1、 单片机原理及应用 设计 说明书 姓 名： 学 号： 班 级： 指导教师： 完成日期： 第一章 绪论 3 1.1 设计的意义 3 1.2 设计的思想 4 1.3 设计满足的基本功能 4 第二章 系统方案及硬件设计 5 2.1 系统方案的确定 5 2.2 显示部分电路设计 5 2.3 时钟部分电路设计 6 2.4 复位部分电路设计 . 7 参考文献 8 交通灯设计说明书交通灯设计说明书 第一章第一章 绪论绪论 1.1 设计的意义设计的意义 交通的发达，标志着城市的发达，相对交通的管理则显得越来越重要。 交通灯是城市交通中的重要指挥系统， 它与人们日常生活密切相关， 随着人 们生活水平的提高，对交
2、通管制也提出了更高的要求，因此提供一个可靠、 安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。 对于复杂的城市交通系统，为了确保安全，保证正常的交通秩序，十字路口 的信号控制必需按照一定的规律变化， 以便于车辆行人能顺利地通过十字路 口。 单片机自问世以来， 性能不断提高和完善， 其资源又能满足很多场合的 应用，加之单片机具有集成度高。功能强、速度快、体积小、功耗低、使用 方便、性能可靠、价格低廉，其易于产品化、抗干扰能力强、可在各种恶劣 环境下可靠的工作等特点。 特别是它强大的面向控制能力， 使它在工业控制 领域，智能仪表、外设控制、家用电器、机器人、军事装置等方面的到了广 泛的应用。 考
3、虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用方便灵活、可靠性高等特点， 拟采用 MCS-51 系列的单片机来实现十字路口交通信号灯的控制。正常情况 下，十字路口的红绿灯应交替变换，考虑紧急情况下，如有救护车或警车到 了时，应优先让其通过。 另外， 单片机课程设计是电气自动化本科学生的必须课程。 通过交通灯模拟 系统的设计可以进一步认识单片机在控制系统中的重要性。 在完成理论学习 和必要的试验后， 学生掌握了单片机的基本原理和各种基本功能的应用， 但 对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚， 实际 动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 交通灯模拟系统的课程设计既让
4、学生巩固了课本学到的理论， 还让学生 学习了单片机硬件电路设计和用户程序设计的整个过程， 同时学习了查阅资 料、 参考资料的方法。 单片机的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自 己动手用计算机电路设计软件， 编写和调试用户程序， 来加深对单片机的认 识，充分发挥学生的个体创新能力。 1.2 设计的思想设计的思想 该设计在熟练掌握单片机及其仿真系统的使用方法基础上， 综合应用单 片机原理、微机原理、微机接口技术等课程方面的知识，设计一个采用 AT89C52 单片机控制的交通灯控制电路。 根据设计功能及要求，我们可得系统的原理框图如图所示。 根据系统的原理框图， 分别分析各部分电路的元器件的功能
5、以及选择合适的 元件。具有设计思路如下：收集并整理资料，硬件设计，Proteus 仿真，设计体 会的与总结。 1.3 设计满足的基本功能设计满足的基本功能 1) 南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的 车辆交替运行， 主干道每次通行时间都设为 30 秒， 支干道每次通行间为 调试电路 振荡电路 上 电 复 位 电路 S 数据电路 段码 片选 89C52 交通灯 LED 数码管 20 秒，时间可设置修改。 2) 在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮 5 秒钟，才能变换运行车道； 3) 黄灯亮时，要求每秒闪亮一次； 4) 东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮
6、的时 间都有显示器进行显示（采用计时的方法） 。 第二章第二章 系统方案及硬件设计系统方案及硬件设计 2.1 系统方案的确定系统方案的确定 交通灯在安全行车过程中起着十分重要的作用， 现在交通灯一般设在十 字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯，加上一个倒计时的显 示器来控制行车，对于一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用，但根 据实际行车过程中出现的情况，如何全面有效地利用交通灯指示交通情况， 我们尝试用单片机来控制交通灯，在软、硬件方面采取一些改进措施，使交 通灯在控制中灵活而有效。 硬件系统是指构成单片机系统的实体和装置，通常由运算器、控制器、 存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。单片 机实质上是一个硬件的芯片， 在实际应用中， 通常很难直接和被控制对象进 行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软 件， 才能构成一个单片机应用系统。 该交通灯拟系统的硬件部分主要由键盘、 显示和运算部分组成。 按照题
