1、 单片机原理及系统课程设计单片机原理及系统课程设计 专专 业：业：电气工程及其自动化 班班 级：级： 电气 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2012 2012 年年 7 7 月月 1 1 日日 评语： 平时（40） 修改（30） 报告（30） 总成绩 单片机课程设计报告 - 1 - 1 引言： 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。 带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另 一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红灯是 禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是
2、警告信号，面对黄 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。 2 2 设计方案及原理设计方案及原理 2.1 交通管理的方案论证 东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指 挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、 绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。设东西道 比南北道的车流量大，指示灯燃亮的方案如下表： 表 2 上表说明： (1) 当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过；南北道为绿灯， 此道车辆通过，行人禁止通行。时间为 60 秒。 (2) 黄
3、灯闪烁 5 秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。 (3) 当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过， 行人通行。时间为 80 秒。 东西方向车流大 通行时间长。 (4) 这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全 畅通的通行。 (5) 此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。 2.2 系统工作原理 (1) 开关键盘输入交通灯初始时间，通过 8051 单片机 P1 输入到系统 (2) 由 8051 单片机的定时器每秒钟通过 P0 口向 8255 的数据口送信息，由 8255 的 PA 口显示红、绿、黄灯的燃亮情况；由 8255 的 PC 口
4、显示每个灯的燃亮时间。 60S 5S 80S 5S 东西道 红灯亮 黄灯亮 绿灯亮 黄灯亮 南北道 绿灯亮 黄灯亮 红灯亮 黄灯亮 单片机课程设计报告 - 2 - (3) 8051 通过设置各个信号等的燃亮时间、通过 8031 设置，绿、红时间分别为 60 秒、80 秒循环由 8051 的 P0 口向 8255 的数据口输出。 (4) 通过 8051 单片机的 P3.0 位来控制系统是工作或设置初值，当.牌位 0 就对系统 进行初始化，为 1 系统就开始工作。 (5) 红灯倒计时时间，当有车辆闯红灯时，启动蜂鸣器报警，3S 后然后恢复正常。 (6) 增加每次绿灯时间车流量检测的功能， 并且通过
5、查询P2.0端口的电平是否为低， 开关按下为低电平，双位数码管显示车流量，直到下一次绿灯时间重新记入。 (7) 绿灯时间倒计时完毕，重新循环。 3 硬件设计 3.1 硬件材料 选用设备 8031 单片机一片选用设备：8031 弹片机一片，8255 并行通用接口芯片一 片，74LS07 两片，MAX692看门狗一片，共阴极的七段数码管两个双向晶闸管若干， 7805 三端稳压电源一个，红、黄、绿交通灯各两个，开关键盘、连线若干。 3.2 系统框图 系统框图如图 3.1 所示。 键盘设置键盘设置 时间参数时间参数 8031 系系 统统 处处 理理 锁存锁存 8255 扩展扩展 CPU 的的 并行并行
6、 接口接口 显示显示 时间时间 交通灯交通灯 红外对管检测信红外对管检测信 号输入号输入 红外报警及记录红外报警及记录 车流量车流量 片选片选 图 3.1 保护跳闸电路 4 软件设计 4.1 相应程序代码 4.1.1 主程序 定时器需定时 50 毫秒，故 T0 工作于方式 1。 单片机课程设计报告 - 3 - 初值： TC=3CBOH ORG 1000H START: MOV TMOD, #01H MOV TH0, #3CH MOV TL0, #B0H MOV IE, #82H SEBT TR0 MOV R0, #14H LOOP: SJMP $ 4.1.2 服务中断子程序 ORG 000BH AJMP BRT0 ORG 00BH BRT0： DJNZ R0，NEXT AJMP TIME DJNZ: MOV R0, #14
