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1、-单片机原理及系统课程设计评语：考勤10守纪10过程40设计报告30辩论10总成绩100专 业：电气工程及其自动化班 级：电气1002班姓 名： 军学 号：201009111指导教师：廷荣交通大学自动化与电气工程学院2013 年 3 月 15日基于AT89C51单片机的交通灯设计摘要:交通灯控制的方式很多，本系统采用MCS-51系列单片机AT8951为中心器件来设计交通控制器，实现了通过8051芯片设置红，绿，黄灯点亮时间的功能；倒计时剩4秒黄灯闪烁警示。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，设计过程及程序通俗易懂。ABSTRACT:Traffic lights
2、 to control the way a lot of the MCS-51 series microcontroller AT8951-centric devices to design traffic controller, the 8051 set of red, green, yellow kindle a function of time; countdown 4 seconds left flashing yellow light alerts. The system design cycle is short, high reliability, practicality, s
3、imple operation, easy maintenance, e*tended functionality, design process and procedures easy to understand.1 引言十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通灯必须稳定有规律的连续运作，不能出现突然停机或是无规律的运作。用51单片机设计的交通灯可以稳定连续运作而不出现突发情况，保证了交通控制系统的正常运作。2设计方案及原理采用AT89C51单片机作为核心控制器，其片程序存储器4K、数据存储器256B，不需扩展存储器。 用8155芯片扩展I
4、/O接口，使得编程容易，系统的控制更简单可靠。整体设计框图如图1所示。图1原理框图系统开场运行先南北段通行、东西段制止30秒，然后东西段通行、南北段制止30秒，依此循环。开机后数码管显示30。此时南北段通行绿灯、东西段制止红灯，同时数码管从30秒开场倒计时，至最后5秒南北段黄灯开场闪烁；计时完毕，东西段通行，南北段制止，如此循环。3硬件设计控制系统整体电路设计如图2所示。图2控制系统电路图采用8155芯片作为I/O口的扩展，其口地址为(0*7FF8)，PA(0*7FF9),PB(0*7FFA),PC(0*7FFB), 其接口电路如图3所示。图3 采用8155芯片作为接口电路图由于AT89C51
5、部没有时钟发生器，需外接晶振。外部时钟与复位电路如图4所示。图4 时钟与复位电路十字路口交通信号灯和时间显示的电路图如图5所示。图5 十字路口交通信号灯和时间显示的电路图信号灯与51单片机接线关系如表1所示。表1信号灯接线说明单片机接口P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5信号灯编号d*redd*yellowd*greennbrednbyellownbgreen4软件设计采用C语言编程实现，具体的系统软件设计流程图如图6所示，其中Direction 为初始条件，Count为计时时间。图6 程序设计流程图程序代码见附录B。5系统仿真与调试通过proteus和keil c的联调仿真验证了
6、该设计的目的，下面为不同状态下的实时仿真显示图形。当南北方向允许机动车辆通行，东西方向制止机动车辆通行时的仿真显示图形如附录A图1所示。当南北方向允许通行由30秒倒计时到5秒时，南北方向黄灯亮，绿灯闪烁，这样可以使已经进入十字路口的机动车辆继续由南北方向通行。实时仿真图如附录A图2所示。当30秒倒计时完毕时进入下一个30秒倒计时，即当南北方向制止机动车辆通行，东西方向允许机动车辆通行时的仿真显示图形如附录A图3所示。当东西方向允许通行由30秒倒计时到5秒时，东西方向黄灯亮，绿灯闪烁，这样可以使已经进入十字路口的机动车辆继续由东西方向通行。实时仿真图如附录A图4所示。6总结本设计能够实现对十字路
7、口人车通行的指示，提高通行质量，主要适用于通流量较小的十字路口，适合普通通行方式的十字路口。对于一些复杂的通流量大的十字路口效果就差了，它对于转弯没有指示，需要改良的是，在各个方向加上一个指示转弯的指示灯。再通过程序实现对定时的改变，便可使此交通灯系统实现全方位的指示。由于时间有限，在此就不做此项扩展。参考文献1 王思明,华.单片机原理及应用.:大学M,20012 杜树春.基于Proteus和KeilC51的单片机设计与仿真.:电子工业M,2012附录A系统仿真图1 南北方向允许通行，东西方向制止通行的仿真图图2 南北方向允许通行进入5秒倒计时的实时仿真图图3南北方向制止通行，东西方向允许通行
8、的仿真图图4 东西方向允许通行进入5秒倒计时的实时仿真图附录B 软件设计源程序/*89c51、8155交通灯设计*/#include#include/*定义系统变量*/#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define *BYTE0*7FF8 /8155的命令口#define PA *BYTE0*7FF9 /8155的PA#define PB *BYTE0*7FFA /8155的PB#define PC *BYTE0*7FFB /8155的PCsbit d*red = P1 0;sbit d*yellow = P1 1;sbi
9、t d*green = P1 2;sbit nbred = P1 3;sbit nbyellow = P1 4;sbit nbgreen = P1 5;uchar code du_code = 0*3F, 0*06, 0*5B, 0*4F, 0*66, 0*6D, 0*7D, 0*07, 0*7F, 0*6F; /8段共阴极数码管显示码值uchar dis_buf = 0*3F, 0*06; /*uchar code bit_code = 0*fe, 0*fd; /数码管显示的位值bit direction = 0, hl = 0;uchar num = 0, den = 0, count =
10、 0, count1 = 0;/*初始化程序*/void initial() TMOD = 0*11; /定义定时器的工作方式 TH0 = (65536 - 50000) / 256; TL0 = (65536 - 50000) % 256; /给T0装初值 TH1 = (65536 - 100) / 256; TL1 = (65536 - 100) % 256; /给T1装初值 ET0 = 1; /开T0的中断 ET1 = 1; /开T1的中断 EA = 1; /开总中断 TR0 = 1; /关闭T0 TR1 = 1; /开T0 = 0*03; /定义8155的工作方式，PA和PB为输出/*
11、主程序*/void main() uchar display=0; initial(); while(1) display=30-count; dis_buf0 = du_code(display)/10; dis_buf1 = du_code(display)%10; if(direction = 1) d*red = 0; nbred = 1; if(count = 25) d*green = 1; nbgreen = 0; d*yellow = 0; nbyellow = 0; else if(count = 28) nbgreen = 0; d*yellow = 1; nbyellow
12、 = 0; if(hl = 1) d*green = 1; else d*green = 0; else if(count = 30) d*yellow = 1; nbyellow = 0; d*green = 0; nbgreen = 0; else nbred = 0; d*red = 1; if(count = 25) nbgreen = 1; d*green = 0; nbyellow = 0; d*yellow = 0; else if(count = 28) d*green = 0; nbyellow = 1; d*yellow = 0; if(hl = 1) nbgreen = 1; else nbgreen = 0; else if(count = 31) direction = direction; /东西切换 count = 0; /*T1中断程序*/*将要显示数据发至8155*/void timer1() interrupt 3 TH1 = (65536 - 300) / 256; TL1 = (65536 - 300) % 256; PB = bit_codecount1; PA = dis_bufcount1; count1+; if(count1 = 2) count1 = 0;. z
交通灯设计单片机原理及系统设计课程设计报告
