1、 课程设计报告课程设计报告 课程名称: 单片机课程设计 系 部: 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间: 2012.3.52012.3.9 报告成绩: 评阅意见: 评阅教师 日期 题目:交通灯设计 一、设计任务与要求 1、设计任务:十字路口红绿交通灯 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计, 该交通信号灯控制器由一条主干 道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红 灯亮禁止通行, 绿灯亮允许通行, 黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。 用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图上图所示。设东西向为主干道,南北为 支干道。 2、设计基本要求: (1)车辆通行繁忙
2、的十字交叉路口,设计一交通灯控制器,设东西方向通行 时间为 40 秒,当剩余 3 秒时黄灯亮,南北方向通行时间为 25 秒,当剩余 3 秒时 黄灯亮。 (2)东西、南北方向各用三个(绿、黄、红)LED 表示,并用数码管显示东 西、南北方向的剩余时间。 (3)可利用按键修改时间参数。 南 北 东 西 二、方案设计与论证 本次实训单片机交通灯控制要求用单片机编写程序,并且自制电路板,最后 要能实现东西方向通行时间为 40 秒,当剩余时间为 3 秒时黄灯亮,南北方向通 行时间为 25 秒,当剩余 3 秒时黄灯亮的基本功能。东西方向通行,可用绿色的 LED 显示通行信号,同时南北方向须禁行,可用红色的
3、 LED 显示禁行信号,并且 用数码管显示禁行倒计时的数字显示,当倒计时为 3 秒时开始亮黄灯,作为警示 信号,同时设计可以随时修改时间参数的按键。 方案一、STC89C52+点阵式 LED 显示 采用独立式的稳压电源。显示采用点阵式 LED 显示。这种方案实现复杂,需 完成大量的软件工作,但同时其功能强大,可以显示各种英文字符,汉字,图形 等。 方案二、STC89C52+七段共阳极数码管 电源供电可采用手机充电器提供的电源,不用的手机充电器可以改装成电 源,其输出的电压稳定可靠,足以供给单片机及外围电路的正常工作,如果需要 设计比较复杂的电路,或需多种电源,就需要其他电源电路的支持。显示采用
4、 LED 灯和数码管。用 89C52 的 P2 口直接控制交通灯,此方案硬件实现简单,软 件实现也比较容易,它极大能力的节省了 89C52I/O 口的使用,为系统功能扩展 提供了必要的条件。采用这样的设计成本较低,易实现,系统可靠性高。 综上所述:方案二优势明显,采用方案二。 三、硬件电路设计 3.1 硬件框图: 如图所示 3.2 元件介绍 1、STC89C52 芯片 (1) 、功能特性 STC89C52是一种低功耗、高性能 CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和 引脚完全兼容。片上 Flash 允许程序存
5、储器在系统可编程,亦适于常规编程器。 在单芯片上,拥有灵巧的8位 CPU 和在线系统可编程 Flash,使得 STC89C52为众 多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 STC89C52具有以下标准功能:8k 字节 Flash,256字节 RAM,32位 I/O 口线, 看门狗定时器,2个数据指针,三个16位 定时器/计数器,一个6向量2级中断结 构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,STC89C52可降至0Hz 静态逻辑 操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许 RAM、定 时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM 内容被保存,
6、振荡 器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。8位微控制 器8K 字节在系统可编程 Flash STC89C52。 STC89C52 主要功能特性: 1 与 MCS-51单片机兼容 2 8K 字节在系统可编程 Flash 存储器1000次插写周期 3 全静态操作:0Hz-33Hz 三级加密程序存储器 4 32个可编程 I/O 口线 5 三个16为位定时器、计数器 八个中断源 全双工 UART 串行通道、低功耗 空闲和掉电模式 6 掉电后中断可唤醒 7 看门狗定时器 8 双数据指针 9 掉电标识符 (2)管脚说明 P0口:P0口是一个8位漏极开路的双向 I/O 口。作为输出口,每位能驱动8 个 TTL 逻辑电平。对 P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序 和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内 部上拉电阻。在 fla