课程设计--单片机的十字路口交通灯的设计

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1、 0 课程设计报告课程设计报告 题题 目目 单片机的十字路口交通灯的设计单片机的十字路口交通灯的设计 二级学院二级学院 机械工程学院机械工程学院 专专 业业 机械制造与自动化机械制造与自动化 班班 级级 1111 机制一班机制一班 学学 号号 学生姓名学生姓名 指导教师指导教师 1 目录目录 一一：概述概述.2 1.1 设计的意义2 1.2 设计的思想3 1.3 设计满足的基本功能3 1.4 芯片的选择4 二：系统方案及硬件设计二：系统方案及硬件设计. .4 2.1 系统方案的确定4 2.2 显示部分电路设计5 2.3 时钟部分电路设计5 2.4 复位部分电路设计6 三：软件设计三：软件设计.

2、7 3.1 主程序模块设计7 3.2 系统设计流程图7 3.3 控制主程序8 四：四：ProtuesProtues 软件仿真软件仿真.11 Protues 系统软件仿真.11 Protues仿真显示效果12 五：心得体会五：心得体会.16 六： 参考文献六： 参考文献. 17 2 一 概述 1.1 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，

3、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、军事装置等方面得到了广泛的应用。 考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

4、， 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来时，应 优先让其通过。 另外，单片机课程设计是我们的必修课程。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实验后，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

5、计方案并自己编写和调试 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。 3 1.2 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 AT89C51 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以及选择合适的 元件。具体设计思路如下：收集并整理资料，硬件设计，软件设计，Proteus 仿 真，设计体会与总结。 1.3 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

6、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 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，每一种灯亮的时间 都用显示器进行显示（采用计时的方法） 。 5）一道有车而另一道无车（实验时用开关 K0 和 K1 控制） ，交通灯控制系统 能立即让有车道放行。 89C51 数据信号 LED 数码管 段码 调时 电路 振荡电路 片选 交通灯 上电复 位电路 4 1.4 芯片选择 二二 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 交通灯在安全行车过程中起着十分重要的作用， 现在交