at89c51單片機(jī)-交通燈控制系統(tǒng)(含源碼及仿真圖)

1、模擬交通燈設(shè)計(jì)報(bào)告題目交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)區(qū)第二組完成時(shí)間2011-11-31貴州民族學(xué)院開放實(shí)驗(yàn)室第1頁目錄、項(xiàng)目名稱“1TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 二、選題背景1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 2.1課題背景1 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 交通燈的歷史1 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 三、單片機(jī)簡(jiǎn)介2 HYPERLINK l bookmark

2、16 o Current Document 3.1單片機(jī)的發(fā)展歷程2 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 3.2單片機(jī)的特點(diǎn)：3AT89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介4 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 四、設(shè)計(jì)基本要求和步驟5 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 基本要求5 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 4.2設(shè)計(jì)步驟6 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 五、

3、硬件和軟件設(shè)計(jì)6 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 硬件電路圖65.2程序流程圖8主程序8運(yùn)行過程9LED顯示程序10T0中斷11INTO中斷11 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document PO、P1口顯示狀態(tài)編碼表125.4程序源代碼12 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 5.5程序運(yùn)行效果圖21 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 六、心得體會(huì)22七、參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤!未定義書簽。模擬交通燈設(shè)計(jì)報(bào)告一*項(xiàng)目

4、名稱十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)二、選題背景2.1課題背景由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展從而導(dǎo)致了汽車數(shù)量的猛增，大中型城市的城市交通，正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，從而導(dǎo)致交通問題日益嚴(yán)重，其主要表現(xiàn)如下：交通事故頻發(fā)，對(duì)人類生命安全造成極大威脅；交通擁堵嚴(yán)重，導(dǎo)致出行時(shí)間增加，能源消耗加大；空氣污染和噪聲污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成為人們司空見慣而又不得不忍受的問題，在這種背景下，結(jié)合我國(guó)城市道路交通的實(shí)際情況，開發(fā)出真正適合我們自身特點(diǎn)的智能信號(hào)燈控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前的主要任務(wù)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，利用單片機(jī)技術(shù)對(duì)交通燈進(jìn)行智能化管理，已成為目前廣泛采用的方法。2.2交通燈的歷史1868年12月10

5、日，信號(hào)燈家族的第一個(gè)成員就在倫敦議會(huì)大廈的廣場(chǎng)上誕生了，由當(dāng)時(shí)英國(guó)機(jī)械師德哈特設(shè)計(jì)、制造的燈柱高7米，身上掛著一盞紅、綠兩色的提燈一煤氣交通信號(hào)燈，這是城市街第 頁道的第一盞信號(hào)燈。1914年，在美國(guó)的克利夫蘭市才率先恢復(fù)了紅綠燈，不過，這時(shí)已是“電氣信號(hào)燈”。稍后又在紐約和芝加哥等城市，相繼重新出現(xiàn)了交通信號(hào)燈。隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要，第一盞名副其實(shí)的三色燈（紅、黃、綠三種標(biāo)志）于1918年誕生。它是三色圓形四面投影器，被安裝在紐約市五號(hào)街的一座高塔上，由于它的誕生，使城市交通大為改善。中國(guó)最早的馬路紅綠燈，是于1928年出現(xiàn)在上海的英租界。單片機(jī)簡(jiǎn)介3.1單片機(jī)的發(fā)展歷程

6、單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。在MCS-51系列單片機(jī)中，有兩個(gè)子系列：51子系列和52子系列。每個(gè)子系列有諾干中型號(hào)。51系列有8051、8751和8031三個(gè)型號(hào),后來經(jīng)過改進(jìn)產(chǎn)生了80c51、87c51、80c31三個(gè)型號(hào)；52系列有5021、8752、8032三個(gè)型號(hào)，改進(jìn)后的型號(hào)是80c52/87c52、80c32。改進(jìn)后的型號(hào)更加省電。52系列比對(duì)應(yīng)的51系列增加了定時(shí)器T2并將內(nèi)部程序存貯器增加到8KBoInter公司停止生產(chǎn)MCS-51系列單片機(jī)之后將生產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓給了許多其他公司

7、，于是出現(xiàn)了許多與Mcs-51兼容的單片機(jī)?，F(xiàn)在生產(chǎn)mcs-51兼容單片機(jī)的公司對(duì)其進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)和提高。我們現(xiàn)在使用比較的多的是AT89C51/AT89s51等。通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。單片機(jī)經(jīng)過1、2、3、3代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的CPU功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗3.2單片機(jī)的特點(diǎn):（1）性價(jià)比高，開發(fā)周期短，易于產(chǎn)品化，（2）集成度高，可靠性好，抗干擾性強(qiáng)，（3

8、）功能完善，接口多樣，（4）低功耗、低電壓一般電源供電電壓在53V范圍內(nèi)單片機(jī)都能正常工作，供電的卜限可達(dá)12V。（5）總線多樣，易于擴(kuò)展單片機(jī)外部的典型三總線結(jié)構(gòu)，方便系統(tǒng)構(gòu)擴(kuò)展，構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。外部總線增加了I2C及SPI等串行總線方式，可根據(jù)需要進(jìn)行并行或者串行擴(kuò)展。3.3AT89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介AT89C52是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROMFlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2052是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦

9、除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATXIEL的AT89C52是一種高效微控制器，AT89C2052是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。主要特性：與MCS-51兼容4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器壽命:1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年全靜態(tài)工作：0HZ-24MHZ三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定128X8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)

10、振蕩器和時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)基本要求和步驟十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。4.1基本要求本系統(tǒng)需要采用MSC-51系列單片機(jī)AT89C52作為中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)以下功能：初始東西綠燈亮，南北紅燈亮，東西方向通車。延時(shí)27s,東西路口綠燈熄滅，黃燈閃爍3次。黃燈閃爍后，東西路口紅燈亮同時(shí)南北路口綠燈亮，南北方向開始通車。延時(shí)27s,南北方向綠燈滅，黃燈閃爍3次，然后又切換成東西方向通車，如此重復(fù)。當(dāng)發(fā)生交通意外（中斷產(chǎn)生）時(shí)，全部亮紅燈，進(jìn)行交通事故的處理。當(dāng)事故處理完畢（再次

11、按中斷鍵），重新按上述方式工作。當(dāng)南北路口的流量大時(shí)，可以增加南北路口亮綠燈的時(shí)間，當(dāng)東西路口的流量大時(shí)，可以增加?xùn)|西路口亮綠燈的時(shí)間，結(jié)朿后調(diào)回正常狀態(tài)。4.2設(shè)計(jì)步驟1利用Proteus7.5SP3仿真軟件按下列要求繪制仿真實(shí)例用4個(gè)共陽極LED數(shù)碼管的分別表示東、西、南、北四個(gè)方向路口，以數(shù)碼管的上、中、下3個(gè)橫段分別代表紅、黃、綠3盞燈用PO、P1口分別輸出控制模擬交通燈的狀態(tài)顯示的數(shù)碼管和倒計(jì)時(shí)顯示數(shù)碼管的狀態(tài)碼P31P32、P34P37控制數(shù)碼管的位選P20SP2八4接收中斷信號(hào)并反饋給INTO接口進(jìn)行中斷處理2.按照基本要求編制程序?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)功能。五、硬件和軟件設(shè)計(jì)5,1硬件電路圖

12、硬件電路圖通過Proteus7.5SP3仿真之后如圖1所示，其中:按鈕K0連接P20端口實(shí)現(xiàn)紅燈全亮，處理交通意外按鈕K1連接P2l端口實(shí)現(xiàn)南北方向亮燈時(shí)間+ls按鈕K2連接P2J端口實(shí)現(xiàn)南北方向亮燈時(shí)間-Is按鈕K3連接P2飛端口實(shí)現(xiàn)東西方向亮燈時(shí)間+1s按鈕K4連接P24端口實(shí)現(xiàn)東西方向亮燈時(shí)間-Is整體實(shí)驗(yàn)連接電路如下圖所示:rjynP23&nwMB921922吃加2”卅2.*MSwmST33(9OZUIXd&S“tUOAAS”鋁428WX4Twsg旳”2X55殲主干道圖1整體連接電路圖5.2程序流程圖第門頁第 頁5.3PO、Pl口顯示狀態(tài)編碼表P0編碼備注P0A7P0A6P0A5P0A

13、4P0A3P0A2POA1P0A011111110OFEH紅燈10111111OBFH黃燈111101110F7H綠燈Pl編碼備注P1A7P1A6P1A5P1A4P1A3P1A2P1A1P1AO11110000OCOH0111110010F9H1101001000A4H210110000OBOH31001100199H41001001092H51000001082H611111000F8H71000000080H81001000090H95.4程序源代碼#include#deflneucharunsignedchaiucliaicodea10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0

14、 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;uchaicodeb4=0 x0d,0 x0e,0 x07,0 x0b;/P2口低有效uchaicodec4=0 x6a,0 x66,0 x5c,0 x3c;/Pl口低電平有效charSN=35,WE=40;SN表示南北方向主干道WE表示東西方向支干到g表示東charSN_G=35、WE_G=20、Y=5;/sng表示南北方向的綠燈we西方向的綠燈ucliaitk=0.count=0;voiddelay(uchaft);voidlightQ；voidled();voidledtlHOUgh();voidleddnveQ;sb

15、itK0=P3A7;開關(guān)KOsbitKl=P3A6;開關(guān)KIsbitK2=P3A3;開關(guān)K2sbitK3=P3A5;開關(guān)K3sbitK4=P3A2;開關(guān)K4*程序初始化*/voidmit(void)TMOD=0X01;計(jì)數(shù)器模式1為16位計(jì)數(shù)器THl=(65536-50000)/256;TLl=(65536-50000)%256;用時(shí)50msIT0=l;ET0=l;TR0=l;EA=1;EX0=l;EX1=1;外部中斷為低電平觸發(fā)允許TO中斷啟動(dòng)計(jì)數(shù)器/總中斷/允許外部中斷0/允許外部中斷1/*中斷0處理程序*/voidintO(void)intemipt0EA=O;關(guān)閉總中斷Pl=0 x6c

16、;/東西南北方向?yàn)榧t燈TRO-TRO;計(jì)數(shù)器停止工作foi(;)無條件循環(huán)ledtluougliQ;調(diào)用通彳亍時(shí)間顯示函數(shù)if(K0=0)設(shè)置南北通行時(shí)間delay(lO);if(K0=0)wlule(!K0)當(dāng)松手時(shí)跳出循環(huán)執(zhí)行后面程序ledtluough();/調(diào)用通行時(shí)間顯示函數(shù)SN_G卄；/南北方向綠燈時(shí)間十1if(SN_G+Y)=100)南北通行時(shí)間100msSN_G=1;時(shí)間歸1if(K1=0)設(shè)置東西方向通行時(shí)間delay(lO);if(Kl=0)while(!Kl)當(dāng)松手時(shí)跳出循環(huán)執(zhí)行后面程序ledtluoughO；調(diào)用通行時(shí)間顯示函數(shù)WE_G+;東西時(shí)間十1if(WE_G+Y

17、)=100)WE_G=1;時(shí)間歸1if(K3=0)delay(lO);返回if(K3=0)while(!K3)當(dāng)松手時(shí)跳出循環(huán)執(zhí)行后面程丿子ledtlnough();調(diào)用通行時(shí)間顯示函數(shù)TR0=!TR0;EA=1;break;啟動(dòng)計(jì)數(shù)器開總中斷跳出/*中斷1處理程序*/voidinti(void)intemipt2Pl=0X6C,P0=a0;EA=0;TR0=!TR0;for(；)leddiiveQ；if(K3=0)delay(lO);if(K3=0)東西南北都為紅燈/計(jì)數(shù)器停止工作數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)程丿宇while(!K3)第 頁leddnveQ；數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)程序EA=1;啟動(dòng)定時(shí)器TR0=!TR0;

18、break;/*鍵盤程序*/voidkey()if(K0=0)delay(lO);if(K0=0)調(diào)用交通燈函數(shù)調(diào)用數(shù)碼管函數(shù)清零南北方向通車東西方向不通車while(!K0)lightQ；led();count=0;SN=SN_GWE=SN_G+Y;南北顯示時(shí)間為綠燈時(shí)間東西方向顯示時(shí)間為南北綠燈通行時(shí)間加黃燈閃亮?xí)r間if(Kl=0)南北無車而東西有車delay(lO);if(Kl=0)第 頁while(!Kl)hght()；count=0;k=2;南北不通車東西通車SN=WE_G+Y,WE=WE_G;/南北顯示時(shí)間為東西綠燈通行時(shí)間+黃燈閃亮?xí)r間東西方向顯示時(shí)間為其綠燈時(shí)間嚴(yán)*定時(shí)函數(shù)*/

19、voidtime1(void)mtemipt1TH0=0X3C;TL0=0XB0;count+;if(count=20)SN-;WE;count=0;if(SN=0|WE=0)k十十；if(k3)當(dāng)k3執(zhí)行程序switch(k)case0:SN=SN_G,WE=SN_G+Y;break;case1:SN=Y,WE=Y;beak;case2:SN=WE_G+Y；WE=WE_G;bieak;第 頁case3:SN=YrE=Y;break;嚴(yán)*voiddelav(uchaft)uchari;for(t;t0;t-)for(i=2000;i0;i-)*交通燈函數(shù)*/voidlightQPl=ck;lf

20、(pl=/=cl&count=0)ITHl=(65536-50000)/256;TLl=(65536-50000)%256;Pl=0X6E;elseif(P1=c3&coimt=0)THl=(65536-50000)/256;TLl=(6553650000)%256;第 頁第 頁P(yáng)l=0X7c;voidled()P2=b0,P0=aSN%10;delay(5);P2=bl,P0=aSN/10;delay(5);P2=b2,P0=aWE%10;delay(5);P2=b3,P0=aWE/10;delay(5);/*通行時(shí)間顯示函數(shù)*/voidledtluough()P2=b0,P0=a(SN_G+Y)%10;delay(5);P2=bl,P0=a(SN_G+Y)/10;delay(5);P2=b2.P