单片机交通灯实训报告.docVIP

物理与机电工程学院课程设计报告 课程名称： 单片机课程设计 系 部： 物理与机电工程学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 报告成绩： 目录 一、设计任务与要求……………………………………………………… 二、方案设计与论证……………………………………………………… 三、硬件电路设计 1）单片机模块…………………………………………………………. 2）时钟震荡电路……………………………………… 3）复位电路…………………………………………… 四、软件设计…………………………………………………………………….. 程序………………………………………………………………………………. 五、仿真过程与仿真结果…………………………………………………… 软件仿真……………………………………………………………………….. 六、安装与调试……………………………………………………………………… 硬件调试…………………………………………………………………………. 七、原理图与PCB图…………………………………………… 八、结论与心得……………………………………………………………………….. 九、参考文献…………………………………………………………………………….. 交通灯设计 一、设计任务与要求 设计基本要求： （1）车辆通行繁忙的十字交叉路口，设计一交通灯控制器，设东西方向通行时间为40秒，当剩余3秒时黄灯亮，南北方向通行时间为25秒，当剩余3秒时黄灯亮。 （2）东西、南北方向各用三个（绿、黄、红）LED表示，并用数码管显示东西、南北方向的剩余时间。 （3）可利用按键修改时间参数。 二、方案设计与论证1 电源提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，我们选择第二种方案。2 显示界面方案该系统要求完成倒计时、状态灯等功能。基于上述原因，我们考虑了三种方案：方案一：完全采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，无法胜任题目要求。方案二：完全采用点阵式LED 显示。这种方案实现复杂，且须完成大量的软件工作；但功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等。方案三：采用数码管与点阵LED 相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出等，为方便观看并考虑到现实情况，用数码管与LED灯分别显示时间与提示信息。这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。权衡利弊，第三种方案可互补一二方案的优缺，我们决定采用方案三以实现系统的显示功能。3 输入方案：题目要求系统能手动设灯亮时间、紧急情况处理，我们讨论了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘，显示等。该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。方案二： 直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的口资源还比较多，我们使用四个按键，分别是K1、K2、K3、K4。由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 外部振荡方式 内部振荡方式 晶振两边的电容主要以下作用：晶振后面的电容是负载电容，可以用来微调晶体震荡频率。电容的取值一般来说是30pF或33pF 的瓷片电容。本次用30pF的瓷片电容 3）复位电路 复位操作可以使单片机初始化，也可以使死机状态下得单片机重新启动，计算机在启动时，都需要复位，使CPU和系统中其它部件都处于一个确定的初始状态。从这个状态开始工作，在振荡器正在运行的情况下。复位是靠在RST引脚处至少保持2个机器周期（24个振荡器周期）的高电平而实现的。可以分为上电自动复位和按键手动复位 a)上电自动复位 对于MCS-51系列来说，最简单的上电复位电路如图所示，就是由一个电阻和一个电容构成的。在系统