基于51单片机的交通灯毕业设计.doc

学生毕业设计说明书 基于STC89C52的交通灯设计 教学系(部)： 机电工程系 专业.年级： 机电一体化技术2009级2班 学 号：___ __0901020161 ______ __ 学生姓名：_____ 李洪剑 _____________ 成 绩：_______________________________ 指导教师：___ _王 东_________ 2012年6月18日 目录 基于STC89C52的交通灯设计 1 摘要 1 一、设计简介 2 1.1 概述 2 1.2 工艺流程图 2 二、设计方案 4 2.1 总体设计方案 4 2.2 控制模块方案 4 2.3电源模块方案 4 2.4 显示界面方案 5 2.4.1 倒计时显示界面 5 2.4.2 状态灯显示 5 三、 硬件设计 6 3.1 STC89C52RC单片机简介 6 3.2 单片机最小系统 9 3.2.1 时钟电路 9 3.2.2复位电路 10 3.3 显示电路 11 3.4 电路图 11 4.1 程序流程图 13 4.2 具体程序 13 五、实物焊接 14 六、系统的调试 17 6.1静态调试 17 6.2动态调试 17 6.3本次设计出现的故障分析以及解决方案 17 七、设计心得 18 致 谢 19 参考文献 19 基于STC89C52的交通灯设计 摘要 51以及52单片机是现今单片机学习以及开发中最具有代表性的一种，本次的毕业设计通过对它的学习以及应用，同时辅助必要的电路，以达到学习、设计、开发软件、硬件的能力。 本次设计以STC89C52RC芯片为核心，辅助以必要的电路，主要包括时钟电路、复位电路、显示电路、按键电路等部分构成。通过电脑USB接口5V直流电源供电，通过LED灯和二位共阴数码管实现交通灯的状态和亮灯时间的显示并且可以手动调整亮灯时间。 关键词：单片机，发展，STC89C52，交通灯，数码管 一、设计简介 1.1 概述 本设计是交通灯的控制实验，必须要先了解实际交通灯的变化规律。假设一个路口为东西南北走向，即十字路口，初始状态零为东西通行。然后转状态一东西绿灯通车，南北为红灯。过段时间转状态二，东西绿灯转黄灯闪烁，延时几秒，南北仍为红灯。再转状态三南北绿灯通车，东西红灯。过段时间转状态四南北转黄灯闪烁，延时几秒，东西仍为红灯。最后循环至状态一。交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，控制十字路口红绿灯交替电亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间，但由于时间及水平的不足，在此实验中不显示。用十二个发光二极管代替交通灯进行实验设计。 这次设计是《单片机应用技术》课程的综合训练，通过理论学习，课题选择，资料查阅，软、硬件设计，系统调试等环节，巩固所学的知识及提高应用水平．在此我们要学会从提出问题，观察与分析问题，到最终解决问题科学方法．提高自己的思维能力和动手能力，在设计中获得一些实操经验，更是要培养我们的工作作风和工作态度,为今后的工作定坚实的基础。 这次课题设计的意义在于通过具体的控制系统的设计，掌握微机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段。使我们能在实践环境中累积设计经验，开拓思维空间，全面提高个人的综合能力。 1.2 工艺流程图 因为本设计是交通灯控制实验，所以要先了解实际交通灯的变化规律。假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态0为东西通行。然后转状态1东西绿灯通车，南北红灯。过一段时间转状态2，东西绿灯转亮黄灯闪烁，延时几秒，南北仍然红灯。再转状态3，南北绿灯通车，东西红灯。过一段时间转状态4，南北绿灯转亮黄灯闪烁，延时几秒，南北仍然红灯。最后循环至状态1。交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间，但由于时间和水平的限制就不显示时间。用十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。具体的接口如下图1。 VCC 图1.红绿灯接口图 二、设计方案 2.1 总体设计方案 根据十字路口交通灯的要求，可将本系统分为三个模块，第一模块是控制模块，主要负责整个系统的控制和运算，从而使各模块正常工作，第二个模块式显示模块包括LED灯和数码管；第三是电源模块，给各模块提供电源，让各模块工作。其系统设计结构如图： 图3.系统设计结构图 2.2 控制模块方案 采用单片机STC89C52作为控制器。容易掌握，软件编程灵活，自由度大。I/O接口很多，易于扩展外围电路，价格便宜。单片机运算能力强，在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052单片机完全兼容，使用时容易掌握；采用STC89C52单片机稳定可靠、应用广泛、通用性强。 2.3电源模块方