交通灯控制器课程设计--基于51单片机的交通灯控制系统

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1、 1 课程设计名称课程设计名称 交通灯控制器设计交通灯控制器设计 主要任务与主要任务与 目标目标 通过设计一个交通灯控制器，掌握设计、调试单片机应用系统的方法。 任务涉及的知识点包括汇编（C51） 程序语言、MCS-51 单片机I/O 应用、中 断与定时器应用、人机接口应用技术等。 主要内容与基主要内容与基 本要求本要求 要求设计的交通灯控制器完成以下功能： 按照交通灯变化规律控制灯（4组，每组3个）的变化。 显示器显示倒计时，最后5秒闪烁。 能用键盘修改各个方向红灯/绿灯时间。 计划进度与安排：计划进度与安排： 1） 布置任务，分析任务；布置任务，分析任务； （1 天）天） 2） 方案设计，

2、相方案设计，相关知识学习； （关知识学习； （1 天）天） 3） 硬件原理图设计； （硬件原理图设计； （2 天）天） 4） 软件设计； （软件设计； （3 天）天） 5） 软硬件调试； （软硬件调试； （5 天）天） 6） 撰写设计报告； （撰写设计报告； （1 天）天） 7） 答辩。 （答辩。 （1 天）天） 实习地点实习地点 ： 15-202 指导教师指导教师 签签 名名 年 月 日 系系 意意 见见 系主任签名： 年 月 日 2 基于基于 5151 单片机的交通灯控制系统单片机的交通灯控制系统 摘要： 交通信号灯使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能 力， 减少交通事故有

3、明显效果。 在实时检测和自动控制的单片机应用系统中， 单片机往往作为一个核心部件来使用，故本系统采用单片机 STC89C52 为中 心器件来设计交通灯控制器， 模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计 时时间。 本设计系统由单片机 I/O 口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED 数码 显示系统、复位电路等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外，还具有 倒计时显示、更改倒计时时间的功能，简单模拟了十字路口可能出现的一些 状况。软件上采用汇编编程，主要编写了主程序、LED 数码管显示程序、更 改时间程序和延时程序等。 我们根据已有的实验电路板硬件连接图，编写程序，烧录并成功运行出 结果，实现了对十

4、字路口交通灯的模拟。 关键字： 交通灯，单片机，自动控制 一、总体设计方案一、总体设计方案 1.设计要求 程序开始运行先南北段通行、东西段禁止 30s，后东西段通行、南北 段 禁止 30s，依此循环。 系统可以增减通行时间，通过两个按键“时间-”和“时间+”在已设定的 30s 基础上实现减 10s 或加 10s。 2.设计目的 1) 了解交通灯管理的基本工作原理 2)熟悉 STCT89C52 的工作原理和应用编程 3)熟悉 STC89C52 并行接口的各种工作方式和应用 4)熟悉 STC89C52 计数器/定时器的工作方式 5)掌握多位 LED 显示以及数码管显示问题的解决 3.设计任务和内容

5、 单片机采用用 STC89C52 芯片，使用发光二极管（红，黄，绿）代表各个路口 3 的交通灯，用 8 段数码管对转换时间进行倒时（东西路口 30 秒，南北路口 30 秒，黄灯时间 5 秒） 。 1) 使用 protues 软件绘制硬件电路图 2) 根据电路图编写实现设计内容的汇编程序 3) 软件仿真和实物调试 4.设计原理分析 1.1 交通灯显示时序的理论分析与计算 一般情况下时间显示数码管显示 30。此时南北段直行通行（绿灯） 、东 西段禁止（红灯）30s，南北段的数码管从 30s 开始倒计时，东西段方向数码管 从 25s 开始倒计时， 至最后 5s 时南北段绿灯变成黄灯闪烁， 东西段依然

6、禁止 （红 灯） ，两个方向数码管同时变成从 5s 倒计时。再后东西段直行通行（绿灯） 、南 北段禁止（红灯）30s，东西段的数码管从 30s 开始倒计时，南北段方向数码管 从 25s 开始倒计时， 至最后 5s 时东西段绿灯变成黄灯闪烁， 南北段依然禁止 （红 灯） ，两个方向数码管同时变成从 5s 倒计时。再后变成东西段直行通行（绿灯） 、 南北段禁止（红灯）30s，这样循环下去。 1.2 交通灯显示时间的理论分析与计算 倒计时显示利用定时器中断，设置 TH0=TH1(65536-50000)/256，即每 0.05 秒中断一次。每到第 20 次中断即过了 20*0.05 秒1 秒时，使时间的计数 值减 1，便实现了倒计时的功能。 状态灯显示中黄灯闪烁同样可以利用定时器中断。 每到第 10 次中断即过 了 10*0.05 秒0.5 秒时，使黄灯标志位反置，即可让黄灯 1 秒闪烁一次。 1.3 更改交通灯时间原理与方法 P3.4和P3.5分别与按键通过共阴极连接， 在单片机上电之前更改按键， 上电后扫描 P3 口，根据 P3 口的状态确定红绿灯