交通灯课程设计报告.doc

项目名称：交通灯 学号：101734106 姓名：郝明 【目录】 1.项目概述 1 2.要求 1 3.知识点 2 4.系统设计 3 5.硬件设计 4 （1）电路原理图 4 （2）元件清单 5 6.软件设计 6 (1)程序流程图 6 (2)交通信号灯模拟控制系统程序清单 10 7.总结 12 1.项目概述 随着我国经济的高速发展，私家车、公交车的增加，无疑会给我国道路交通系统带来沉重的压力，很多大城市都不同程度地受到交通堵塞问题的困扰。下面以AT89S52单片机为核心，设计出以人性化、智能化为目的的交通信号灯控制系统。 2.要求 用AT89S52单片机控制一个交通信号灯系统，晶振采用12MHz。设A车道与B车道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道。设计要求如下： 用发光二极管模拟交通信号灯，用按键开关模拟车辆检测信号。 正常情况下，A、B两车道轮流放行，A车道放行50s，其中5s用于警告；B车道放行30s，其中5s用于警告。 在交通繁忙时，交通信号灯控制系统应有手控开关，可人为地改变信号灯的状态，以缓解交通拥挤状况。在B车道放行期间，若A车道有车而B车道无车，按下开关K1使A车道放行15s；在A车道放行期间，若B车道有车而A车道无车，按下开关K2使B车道放行15s。 有紧急车辆通过时，按下K3开关使A、B车道均为红灯，禁行20s。 3.知识点 本项目要掌握和了解如下知识： +5V电源原理及设计。 单片机复位电路工作原理及设计。 单片机晶振电路工作原理及设计。 按键电路的设计。 驱动电路74LS245的特性及应用。 LED的特性及应用。 AT89S52单片机引脚。 单片机汇编语言及程序设计。 AT89S52： 74LS245： 74LS04： 74LS86： 4.系统设计 交通控制系统主要控制A、B两车道的交通，以AT89S52单片机为核心芯片，通过控制三色LED的亮灭来控制各车道的通行；另外通过3个按键来模拟各车道有无车辆的情况和有紧急车辆的情况。根据设计要求，制定总体设计思想如下： 正常情况下运行主程序，采用50s延时主程序的反复调用来实现各种定时时间。 一道有车而另一道无车时，采用外部中断1执行中断服务程序，并设置该中断为低优先级中断。 有紧急车辆通过时，采用外部中断0执行中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断，实现二级中断嵌套。 框图设计： 基于AT89S52单片机的交通信号灯控制系统由电源电路、单片机主控电路、按键系统电路和道路显示电路几部分组成，框图如图所示： 5.硬件设计 （1）电路原理图 用 12 只发光二极管模拟交通信号灯，以 AT89S51 单片机德 P1 口控制这 12 只发光二极管。 P1 口输出低电平时，信号灯亮：输出高电平时，信号灯灭。在正常情况和交通繁忙时， A 、 B 两车道的 6 只信号灯的控制状态有 5 种形式，即 P1 口控制功能及相应控制码如表 1-1 所示。分别以按键 K1 、 K2 模拟 A 、 B 道德车辆检测信号，开关 K1 按下时， A 车道放行：开关 K2 按下时， B 车道放行。开关 K1 、 K2 的控制信号经异或取反后，产生中断请求信号（低电平有效），通过外部中断 1 向ＣＰU 发出中断请求。因此产生外部中断 1 中断的条件应是： INT1=K1⊕K2，可用集成块74LS266(如无74LS266，可用74LS86与74LS04组合实现)。采用中断加查询扩展法，可以判断出要求放行的是A车道（按下开关K1）还是B车道（按下开关K2）。 以按键K0模拟紧急车辆通过开关，当K0为高电平时，属紧急车辆通过的情况，直接将K0信号接至INT0（P3.2）脚即可实现外部中断0中断。 表1-1 交通信号灯状态对应关系 控制状态 P1口控制码 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 未用 未用 B道绿灯 B道黄灯 B道红灯 A道绿灯 A道黄灯 A道红灯 A道放行，B道禁止 F3H 1 1 1 1 0 0 1 1 A道警告，B道禁止 F5H 1 1 1 1 0 1 0 1 A道禁止，B道放行 DEH 1 1 0 1 1 1 1 0 A道禁止，B道警告 EEH 1 1 1 0 1 1 1 0 A道禁止，B道禁止 F6H 1 1 1 1 0 1 1 0 综上所述，可设计出AT89S51单片机控制交通信号灯电路图，如图1-2所示。 （2）元件清单 基于AT89S51单片机控制交通信号灯系统的元件清单如表1-2所示。 表1-2交通信号灯控制系统元件清单 元件名称 型号 数量 用途 元件名称 型号 数量 用途 单片机 AT89S5