三 5 1.2.4各方案分析比较 5 第二部分 系统硬件平台的设计 6 2.1 总体设计方案说明 6 2.1.1 设计原理分析 6 2.2 单片机概述 7 2.2.1 单片机处理器 7 2.3 硬件电路的设计 10 2.4 时钟电路设计 10 2.4.1 时钟电路及参数计算 10 2.4.2 工作原理和功能说明 8 2.5 复位电路设计 8 2.5.1 复位电路及参数计算 8 2.5.2 工作原理和功能说明 8 第三部分 系统软件的设计与实现 9 3.1 程序框图及主程序流程图 9 3.1.1 软件设计思路 9 3.1.2 程序框图如图5所示 9 3.1.3 主程序设计 9 3.1.4 定时中断子程序 10 3.2 十字路口交通灯仿真 10 3.2.1 仿真软件简介 10 3.2.2 仿真电路图 11 3.2.3 仿真结果（附图） 12 第四部分 安装调试与性能测量 13 4.1 电路安装 13 4.2 系统软件、硬件调试 14 4.2.1 调试步骤及测量数据 14 4.2.2 故障分析及处理 14 参考文献： 15 课程设计总结 15 注：报告正文的排版： 15 第一部分 设计任务 1.1 设计题目及要求 1、通过单片机课程设计，熟练掌握单片机C语言的编程方法，将理论联系到实践中去，提高我们的动脑和动手的能力。 2、通过交通信号灯控制系统的设计，掌握定时/计数哭的使用方法，和简单程序的编写，最终提高我们的逻辑抽象能力。 3、在十字路口的东西和南北两个方向都各有红、黄、绿三个信号灯。红、黄、绿交通灯的变化规律为1）南北方向的绿灯、东西方向的红灯同时亮0秒2）南北方向的绿灯灭、黄灯亮5秒，同时东西方向的红灯继续亮3）南北方向的黄灯灭、红灯亮，同时东西方向的红灯灭、绿灯亮，持续0秒4）南北方向的红灯继续亮，同时东西方向的绿灯灭、黄灯亮5秒5）转1）重复。RAM，及计数器。若用该方案，可提供较多I/O口,但操作起来稍显复杂。 方案二的优点是电源系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。完全采用点阵式LED显示实现复杂，且须完成大量的软件工作；但功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等。直接在I/O口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的口资源还比较多，我们使用四个按键，分别是K1、K2、K3、K4。 方案三的优点是电源采用单片机控制模块提供电源，具有使用方便，节约成本。采用数码管与点阵LED相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出等，为方便观看并考虑到现实情况，用数码管与LED灯分别显示时间与提示信息。这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。直接在I/O口线上接上按键开关，设计时精简和优化了电路。 综合以上所述，权衡利弊，第三种方案可互补一二方案的优缺，我们决定采用方案三以实现系统的显示功能。由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故可以直接在I/O口线上接上按键开关，故选择方案三。 第二部分 系统硬件平台的设计 2.1 总体设计方案说明 2.1.1 设计原理分析 图1 十字路口交通图 首先了解实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口如上图所以，为东南西北走向。初始状态0为东西南北都红灯亮。然后转状态1东西绿灯通车，南北红灯亮。过一段时间后，转状态2，东西绿灯灭，黄灯闪几下，南北还是红灯。再转状态3，南北绿灯通车，东西红灯亮。过一段时间后转状态4，南北绿灯灭，闪几个黄灯，东西还是为红灯亮，一段时间后，又循环至状态1。 1、列出交通信号灯的状态表如下：（其中，1代表灯亮，0代表灯灭） 状态 北 西 南 东 绿黄红 绿黄红 绿黄红 绿黄红 0 001 001 001 001 1 001 100 001 100 2 001 010 001 01