单片机课程设计---十字路口的交通灯控制电路.

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1、单片机原理及应用课程设计报告-交通灯设计专 业：_班 级：_姓 名：_学 号：_2013年5月11.课程设计目的1.1 巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解；1.2 培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力；1.3 学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法；1.4 掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法；1.5 能按课程设计的要求编写课程设计报告，能正确反映设计和实验成果，能 用计算机绘制电路图和流程图。2.课程设计要求1） 设计一个十字路口交通灯控制器。用单片机控制LED 灯模拟指示。模拟东西方向的十字路口交通信号控制情况。东西

2、向通行时间为80s，南北向通行时间为60s，缓冲时间为 3s。2）黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。3） 东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进 行显示（采用计时的方法）。4） 当有突发事情发生时（如有救护车通过时）,可通过按键将各个路口设置成红灯，只让救 护车通过。3.硬件设计3.1 设计思想2单片机选型：AT89C523AT89C52 是一个低电压，高性能CMOS 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM，器件采用 ATMEL 公司的高密度、 非易失性存储技术生产，兼容标

3、准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储 单元，AT89C52 单片机在电子行业中有着广泛的应用。AT89C52 具有以下标准功能：8k 字节 Flash，256 字节 RAM 32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构， 全双工串行口，片内晶振及时钟电路，8 位微控制器 8K 字节在系统可编程Flash ROM。P0 口： P0 口是一个 8 位漏极开路的双向I/O 口。作为输出口，每位能驱动8 个 TTL逻辑电平。对 P0 端口写“ 1”时，弓 I 脚用作高阻抗输入端用。在访问外部数据

4、存储器或程序存储器时，P0 口被分时转换地址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在 Flash 编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。P1 口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向 I/O 口，P1 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时， 因为内部存在上拉电阻， 某个引脚被外部信号拉低时会 输出一个电流（IIL）。此外，P1.0 和 P1.2 分别作定时器/计数器 2 的外部计数输入（P1.0/T2 ）和时器/计 数器 2

5、的触发输入（P1.1/T2EX ），具体如下表所示。在flash 编程和校验时， P1 口接收低 8 位地址字节。P1 端口引脚号第二功能：P1.0 T2 （定时器/计数器 T2 的外部计数输入），时钟输出P1.1 T2EX （定时器/计数器 T2 的捕捉/重载触发信号和方向控制）P2 口： P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向 I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动貝4DibrcdlDibrcdls s屯益 3 3电3 3崔牡诸瞪二CBftfCBftfgpzdgpzdasasiorzmcTfjfTbP1 0P1 1P1 2。图中，上电时，接通电源，电容器C 相当于瞬间短路，+5V 加到了

6、RST/VPD 端，该高电平使 8051 全机复位。若运行过程中，需要程序从头执行，只需按动按钮开关，则直接把+5V 加到了 RST/VPD 端，从而复位。显然，该电路即可以上电复位，也可以手动复位，是常用复位电 路之一。3.4 数码管显示：7SEG-MPX2-CC此处采用的数码管时共阴极数码管， G F、E、D、C B A 七个端口是输入端口，对其各 位进行赋值，置位则亮，复位则灭，用此来显示出相应的数字；1、2 两端口用来控制高位和低位的选通显示，只要对端口置位，便可以选择该端口，并对其所代表的位进行赋值，显示。3.5 发光二极管显示I i1uFC3C3 1kRSTPSENALEEA5TB

7、TTV.：llllll|l：ll： ：12TED-GLEBL：-4Dr12MlF：F：11R10R15zziR14 ZZlcTEKPrig -01LED-HA18Z31I J：TET：iaojAib每个路口都采用了三个 LED 灯来显示，分别代表了红黄绿三种灯，来模拟路口交通灯的变 换。3.6 键盘：独立键盘+中断采用开关来控制进入中断， 可以在路口出现紧急情况时，拉动开关，来使得红绿灯发生相应的改变，已处理紧急情况下的车辆通行。4.软件设计4.1 总体流程图中断返回（到子程序处）74.2紧急中断子程序流程图4.3 循环流程控制思路:4.4 源程序#in clude#in clude#defi

8、 ne uint un sig ned int#defi ne uchar un sig nedchar8uchar temp,aa ,nn;sbit rn=P2A0;sbit nb=P2Al；sbit g n=P2A2;sbit rw=P2A3;sbit dx=P2A4;sbit gw=P2A5;sbit shi=P3A6;sbit ge=P3A7;/*对要使用的单片机各个口进行定义*/bit flag=0;uchar code table=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x3

9、9,0 x5e,0 x79,0 x71;/*将数字 0123456789 的 16 进制数定义成数组用以显示*/void delay( uint z);void disp( uint n);void n b_flash(void);void dx_flash(void);void xin t0();void timer0();void LED_ON();void xin t1();void LED_OFF();void nan bei();void don gxi();/*将所使用的子函数定义 */void mai n()uint num;num=0;aa=0;TMOD=0 x01;TH0=(

10、65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;EX0=1;IT0=0;EX 仁 1;IT1=1;/*中断初始化*/9while(1)nan bei();nb_flash();don gxi();dx_flash();/*主函数中显示部分*/void delay( uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);/*延时子函数*/void timer0() in terrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;aa+;if(aa

11、=18)aa=0;flag=1;void disp( uint n)while(!flag)ge=0;P0=table n%10;delay(50);shi=1;ge=1;shi=0;P0=table n/10;delay(50);shi=1;ge=1;if(flag=1)flag=0;void nan bei()/*定时器初始化*/*显示子函数*/*南北方向的红绿灯和数码管显示子函数*/10uint num;num=60;disp (nu m);while( nu m0) nu m_;P2=0 xde;disp (nu m);void don gxi()uint num;num=80;whi

12、le( nu m0) P2=0 xf3;disp( nu m);num-;void n b_flash(void)uint a;for(a=3;a0;a-) P2=0 xdd;n b=1;delay(100);n b=0;disp (a);void dx_flash(void)uint a;for(a=3;a0;a-) P2=0 xeb;dx=1;delay(100);dx=0;disp (a);void xi nt0()in terrupt 2TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;/*东西方向的红绿灯和数码管显示子函数*/*南北方向的黄灯和数

13、码管显示子函数*/*东西方向的黄灯和数码管显示子函数*/*中断定义*/1112LED_ON();void LED_ON()uint b;rn=O;rw=0;gn=1;gw=1;n b=1;dx=1;for(b=5;b0;b-)ge=0;shi=1;PO=tableb;delay(1000);ge=1; shi=1;return;5.调试运行5.1 正常运行状态43is/*开关控制灯的子函数*/135.2中断运行状态5.3黄灯闪烁状态146.设计心得体会课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出,分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重 要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程 随着科学

14、技术发展的日新日异，单片机已 经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。 因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。这次的单片机课程设计大概用了一周的时间，在这一周的时间当中，虽然开始遇到了很多 的困难，但是由于合理地进行设计安排，分工合作，并各自查阅了相关的资料，最后在大家共 同努力下我们顺利地完成了本次单片机课程设计，同时也学到了很多东西。回顾起此次单片机课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践， 在整整一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可 以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本

15、上所没有学到过的知识。例如我们在设计 数码管显示的时候，刚开始的时候，由于对数码管引脚的不熟悉，我们都无法让数字显示，后 来发现时十位和个位的置位、复位发生了问题，我们对此进行了修改，可以正确的显示出十位 及个位的数值，但是数字的显示不稳定，不停的跳动，我们为此查阅了很多的资料，但还是未 能解决，最后我们不停地对程序进行修改，终于发现了问题所在，在显示子程序上存在缺陷未 能快速的切换对十位、个位的置位和复位，经过这样的修改，终于可以完美的显示时间了。我 们也更好地掌握了对数码管的使用，这都是课堂上学不到的知识。这次的单片机课程设计是通过实践操作和理论相结合，提高动手实践能力，提高科学的思 维能

16、力。与此同时，我们也对分工合作有了进一步的认识，只有通过合理的分工合作，我们们 才能够在短短一周的时间内完成设计任务，相信这对以后在社会上工作和学习会有很多帮助， 让我们能更好的进入工作状态。最重要的是，这次课程设计也增加了我们对问题的研究和探讨， 们以后的学习中会有更多的帮助。单片机为我们的主要专业课之一，对我们还是很有帮助的，课程设计也是为我们以后的工 作提前进行了一次练手，也是我们学习生活之中少有的一次自己探索、研究，发现问题、解决 问题的机会。当然要做好一个课程设计也不是很简单的，我认为有以下几步：（1） 在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪 些资

17、源；（2） 要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图，善于将大的程序段缩小为每个子函 数来实现；（3） 在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计 的必经之路；（4） 要养成注释程序的好习惯，写程序是应该思路清晰， 结构明了，应该让人一看就能明 白你的思路，方便资料的保存和交流；（5）我们们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的；在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。我们们通过查阅大量有关资料，并在小组中互相讨论，交流经验和自学，若遇到实在 搞不明白的问题就会及时请教老师，或者与其他

18、小组成员讨论，共同解决，使自己学到了不少 知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。通过这次课程设计我们也发现了自身存在的不足 之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努 力才得以解决。15通过这次课程设计使我更加懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正将一个东西学好学透,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。我想这对于我今后的学习生活和工作都会是 有很大帮助的！7.参考书目【11.肖金球.单片机原理与接口技术；【21.江志红.51 单片机技术与应用系统开发案例精选；【31.周润景.基于 PROTEUS51 单片机设计与仿真；【41.王守中.51 单片机开发入门与典型实例；【51.张齐.朱宁西.单片机系统设计与开发；【61.周立功单片机开发网；【71.天津锐志单片机开发网；【81.ATMEL 公司 AT89S52 单片机中文 PDF 资料；