单片机设计方案——交通灯控制系统设计方案

单片机课程设计报告

交通灯控制系统设计

摘 要

本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机AT89C51（实物用AT89S52）、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中，构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列，是一组高性能兼容型单片机，AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机，40个引脚，片内含4KB Flash ROM和128B RAM，它是一个全双工的串行通行口，既可以用常规编程，又可以在线编程。

本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示，对每一位数码分时轮流通电显示，复位电路采用上电+按钮电平复位，时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式，在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描，已采取相应情况的处理。

对设计方案进行电路硬件设计，并将已编程的程序载入调试，可以得到理想的实验效果。 系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A道放行 25秒，B道放行20秒。 一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

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目 录

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引言 .......................................................................................................................................... - 1 - 1.1 1.2

交通灯的重要作用 ........................................................................................................... - 1 - 该交通灯系统的特点 ....................................................................................................... - 1 -

2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1 2.2

原理框图 ........................................................................................................................... - 2 - 设计功能 ........................................................................................................................... - 2 -

2.3 交通灯控制系统各部分硬件组成 ................................................................................... - 2 - 2.3.1 复位部分 .................................................................................................................... - 2 - 2.3.2 时钟电路部分 ............................................................................................................ - 3 - 2.3.3 2.3.4 2.4

路口指示灯部分 ........................................................................................................ - 3 - 显示部分 .................................................................................................................... - 3 -

元器件清单 ....................................................................................................................... - 4 -

3 软件设计 ..................................................................................................................................... - 5 - 3.1

交通灯控制系统软件流程图及程序分析 ....................................................................... - 5 -

主程序流程图及程序模设计 .................................................................................... - 5 - INT0中断服务程序流程图及程序模设计 .............................................................. - 6 -

3.1.1 3.1.2 3.2 3.3

路口指示灯部分 ............................................................................................................... - 7 - 显示部分 ........................................................................................................................... - 7 -

4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 - 参考文献 ....................................................................................................................................... - 10 -

附1：源程序代码…………………………………………………………………………… -13 - 附2：系统原理图............................................................................................................................. 20

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1 概述

本设计是根据单片使机原理就交通灯的系统作出的，由于车辆的增多，所以交通灯在现代道路交通中起着越来越重要的作用。为了解决这些问题，我们更应该提高交通控制和管理水平，合理使用现有交通设施，充分发挥其能力，提高交通效率，促进和谐交通的建立。 1.1

交通灯的重要作用

交通灯在城市交通中起着重要的作用，它与人们日常生活密切相关，是人们出行的安全保障。如今随着人们生活水平的提高，对交通管制也提出了更高的要求，因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。该设计在熟练掌握单片机原理及其应用技术的使用方法基础上，综合应用单片机原理、微机原理、微机接口技术、proteus软件等课程方面的知识，设计一个采用AT89C51单片机控制的交通灯控制电路。能方便的对交通灯进行控制，使交通更和谐。 1.2

该交通灯系统的特点

本系统结构简单，操作方便；可实现自动控制，具有一定的智能性；对优化城市交通具有一定的意义。本设计将各任务进行细分包装，使各任务保持相对独立；能有效改善程序结构，便于模块化处理，使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。