1、 1 课程设计课程设计 课程名称：课程名称： 单片机原理及应用单片机原理及应用 课课 目：目： 交通信号灯设计交通信号灯设计 学学 院：院： 专专 业：业： 姓姓 名：名： 班班 级：级： 学学 号：号： 指导教师指导教师： 20132013 年年 6 6 月月 1717 日日 2 目目 录录 一、一、第第 1 1 章章 概述概述 . 3 1 1、设计背景、设计背景 3 2 2、设计要求、设计要求 3 二、整体设计二、整体设计原理原理 . 4 1 1、设计原理、设计原理 4 2 2、硬件电路分析、硬件电路分析 . 5 三、硬件三、硬件电路电路 . 6 1 1、晶振电路、晶振电路 6 2 2、硬
2、件电路、硬件电路 6 四、四、软件设计软件设计 . 7 1 1、主程序设计、主程序设计 7 2 2、程序代码、程序代码分析分析 . 8 3 3、元件清单、元件清单.11 五、测试五、测试.12 1 1、ProteusProteus 简介简介 .12 2 2、仿真调试、仿真调试.13 六、总结（心得体会）六、总结（心得体会） .19 七、附录七、附录 .20 1 1、参考文献、参考文献 .20 2 2、程序代码、程序代码.20 3 一、一、概述概述 1 1、设计背景、设计背景 在日常生活中，交通灯作为管理交通、调协车辆的一个便捷的手段，起着很大的 作用。各种交通工具、行人都要根据交通灯的变化来决
3、定是否前行，通行的时间 的规定协调了它们的步伐，极大的减少了由于交通混乱引起的各种事故的发生。 因此，一个完善的交通系统中，交通灯是必不可少的设备，一个完善的交通灯程 序会更有效的管理当前道路中出现的实际情况， 使车辆、 行人的行进变得更顺畅、 更和谐。 随着我国国民经济的快速发展，我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设 由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何利用当今 计算机和自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，减 少交通事故是很值得研究的一个课题。目前，国内的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
4、行 车。在老师给出的几个课题中，我认为交通灯的课题更加贴近我们的生活，而 且相对其他几个课题，这个交通灯主要运用的是中断程序，我相对来说比较熟 悉，所以选择了这个交通灯的课题 2 2、设计要求、设计要求 （1）设计目的 随着单片机应用的日益广泛， 在校学生加强对单片机动手实践能力的培养， 已经是非常重要的一项锻炼。课程设计就是为加强实践机会、培养学生动手能力 的一个重要环节，将理论知识与实际联系起来的一个关键机会。 （2）设计任务 设计四组十字路口的红、绿、兰三色交通灯，并模拟交通灯的现场情形， 控制交通灯的亮灭。 设计四组 LED 显示器， 分别倒计时显示十字路口每个方向的红灯或绿灯的 剩余
5、时间。 可适当根据实际需要增加扩展功能。 利用 PROTEUS 软件画出电路图，根据以上功能编写软件，并在硬件电路上 成功运行或仿真。 4 二、二、整体设计整体设计原理原理 1、设计原理设计原理 （1） 实际交通灯的变化规律 实际交通灯分为东南西北四个方向以及左转右转， 本次课程设计我们涉及的 是简易交通灯，不包含左转右转，只包括东西直行和南北直行，原理较为简单， 图 1.1 是十字楼口的模拟图。 图 2.1 十字路口 东西通行，南北红灯亮。过一段时间后，转状态。东西绿灯灭，黄灯亮。再 转状态；东西红灯亮，南北绿灯亮通行。过一段时间后转状态；南北绿灯灭，黄 灯亮。一段时间后，又循环至初始状态。
6、 （2） 交通信号灯的状态 下表即为交通灯的状态表，高电平有效，1 表示灯亮，0 表示灯灭。总共包 含初始化东西绿灯南北红灯，东西黄灯南北红灯，以及南北红绿东西红灯和南北 黄灯东西红灯四种状态情况。 首先初始状态东西绿灯亮， 然后依次是东西黄灯亮， 南北绿灯亮，南北亮，然后照此循环。 5 表 2.2 交通灯信号状态表 状态 北 西 南 东 绿 黄 红 绿 黄 红 绿 黄 红 绿 黄 红 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 2 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 3 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 4 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 注：1 代表灯亮，0 代表灯灭 （3）单片机接口分析： 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。 2 2、硬件电路分析
