基于单片机的交通灯控制系统设计--课程设计 毕设论文.docVIP

河南理工大学 单片机课程设计报告 交通灯控制系统设计 摘要 这次设计的主要任务是设计一个单片机控制的交通灯控制系统的设计。首先设计出各个功能模块，再搭建出完整的硬件系统，选好合适的单片机型号并依照硬件连接图设计出相应的软件系统，通过编译软件（WAVE6000）编译出可执行的目标文件，最后作出原理图并在仿真软件（PROTEUS）上仿真出设计结果。其实编译软件有很多种，比如配硬件仿真软件PROTEUS本身就可以进行编译，这也是我后来才知道的。 设计的具体要求主要有以下几点： 1．A道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A放行5分钟（调试时改成5秒钟），B道上放行4分钟（调试时改成4秒钟）。 2．一道有车而另一道无车（实验时用开关K0和K1控制），即当A道有车B道无车，按K0键可以控制交通灯系统让A道立即放行B道禁止；当B道有车A道无车,按K1键可以控制交通灯系统让B道立即放行A道禁止。 3．有紧急车辆通过时，按开关K2可以控制系统能禁止普通车辆通行，即A、B道均为红灯。 4．绿灯转换成红灯时黄灯亮一秒钟。 以上的各种要求我都已经完成（在上个学期），后来因有时间重做了，有了充分的时间思考程序的改进工作，我就又加上了时间调整模块，加上了三个键，一个时间调整切换键、一个加一键还有一个减一键。能够方便的进行时间的调整，显示多长的计时时间都可以。一来有更高的实用性，二来又锻炼了自己英勇单片机的能力。 新加的有三个键，那就是K3、K4、K5。当K3第一次按下式，系统置于调时状态，这是可以调整南北红东西绿的时间，第二次按下时可以调整东西红南北绿的时间，第三次按下时，就推出了调时模块了。 目录 1概述 3 1.1单片机的结构 3 1.2单片机的产生和发展 3 1.3单片机的应用领域 4 2系统总体方案及硬件设计 6 2.1 系统总体方案 6 2.2单片机选择 6 2.3时钟电路模块 7 2.4复位电路模块 8 2.5交通灯连灭控制电路模块 8 2.6时间显示模块 9 2.7键盘扫描控制模块 10 2.8时间调时模块 11 3软件设计 13 3.1主程序 13 3.2中断服务程序 15 3.3显示子程序 16 3.4其他程序段 16 4 PROTEUS仿真 17 4.1交通灯转换状态 17 4.2调时状态 18 5课程设计体会 19 参考文献 19 附1：程序原代码 20 附2：系统原理图 30 1概述 本次设计主要是利用单片机制作一个交通灯控制系统并由此加深我们对单片机的各种模块的理解和应用能力。比如这次设计就用到了单片机的数码管显示模块，键扫描模块，单片机的中断服务系统（包括定时器中断合外部中断），四个并行I/O口的输入/输出功能等。而要想灵活的应用这些这些功能，不仅要对软件要有一定的理解能力，还有对硬件有一定的了解。首先说说单片机。 1.1单片机的结构 单片机实际上是微型计算机的一种，自从它问世以来，人们对它不断地改进，应用在现代化社会的各个方面。单片机有体积小．价格低廉，开发较为容易，可根据需要制作成各种智能控制器以代替人工操作，实现自动化和智能化。 单片机实际上是小型简单化的个人计算机(Pc)，它由这样几个部分构成：CPU(进行运算和控制)、RAM(进行数据存储)、ROM(进行程序存储)、输入/输出设备(例如串行口、并行口等)。在个人计算机上，这些部分被分成若干块芯片，安装在一个称之为主板的印刷线路板上。而在单片机，这边部分(甚至还有A/D利D/A等)，全部被集成到一块电路芯片中了所以就称为为单片机。器节后框图如下1所示： 图1 1.2单片机的产生和发展 单片机（MicroController Unit，MCU）是一种能进行数学和逻辑运算，根据不同使用对象完成不同控制任务的面向控制而设计的集成电路。由intel公司发明，后来把核心技术转让给了世界上的许多小公司。在我国流行的是ATMEL公司的89C51、89C52、89S51等，它们都是SISC（复杂指令集单片机）的结构AVR是atmel公司生产的8位单片机，采用RISC（精简指令集单片机）的结构，而PIC是microchip公司的产品。80年代，世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机，约有几十个系列，300多个品种，此时的单片机均属于真正的单片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统，甚至还有一些带A/D转换器的单片机，功能越来越强大，RAM和ROM的容量也越来越大，寻址空间甚至可达64kB，可以说，单片机发展到了一个全新阶段，应用领域更广泛，许多家用电器均走向利用单片机控