单片机交通灯控制系统毕业设计.doc

内容摘要 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。 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MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩秒时黄灯闪烁警示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强………………4 单片机的发展历程……………..4 单片机的特点…………………..5 80C51单片机芯片简介………...5 单片机内部结构…………………10 单片机内部结构图………………10 单片机执行程序图………………11 二: 十字路口智能交通灯系统硬件设计……11 设计要求…………………………….11 交通灯管理系统电路原理图………..12 硬件选择…………………………….12 单片机角路图……………………….14 红绿灯工作参考程序流程图……….17 十字路口交通灯设计程序………….18 三:实验步骤……………………………21 四:心得体会…………………………….22 五:参考文献 十字路口智能交通灯 本次课程设计的做题意义和选题背景 由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增，大中型城市的城市交通，正面临着严峻的考验，从而导致交通问题日益严重，其主要表现如下：交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题。在这种背景下，于从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制， （1）性价比高，开发周期短，易于产品化， （2）集成度高，可靠性好，抗干扰性强， （3）功能完善，接口多样， （4）低功耗、低电压 一般电源供电电压在5～3V范围内单片机都能正常工作，供电的下限可达1～2V。 （5）总线多样，易于扩展 单片机外部的典型三总线结构,方便系统构扩展,构成各种规模的应用系统。外部总线增加了I2C及SPI等串行总线方式, 可根据需要进行并行或者串行扩展。 4〉80C51单片机芯片简介 80C51单片机引脚图 80C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它继承和扩展了MCS-48单片机的体系结构和指令系统。 80C51内置中央处理单元、128字节内部数据存储器RAM、32个双向输入/输出(I/O)口、2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，片内时钟振荡电路。 此外，80C51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，同时停止芯片内其它功能。80C51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。 5〉MCS—51单片机内部结构有8大部分 ①.一个8 位的中央处理器 CPU（又称为微处理器） 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。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。 8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据） 数据缓冲区 位寻址区 R7 R0 3组（8字节） 2组 1组 0组 片内特殊存储器分布图 ⑤.4个8位 的并行输入输出I/O口（PIO） 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P0口 P0.0~P0.7 输入与输出 分时的传送地址低8位与数据线 P1口 P1.0~P1.7 输入与输出 无第二功能 P2口 P2.0~P2.7 输入与输出 传送地址的高8位 P3口 P3.0~P3.7 输入与输出 P3.0—RXD：串行口输入端 P