1、 单单单单片片片片机机机机课课课课程程程程设设设设计计计计 课课课课程程程程名名名名称称称称：单片机原理及应用单片机原理及应用 项项项项目目目目名名名名称称称称：模拟交通灯电路课程设计模拟交通灯电路课程设计 目目目目录录录录 第一章第一章 绪论绪论1 1 1.1 引言1 1.2 设计目的2 1.3 设计要求3 1.4 实用价值与理论意义4 第二章第二章 系统硬件设计系统硬件设计55 2.1 系统电路设计框图5 2.2 系统主要硬件简介5 2.2.1 电源及时钟信号引脚简介.6 2.2.2 控制引脚简介.6 2.2.3 并行 I/O 口引脚简介7 2.3 系统电路模块图9 2.3.1 模拟交通灯
2、单片机电路连接图.9 2.3.2 交通灯电路连接图.9 2.4 拟交通灯电路元件清单.10 2.5 系统电路图 10 第三章第三章 系统软件设计系统软件设计1111 3.1 交通灯程序流程图.11 3.2 交通灯程序清单与注释.12 第四章第四章 系统电路仿真及程序调试系统电路仿真及程序调试1313 4.1 程序调试.13 4.2 电路仿真图.14 第五章第五章 课程设计心得体会课程设计心得体会1818 参考文献.19 1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 引言 当今，红绿灯安装在各个到路口上，成为疏导交通正常运行最有效和最常见 的方法。其实，这一技术和想法早在 19 世纪就出现了。 1858
3、年，在英国伦敦重要路口安装了以燃煤气为光源的红、蓝色的机械扳手 式信号灯，用以指挥车辆通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868 年，英国 机械工程师那尹特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上， 安装了世界上最 早的红、绿灯。它由红绿两个旋转方形玻璃提灯组成，红灯表示“停止”，“绿 灯”表示注意。1869 年 1 月 2 日，煤气灯爆炸，使警察受伤，因此，这种交通 灯逐渐被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国， 这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组 成。1914 年安装与纽约市 5 号大街的一座高塔上，红灯亮表示“停止”，绿灯 亮表示“通行”。1918 年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯
4、。带控制 的红绿灯，一种是把压力探测器安装在地下，车辆一接进红灯变变为绿灯。另一 种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，就是红灯变为绿灯。红 外线红绿灯当行人踏上对敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束 能把信号灯的红灯延时一段时间，阻止车辆通行，以免发生交通事故。 信号灯的出现， 使交通得以有效管制， 对于管理车流量、 提高道路通行能力、 减少交通事故等的发生取得了明显的效果。1968 年，联合国道路交通和道路 标志信号协议对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，遇到绿灯的车 辆可以通行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆 都必须让合法地正在
5、路口内行驶的车辆和过人行道的行人优先通行。 红灯是禁止 信号，面对红灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停 车时可以进入交叉路口，本设计是基于单片机的交通灯控制设计。 通常， 单片机由单块集成电路芯片构成， 内部包含有计算机的基本功能部件： 中央处理器、存储器和 I/O 接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外 部设备相连接，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过 1、2、3、4 代的发展，目前，单片机正朝着高性能和多品种方 向发张，它们的 CPU 功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电 压低功耗，单片机在目前的发展形势下，表现出几大趋势： （a）可靠
6、性及应用水平越来越高和互联网连接已是一种明显走向。 （b）所集成的部件越来越多：NS（美国国家半导体）公司的单片机已把语 音， 图像部件也集成到单片机中， 也就是说单片机的意义只是在于单片集成电路， 而不在于其功能了，如果从功能上讲它可以说是万用机。因为其内部已经集成上 各种应用电路。 （c）功耗越来越低和模拟电路结合越来越多。 随着半导体工艺技术发展及系统设计水平的提高，单片机还会不断产生新 的变化和进步，最终人们可以发现，单片机与微机系统之间的距离越来越小，甚 2 至难以辨认。随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三 色交通灯与 1918 年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市 5 号街的 一座高塔上，由于它的诞生，是城市交通大为改善。 黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国 深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电气公司任职员。一天，他站在繁 华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯面正要过去时，一辆转弯的汽车呼的 一声擦身而过，吓了他一身冷汗。回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯 之
