单片机原理课程设计--单片机交通的灯控制设计与实现

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1、 1 物理物理机电机电工程工程学院课程设计报告学院课程设计报告 课程名称： 单片机原理课程设计 系 部：物理与机电工程 专业班级： 09 电子信息工程（1）班 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师 日期 2 单片机交通的灯控制设计与实现单片机交通的灯控制设计与实现 一、交通灯设计与要求 （1）车辆通行繁忙的十字交叉路口，设计一交通灯控制器，设东西方向通行 时间为 40 秒，当剩余 3 秒时黄灯亮，南北方向通行时间为 25 秒，当剩余 3 秒时 黄灯亮。 （2）东西、南北方向各用三个（绿、黄、红）LED 表示，并用数码管显示东 西、南北方向的剩余时间。 （3）可利

2、用按键修改时间参数。 二、方案设计与论证 该设计是单片机控制交通灯，运用 C51 单片机实现交通灯的控制。现今世 界单片机作为微型计算机一个重要部分，由于它具有抗干扰能力强、灵活性好、 环境要求不高、价格低廉、开放容易等优点，在我国广泛的应用在工业自动化控 制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等。 用单片机驱动 LED 数码管有很多方法，按显示方式分，有静态显示和 动 态（扫描）显示，按译码方式可分硬件译码和软件译码之分。 方案一：静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示 的数据，显示数据稳定，占用很少的 CPU 时间。 方案二：动态显示需要 CPU

3、 时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪 烁感，占用的 CPU 时间多。 这两种显示方式各有利弊；静态显示虽然数据稳定，占用很少的 CPU 时间， 但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的硬件较多；动态显示虽然有 闪烁感，占用的 CPU 时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。 在此设计中我们选择动态显示，简化电路、节省线路板空间。 三、硬件电路设计 1.什么是单片机系统 单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机 可以工作的系统。对 51 系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振 3 电路、复位电路。下面给出一个 51 单片机的最小系统电路图： （

4、1）复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合“电容电压不能突变“的性 质,可以知道,当系统一上电,RST 脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时 间由电路的 RC 值来决定.典型的 51 单片机当 RST 脚的高电平持续两个机器周期 以上就将复位,所以,适当组合 RC 的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推 荐 C 取 10u,R 取 8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让 RC 组合可以在 RST 脚上产生不少于 2 个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分 析相关书籍。 （2）晶振电路:典型的晶振取 11.0592MHz(因为可以准确地得到 9600 波特 率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定 时操作) 4 （3）信号灯控制电路，LED 及显示接口 发光二极管简称 LED，采用砷化镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成，其内 部结构为一个 PN 结， 具有单向导电性。 当在