基于51单片机的交通灯设计
毕业论文
题目：基于单片机的交通灯设计系别：
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指导教师：
单片机交通灯设计
摘要：
近年来随着科技的飞速发展，一个以微电子技术、计算机技术和通信技术为先导的信息革命正在蓬勃发展。计算机技术作为三者之一，怎样与实际应用更有效的结合并发挥其作用。单片机作为计算机技术的一个分支，正在不断的应用到实际生活中，同时带动传统控制检测的更新。在实时检测和自动控制的应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件使用，针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善。
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现交通的井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统，来实现交通的井然有序。交通信号灯控制方式很多。本系统采用美国ATMEL公司生产的单片机AT89S51，以及其它芯片来设计交通灯控制。实现了通过AT89S51芯片的P1口设置红、绿灯点亮的功能，通过AT89S51芯片的RXD、TXD输入、输出设置显示时间。交通灯的点亮采用发光二极管实现，时间的显示采用七段数码管实现。单片机系统采用的直流供电。为了系统稳定可靠，系统内集成了“看门狗”芯片，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生。系统实用性强、操作简单、扩展性好。
目录
1 引言 (1)
2 交通管理方案论证 (2)
2.1 设计任务 (2)
2.2 方案介绍 (2)
3 交通灯系统硬件设计 (4)
3.1 单片机概述 (4)
3.2 系统构成 (5)
3.3芯片选择与介绍 (6)
3.3.1 AT89S51芯片 (6)
3.3.2 74HC164芯片介绍 (8)
3.3.3 74LS04输出信号与信号灯 (9)
3.3.4 交通灯控制线路图 (10)
4 交通灯软件设计 (11)
4.1 程序设计流程图 (11)
4.2延时的设定 (13)
4.2.1 计数器初值计算 (13)
4.2.2 相应程序代码 (13)
4.3 程序的主控制循环调用 (14)
4.4 对现有程序的扩充 (15)
5实验平台 (16)
5.1实验平台 (16)
5.2实验步骤 (16)
5.2.1 编写程序代码 (16)
5.2.2 按照系统硬件连线图连接好系统并调试 (16)
结论 (18)
致谢 (18)
参考文献 (19)
程序实现代码 (20)
单片机交通灯设计
1 引言
今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两块以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。
1914年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。
1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，当车辆接近时,红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。
信号灯的出现，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，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
随着经济的发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。道路拥挤现象日趋严重，造成的经济损失越来越大，并一直保持大比例的增长。现在交通系统已不能满足经济发展的需求。由于生活水平的提高，人们对交通运输的安全性及服务水平提出了更高的要求。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。
中国车辆数量不断增加，交通控制在未来的交通管理中起着越来越重要的作用。智能交通灯的管理比重修一条马路无论在经济、交通运行速率上都有很好的效益、更加节约资源。使交管人员有更多的精力投入到管理整个城市交通控制，带来更大的经济和社会效益,为创造美好的城市交通形象发挥更多的作用。
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- 2 - 2 交通管理方案论证
2.1 设计任务
东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、左转绿、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。红灯的设计时间为40秒，绿灯及左转绿灯各为20秒。设A道和B道的车流量相同。
2.2 方案介绍
把设计任务细化为四个状态，其对应状态：如图1
图1 状态转换图
整个交通灯控制由四个状态组成，可以用程序设计实现，也可用时序逻辑实现.以下
方案就是分别用了这两种方法。
方案1设计思想：
采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状
态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计
单片机交通灯设计
- 3 - 数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输
入要产生相应状态的下一个状态的预置数， 如图中A 道和B 道,分别为次干道的置数选
择和主干道的置数选择。以主干道为例，简述其设计思想。如前分析，已经确定该系统
有四个状态，而置数子模块可定要将下一状态的预置数准备好，所以很容易得到主干道
的置数表如：表1
表1 置数表
由该表，就可以通过程序循环的方法设计该模块，主要思想是通过数据判断指令、
跳转指令实现，由主控制器计时和中断产生的四个状态去译码，从而得到不同的输出，
即预置数，由上分析可用一个计数器和跳转指令去完成的预置数。
而红绿灯的显示也是一样，由状态分析可以得出红绿灯的变化表如：表2
表2 红绿灯变化表
通过这张表就可以用组合电路实现该功能了，可以用数据选择器的思想，在本系统
中，直接通过门电路的译码，接下来就是计数模块了，其主要的功能细分为，要从预置
数开始递减计数，一个状态结束，通过判断，通知主控制模块，使之进入下一模块。还
有一个必须考虑到的就是，预置数必须在下一个状态来之前准备好，而红绿灯的状态变
化，必须和计数状态同步，于是引起预置数变化的程序要超前于系统本身的状态变化，
所以，系统中的两个状态转换时，在上一状态结束时设置预置数，而控制红绿灯的是随
着系统本身状态的变化而变化，体现在本子电路中就是有两组电路去判断符合的状态。
方案2 设计思想：
状态转换表如：表
3
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- 4 - 表3 状态转换表
本方案分三步：
（1）要建立三路信号灯的控制系统，本设计采用7408 芯片通过组合逻辑控制三路灯
的显示关系。
（2）建立显示控制系统，本设计采用74190 芯片倒计时控制，每个方向用两片相连实现，另外用74153芯片，因为分析中设置的时间末位均为5，所以只要用一片74153 对
高位置位，将低位的初值预置锁定为5，而高位则根据需要由反馈部分提供预置值。（3）建立反馈和细节连接部分，本部分主要解决显示和灯控的同步问题本系统采用倒
计时系统减为0，如当系统减为0 时通过两个D触发器得到两个变量，即为开头分析中
的状态，通过它的变化得到不同的逻辑关系，驱动74153 控制哪组灯亮（对应关系如
表所示），另外他还要同步反馈到显示系统的置数环节。
注意：本实验中若采用更复杂的四片74190控制主干道的两组灯，再用八片74153
分别对74190置数可实现任意数值的交通灯系统。另外对7408 片子的控制红灯的端口
用一个与门将一端再接一个频率一定的方波，使一边为黄灯时，另一边的红灯在闪烁。
方案比较：
方案1（以下称1）用了模块设计，而方案2（以下称2）采用的是一般设计，相比
之下1有较强的可读性和较强的可修改性，而2则在设计上显得较简单，设计纯朴，便
于测试，它的优势则在于提供了一条较为便捷的解决方案。2首先将许多逻辑关系简化
到极点，而后将其一起集成用较少的芯片去完成所需功能。
我们从中可以得出的是，我们最终的设计应该尽量使用模块化设计。对工程设计人
员来说，将来的产品无论从修改还是升级考虑对有好处，但另外我们又需将设计简单化，
因此我觉得在设计初期尽可能的简单化设计，而一旦设计的各项测试通过了，在有可能
的条件下将设计模块化，所以本设计以第一方案为主进行。
3 交通灯系统硬件设计
3.1 单片机概述
单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成的。单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。
通常，单片机由单个集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电压、低功耗。
可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广
单片机交通灯设计
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泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。它主要是作为控制部分的核心部件。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
3.2 系统构成
电路板一块，AT89S51单片机一片，74HC164芯片八片，七段数码管八个。74LS04反向
器一片，发光二极管13个（8个绿的，4个红的用于交通控制，1个用于标识电源），7805三端稳压电源一个，一个按键，一条数据下载线。
系统结构框图如：图2
图2 系统结构框图
系统各部分工作：
(1)程序设置初始时间，通过AT89S51单片机内部相应寄存器来实现。
(2) 由AT89S51单片机的定时器每秒钟通过P3.0口向74HC164的数据端口送信息，由
74HC164的输出口显示红、绿、黄灯的点亮时间情况；由AT89S51的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口显示每个灯的点亮情况。
(3) AT89S51通过程序设置各个信号灯的点亮时间，通过程序设置左转绿、绿、红时间
依次为20秒、20秒、40秒循环，由AT89S51的 P3口向74HC164的数据口输出。
(4)通过AT89S51单片机的P3口来控制系统是工作。
(5)74HC164的A 、B 口用于串行输出时间位，经过串并转换送到七段数码管的八的引脚。
而P1口用于输出控制信号．而通过74LS04反向器实现控制各个灯的情况．它采用5V 的直流电来驱动二极管。
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(6)AT89S51本身集成了看门狗指令，当系统出现异常看门狗将发出溢出中断。通过专用端口输出，引起RESET复位信号复位系统。
3.3芯片选择与介绍
3.3.1 AT89S51芯片
选用的AT89S51与同系列的AT89C51在功能上有明显的提高，最突出是的可以实现在线的编程。用于实现系统的总的控制。其主要功能列举如下：
1、为一般控制应用的 8 位单片机
2、晶片内部具有时钟振荡器（传统最高工作频率可至 33MHz）
3、内部程式存储器（ROM）为 4KB
4、内部数据存储器（RAM）为 128B
5、外部程序存储器可扩充至 64KB
6、外部数据存储器可扩充至 64KB
7、32 条双向输入输出线，且每条均可以单独做 I/O 的控制
8、5 个中断向量源
9、2 组独立的 16 位定时器
10、1 个全双工串行通信端口
11、8751 及 8752 单芯片具有数据保密的功能
12、单芯片提供位逻辑运算指令
AT89S51各引脚功能介绍：如图3
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单片机交通灯设计
图3 AT89S51
VCC：ATAT89S51 电源正端输入，接+5V。
VSS：电源地端。
XTAL1：单芯片系统时钟的反向放大器输入端。
XTAL2：系统时钟的反向放大器输出端，一般在设计上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两个引脚与地之间加入一个 20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。
RESET：AT89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。
EA/Vpp："EA"为英文"External Access"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。如果是使用 8751 内部程序空间时，此引脚要接成高电平。此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。
ALE/PROG：ALE是英文"Address Latch Enable"的缩写，表示地址锁存器启用信号。ATAT89S51可以利用这个引脚来触发外部的8位锁存器（如74LS373），将端口0的地址总线（A0～A7）锁进锁存器中，因为ATAT89S51是以多工的方式送出地址及数据。平时在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6，因此可以用来驱动其他周边晶片的时基输入。此外在烧录8751程序代码时，此引脚会被当成程序规划的特殊功能来使用。
PSEN：此为"Program Store Enable"的缩写，其意为程序储存启用，当8051被设成为读取外部程序代码工作模式时（EA=0），会送出此信号以便取得程序代码，通常这支脚是接到EPROM的OE脚。ATAT89S51可以利用PSEN及RD引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM，使得数据存储器与程序存储器可以合并在一起而共用64K的定址范围。
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PORT0（P0.0～P0.7）：端口0是一个8位宽的开路电极（Open Drain）双向输出入端口，共有8个位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此类推。其他三个I/O端口（P1、P2、P3）则不具有此电路组态，而是内部有一提升电路，P0在当作I/O用时可以推动8个LS 的TTL负载。如果当EA引脚为低电平时（即取用外部程序代码或数据存储器），P0就以多工方式提供地址总线（A0～A7）及数据总线（D0～D7）。设计者必须外加一个锁存器将端口0送出的地址锁住成为A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一组完整的16位地址总线，而定位地址到64K的外部存储器空间。
PORT2（P2.0～P2.7）：端口2是具有内部提升电路的双向I/O端口，每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载，若将端口2的输出设为高电平时，此端口便能当成输入端口来使用。P2除了当作一般I/O端口使用外，若是在ATAT89S51扩充外接程序存储器或数据存储器时，也提供地址总线的高字节A8～A15，这个时候P2便不能当作I/O来使用了。
PORT1（P1.0～P1.7）：端口1也是具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个LS TTL负载，同样地，若将端口1的输出设为高电平，便是由此端口来输入数据。如果是使用8052或是8032的话，P1.0又当作定时器2的外部脉冲输入脚，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中断输入的触发引脚。
PORT3（P3.0～P3.7）：端口3也具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个TTL负载，同时还多工具有其他的额外特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。
其引脚分配如下：
P3.0：RXD，串行通信输入。
P3.1：TXD，串行通信输出。
P3.2：INT0，外部中断0输入。
P3.3：INT1，外部中断1输入。
P3.4：T0，计时计数器0输入。
P3.5：T1，计时计数器1输入。
P3.6：WR：外部数据存储器的写入信号。
P3.7：RD，外部数据存储器的读取信号。
3.3.2 74HC164芯片介绍
74HC164为串行输入、并行输出移位寄存器，74HC164为单向总线驱动器。
在串行口为方式0状态，即工作在移位寄存器方式，波特率为振荡频率的十二分之一。器件执行任何一条将SBUF作为目的寄存器的命令时，数据便开始从RXD端发送。在写信号有效时，相隔一个机器周期后发送控制端SEND有效，即允许RXD发送数据，同时，允许从TXD端输出移位脉冲。第一帧（8位）数据发送完毕时，各控制信号均恢复原状态，只有TI保持高电平，呈中断申请状态。第一个74HC164把第一帧数据并行输出，LED1显示该数据。然后，用软件将TI清0，发送第二帧数据。第二帧数据发送完毕，LED1显示第二帧数据，第一帧数据串行输入给第二个74HC164，LED2显示第一帧数据。依此类推，直到把数据区内所有数据发送出去。应该注意，数据全部发送完后，第一帧数据在最后一个LED显示。由于TXD端最多可以驱动8个TTL门。
注意：当LED显示器超过8个时，我们采用74HC244芯片驱动。每个74HC244有8路驱动，每一路可驱动8个LED，即每增加一个74HC244，可增加64个LED驱动。
七段数码管，用于显示0—9的数字。
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单片机交通灯设计
3.3.3 74LS04输出信号与信号灯
要使行人能看见信号灯的情况，必须把P1口输出的信号进行放大，这里我们用74LS04反向器，当极性为高电平时晶闸管导通，该支路指示灯亮；当极性为低电平时关断，该支路指示灯灭。
LED 灯的显示原理:通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二极管是否点亮。
七段数码管的显示及与74HC164的连接显示不同的数字如 SP，g,f,e,d,c,b,a 管角上加上0FEＨ所以ＳＰ上为０伏，不亮其余为ＴＴＬ高电平，全亮则显示为８。
数字0-9与16进制的转换驱动代码表：如表5
表5 驱动代码表
74LS04（6反向器）主要对信号起了反向作用。
其它器件的功能如：
7805的功能，既提供稳定的+5V电压。
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运城学院计算机科学与技术系毕业论文3.3.4 交通灯控制线路图
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4 交通灯软件设计
4.1 程序设计流程图
(1) 程序设计总框图：如图4
图4 程序设计框图
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(2)程序详细流程图：如图5
图5 程序详细流程图
流程图说明：
图中定时器在每50ms中断一下，设置为循环20次（此时为1秒），每1秒以后，R0，R1自动减1。
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单片机交通灯设计
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程序中的判断在相等情况下从右边出，不相同的情况往下走。
4.2延时的设定
延时方法可以有两种一种是利用AT89S51内部定时器的溢出中断来确定1秒的时间，另一种是采用软件延时的方法。
4.2.1 计数器初值计算
定时器工作时必须给计数器送计数器初值，这个值是送到TH 和TL 中的。他是以加法记数的，并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求。因此，我们可以把计数器记满为零所需的计数值设定为C 和计数初值设定为TC 可得到如下计算通式：
TC=M －C
式中，M 为计数器模值，该值和计数器工作方式有关。在方式0时M 为213 ；在方式1时M 的值为216；在方式2和3为28 ；
算法公式：
T=（M －TC ）T 计数 或TC=M －T/T 计数
T 计数是单片机时钟周期ＴＣＬＫ的12倍；ＴＣ为定时初值
如单片机的主脉冲频率为ＴＣＬＫ12ＭＨＺ ，经过１２分频
方式０ TMAX ＝213 ×１微秒＝8.192毫秒
方式１ TMAX ＝216 ×１微秒＝65.536毫秒
显然１秒钟已经超过了计数器的最大定时间，所以我们只有采用定时器和软件相结合的办法才能解决这个问题．
实现１秒的方法：
我们采用在主程序中设定一个初值为20的软件计数器和使T1定时50毫秒。这样每当T1到50毫秒时CPU 就响应它的溢出中断请求，进入他的中断服务子程序。在中断服务子程序中，CPU 先使软件计数器减１，然后判断它是否为零。为0表示１秒已到可以返回到输出时间显示程序。
4.2.2 相应程序代码
（１）定时器的设置
定时器需定时５０毫秒，故Ｔ1工作于方式１。
初值计算： TC=M －T/T 计数 ＝216－50ms/1us =15536=3CBOH
START: MOV TMOD, #10H ；令ＴＯ为定时器方式１
MOV TH0, #3CH ；装入定时器初值
MOV TL0, #0BOH
SETB EA ； 打开总中断
SETB ET1 ；开Ｔ1中断
SETB ER ；启动Ｔ1计数器
CLR FLAG1
CLR FLAG2
CLR FLAG3
MOV R3, #20H ；软件计数器赋初值
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（２）相应中断服务子程序
ORG 001BＨ
LJMP DSD
ORG 0030H
DSD： INC R3
MOV TH0, #3CH ；重装入定时器初值
MOV TL0, #BOH
CJNE R3，#20，FH
DEC R0
DEC R1
MOV R3，#00H
FH： RETI
程序的软件延时：
AT89S51的工作频率为0—33MHZ，我们选用的AT89S51单片机的工作频率为12MHZ。机器周期与主频有关，机器周期是主频的12倍，所以一个机器周期的时间为12*（1/12M）=1us。我们可以知道具体每条指令的周期数，这样我们就可以通过指令的执行条数来确定1秒的时间。
具体的延时程序分析：
DELAY: MOV R4,#08H 延时1秒主程序
DE2: LCALL DELAY1
DJNZ R4, DE2
RET
DELAY1：MOV R4，#00H ；延时125us 子程序
D1： MOV R5，#00H
D2： DJNE R5，DL2
DJNE R4，D1
RET
DELAY1为一个双重循坏循环次数为256*256=65536 所以延时时间=65536*2=131072us 约为125us
DELAY R4设置的初值为8 主延时程序循环8次，所以125us*8= 1秒
由于单片机的运行速度很快其他的指令执行时间可以忽略不计。
4.3 程序的主控制循环调用
用来实现四个状态之间的转换,代码如下:
DIAOY: ；循环控制子程序
CJNE R2, #01H, AA ；判断不相等刚跳转
JB FLAG1, AA ；FLAG1为1则跳转
LJMP SEC ；跳转到SEC
AA: CJNE R2, #02H, AAA
JB FLAG2, AAA
SETB F0
LJMP THR
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AAA: CJNE R2, #03H, BB
JB FLAG3, BB
LJMP FOU
BB: CJNE R2, #04H, BBB ；判断不相等则跳转
CLR F0 ；F0位清0
CLR FLAG1
CLR FLAG2
CLR FLAG3
LJMP FIR
BBB: CJNE R0, #00H, SGL
INC R2 ；R2加1
LJMP DIAOY
4.4 对现有程序的扩充
当由于紧急需要对道路进行长时间通行时，就要保持该道路更长时间的通行。下面以东西方向为例进行紧急通行为例。
紧急通行是平常通行的特例，只要将相应的代码去掉就可以实现延长本车道的通行时间。设置通行时间为20秒。
核心代码如下：
FIR: MOV P1, #00H
SETB P1.0
CLR P1.1
CLR P1.2
CLR P1.3
MOV R0, #20
MOV R1, #20
SGL: ；与原程序类同
……
CJNE R0, #00H, SGL
LJMP FIR
要实现东西方向的左转通行时，只需要修改FIR中的代码就可以了。时间显示只要修改R0和R1就可以了。
要实现南北方及左转，只要把SGL换成SGL1、把FIR 中代码进行相应的修改就可以了。由于时间紧张，程序有不完善的地方。
原程序见程序实现代码。
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- 16 - 5实验平台
5.1实验平台
我们采用的是Keil Software生产的Cx51编译器。运行在Windows XP操作平台下。
开启计算机进入Keil C51编译器介面。如图6
图6 Keil C51编译器介面
5.2实验步骤
5.2.1 编写程序代码
程序代码分为3个模块：中断模块，循环模块，算法模块。（见程序实现代码）
5.2.2 按照系统硬件连线图连接好系统并调试
１．调试程序
⑴打开Keil软件，新建工程；
基于AT89c51单片机实现的交通灯
江西科技师范大学 通信与电子学院《单片机应用技术》实训报告实训题目：模拟交通灯 小组成员：龚石冲罗仁敏曾建伟 班级：12电子科学与技术 指导老师：熊朝松
一、实训选题内容、要求 交通模拟灯 要求： 1、南北方向为主干道，东西方向为支路；主干路绿灯时间为45秒，红灯时间为35秒； 支路绿灯时间30秒，红灯时间为50秒，两个方向的黄灯时间都为4秒； 2、使用定时器实现时间的倒计时；用显示部件显示主干道路的倒计时变化； 3、设计三个外部按钮，分别用以手动控制紧急情况下两个方向同时禁通过；南北方向 长时间通过（不显示时间倒计时变化）；东西方向长时间通过；释放按钮后则正常 通行。 二、实训计划和人员安排 经小组人员商定，分工完成任务，在课余时间完成。 若其中遇到什么问题，大家聚在一起讨论解决。具体分工如下： 1、程序编写：龚石冲 2、实体焊接：龚石冲 3、实训报告：罗仁敏 4、视频及PPT：曾建伟 三、实训选题分析 交通灯由东西南北四向灯，倒计时显示，人行横道通行指示标志等部分组成。其中东西南北四向灯中的每一向都由红、黄、绿三色灯组成；东西为一组，南北为一组。黄灯在红绿灯之间转换时亮。倒计时显示表示红、黄、绿灯亮时所剩时间。由于人行横道通行指示标志与红灯是同步的，所以在模拟交通灯时省略。交通会遇到一些突发情况。因此交通信号灯要设定一些特定功能，以防不时之需。
整个电路由单片机完成，控制部分由软件完成，硬件只负责响应。 四、方案设计 方案一：主控系统采用AT89C51单片机作为控制器，由定时器1间接控制通行倒计时及南北和东西的通行。由按键开关完成禁止通行，东西 通行，南北通行。
基于-51单片机的交通灯设计
师大学 电气工程及自动化
实习报告
姓 名： 班 级： 学 号： 实习科目：单片机实训 指导教师： 实习时间：
智能交通信号灯
摘要
本设计是在熟练掌握单片机及其仿真系统使用方法基础上，综合应用单片机原理、微 机原理等课程方面的知识，设计一个采用 STC89C52 单片机控制的交通灯控制电路。该设计 结合实际情况给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路 口交通灯的状态循环显示，并对程序流程图进行详细讲解分析。交通在人们的日常生活中 占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯 的出现，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 明显效果。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制 检测技术日益更新。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，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完 善。根据给出的要求设计交通灯东西、南北两干道交于一个十字路口各干道有一组红、 黄、绿三色的指示灯指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行绿灯亮允许通行。黄灯亮 提示人们注意红、绿灯的状态即将切换且黄灯亮的时间为东西、南北两干道的公共停车时 间。
关键词：电子线路、STC89C52、交通灯
目录
第一章 引言.................................................................. 1 1.概述 ...................................................................... 1 2.设计目的 .................................................................. 4 3.设计要求 .................................................................. 4 4.实验原理 .................................................................. 4 第二章 芯片与元件............................................................ 5 1.MCU ....................................................................... 5 2.74HC573.................................................................... 6 3.led 数码管 ................................................................. 6 第三章 外围电路.............................................................. 6 1.单片机最小系统............................................................. 6 2.数码管显示电路............................................................. 7 3.12 位流水灯 ................................................................ 8 第四章 整体设计.............................................................. 8 1.交通控制系统总体设计....................................................... 8 2.单片机交通控制系统的基本构成及原理......................................... 8 3.系统软件程序的设计......................................................... 9 第五章 总结................................................................. 10 参考文献.................................................................... 11 附录 A 智能交通灯电路原理图 ................................................. 12 附录 B 智能交通灯汇编源程序 ................................................. 13
LED呼吸灯C51源程序
* 【使用说明】： 晶振为11.0592M 利用定时器控制产生占空比可变的PWM 波 按K3，PWM值增加，则占空比减小,LED 灯渐亮 按K4，PWM值减小，则占空比增加,LED 灯渐暗 当PWM值增加到最大值或减小到最小值时，蜂鸣器将报警 ******************************************************************************* ***/ #include
} while(K1==0); do{ if(PWM!=0x02) {PWM-- ;delayms(10);} else Beep() ; } while(K2==0); } } /*********************************************************/ // 定时器0中断服务程序（频率） /*********************************************************/ void timer0() interrupt 1 { TR1=0 ; TH0=0xfc ; TL0=0x66 ; TH1=PWM ; TR1=1 ; P1=0x00 ; //启动输出 } /*********************************************************/ // 定时器1中断服务程序（脉宽） /*********************************************************/ void timer1() interrupt 3 { TR1=0 ; P1=0xff ; //结束输出 } /*********************************************************/ //蜂鸣器子程序 /*********************************************************/ void Beep() { unsigned char i ; for (i=0 ;i<100 ;i++) { delay(100) ;
基于51单片机交通灯课设(内含程序和实物图)
单片机控制交通灯 摘要 随着经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通拥塞已成为一个国际性的问题。因此，设计可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有极大的现实必要性。根据交通灯在实际控制中的特点，结合单片机的控制功能，提出了一种用单片机自动控制交通灯的简易方法。设计中包括硬件电路的设计和程序设计两大步骤，对单片机学习中的几个重要内容都有涉足。 单片机的应用正在不断深入，单片机可以用来仿真各个系统。在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，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用单片机STC89C52为中心器件来设计交通灯控制器，实现了通过P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P1口输出，显示时间通过P0口输出至双位数码管）。本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。 关键词：单片机交通灯数码管看门狗
目录 第1章前言 (1) 1.1课题任务及主要实现内容 (1) 1.2原理分析 (1) 1.2.1交通灯显示时序的理论分析 (1) 1.2.2 交通灯显示的理论分析 (2) 第2章设计方案分析 (3) 2.1 单片机与外围接口部件 (3) 2.2 倒计时显示界面 (4) 2.3 交通灯 (4) 第3章硬件系统设计 (4) 3.1 单片机的选择 (4) 3.2 STC89c52的看门狗设置 (8) 3.3 硬件电路实现 (9) 3.2.1 最小系统设计 (9) 3.3.2 显示设计 (11) 3.2.3 发光二极管模拟红绿灯 (13) 3.2.4 按键模块 (14) 第4章软件电路设计 (15) 4.1 软件编译环境测试 (15) 4.1.1 C语言介绍 (15) 4.1.2 Keil uVision4介绍 (15) 4.2软件总体设计 (15) 第5章电路检测 (17) 结论 (20) 参考文献 (21) 附录：22 原理图 (22) 源程序： (22)
基于单片机的交通灯
毕业设计说明书 基于单片机的交通灯 控制系统设计 专业 电气工程及其自动化 学生姓名 郭 恒 燕 班级 BD 电气042 学 号 0420610228 指导教师 张 兰 红 完成日期 2008年6月10日
基于单片机的交通灯控制系统设计 摘要:对基于单片机的交通灯控制系统进行了设计。系统功能为：以MCS-51系列单片机作为控制核心，设计并制作交通灯控制系统，东西南北四个方向具有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯，用计时器显示路口通行转换剩余时间，在特种车辆如119、120通过路口时，系统可自动转为特种车辆放行，其他车辆禁止通行状态。 在对系统功能分析的基础上，提出了三种设计方案，经比较，选择性能较优的LED动态循环显示方案进行了设计。设计包括硬件和软件两大部分。硬件部分包括单片机最小系统、时间显示、交通灯显示三部分。选用Atmel公司的AT89S52单片机作为控制核心，东西南北四个方向设置了LED时间显示和交通灯显示，时间显示采用三位LED显示器，交通灯显示则采用红绿双色高亮发光二极管来模拟。软件采用了模块化的设计方法，主要分为主程序、定时器中断服务子程序、倒计时显示子程序、交通灯模拟显示子程序四部分。 在实验板上制作了基于单片机的交通灯控制系统样机，对硬件和软件部分分别进行了调试，再进行了软硬件联调，得到的交通灯控制系统样机实物，可圆满地完成毕业设计任务书所要求的功能。 关键词: 交通灯；单片机；AT89S52
基于单片机的交通灯控制系统设计 1 概述 1.1 课题研究背景与意义 随着经济的增长和人口的增加，人们生活方式不断变化，人们对交通的需求不断增加。城市中交通拥挤、堵塞现象日趋严重，由此造成巨大的经济与时间损失。资料显示，对日本东京268个主要交叉路口的调查估计表明：每年在交叉路口的时间延误，折成经济报失为20亿美元；而在我国北京市，当早晚交通高峰时，交叉路口处的排队长度竟达1000多米，有的阻车车队从一个交叉路口延伸到另一个交叉路口，这时一辆车为通过一交叉路口，往往需要半个小时以上，时间损失相当可观。 我国是一个历史悠久、人口众多的国家，城市数量随着社会的发展不断增多。随着城市化进程的大大加快，诱发的交通需求急剧增长，供需矛盾不断激化，严重的交通问题也随之而来。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊，这一切要归功于城市交通控制系统中的交通灯控制系统。交通灯控制系统对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果，使城市交通得以有效管理。 交通灯可以采用PLC、单片机等控制方法。利用单片机实现对交通信号灯的实时控制，只要采用一块单片机，加上简单的接口与驱动放大电路，即可实现，具有成本低，可靠性高的特点。 1.2 课题设计内容 本课题对基于单片机的交通灯控制系统进行设计。以MCS-51系列单片机为控制核心，设计并制作交通灯控制系统，用于十字路口的车辆及行人的交通管理。东西南北四个路口具有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯，并分别用计时器显示路口通行转换剩余时间，在特种车辆如119、120通过路口时，系统可自动转为特种车辆放行，其他车辆禁止通行状态。 设计交通灯控制系统硬件电路与软件控制程序，对硬件电路与软件程序分别进行调试，并进行软硬件联调，要求获得调试成功的实物。 2 系统设计 2.1 设计方案论证 根据设计内容要求，提出了如下三种方案： 方案一：采用AT89S52单片机作为控制核心，采用四组高亮红绿双色二极管作
51单片机交通灯设计报告
课程设计说明书 课程名称：《单片机技术》 设计题目：交通灯设计 学院：电子信息与电气工程学院 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 2017年4 月20日
课程设计任务书
交通灯设计 摘要： 近年来随着科技的发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。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，仅单片机方面的知识是不够的，还应该根据具体硬件结构软硬结合，加以完善。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊，那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用51系列单片机ATMEL89C51为核心控制器件来设计交通信号灯控制器，实现亮绿灯通行，亮黄灯闪烁并发声警示，亮红灯禁止通行的功能，并显示通行或禁止通行倒计时，紧急按键信号灯加时和紧急按键南北、东西红绿灯跳变。本系统使用性强，操作简单，容易实现，扩展功能强，可自行修改程序扩展自己想要实现的功能。 关键词：交通灯，单片机，复位电路
目录 1. 设计背景 (1) 1.1设计原因 (1) 1.2个人意义 (1) 2.设计方案 (1) 2.1总体方案提出 (1) 2.2稳压电源方案设计与分析 (1) 2.3复位电路方案设计与分析 (2) 3. 方案实施 (2) 3.1总体设计框图 (2) 3.2硬件设计 (3) 3.3软件设计 (6) 3.4电路仿真 (10) 3.5制板子与安装过程 (11) 3.6软硬件调试 (11) 4. 结果与结论 (12) 5 收获与致谢 (12) 6. 参考文献 (12) 7. 附件 (13) 7.1硬件电路图 (13)
最新51单片机花样呼吸灯程序
#include 51单片机用C语言实现交通灯（红绿灯）源程序 2009-10-29 23:00 交通灯，红黄绿灯交替亮，怎样实现呢？其实就是根据单片机定时器及倒计时的程序修改。源程序如下： /* 1、程序目的：使用定时器学习倒计时红绿灯原理主要程序和倒计时一样 2、硬件要求：数码管、晶振12M */ #include (完整)基于89C51单片机交通灯课程设计要点 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)基于89C51单片机交通灯课程设计要点）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)基于89C51单片机交通灯课程设计要点的全部内容。 华北水利水电学院 基于C51单片机 交通灯课程设计实验报告 姓名：田坤 班级：125 专业：电子信息科学与技术 指导老师：辛艳辉刘明堂 2013年1月16日 摘要 近年来，随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。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,正在不断的应用到实际生活中，并且根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘,车行车道,人行人道，有条不紊.那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MCS-51系列单片机STC89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题.系统具 有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛的应用前景。 关键词：交通灯 单片机 数码管 一 。总体设计思路 1.1设计目的及思路 设计目的 了解交通灯管理的基本工作原理，熟练掌握STC89C51的工作原理和应用编程,熟悉STC89C51单片机并行接口的各种工作方式和应用，并了解计数器/定时器的工作方式和应用编程外部中断的方法，掌握多位LED 显示问题的解决。 设计思路 （1)分析目前交通路口的基本控制技术，提出自己的交通控制的初步方案。 (2）确定系统交通控制的总体设计，增加了倒计时显示提示。 （3）进行显示电路。 （4）进行软件系统的设计。 1。2 实际交通灯显示时序及状态转换的理论分析 图1所示为红绿灯转换的状态图。 图1 红绿灯状态转换图 表1 十字路口指示灯燃 亮方 S1 S4 S3 S2 第一章单片机概述 单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。它在一块芯片内芯片内集成了计算机的各种功能部件，构成一种单片式的微型计算机。20世纪80年代以来，国际上单片机的发展迅速，其产品之多令人目不暇接，单片机应用不断深入，新技术层出不穷。 单片机的应用技术是一项新型的工程技术，其内涵随着单片机的发展而发展。由于MCS-51系列的单片机的模块化结构比较典型、应用灵活，为许多大公司所采纳，使8051系列的单片产品日新月异。在Intel公司20世纪80年代初推出MCS-51系列单片机以后，世界上许多著名的半导体厂商相继生产和这个系列兼容的单片机，使产品型号不断地增加、品种不断丰富、功能不断加强，在国内外单片机应用中占有重要地位。由于单片机具有功能强、体积小、价格低等一系列优点，在各个领域都有广泛的应用，有力地推动了各行各业的技术改造和产品更新换代。 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高， 产品更新换代的节奏也越来越快。 第二章MSC-51芯片简介 8051是MCS-51系列单片机的典型产品。 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： ·中央处理器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 ·数据存储器(RAM) 8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM 只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 ·程序存储器(ROM)： 8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 ·定时/计数器(ROM)： 8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 ·并行输入输出(I/O)口： 8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口： 8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 目录 摘要 (1) 1 系统硬件设计 (2) 1.1 80C51单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 1.2 74LS245引脚图及功能 (4) 1.3 八段LED数码管 (5) 1.4 硬件系统总控制电路 (6) 1.5各模块控制电路 (8) 1.5.1 交通灯控制电路 (8) 1.5.2 倒计时显示电路 (9) 1.5.3 紧急通行电路 (12) 1.5.4 声音警示装置 (13) 2 系统程序设计 (14) 2.1 主程序流程图 (14) 2.2 显示子程序流程图 (15) 3 心得体会 (16) 参考文献 (17) 附录源程序 (18) 摘要 近年来随着科技的飞速发展，一个以微电子技术、计算机技术和通信技术为先导的信息革命正在蓬勃发展。计算机技术作为三者之一，怎样与实际应用更有效的结合并发挥其作用。单片机作为计算机技术的一个分支，正在不断的应用到实际生活中，同时带动传统控制检测的更新。在实时检测和自动控制的应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件使用，针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现交通的井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统，来实现交通的井然有序。交通信号灯控制方式很多。本系统采用美国ATMEL公司生产的单片机AT80S51，以及其它芯片来设计交通灯控制。实现了通过AT89S51芯片的P1口设置红、绿灯点亮的功能，输出设置显示时间。交通灯的点亮采用发光二极管实现，时间的显示采用七段数码管实现。单片机系统采用的直流供电。 关键词：AT89S51单片机；智能交通灯控制系统； 51单片机实现交通灯的设计 1.器材： 51单片机开发板一块； LED灯 2.功能： 东西向绿灯亮若干秒，黄 灯闪烁5 次后红灯亮，红灯亮后，南 北向由红灯变为绿灯，若干秒后南北 向黄灯闪烁5 此后变红灯，东西向变 绿灯，如此重复。 3. 程序： #include 51单片机PWM-呼吸灯源程序 /** ************************************************* *************** * @file : main.c * @xu ran * @date : 2014年5月23日20:55:19 - 2014年5月23日22:32:12 * @version : V2.0 * @brief : PWM脉冲宽度调制技术实现呼吸灯 ************************************************* *************** * @attention * 实验平台 : 51hei开发板 * 单片机 : STC89C52RC MCU 晶振 : 11.0592 MHZ ************************************************* *************** */ #include //使用STC89C52库 /* 三八译码器74HC138 */ sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; sbit PWMOUT = P0^0; //LED0 /* PWM占空比 */ unsigned char code pwmTable[] = { 3, 5, 8, 11, 13, 16, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 40, 45, 49, 53, 55, 57, 61, 65, 67, 69, 72, 75, 79, 82, 86, 89, 91, 93, 96, 99 }; // dc% /* PWM的高电平和低电平的定时器的重载值 */ unsigned char Highthr0, Hightlr0; unsigned char Lowthr0, Lowtlr0; /* 定时器T1计数装载值 */ unsigned char thr1, tlr1; /* PWM 频率计数值 */ unsigned long tmp = 0; /******************local function defines**************************/ void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc); void ConfigTimer1(unsigned int xms); /************************************************ 通过单片机仿真交通灯 第一章概述 1.设计内容： 用AT89S52单片机控制一个交通信号灯系统，晶振采用12MHZ。 设A车道与B车道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道。设计要求如下：用发光二极管模拟交通信号灯，用按键开关模拟车辆检测信号。正常情况下，A、B两车道轮流放行，A车道放行50s，其中5s用于警告；B车道放行30s，其中5s 用于警告。交通繁忙时，交通信号灯控制系统应有手控开关，可人为地改变信号灯的状态，以缓解交通拥挤状况。在B 车道放行期间，若A车道有车而B车道无车，按下开关K1 使 A车道放行15s；在 A车道放行期间，若B车道有车而A车道无车，按下开关K1 使B 车道放行15s。有紧急车辆通过时，按下K2开关使 A、B车道均为红灯，禁行20s。 2.设计目的： 1）进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。 2）掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。 3）通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。 4）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。 5）通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，为我们今后从事相应工作打下基础。 3.设计原理： 利用“自动控制”控制交通灯的方法。将事先编制好的程序输入单片机，利用单片机的定时、查询、中断功能；能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况，采用查询的方式，根据具体情况，自动给予时间通行，其中利用中断方式来处理特殊情况。这样既方便驾驶员、路人，同时还可以紧急处理一些紧急实况。同样具有红、黄、绿灯的显示功能，为驾驶员、路人“照明”。 使用AT89C51单片机控制 4个方向的交通灯（红﹑黄﹑绿）并用数码管显示其时间。 1 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，我考虑了二种方案：方案一：采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。方案二：采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大，并可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，成本较高。 综上所述，选择方案一。 3 输入方案： 设计要求系统能调节灯亮时间，并可处理紧急情况，我研究了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘，显示等。 该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用。 综上所述，选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始，即如图2.1所示： 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能： 合肥通用职业技术学院 毕业论文 题目：基于单片机的交通灯设计 系别：信息管理工程系 专业：电气自动化技术 学制：三年 姓名：王泰 学号： 06130135 指导教师：支忠山 二O 一六年六月二十一日 当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算切相关。因此，一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤等方面给予技术革新。 本文主要介绍了一个基于80C51单片机的交通灯控制系统，详细描述了利用80C51开发交通灯控制系统的过程，重点对硬件设计、软件编程、调试分析以及各模块系统流程进行了详细分析，对各部分的电路也一一进行了介绍。本系统由80C51单片机、键盘、交通灯演示组成，。该系统可以方便的实现交通灯控制。该系统结构简单，可靠性高，修改程序简单（方便加入或改变功能），有较好的应用前景。 关键词：交通控制，单片机，80C51， 摘要 (1) 1 绪论 (4) 1.1课题研究的背景以及意义 (4) 1.2当前的研究现状 (4) 1.3本文的主要工作和难点 (4) 2 道路交通灯的总体系统的设计方案 (6) 2.1 总体设计方案 (6) 2.1.1系统机构总框架 (6) 2.1.2交通管理的方案论证 (6) 2.1.3 控制电路框图 (6) 2.2电路的工作原理 (6) 2.3 本章小结 (6) 3 硬件设计 (9) 3.1MCS-51单片机介绍 (9) 3.1.1简介 (9) 3.1.2 管脚说明 (12) 3.1.3 时钟脉冲电路 (14) 3.1.4复位电路 (14) 3.1.5电源电路 (14) 3.2硬件原理图 (15) 3.3 本章小结 (15) 4 软件设计 (17) 4.1 主程序设计 (17) 4.1.1 主程序流程图 (17) 4.2 初始化程序 (17) 4.3 延时程序 (17) 4.4 源程序 (17) 4.6 本章小结 (18) 5结论与展望 (19) 5.1 结论 (19) 5.2 展望 (19) 致 (20) 单片机PWM技术实现呼吸灯和KTV等娱乐场所的灯光闪烁效果 程序是在51hei单片机开发板上面做的，电路很简单，最小系统+P0的八个led即可.ADDR0和ENLED那是开发板上的led使能电路控制端，如果是你自己做的电路 可以删掉这几个语句.或者不用管他，不会影响程序的运行. /** ************************************************* ************************************************* ********** * @file : main.c * @author : xr * @date : 2014年4月15日20:34:05 - 2014年4月15日22:28:08 * @version: V1.2.3 * @brief : PWM技术实现呼吸灯和KTV等娱乐场所的灯光闪烁效果单片机STC89C52RC MCU 晶振 11.0592MHZ ************************************************* ************************************************* ********** */ #include ; //74HC138 sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; //sbit PWMOUT = P0^0;//PWM输出 #define PWMOUT P0 基于51单片机控制交通灯课程设计报告 本设计课程使用STC89c52型号的芯片及相关元器件自己组装单片机最小系统，并编写程序用于控制交通信号灯。 1.STC89c52的芯片元器件的说明： STC89c52置8位中央处理单元、256字节部数据存储器RAM、8k片程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片时钟振荡电路。此外，STC89c52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和 中断系统维持其功能。掉 电模式下，保存RAM数 据，时钟振荡停止，同时 停止芯片其它功能，STC89c52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。 2.STC89c52的功能是： ·标准MCS-51核和指令系统·片8kROM（可扩充64kB外部存储器） · 32个双向I/O口· 256x8bit部RAM（可扩充64kB外部存储器） · 3个16位可编程定时/计数器·时钟频率3.5-12/24/33MHz ·向上或向下定时计数器·改进型快速编程脉冲算法 · 6个中断源· 5.0V工作电压 ·全双工串行通信口·布尔处理器 —帧错误侦测· 4层优先级中断结构 —自动地址识别·兼容TTL和CMOS逻辑电平 ·空闲和掉电节省模式· PDIP(40)和PLCC(44)封装形式 3.管脚说明 VCC：供电电压。GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双 向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当 P1口的管脚第一次写1时，被定义为高 阻输入。P0能够用于外部程序数据存储 器，它可以被定义为数据/地址的第八位。 在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口， 当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时 P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL51单片机用C语言实现交通灯(红绿灯)源程序
(完整)基于89C51单片机交通灯课程设计要点
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