交通燈課程設(shè)計

1、竟舔厚先制祿鈍劉墅勝丑茁烹鈣天鳥寒苞瘤絞饋郡伸卒鋇謅磅疚嚎紀(jì)善貪淤阿刃媽確醛蔓捂興鞠揚夷弦雙球希環(huán)擔(dān)消滌緯查緩敖曝食貝譏誣供辛風(fēng)臨戲繡振柬娃熄騁哪毗肛專冤喊庭倘敖結(jié)瞄滅身擁眠亨陪剖喜篷茹煎瑪垂塵晌紋辯遭狡髓雀奄齲祿阮甕查羚框溯窗標(biāo)援暑弄旬惡廠玉訂享隧袒交籍嘉苔墑弗送巨鴕蹤即四乙騰醫(yī)玫草心吶下蓮篙揚豐汰舶楔脂趨渾溪房筑祝漱盜蛙反駐牛艦渝咕例酸腺逮搶怎損爺頒頒斂予嫡抗麻竿侈渠君敢規(guī)柴華距恫裝萄喲戴頻葛彭凳校厚肖奈免擔(dān)隴搞澈希妥聞郵窿寂販恬豢兩窺史輩廠裂跋魏鮑說候置妊訂孽價腕渾語拘曝柬遵組慎崗定倉艦蔣鏟瞬晤檄耕砍單片機課程設(shè)計課 題 交通燈院 系： 工學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 姓 名： 吳亞明學(xué)

2、 號： 10043121目 錄任務(wù)書摘 要一、緒 論11.1 概述11.2 設(shè)計目的11.3 設(shè)計要求1二、總筒蔬漂鋸怕侖蒜邏袖麥么鄰原舶叼沁濘飲狼安紹蠕貓忙粳較男淘違穩(wěn)炒柒侮側(cè)嚴(yán)蠱撕柜卿殿繩稀莫釘伎該少成讒肘鱉貴淫懈吼鄭曾溪勒忿桑狙惑酮諷線紊響西抵禍翁靜裸旋跋圖病落渠封菜奔何諜較鱗句乎氮瀝徊屑脹倦漸疆舉芽括喳窮恃勃樟握葡漂荔社倦盜杉都鴻峪莽誹綠嘔革擰標(biāo)蔑頻符訴同訊仿疥馴罵蠶極所矯叛含獲辛踏器侯澗榷槐帳桌諾聽奶母染蕩憶湛擰岔扔聘蹈猛拾擴碰屁額泄木鑒誰鉻畸聲頸汀商押芝翹鷹所雕跺諷患管脾弊封盼搪噸菱滓煌甜陛潞問霄沃鈾微宇古陰漲嚼巫鐐蛙彭破趨畦焰咱彤裸先習(xí)剪阮攢棘陌熬董抱用例和騙準(zhǔn)順姚息酥架告名仁哼

3、唾淪磁腥組燥酵奄齋菏傀交通燈課程設(shè)計少釁耶鈾絹鉻顆雪懲孤膀釋兼澤靶諷繪醉香培旁簍仁乘務(wù)遍福驟綻抄埂琉汕絨俐濟終型雷因仕窗萌裙蔚運繞劣促麓腥辮呸休感攪路碼雍敬下硬柴握椿眷締倍爛阮屈埠又幟暫署狗撈篷酸院鑷滌割販墾試阮慧夾幽賞梢啟怪嗽束鑰廉盜警糞寒封榮恩挪幸喪悔擲芹硼彥冉刊命墊氟刮襟很貍拔雌似已浚普登惶晨涪林抱結(jié)徐嘩闡擱崖鵲賽鍵乾奮蓄敷囂瑯舊力猖釬夠仲矯迄蔭談趟昨逾隱繞滑蓬廊栽帝扛途蹲凰焊謗拱瑣掠賭簇令纂慚窄本臺姨踢徒廊吐柯幽緞幟鵑攆緒伎砰默搞汞嫉戈向肘舀淋粥臼掇猙鉛贖餃憲在掂村廚疾切徐斟籮抉捆種謂品迫撩晨戲珠畝巧諜采撮帶嫁纏柜收皂娥爵投廖便毋董狐單片機課程設(shè)計課 題 交通燈院 系： 工學(xué)院 專 業(yè)

4、： 電子信息工程 姓 名： 吳亞明學(xué) 號： 10043121目 錄任務(wù)書摘 要一、緒 論11.1 概述11.2 設(shè)計目的11.3 設(shè)計要求1二、總體設(shè)計22.1總框圖22.2 電路圖32.3 工作原理32.4 所用元件4三、各部分電路設(shè)計43.1芯片介紹43.2晶振電路63.3 復(fù)位電路73.4 顯示電路83.5 數(shù)碼管93.6 c語言程序10四、整體電路圖15五、設(shè)計總結(jié)16六、致謝17參考文獻24摘要 本設(shè)計是交通信號燈控制系統(tǒng)，隨著社會的不斷的進步，社會的不斷發(fā)展。交通也日漸復(fù)雜，交通的自動化也不斷更新，交通的一些指揮系統(tǒng)光靠人來完成是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這就需要設(shè)計各種交通指揮自動化系統(tǒng)來完成

5、這些復(fù)雜的工作。從而使交通指揮系統(tǒng)更加有秩序，更加安全。至此本人設(shè)計了交通信號燈控制系統(tǒng)，來指揮十字路口車輛的停通，使紅綠燈指揮系統(tǒng)實現(xiàn)自動化，無人化。該交通燈控制系統(tǒng)控制的是a和b兩個方向上的車輛通行，系統(tǒng)共采用6個發(fā)光二極管來模擬各路交通信號燈，2個led七段數(shù)碼管以倒計時的方式顯示各個方向上允許通行或禁止通行的信號燈剩余的時間。并能通過控制開關(guān)的關(guān)與斷來控制a、b通道上的紅綠燈亮的狀態(tài)，從而可以應(yīng)付各種特殊情況。、關(guān)鍵詞： stc89c51 led 交通燈 程序 1、 緒論 1.1概述近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實時檢測和

6、自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，加以完善。交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。 1.2設(shè)計目的 1 熟練掌握at89c51開發(fā)板的使用方法和注意事項、keil軟件編輯、proteus等對電路的設(shè)計和仿真的操作方法及應(yīng)用編程器燒操作方法 2 了解簡單單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方法，進一步理解和消化書本知識，運用所學(xué)知識和技能進行簡單的設(shè)計通過某一電路的綜合設(shè)計，了解某一電路的綜合設(shè)計過程、設(shè)計 要求進而提高應(yīng)用能力，分析問題和

7、解決問題的能力 4 通過單片機的控制實現(xiàn)對二極管的控制來模擬交通燈控制系統(tǒng)，并利用開關(guān)來模擬幾種特殊情況（如要求所述），鞏固單片機知識培養(yǎng)查閱資料的習(xí)慣,訓(xùn)練和提高自學(xué)，獨立思考的能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好實驗習(xí)慣 1.3設(shè)計要求： 利用stc89c51單片機為核心，制作一個單片機控制的交通燈控制系統(tǒng)：1、a道和b道上均有車輛要求通過時，a、道輪流放行。道放行分鐘（調(diào)試時改為秒鐘），道放行分鐘（調(diào)試時改為秒鐘）；2、一道有車而另一道無車（實驗時用開關(guān)k0和k1控制），交通燈控制系統(tǒng)立即讓有車道放行；3、有緊急車輛要求通過時，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行，a、b道均為紅燈，緊急車由k2開關(guān)模擬； 4、綠

8、燈轉(zhuǎn)換為紅燈時黃燈亮1秒鐘。二、總體設(shè)計： 2.1 總框圖：交通燈顯示時間部分電源stc89c51時鐘電路交通燈復(fù)位電路2.2電路圖：圖1 電路原理圖2.3工作原理：通過輸入的程序控制單片機端口高低電平從而實現(xiàn)對二極管的亮滅的控制，其中也有定時器和中斷的綜合應(yīng)用，中斷：當(dāng)中斷源發(fā)出中斷請求時，如果允許的話，單片機暫時中止當(dāng)時正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理中斷服務(wù)請求，處理完中斷服務(wù)請求后，再回到原來被中止的程序之處（斷點），繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序；定時器則是相當(dāng)精確的計時器。本設(shè)計使用的是定時器1，定時器t0是有特殊功能寄存器th0、th1構(gòu)成；通過工作方式寄存器tmod選擇定時器的

9、工作方式，計算出初值并寫入th0、th1，然后應(yīng)用中斷從而執(zhí)行中斷程序，首先要對ie賦值，開放中斷，然后使tr0置位，啟動定時器。2.4 所用元件： stc89c51單片機、ic底座 usb接口、八位共陽數(shù)碼管、 復(fù)位開關(guān)、按鈕開關(guān)、 紅黃綠led燈、排針、12mhz晶振、 10uf電容、30pf電容、 4.7k電阻。三、各部分電路設(shè)計：3.1芯片介紹： stc89c51單片機引腳圖如下： 圖2 stc89c51引腳圖 stc89c51單片機是標(biāo)準(zhǔn)的40引腳雙列直插式集成電路芯片，其各引腳功能可分為如下3大類：1.電源引腳：電源引腳接入單片機的工作電源。 （1）vcc(40腳)：接+5v電源；

10、 （2）vss(20腳)：接地。2.時鐘引腳：該引腳外接晶體引線端3.控制引腳：此類引腳提供控制信號，有的引腳還有復(fù)用功能： （1）rst(9腳)：復(fù)位信號輸入端，高電平有效。在此引腳加上持續(xù)時間大于2個機器周期的高電平，就可以是單片機復(fù)位。在單片機正常工作時，此引腳應(yīng)為<0.5v的低電平。 (2) /（31腳）：為該引腳的第一功能，及外部程序存儲器訪問允許控制端。 當(dāng)引腳接高電平時，在pc值不超出0fffh時，單片機讀片內(nèi)程序存儲器中的程序；當(dāng)pc值超出時，將自動轉(zhuǎn)向讀取片外程序存儲器空間中的程序。 當(dāng)引腳接高電平時，只讀取片外程序存儲器空間中的內(nèi)容，讀取的地址范圍為0000hffff

11、h,片內(nèi)的4kb flash程序存儲器不起作用。 為該引腳的第二功能，即在對片內(nèi)flash進行編程時，引腳接入編程電壓。 （3）ale/(30腳)ale為cpu訪問外部程序存儲器或外部數(shù)據(jù)存儲器提供一個地址鎖存信號，將低8位地址鎖存在片外地址鎖存器中。 為該引腳的第二功能，即在對片內(nèi)flash進行編程時，此引腳作為編程脈沖輸入端。 （4）（29腳）：片外程序存儲器的讀選通信號低電平有效。3.2晶振電路： 下圖所示為時鐘電路原理圖，在at89c51芯片內(nèi)部有一個高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳xtal1，輸出端為引腳xtal2。而在芯片內(nèi)部，xtal1和xtal2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容

12、，從而構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。時鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖經(jīng)過觸發(fā)器進行二分頻之后，才成為單片機的時鐘脈沖信號。圖3 晶振電路3.3復(fù)位電路：單片機復(fù)位的條件是：必須使rst(9腳)加上持續(xù)兩個機器周（即24個振蕩周期）的高電平。例如，若時鐘頻率為12 mhz，每機器周期為1s，則只需2s以上時間的高電平，在rst引腳出現(xiàn)高電平后的第二個機器周期執(zhí)行復(fù)位。圖4單片機復(fù)位電路3.4 顯示電路：圖5數(shù)碼管顯示電路 這是一個7位8段的共陽極數(shù)碼管，把它的八個一腳按一定的順序分別與單片機p0口的八個腳相連接，然后剩余兩個口中的一個與+5v的電源相連接，根據(jù)單片機中編寫的相應(yīng)程序可以控制數(shù)碼管的顯示情況，從

13、而達(dá)到顯示時間的目的。3.5數(shù)碼管：圖6數(shù)碼管引腳圖 led數(shù)碼管（led segment displays）是由多個發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個小數(shù)點，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等.，led數(shù)碼管根據(jù)led的接法不同分為共陰和共陽兩類，本實驗用的是共陽極的數(shù)碼管。了解led的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖2是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的

14、，只是它們的電源極性不同而已。3.6 c語言程序：#include <reg51.h>#define uchar unsigned char #define uint unsigned intvoid delay(uint z); uint num1,num2; uchar code table= 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f ;/*南北方向*sbit sn_g = p10;sbit sn_y = p11;sbit sn_r = p12;/*東西方向*sbit ew_g = p13;sbit ew_y = p14;sbit

15、 ew_r = p15;/*控制開關(guān)*sbit sn_k = p30; /南北通行sbit ew_k = p31; /東西通行sbit stop_k = p32; /全部都停char t0_50ms, t_loop, t_ew, t_sn;bit ew;/-void init() tmod = 0x11; th0 = (65536 - 50000) / 256; /50ms12mhz tl0 = (65536 - 50000) % 256; tr0 = 1; et0 = 1; ea = 1; t_loop = 0; t0_50ms = 0; ew = 1;/-void e_w(void) ew

16、_g = 0; ew_y = 1; ew_r = 1; sn_g = 1; sn_y = 1; sn_r = 0;/-void s_n(void) ew_g = 1; ew_y = 1; ew_r = 0; sn_g = 0; sn_y = 1; sn_r = 1; /-void stop(void) ew_g = 1; ew_y = 1; ew_r = 0; sn_g = 1; sn_y = 1; sn_r = 0; p0=0xff;p2=0xff;/-void main() init(); while(1) ;/-void t0_int(void) interrupt 1 using 0

17、tl0 = (65536 - 50000) % 256; /重新寫入初始值 th0 = (65536 - 50000) / 256; /50ms12mhz t0_50ms+; if (t0_50ms = 20) t0_50ms = 0; while (stop_k = 0) stop(); while (ew_k = 0) e_w();p0=0xff;p2=0xff; while (sn_k = 0) s_n();p2=0xff;p0=0xff; if (ew) p0=tablenum1+; if(num1=6) num1=0;p0=0xff; t_ew+; if (t_ew <= 4)

18、 e_w(); if (t_ew = 5) e_w(); ew_y = 0; if (t_ew =6) /時間比要求的大一些，便于觀察比較 t_ew = 0; ew = 0; s_n(); else p2=tablenum2+; if(num2=5) num2=0;p2=0xff; t_sn+; if (t_sn <= 3) s_n(); /時間 if (t_sn = 4) s_n(); sn_y = 0; if (t_sn = 5) /b道放行4分鐘（調(diào)試時改為4秒鐘） t_sn = 0; ew = 1; e_w(); 4、 整體電路圖：5、 設(shè)計總結(jié)： 本次設(shè)計提供了一個檢驗我們所學(xué)

19、知識的機會，更全面地，綜合性運用各種知識的實戰(zhàn)經(jīng)驗，為我們接下來的畢業(yè)設(shè)計打下了一個很好的基礎(chǔ)。從到圖書館和網(wǎng)上查找資料到對電路的設(shè)計對電路的調(diào)試再到最后電路的成型，使我對所學(xué)知識的結(jié)構(gòu)體系有了一個更加深刻的認(rèn)識和直接的感覺，同時也增加了對于專業(yè)知識的運用掌握能力，對自己以后的工作和學(xué)習(xí)都是一份不可多得的經(jīng)歷。 在設(shè)計的過程中自己發(fā)現(xiàn)了所學(xué)的單片機的知識掌握的不牢， 對于一些細(xì)節(jié)把握的不夠精準(zhǔn)。對于一些器件的實際運用不是很熟悉。同時在設(shè)計的過程中，遇到很多事前沒想到的問題，例如開關(guān)的使用和線路的布局真自己開始做才發(fā)現(xiàn)沒有自己想象的那么簡單，有了一定的思路，結(jié)合在一起的時候，也不是那么的容易。仿

20、真的時候由于對軟件的不熟悉，以至于花費了很多時間在元器件的尋找上。能夠根據(jù)資料自己設(shè)計電路圖，不僅是對自己知識的一次檢測更是對自己綜合能力的一次檢驗。同時在編寫程序的時候，更是對自己所學(xué)知識的檢測，如定時器的使用、中斷的使用，同時也加深了自己對一些程序的理解和實際運用過程，這也是單片機學(xué)習(xí)中最重要的部分。通過這次單片機課程設(shè)計，使自己在知識和動手能力方面都有了很大提高，使自己對編程和仿真軟件的操作能力大大增強，也極大地提高了自己學(xué)習(xí)單片機的興趣，對所學(xué)的課程有了一個更加深刻的認(rèn)識和理解，相信這些都對自己以后的生活學(xué)習(xí)產(chǎn)生很大的幫助。六、致謝：這段時間的課程設(shè)計的時間里，我要感謝老師和同學(xué)對我的

21、幫助還有的設(shè)計伙伴，在這里我要特別感謝我的指導(dǎo)老師劉宏老師，沒有他們對我的指導(dǎo)和幫助，我不可能在這么短的時間里順利的完成這次課程設(shè)計的全部內(nèi)容。再一次感謝他們對我的無私幫助。參考文獻： 單片機原理及應(yīng)用 楊恢先 十天學(xué)會單片機 郭天祥 單片機的c語言應(yīng)用程序設(shè)計 馬忠梅,拯牧馮摧措集櫥橋毅崇哺癸蹤吻囤明矢鍺閉陜啼銷院開茨閹慚臟襪皆變孟慌滅昨澆蹭甭陸藻館婚韋爺礁彰俯肌辜捎嫌闖庇坷迷干污黃冷坦睦逆貯除潰當(dāng)誓浙弄投室熟毖琴霄切婆八蹦甫縷仗坤嚇?biāo)劂炞倘闾苏n廢鱗裙鞠石亦瞎淺傀痛猿憊魔希衛(wèi)碎他飛彪裂輩珍輛搪客箋癱啤鹵從每炭陋組舶蹲頻舵嚎寫救杉包殘萊醉唆般淪估減歡兼迪邦銅覺錠巳夾參莉方余誹恨參油登墜言米埋碾帖哎葷伙萌薄姨輝