1、 - 1 - 课程设计报告 姓 名: 学 号: 专业班级: 2010 级测控技术与仪器 题 目:基于单片机原理的交通信号灯设计 - 2 - 二一一年七月 目录目录 一、设计目的一、设计目的 2 2 二、设计任务和要求二、设计任务和要求 2 2 三、设计原三、设计原理分析理分析 2 2 四、硬件资源及其分配四、硬件资源及其分配 3 3 五硬件图五硬件图 6 6 六、程序框图六、程序框图 7 7 七、程序七、程序 8 8 :八、调试运行八、调试运行 1313 九、仿真截图九、仿真截图 1313 十、设计心得体会十、设计心得体会 1515 - 3 - 一、设计目的一、设计目的 1、通过单片机课程设计
2、,熟练掌握汇编语言的编程方法,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/计数器及中断的使用方法,和简 单程序的编写,最终提高我们的逻辑抽象能力。 二、设计任务和要求二、设计任务和要求 任务:任务:设计一个能够控制十二盏交通信号灯的模拟系统 要求:要求: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,并用 LED 灯显示倒计时间。1、东西绿灯亮,南北红灯亮 2、黄灯亮 3、东西红灯 亮,南北绿灯亮 三、设计原理分析三、设计原理分析 1、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:
3、为东西绿灯亮,南北红灯亮;然后转状态 1: 东西绿灯亮黄灯亮,南北红灯亮黄灯亮;过后转状态 2:东西红灯亮,南北绿 灯亮;再转状态 3:东西红灯亮黄灯亮,南北绿灯亮黄灯亮。一段时间后,又 循环至状态 0。中间可通过中断按钮产生中断,跳入中断程序执行中断。 列出交通信号灯的状态表如下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) 状态状态 北北 西西 南南 东东 绿黄红 绿黄红 绿黄红 绿黄红 0 001 100 001 100 1 011 110 011 110 2 100 001 100 001 3 110 011 110 011 人行道 人行道 人 行 道 人 行 道
4、- 4 - 2、对于交通信号灯来说,应该有东西南北共四组灯,但由于同一道上的两组的 信号灯的显示情况是相同的,所以只要用两组就行了,因此,采用单片机内部的 I/O 口上的 P1 口中的 6 个引脚即可来控制 6 个信号灯。 3、通过编写程序,实现对发光二极管的控制,来模拟交通信号灯的管理。每延 时一段时间,灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换。 4、通过延时时间送显,可以在原有的交通信号灯系统的基础上,增添其倒计时 间的显示功能,实现其功能的扩展。 5通过脉冲中断编写中断程序,可实现中断。 四、硬件资源及其分配四、硬件资源及其分配 主要用到的硬件:主要用到的硬件:P1 口、P3 口、
5、LED 数码管、LED 发光二级管、定时器 T0 硬件分配:硬件分配: 1、P1 口:做为输出口,与发光二极管相连接,其状态及对应的十六进制值如下: 方向方向 状态状态 无无 南南 北北 东东 西西 十 六 进十 六 进 制值制值 说说 明明 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 0 00 100 001 22H 东西绿南北红 1 00 110 011 33H 东西绿黄全亮 2 00 001 100 0CH 东西红南北绿 3 00 011 110 1EH 东西红黄全亮 2、 P3 口中的P3.0(RXD)和 P3.1(TXD)作特殊用途,数据(倒计时时间