单片机课程设计报告--带计时的交通灯的实现.docVIP

单片机应用技术 课程设计论文 论文题目：带计时的交通灯的实现 学 院 汽车学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 2011级04班 姓名学号 崔晓晨201105820403 吴佳怡201105820406 王金石201105820401 成 绩 2013年 12月 4日 【摘要】 本设计是设计一款基于单片机的带计时的交通灯，主要是十字路口的交通灯的实现。其中的单片机是控制的核心，通过P口送出信号去控制相应的交通灯及计时用的数码管。本报告简要介绍了基于单片机技术的计时交通灯的原理，并根据系统的基本原理制作出了仿真模型。本控制系统主要由以下几个模块组成：数码管显示模块、交通灯运行模块以及单片机控制模块。单片机控制模块的采用AT89S51芯片，并配以单片机的最小系统电路，晶振模块、复位模块，通过P2口控制红绿灯的点亮，通过P1口控制数码管的计时显示。红黄绿交通灯采用发光二极管，并采用驱动芯片7404驱动其亮灭，数码管的驱动采用两片具有译码与驱动双重功能的CD4511芯片。本设计采用了Protues7.8版仿真软件对其进行仿真，实现了与Keil软件的联合调试。 关键词：单片机；AT89C51；交通灯；数码管显示；Proteus仿真；Keil软件 目 录 1 设计任务 1 2 系统硬件设计 2 2.1 器件选择 2 2.2 硬件原理图 2 3 系统软件设计 3 3.1程序设计思路 3 3.2软件流程图...........................................4 3.3软件清单 5 4 设计总结 6 参考文献 7 附1：源程序代码......................................... ...8 附2：系统原理图............................................ 10 1 设计任务 任务要求： 设计制作一个模拟的十字路口交通信号灯控制系统，要求： 1、 正常情况下东西与南北两个方向轮流点亮红、绿信号灯，每次持续时间60s，中间有3s的黄灯过渡。 2、 东西、南北两个方向各设一个紧急切换按钮。某方向按钮按下时，该方向紧急切换为绿灯，以利于特种车辆通过。 3、 用数码管显示已点亮灯的剩余时间。 本小组人员分工： 崔晓晨：程序设计，软件仿真 吴佳怡：参与程序设计，整理报告 王金石：搜集参考材料，帮忙整理报告 2 系统硬件设计 2．1 器件选择 AT89C51单片机及其最小系统，红、黄、绿3种颜色的发光二极管各4个，LED数码管2个，译码驱动芯片CD4511 2个,驱动芯片7404 6个，电阻若干 2.2 硬件原理图 图2.2.2 51单片机及其最小系统 3 系统软件设计 3.1程序设计思路 系统正常运行时，十字路口交通灯的执行情况是：东西方向绿灯，南北方向红灯60秒，接着黄灯3秒，然后东西方向红灯，南北方向绿灯60秒，再黄灯3秒；之后循环这个过程。 若出现紧急状况，则需紧急切换,（正常情况下紧急开关是断开的）：若此时十字路口为东西方向绿灯，南北方向红灯，一切换，P0.0=1（按下紧急开关P0.0），经程序判断后会跳转，判断P0.1的值（开关P0.1开与断）；P0.1=0，程序顺序执行，使交通灯切换到东西红灯，南北绿灯；直到P0.1=1，交通灯才会再次切换回来。 3.2软件流程图 3.2软件清单 软件名称 软件功能 Keil uVision4 编写程序并调试 Proteus7.8 单片机及其外围电路仿真 Word 文字编辑，流程图、原理框图绘制 4 设计总结 本设计比较简单，只是东西、南北方向轮流点亮信号灯，且都持续60s，中间一个3s黄灯过渡，另外一个东西、南北方向的紧急切换按钮。硬件电路只有三个模块，比较简单；软件采用定时器延时的方法，即通过单片机内部定时器T0产生中断来实现；紧急切换按钮接在P0.0、P0.1上，通过在主程序中查询这两个端口的状态来决定是否进行紧急切换。功能简单，可以说相对较少，还可以改善。例如，增加人行道的信号灯；使红绿灯持续点亮的时间不一致，可以切换不同的时间，以适应路况；延时方法改为软件延时，先编写1s的子程序，再循环，等等，我们的设计还有很大的提升空间。学无止境，并且人的潜力是无限的，以上所说的几个功能是非常那个值得我们继续研究，学习的。 还有，这次报告中的程序、原理框图，我们没有用专业绘图软件，只用了Word