交通灯控制器实验报告
........学院
《单片机原理及应用》课程设计报告
题目：交通灯控制器
班级：
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学号：
指导老师：
日期：年月日
摘要
当前，大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化、方便人、车、路三者关系的协调，多值化方向发展随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。
设计交通灯来完成这个需求就显的越加迫切了.为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过,往往采用电子控制的交通信号来进行指挥。以下就是运用数字电子设计出的交通灯：本设计是十字路口交通灯控制，所以依据实际交通灯的变化情况和规律，给出如下需求：一个十字路口为东西南北走向。初始状态25s为南北红灯，初始状态20s东西绿灯。然后转状态1，南北红灯，东西绿灯闪烁3s，黄灯2s。再转状态2，南北红灯灭，绿灯亮，东西绿灯灭，红灯亮。再转状态3，东西红灯，南北绿灯闪烁3s，黄灯2s。再转初始状态。
关键词：信号灯电路交通控制系统EDA技术
目录
一. 绪论 (4)
引言
1.1 设计任务 (4)
1.1.1设计题目
1.1.2设计内容
1.2 系统需求 (4)
1.2.1基本要求
1.2.2发挥部分
1.3小组成员及个人完成情况 (4)
1.3.1小组成员
1.3.2个人完成情况
二.方案比较、方案设计与方案论证 (5)
2.1电源提供方案
2.2显示界面方案
三.单元模块设计 (6)
3.1单片机及其外接电路
3.2 交通灯时间显示模块
3.3按键控制模块
3.4声音报警系统
四.系统调制与分析 (10)
五.总结与心得 (14)
参考文献 (14)
附录一系统原理图 (15)
附录二元件清单 (16)
附录三系统源程序 (17)
一.绪论
引言
城市修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。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最重要的组成部分。伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车的数量在D的DEA技术的发展和应用领域的扩大与深入，EDA技术在电子信息，通信，自动，控制及计算机应用等领域的重要性日益突出。随着技术市场与人才市场对DEA的不断的增加,交通的问题日益突出，单单依靠人力来指挥交通已经不可行了,所以，设计交通灯来完成这个需求就显的越加迫切了。
为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过,往往采用电子控制的交通信号来进行指挥。以下就是运用数字电子设计出的交通灯：其中红灯亮,表示该条路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示允许通行。
1.1设计任务
1.1.1设计题目：
交通灯控制器
1.1.2 设计内容：
本设计是十字路口交通灯控制，所以依据实际交通灯的变化情况和规律，给出如下需求：一个十字路口为东西南北走向。初始状态25s为南北红灯，初始状态20s东西绿灯。然后转状态1，南北红灯，东西绿灯闪烁3s，黄灯2s。再转状态2，南北红灯灭，绿灯亮，东西绿灯灭，红灯亮。再转状态3，东西红灯，南北绿灯闪烁3s，黄灯2s。再转初始状态。
1.2系统需求
1.2.1基本要求：
利用STC-89C52单片机作为系统核心控制部分，用外围12个发光二极管（红、绿、蓝各4组）模拟交通灯的显示部分，自己设计电路和程序完成交通灯控制设计。
1.2.2发挥部分：
1．用三极管9015对8个数码管进行控制。
2．用for循环完成交通灯转换间的延时，延时误差小于20×10-6s.
3. 利用数码管进行东西、南北方向的倒计时显示
1.3小组成员及个人完成情况
1.3.1小组成员
1.3.2个人完成部分
部分程序调试，部分实物焊接，制作设计报告书
二.方案比较、方案设计与方案论证
2.1电源提供方案
为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案：
方案一：采点用独立的稳压电源，此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是会使系统复杂，且可能影响电路点平。
方案二：采用单片机控制模块提供电源。该方案的优点是系统简单扼要节约成本；缺点输出功率不高。
综上所述我们选择第一种方案。
2.2显示界面方案
方案一：完全采用数码管显示。这种方案显示符号和数码字符，系统简单成本低；缺点，功能单一。
方案二：完全采用点阵式LED显示。这种方案实现复杂，且需要完成大量的软件工作；但功能强大，可方便显示各种英文字符、汉字、图形等。
综上所述我们选择第一种方案。
三.单元模块设计
3.1单片机及其外接电路
单片微型计算机是随着微型计算机的发展而产生和发展的。自从1975 年美国德克萨斯仪器公司的第一台单片微型计算机（简称单片机）TMS-1000 问世以来，迄今为止，单片机技术已成为计算机技术的一个独特分支，单片机的应用领域也越来越广泛，特别是在工业控制中经常遇到对某些物理量进行定时采样与控制的问题，在仪器仪表智能化中也扮演着极其重要的角色
8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
它主要由两部分构成，一个是主机控制器，另一个是单片机工作最小系统。
图3.1 STC89C52 管脚图
68
图3.2stc89c52及其外接电路结构图
3.2 交通灯时间显示模块
由4个两位一体的数码管（实验室没有，由四位一体代替），和12个红绿黄灯组成十字路口红绿灯的功能显示
图3.3显示模块
3.3按键控制模块
遇到紧急情况，首先P32口接的开关闭合，4个交通灯全部变成红灯并报警（报警器系统），等处理时闭合P33口的开关，报警器关闭。再闭合P36口的开关东西方向的红灯变成绿灯，闭合P36口开关南北方向的红灯变成绿灯。
注：P33口优先级高于P32口。
图3.4 按键控制模块
3.4声音报警模块
声音报警模块主要用于紧急情况的报警模式，由3.3的P32口决定开启.主要部件由报警器及其外接电路
图3.5 声音报警模块
四.系统调制与分析
系统硬件组成部分如图4.1所示
图4.1 系统实物图
按一下电源开关按钮，系统上电后，系统开始正常工作，初始状态下交通灯状态如图4.2 4.3所示
图4.2交通灯正常工作
图4.2交通灯正常工作（黄灯时）
紧急情况下，按P23接口的开关，红灯闪烁，报警器响，图4.4所示：
图4.4交通灯紧急情况
再按P24端口的开关,报警器停止响，同图4.4
再按P2.8端口的开关，南北方向的红灯变绿灯，如图4.5所示：
图4.5 交通灯紧急情况后，南北方向灯变绿灯再按P2.9端口的开关，东西方向的红灯变绿灯，如图4.6所示：
图4.6交通灯紧急情况后，东西方向灯变绿灯夜间模式时黄灯闪烁，如图4.7所示
图4.7 夜间模式黄灯闪烁
五．总结与心得
通过一个星期的辛勤努力，在指导老师的指导和同学们的帮助下，我终于将此次的作品交通灯控制器制作完成了。让我感受到了功夫不负有心人这句至理名言的真正涵义，这次设计制作不仅巩固了所学的专业知识，而且还增强了自己的动手能力，在制作的过程中学到了很多有用的东西。
本次设计，我用自己所学的专业知识结合同学意见完成了实物的制作，实物也有了比较满意的功能。在这次设计中我用到了很多模块，包括各种传感器模块、显示模块、CPU模块、按键控制模块、声音报警模块等等。通过对这些模块的深入了解，我突然有个感悟：什么东西都不难理解，只要你肯花心思去学，肯花时间去专研，收获肯定会有的。
本次设计遇到的难点是在调试部分，在焊接完毕后以及烧完程序后，接上电源，发现数码管没亮，但是在手动按键的时候LED灯会亮，同时蜂鸣器会响。其它全部功能正常，唯独数码管就是不亮，本因为是数码管的管脚接触不良，用力按下能看到一些管段微弱的亮了一下。后来发现数码管是亮着的，用双手挡住光才能看到数码管亮，原来是电压不够，数码管显示很暗。然后加了个9015三极管后，数码管就亮了，但又变成了乱码……经过深刻的研究分析发现，接了三
极管驱动后，因为静态工作点的配置问题，共阳数码管由高电平驱动变成低电平驱动，又经过了好多调试，终于成功显示。通过这次的课程设计作品的制作让我对单片机的理论有了更加深入的了解，同时在具体的制作过程中我们发现现在书本上的知识与实际的应用存在着不小的差距，书本上的知识很多都是理想化后的结论，忽略了很多实际的因素，或者涉及的不全面，可在实际的应用时这些是不能被忽略的，我们不得不考虑这方的问题，这让我们无法根据书上的理论就轻易得到预想中的结果，有时结果甚至很差别很大。通过这次实践使我更深刻的体会到了理论联系实际的重要性，我们在今后的学习工作中会更加的注重实际，避免称为只会纸上谈兵的赵括。
而且在这次的课程设计中，我也明白了自己对软件方面比较感兴趣，也明白了自己以后要往哪方面走。同时，这次设计也发现了自己的一些不足之处，就如在软件设计方面，自己还需要多查看阅读一些数据结构的书籍，多了解一些设计的算法和编程思想才行。这次的课程总的来说还是完善的，当然有些功能也还是需要完善的，比如交通灯的夜间模式，即在夜间时让所有的黄灯亮。
参考文献
[1] 杨居义，《单片机原理及应用项目教程》，清华大学出版社，2007年
[2] 胡汉才，《单片机原理与接口技术》，清华大学大学出版社，2004年
[3] 王幸之，《单片机应用系统抗干扰技术》，北京航空航天大学出版社，2001年
[4] 王为青、程国钢，《单片机Keil C×51应用开发技术》.，人民邮电出版社，2007年
[5] 李哲英，《电子技术及其应用基础》，高等教育出版社，2003年
[6] 刘菊荣、库锡树主编，《电子技术实验教程》，电子工业出版社，2013年
[8] 谢自美，《电子线路设计·实验·测试》，武汉：华中科技大学出版社，2000年
[9] 李广弟. 单片机原理及应用[M] 北京航空航天大学出版社,2004年
[10] 朱思荣．51单片机实现公历与农历、星期的转换[Z].当当电子网
[11] 曹巧媛.单片机原理及应用.北京：电子工业出版社，2002.
附录一系统原理图
附录二元件清单
附录三系统源程序
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar h;
uint s;
uchar code dis[]={
0Xc0,/*0*/
0Xf9,/*1*/
0Xa4,/*2*/
0Xb0,/*3*/
0X99,/*4*/
0X92,/*5*/
0X82,/*6*/
0Xf8,/*7*/
0X80,/*8*/
0X90,/*9*/
0Xff,/*NULL*/
}; //共阳数码管显示
void delay(uint c){ /*延迟c毫秒*/
uint i,j;
for(i=0;i for(j=0;j<125;j++); } void main(void){ PX1=1; //外部中断1为高优先级 EA=1; //CPU开放中断 EX0=1; //外部中断0允许 EX1=1; //外部中断1允许 while(1){ P0=0xf3;/*南北红灯亮，东西绿灯亮20s*/ //P2.4，P2.3低电平亮灯for(h=20;h>0;h--){ //20S倒计时 for(s=250;s>0;s--){ //延时速度 P1=0xf0; /*关闭数码管*/ P2=0xff; P1|= 0xf1; /*开启P1.0*/ P2=dis[h/10];/*显示十位*/ delay(1); P1=0xf0; /*关闭数码管*/ P2=0xff; P1 |=0x02; /*开启P1.1*/ P2=dis[h%10];/*显示个位*/ delay(1); P1=0xf0; P2=0xff; P1 |=0x04; /*开启P1.2*/ P2=dis[(h+5)/10]; /*显示十位*/ delay(1); P1=0xf0; P2=0xff; P1|=0x08; /*开启P1.3*/ P2=dis[(h+5)%10]; /*显示个位*/ delay(1); } } for(h=5;h>2;h--){ //数码管显示 5-4-3S倒计时 P0=0xf3; /*南北红灯亮3S，东西绿灯闪烁3S*/ // P0.2 P0.3亮 delay(200); P0=0xf7; //P0.3亮 delay(100); // P1=0xf0; // P2=0xff; P1=0xfa; //P0.0 P0.2东北方向选中 P2=dis[h%10]; delay(200); P0=0xf3; /*重复1遍上面语句*/ // P0.2 P0.3亮 delay(200); P0=0xf7; //P0.3亮 delay(100); // P1=0xf0; // P2=0xff; P1=0xfa; P2=dis[h%10]; delay(200); } for(h=2;h>0;h--){ //2-1S倒计时P0=0x35; /*南北红灯亮2S，东西黄灯亮2S*/ delay(100); P2=0xff; P1=0xfa; P2=dis[h%10]; delay(900); } P0=0x1e; /*东西红灯亮，南北绿灯亮25s*/ for(h=25;h>0;h--){ for(s=250;s>0;s--){ P1=0xf0; P2=0xff; P1|=0x04; P2=dis[h/10]; delay(1); P1=0xf0; P2=0xff; P1|=0x08; P2=dis[h%10]; delay(1); P1=0xf0; P2=0xff; P1|=0x01; P2=dis[(h+5)/10]; delay(1); P1=0xf0; P2=0xff; P1|=0x02; P2=dis[(h+5)%10]; delay(1); } } for(h=5;h>2;h--){ P0=0xde;/*东西红灯亮3s，南北绿灯闪3s*/ delay(200); P0=0xfe; delay(100); P1=0xf0; P2=0xff; P1=0xfa; P2=dis[h%10]; delay(200); P0=0xde; /*重复1遍上面语句*/ delay(200); P0=0xfe; delay(100); P1=0xf0; P2=0xff; P1=0xfa; P2=dis[h%10]; delay(200); } for(h=2;h>0;h--){ P0=0x2e;/*东西红灯亮2s，南北黄灯亮2s*/ delay(100); P2=0xff; P1=0xfa; P2=dis[h%10]; delay(900); } } } int0_srv( ) interrupt 0 using 1{ //P3.2外部中断0 char a,b,c; uint i; for(i = 0; i <1000; i++); //控制红绿黄等 if(INT0 == 0){ b = P1; c = P0; P1 = 0xf0; //数码管位选段都为高电平 P2 = 0xff; //数码管全灭 P0 = 0xf6; //P0.0 P0.3 低电平红灯亮 P1_4 = 0; while(INT0 == 0); P2 = a; 机电工程学院课程设计报告 课程名称：单片机课程设计 专业班级： 13电本2班 学号： 2013041632 学生：罗炜 指导教师：王清辉、何文丰 完成时间： 报告成绩： 交通灯设计 一、设计任务与要求 设计基本要求： （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30秒，当剩余3秒时黄灯亮，南北方向通行时间为20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）可利用按键修改时间参数，可以利用按键切换东西南北交通灯的当前状态（即立刻东西由红变绿，南北有绿变红，并按设定的时间工作）。 二、方案设计与论证 表2-1：交通灯的工作状态表 根据表2-1所示可将交通灯的工作状态设为以下几个步骤： 1、初始状态时即为东西方向绿灯通行27秒+3秒黄灯，此时南北红灯亮。 2、随后是南北方向绿灯通行17秒+3秒黄灯，此时东西红灯亮。 3、通过按模式选择键一次来切换东西南北交通灯的当前状态。（通过设置定时计时器T1实现交通灯的计时） 4、通过按模式选择键第二次切换至南北方向红绿灯的计时设置，通过加减按键来确定南北方向红绿灯的计时数。 5、确定南北方向计数值后，通过按模式选择键第三次切换至东西方向红绿灯的计 时设置，通过加减按键来确定东西方向红绿灯的计时数。 6、确定交通灯计时数后再按下模式选择键后，交通灯便进入工作状态。 时间计时的实现：采用定时中断实现秒的精确计时（详细方案入下列程序设计所示）。 按键输入的实现：通过编写按键读取函数，来实现交通灯的状态以及时间值得设定（详细方案入下列程序设计所示）。 三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51，交通规则 引言：随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证 (1) 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们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，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案。 (2) 显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时（15s）、状态灯发光二极管（红、黄、绿）的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3) 输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案： 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 方案二：直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 (4) 系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统. 交通灯控制系统 一、实验目的 (1)用PLC构成十字路口交通灯控制系统。 (2)掌握程序调试的步骤和方法。 (3)掌握构建实际PLC控制系统的能力。 二、实验要求 (1)复习PLC常用指令的功能及用法。 (2)复习PLC程序设计的一般方法。 (3)根据实验要求提前编写程序，待上机验证调试修改。 三、实验环境 软件：STEP 7-Micro_WIN V40+ SP9：S7-200的编程软件 STEP 7-Micro_WIN V32指令库 硬件：THSMS-2A型PLC实验箱（西门子）、电脑、连接导线、USB-PPI 通信电缆 四、实验内容及步骤 交通灯控制系统面板图如上图所示，控制要求如下： 交通信号灯受一个总控制开关控制，当总控制开关接通时，信号灯系统开始工作。 开始工作后，南北红灯和东西绿灯同时点亮，4秒后东西绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成东西黄灯亮，2秒后东西黄灯和南北红灯同时熄灭，东西红灯和南北绿灯同时点亮。4秒后南北绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成南北黄灯亮，2秒后南北黄灯和东西红灯同时熄灭，再次切换成南北红灯和东西绿灯同时点亮。如此循环，周而复始。 当总控制开关断开时，所有信号灯都熄灭。 (1)确定I/O点数。列出详细的I/O地址分配表。如（该表仅为举例， (3)输入编好的PLC控制程序。 (4)运行程序，按控制要求设置各输入量，观察PLC运行情况，记录南北、东西各灯顺序亮、灭的运行情况。调试程序直至正确为止。 解：由题目要求得， ②梯形图如下图①，语句表如下图②，时序图如下图③： 图①图① 图②图② 图③ 五、注意事项 单片机技术与应用 实验报告 实验名称：外部中断实验（急救车与交通灯）班级：11062811 学号：11061118 姓名：吕琳涛 指导老师：谷雨 2013年5月20日 1. 实验要求 由以74LS273作为输出口，控制4个双色LED灯（可发红，绿，黄光），模拟交通灯管理,并允许急救车优先通过的要求。有急救车到达时，两向交通信号为全红，以便让急救车通过。假定急救车通过路口时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前状态。本实验以按键为中断申请，表示有急救车通过。 2. 实验目的 1.学习外部中断技术的基本使用方法。 2.学习中断处理程序的编程方法。 3. 程序说明： 在本次实验中，我们可以确定外部中断的作用是用于有救护车行驶过来时对程序的进行的简单的控制。对于正常的红绿灯的亮灭我们可以参考第一个实验中流水灯的设计理念。综上所述我们这一次的实验就是流水灯与外部中断的结合。 通过对七种情况的罗列 1 0 0 1 0 1 1 0 南北绿，东西红 0 1 1 0 1 0 0 1 南北红，东西绿 1 0 0 1 1 1 1 1 只亮东西红 0 1 1 0 1 1 1 1 只亮南北红 0 0 0 0 0 1 1 0 南北黄，东西红 0 0 0 0 1 0 0 1 南北红，东西黄 0 0 0 0 1 1 1 1 全红 我们可以利用XBYTE[0xf200]这个函数对这几种情况进行读取与显 示，在不同情况进行显示的过程中我们用以前的delay函数进行时间上的规划从而达到依次显示的效果。 0x0f 全红XBYTE[0xf200]=0x0f; 0x96 南北绿，东西红XBYTE[0xf200]=0x96; 0x9f 只亮东西红XBYTE[0xf200]=0x9f; 0x06 南北黄，东西红XBYTE[0xf200]=0x06; 0x69 南北红，东西绿XBYTE[0xf200]=0x69; 0x6f 只亮南北红XBYTE[0xf200]=0x6f; 0x09 南北红，东西黄XBYTE[0xf200]=0x09; 在具体的实验代码编写过程中，我们会用到EA=1;EX0=1;IT0=1;用于设定外部中断0为跳变沿触发方式，默认为电平触发方式。interrupt 0函数是处理有救护车驶过时的情况。 至此，程序编写完成，放入软件中进行编译和下载。 51单片机综合实验交通灯设计报告 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 一实验题目 交通灯控制系统设计 二实验目的 1、学会用8051单片机开发简单的计算机控制系统； 2、学会用汇编语言和C语言开发系统软件； 3、学会8051单片机开发环境wave或Keil uVision3软件的使用； 4、学会Proteus软件的使用方法，会用Proteus单片机系统进行仿真； 5、学会Protel软件的使用方法，会用Protel绘制电气原理图和印制板图； 6、熟悉七位数码管显示的使用方法； 7、了解交通灯控制系统的基本组成。 三实验要求 交通灯处在十字路口上。它有红﹑黄﹑绿三种颜色的灯组成。红灯亮时道路上的车辆停止运行；黄灯是一种过渡用的信号灯，当它亮时，表示道路上的红绿色信号灯即将进行转换。下面拿东西南北四个方向来说明。当东西方向允许行车（或者左转）的时候，南北方向就禁止行车，即此时东西方向的绿灯亮红灯灭，而南北方向的绿灯灭红灯亮。反之当南北方向允许行车（或者左转）的时候，东西方向就禁止行车，即此时南北方向的绿灯亮红灯灭，而东西方向的绿灯灭红灯亮。交通灯配置示意图如图1所示。同时当有特殊的情况发生时，能手动控制各个方向的信号灯。设计任务就是将这一电路用单片机来实现具体的控制。 1 十字路口交通灯配置示意图 四 设计内容与原理 为了在后面的分析中便于说明，将南北方向允许直行命名为状态1，南北方向允许左转命名为状态2，南北方向行车到东西方向行车的转换阶段命名为状态3，将东西方向允许直行命名为状态4，东西方向允许左转命名为状态5，东西方向行车到南北方向方向行车的转换阶段命名为状态6。 假定直行绿灯点亮的时间为25s ，左转绿灯点亮的时间为20s ，黄灯点亮的时间为5s ，则对方红灯的点亮时间为50秒。黄灯每隔500ms 亮一次，之后灭500ms （亮灭一次叫作闪烁一次），一共闪烁5次，持续5s 。各个状态之间的变换情况如下： 具体显示周期如下： 交通灯控制器 ——数字系统设计报告 姓名： 学号： 一．实验目的 1.基本掌握自顶向下的电子系统设计方法 2.学会使用PLD和硬件描述语言设计数字电路,掌握 Quartus II等开发工具的使用方法 3.培养学生自主学习、正确分析和解决问题的能力 二．设计要求 我所选择的课题是用Verilog HDL实现交通灯控制器。该课题的具体内容及要求如下： 主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布，为确保车辆安全、迅速地通过，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯禁止通行；绿灯允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间行驶到禁行线之外。主干道和乡村公路都安装了传感器，检测车辆通行情况，用于主干道的优先权控制。 （1）当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿灯亮。 （2）当乡村公路有车时，而主干道通车时间已经超过它的最短通车时间时，禁止主干道通行，让乡村公路通行。主干道最短通车时间为25s 。 （3）当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车25s，乡村公路通车16s交替进行。 （4）不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为16s。 （5）在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮5s时 间的黄灯作为过渡。 （6）用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。用红、绿、黄三种颜色的发光二极管作交通灯。 （7）要求显示时间，倒计时。 （C表示乡村道路是否有车到来，1表示有，0表示无；SET用来控制系统的开始及停止；RST是复位信号，高电平有效，当RST=1时，恢复到初始设置；CLK是外加时钟信号；MR、MY、MG分别表示主干道的红灯、黄灯和绿灯；CR、CY、CG分别表示乡村道路的红灯、黄灯和绿灯，1表示亮，0表示灭） 系统流程图如下：（MGCR:主干道绿灯，乡村道路红灯；MYCR:主干道黄灯，乡村道路红灯；MRCG:主干道红灯，乡村道路绿灯；MRCY:主干道红灯，乡村道路黄灯；T0=1表示主干道最短通车时间到，T1=1表示5秒黄灯时间到，T2=1表示乡村道路最长通车时间到。） 南航科院 单片机课程设计 题目交通灯程序设计 系(部) 信息工程系 专业(班级) 电子信息工程 学号 指导教师 单片机原理及应用课程设计任务书系(部)：专业：指导教师： 交通灯程序设计 摘要 本次单片机课程设计选择的题目是交通灯程序设计，主要是根据本学期所学的《单片机原理和接口技术》的知识，编写交通灯的控制程序，在WAVE6000集成调试软件上进行编译，并在Proteus 7 Professional软件上进行仿真，观看结果。在经过多次的调试和电路上的修改，实现了所需要的结果（达到了设计任务书上的要求）。主要涉及的容包括倒计时、中断等，使用芯片80C51进行程序控制。 关键词 AT89C51 LED显示交通灯 目录 1、交通灯程序 (5) 2、交通灯仿真电路 (8) 3、结论与心得 (9) 4、存在的不足及建议 (10) 参考文献 (10) 1、交通灯程序 #include 实验五十字路口交通灯控制器设计一．实验目的 1.进一步加强经典状态机的设计 2.学会设计模可变倒计时计数器 二．实验要求 一条主干道，一条乡间公路。组成十字路口，要求优先保证主干道通行。有MR（主红）、MY（主黄）、MG（主绿）、CR(乡红)、CY（乡黄）、CG（乡绿）六盏交通灯需要控制；交通灯由绿→红有4秒黄灯亮的间隔时间，由红→绿没有间隔时间；系统有MRCY、MRCG、MYCR、MGCR四个状态； 乡间公路右侧各埋有一个传感器，当有车辆通过乡间公路时，发出请求信号S=1，其余时间S=0； 平时系统停留在MGCR（主干道通行）状态，一旦S信号有效，经MYCR（黄灯状态）转入MRCG（乡间公路通行）状态，但要保证MGCR的状态不得短于一分钟；一旦S信号无效，系统脱离MRCG状态。随即经MRCY（黄灯状态）进入MGCR 状态，即使S信号一直有效，MRCG状态也不得长于20秒钟。 三．实验设计： 1.一条主道，一条乡道，组成十字路口，要求优先保证主道通行。 2.当主道没有车通行，且乡道友车要通行时，并且此时主道通行时间大于1分钟，则主道变黄灯，乡道保持红灯，经过4秒倒计时时间进入主道为红灯乡道为绿灯的状态。再倒计时20秒钟。在倒计时过程中，若乡道突然没有车通行，马上进入主道红灯，乡道黄灯状态，倒计时4秒。 3.之后主道变为绿灯，乡道为红灯，这时无论乡道有无车通行都要倒计时60秒，然后若乡道有车通行则主道为黄灯，乡道为红灯，若乡道一直没有车要通行则保持主道通行，若乡道友车通行则按照上面的状态依次进行转换。 按照以上的思路，设计两个底层文件和一个顶层文件： 1.模块1是状态改变控制6盏灯的亮与灭。 实验四单片机交通灯实验 1、实验要求 本实验分两部分，第一部分是普通交通灯的模拟:初始状态0为东西红灯,南北红灯.然后转状态1南北绿灯通车,东西红灯.过一段时间转状态,南北绿灯闪几次转两黄灯,延时几秒,东西仍然红灯,再转状态3,东西绿灯通车,南北红灯.过一段时间转状态4.东西绿灯山几次转黄灯,延时几秒,南北仍然红灯,,最后循环至状态1。 第二部分在以上的基础上当有急救车到达时,两项交通信号为全红,以便让急救车通过.假定急救车通过路口时间为10秒,急救车通过后,交通恢复中断前状态.被实验已按键为终端申请,表示有急救车通过. 2、实验电路图 （1）十二端口控制 （2）六端口控制 3、实验程序如下 (1) 十二位控制ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP IT0P MAIN: MOV P1,#0F0H MOV P0,#0FFH MOV A,#00H MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH SETB ET0 SETB EA SETB TR0 HERE: SJMP HERE IT0P: MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC A CJNE A,#50,L1 MOV P1,#0FCH MOV P0,#0F3H RETI L1: CJNE A,#100,L2 MOV P1,#03CH MOV P0,#0FFH RETI L2: CJNE A,#110,L3 MOV P1,#0FCH MOV P0,#0FFH RETI L3: CJNE A,#120,L4 MOV P1,#03CH MOV P0,#0FFH RETI L4: CJNE A,#130,L5 MOV P1,#0F3H MOV P0,#0FCH RETI L5: CJNE A,#180,L6 MOV P1,#0C3H MOV P0,#0FFH L6: CJNE A,#190,L7 MOV P1,#0F3H MOV P0,#0FFH RETI L7: CJNE A,#200,L8 MOV P1,#0C3H MOV P0,#0FFH L8: CJNE A,#210,BUTTON MOV P1,#0F0H MOV P0,#0FFH CLR A RETI BUTTON:RETI END (2) 六位控制ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP IT0P ORG 0013H LJMP IT1P MAIN: MOV P0,#09H MOV A,#00H MOV TL0,#0B0H MOV TMOD,#61H MOV TL0,#0FFH MOV TH0,#0FFH SETB ET0 SETB EA SETB TR0 SETB PX1 重庆三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED显示等等组成交通灯演示系统。 系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51,交通规则 弓I 言:随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证 (1)电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们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，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案。 (2)显示界面方案： 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3)输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案: 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口，实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 方案二：直接在IO 口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM E经够用，故选择方案二。 (4)系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统? 单 片 机 2011级课程设计实验报告 交 通 灯 控 制 器 院（系）：计算机与信息工程学院 专业年级: 2011级通信工程一班 姓名: 谢仙 学号: 指导教师: 杨菊秋 2013年06月25日 目录 1 引言 (3) 2 任务与要求 (3) 3 课程设计摘要及整体方框图 (3) 4 课程设计原理 (4) 555定时器 (5) 七位二进制计数器4024 (6) 二进制可逆计数器74LS193 (8) 数码显示电路 (9) 结论 (10) 体会与收获 (10) 附录： 1、整体电路原理图 (11) 2、元件表 (12) 3、焊接与调试 (12) 1引言 交通信号灯常用于交叉路口，用来控制车辆的流量，提高交叉路口车辆的通行能力，减少交通事故。本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路组成。秒脉冲发生器由NE555产生脉冲，计数器由74LS193和4024实现，译码电路采用74LS48和七段数码管来显示。 2设计任务与要求 交通灯控制信号的应用非常广泛。本电路设计一个交通灯控制器，需要达到的目的如下; 一个周期64秒，平均分配，前32秒红灯亮，后32秒绿灯亮。 在红灯亮的期间的后8秒与红灯在一起的黄灯闪烁（注意：红灯同时亮）。为了显示效果明显，设计闪烁频率为1。 在绿灯亮的期间的后8秒与绿灯在一起的黄灯闪烁（注意：绿灯同时亮），为了显示效果明显，设计闪烁频率为1。 在黄灯闪烁期间，数码管同时倒计时显示，在此期间以外，数码管不亮。 3课程设计摘要及整体方框图 为了完成交通灯控制电路的设计，方案考虑如下： 一个脉冲信号发生器，一个二进制加法计数器，一个十进制减法计数器，红灯与绿灯以及黄灯是否亮是由二进制加法计数器的输出端状态来决定的，因此，设计一个组合逻辑电路，它的输入信号就是二进制加法计数器的输出信号，它的输出就是发光二极管的控制信号，因此，需要一个组合逻辑电路，六个发光二极管（二个红色发光二极管，二个绿色发光二极管，二个黄色发光二极管）电路，一个数码管显示电路。结构图如下： 4 课程设计原理分析及相关知识概述 /* * 实现基于C51的交通信号灯的控制操作 * 使用器件->> * 1.74HC138用于控制LED的位选码的设定 * 2.T0->>实现一个时间的定时操作（设置为10ms） * 3.P0->>作为LED现实的断码输出端 * 4.P1->>作为LED交通灯的信号灯的控制端 * 5.P2->>作为74HC138的为选码的控制端 * 6.P3.2->>作为一个复位的中断信号处理（与K1相连用于控制复位交通信号灯） * 需要考虑的一个问题是-》这个难道南北方向和东西方向的时间控制长短是一样的？#include 重庆三峡学院 课程设计报告书题目：基于单片机的交通灯设计 学院（系）： 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 制作日期2011年12月25日 目录 1.设计要求---------------------------------------------------- 01 2.系统设计方案---------------------------------------------- 01 3.硬件电路设计---------------------------------------------- 02 4.软件系统设计---------------------------------------------- 06 5.仿真与调试------------------------------------------------- 08 6.实训体会---------------------------------------------------- 13 7.附录---------------------------------------------------------- 14 摘要 单片微型计算机简称单片机，即把组成微型计算机的各个功能部件，如中央处理器（CPU ）、随机存储器（RAM ）、只读存储器（ROM ）、I/O 接口电路、定时器/计数器以及串行接口等集成在一块芯片中构成一个完整的微型计算机。设计一个基于单片机的交通灯设计。主要包括AT89c51单片机、复位电路、驱动控制芯片74LS240和74LS07及外中断等。实现控制各个路口的交通灯变化，通过外中断起 到紧急开关作用，加上复位电路，使其恢复成初始状态。 本设计主控芯片采用AT89C51单片机，配合其他基本设备完成设计。采用C51语言进行编程，编程后利用KEIL C51进行编译，生成对应用的HEX 文件，采用PROETUS 软件进行系统硬件的仿真模拟，检验功能。模拟试验成功后，焊接硬件电路，通过ISP 下载线将HEX 文件载入单片机内，完成整个设计进行实际操作，并实际记录单片机工作情况。 设计一个基于单片机的交通灯设计。主要包括AT89c51单片机、复位电路、驱动控制芯片74LS240和74LS07及外中断等。实现控制各个路口的交通灯变化，通过外中断起到紧急开关作用，加上复位电路，使其恢复成初始状态。 1. 设计要求 设计一个基本十字路口交通灯管理系统。初始化4个路口红灯全亮，2秒后切换为东西 路口红灯亮，南北绿灯亮，持续60秒，红绿灯切换过渡时红灯依旧亮，绿灯亮转变为黄灯闪烁5次，过程时间为5秒，然后切换为南北路口红灯亮，东西路口绿灯亮，持续时间60秒，过渡过程切换方式同上，5秒后，再次切换为东西路口红灯亮，南北绿灯亮。如此周而复始。 2.系统设计图 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支 干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮 南 东 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) 《数字设计》课程实验报告 实验名称：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现 学员：学号： 培养类型：年级： 专业：所属学院： 指导教员：职称： 实验室：实验日期： 交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现 实验目的： 1. 熟悉Multisim仿真软件的主要功能和使用。 2. 熟悉各种常用的MSI时序逻辑电路的功能和使用。 3. 运用逻辑设计知识，学会设计简单实用的数字系统。 二、实验任务及要求： 1.设计一个甲干道和乙干道交叉十字路口的交通灯控制逻辑电路。每个干道各一组指示灯（红、绿、黄）。要求：当甲干道绿灯亮16秒时，乙干道的红灯亮；接着甲干道的黄灯亮5秒，乙干道红灯依然亮；紧接着乙干道的绿灯亮16秒，这时甲干道红灯亮；然后乙干道黄灯亮5秒，甲干道红灯依然亮；最后又是甲干道绿灯亮，乙干道变红灯，依照以上顺序循环，甲乙干道的绿红黄交通指示灯分别亮着。 2.要求： （1）分析交通灯状态变换，画出基于格雷码顺序的交通灯控制状态图。 （2）设计时序逻辑电路部分，写出完整的设计过程，画出逻辑电路图。在Multisim 仿真平台上，搭建设计好的该单元电路，测试验证，将电路调试正确。 （3）设计组合逻辑电路部分，写出完整的设计过程，画出逻辑电路图。在Multisim 仿真平台上，搭建设计好的该单元电路，测试验证，将电路调试正确。 （4）用74LS161计数器构造16秒定时和5秒定时的定时电路，画出连线图。在Multisim仿真平台上，选用74LS161芯片连线，测试验证，将电路调试正确。（5）在Multisim仿真平台上形成整个系统完整的电路，统调测试结果。 三、设计思路与基本原理： 依据功能要求，交通灯控制系统应主要有定时电路、时序逻辑电路及信号灯转换器组合逻辑电路组成，系统的结构框图如图1所示。其中定时电路控制时序逻辑电路状态的该表时间，时序逻辑电路根据定时电路的驱动信号而改变状态，进而通过组合逻辑电路控制交通灯系统正常运行。 在各单元电路的设计顺序上，最先设计基础格雷码顺序的交通灯控制状态图，由此确定时序逻辑电路的设计，并完成该部分电路的调试。接着在设计好时序路逻辑电路的基础上，根据状态输出设计组合逻辑电路，并完成该部分的调试。最后完成定时电路的设计与调试。整合电路，形成整个系统完整的电路，统调测试结果。 实验报告实验名称:交通灯实验 姓名 班级 日期 实验要求： 1. 请使用单片机系统主机板和单片机系统键盘、显示板设计一个硬件系统，最终实 现一个交通路口红绿灯的控制。用两个数码管显示秒，8个LED灯分成四组，分别作为十字交叉路口的红绿灯。 2. 相对双向绿灯的最后几秒时，绿灯要闪烁，即亮灭交替，亮灭时间均为0.5秒， 然后变成红灯。 3. 每组同学可自行设计进行连接，形成一个单片机硬件系统。 4. 模拟调试完成后，用STC-ISP下载编程软件将生成的*。HEX文件在线下载到单片 机中。 5.下载后，按复位键执行程序，检验程序运行结果。 硬件连线方案： 程序流程图： 源代码： #include 课程设计 课题名称智能交通信号灯姓名 学号 班级 专业 所在系 指导教师 完成日期 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AT89C52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；AT89C52 ； LED 交通灯。 目录 一、绪论 (4) 二、总体设计方案 (4) 1.设计思路 (4) 2.设计目的 (5) 3.设计任务和内容 (5) (1)设计任务 (5) 4.电源提供方案 (5) 5.复位方案 (5) 6.输入方案 (5) 三、显示界面方案 (6) 四、交通管理的方案论证 (7) 五、芯片简介 (7) 1．AT89S52单片机简介 (7) 2.主要性能 (8) 3.功能特性描述 (8) 六、设计原理分析 (10) 1.交通灯显示时序的理论分析与计算 (10) 2.交通灯显示时间的理论分析与计算 (12) 七、LED数码管显示模块 (13) 1.静态显示方式 (13) 八、复位电路 (14) 九、晶振电路 (15) 十、总结与谢词 (15) 十一、参考文献 (16) 十二、附录 (16) 附录1：程序清单 (16) 附录2：电路设计图 (18) 单片机原理及应用课程设计报告 系别：物理系 专业：电子信息工程 指导教师： 班级：1504 学号： 姓名： 2018.5 课程设计任务书 目录 一、绪言 (1) 二、方案比较与论证 (1) 2.1 系统整体流程图 (1) 2.2 单片机的选择方案论证 (1) 2.3 89C51单片机引脚功能说明 (2) 2.4单片机最小系统 (5) 三、硬件电路设计 (6) 3.1 交通灯控制系统电路图 (6) 3.2 晶振电路的设计 (7) 3.3 LED灯电路的设计 (7) 3.4 主要元器件选择 (8) 四、程序设计 (8) 五、交通灯控制系统仿真 (10) 六、结束语 (11) 七、参考文献 (11) 一、绪言 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。本系统采用单片机AT89C51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。 二、方案比较与论证 2.1 系统整体流程图 2.2 单片机的选择方案论证 方案一：采用可编程逻辑期间CPLD 作为控制器。CPLD可以实现 EDA实验报告 一、课程设计题目及要求 题目: 十字路口交通灯 具体要求: 设计一个十字路口得交通灯控制器,能显示十字路口东西、南北两个方向红、黄、绿灯得指示状态。用两组红、黄、绿三种颜色得灯分别作为东西、南北两个方向红、黄、绿等。变化规律为:东西绿灯亮,南北红灯亮——东西黄灯亮,南北红灯亮——东西红灯亮,南北绿灯亮——东西红灯亮,南北黄灯亮——东西绿灯亮,南北红灯亮······,这样循环下去。南北方向每次通行时间为45秒,东西方向每次通行时间为45秒,要求两条交叉道路上得车辆交替运行,时间可设置修改。绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道。并要求所有交通灯得状态变化在时钟脉冲上升沿处。 二、实验编程环境 QuartusII 8、0 三、课程设计得详细设计方案 (一)、总体设计方案得描述 1、1、根据交通灯系统设计要求,可以用一个有限状态机来实现这个交通灯控制器。首先根据功能要求,明确两组交通灯得状态,这两组交通灯总共共有四种状态,我们用ST0,ST1,ST2,ST3 来表示: St0表示东西路绿灯亮,南北路红灯亮; St1表示东西路黄灯亮,南北路红灯亮; St2表示东西路红灯亮,南北路绿灯亮; St3表示东西路红灯亮,南北路黄灯亮; 1、2、根据上述四种状态描述列出得状态转换表 1、3、根据状态转换表得到交通灯控制器得状态转移图如图所示。 交通灯控制器得状态转移图 (二)各个模块设计 2、1、控制器模块 控制器模块示意图 其中,clk 为时钟信号,时钟上升沿有效。hold 为紧急制动信号,低电平有效。ared,agreen,ayellow 分别表示东西方向得红灯,黄灯,绿灯显示信号,高电平有效。 bred,bgreen,byellow 分别表示南北方向得红灯,黄灯,绿灯显示信号,高电平有效。 用于控制红绿黄灯得亮暗情况。 2、2、45秒倒计时计数器模块 45秒倒计时计数器模块示意图 其中,CLK 为时钟信号,时钟上升沿有效。EN 为使能端,高电平有效。CR 为紧急制动信号低电平有效。QL{3、、0}就是计数低位。QH{3、、0}就是计数高位。 用于45秒得倒计时计数。 2、3、7位译码器模块 7位译码器模块示意图 其中dat{3、、0}为要译码得信号。a,b,c,d,e,f,g 为译码后得信号。 用于将45秒倒计时计数得信号译码成数码管可以识别得信号。 2、4、50MHZ 分频器模块 50MHZ 分频器模块示意图 其中clk 为50MHZ 时钟信号,时钟上升沿有效。输出clk_out 为1HZ 时钟信号,时钟上升CLK EN CR QL[3、、0] QH[3、、0] OC m45 inst2单片机交通灯实训报告
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