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河北建筑工程学院
单片机课程设计
单片机控制交通灯
系别：电气工程系
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
职称：
2012年 2 月 26 日
目 录
第一章 绪 论……………………………………………………………………3
第二章 交通控制系统的功能要求及方案………………………………………4
2.1 系统设计要求………………………………………………………………4
2.2 单片机交通控制系统的功能要求……………………………………(((…4
2.3 单片机交通控制系统方案比较……………………………………………电源方案……………………………………………………………2.3.2 显示界面方案………………………………………………………3 输入方案…………………………………………………………………(((……(((……………………………………………7
3.1 单片机交通控制系统的基本构成及原理(…………………………………7
3.2 单片机交通控制系统的通行方案设计 ……………………………………8
3.3 倒计时显示电路设计 ……………………………………………………………………………………………………………………………9
3.4.1 AT89S51单片机简介 ……………………………………………10
3.4.2 八段LED数码管………………………………………………… 11
3.4.3 其它器件………………………………………………………‥12
3.5 软件设计 …………………………………………………………………13
3.5.1 并行口的扩展 ……………………………………………………13
3.5.2 显示原理 …………………………………………………………14
3.5.3 8255PA口输出信号接信号灯 ……………………………………14
3.5.4 软件延时原理 ……………………………………………………14
3.5.5 中断原理…………………………………………………………14
3.5.6 系统总流程图 ……………………………………………………16
参考文献 ………………………………………………………………………17
附录 ……………………………………………………………………………18
第一章 绪 论
自从1858年英国人，发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，本系统利用单片机89S51作为核心元件，实现了从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。I／0口资源，一般用于按键数量少的系统。后者适用于按键数量较多的场合，但是在单片机I／0 口资源相对较少而需要较多按键时，此方法仍不能满足设计要求。本系统要求的按键控制不多，且I／0口足够，可直接采用独立式。
（3）紧急处理
交通路口出现紧急状况在所难免，如特大交通事故发生，通过按键使南北东西交通灯全部显示红灯。
2.3 单片机交通控制系统方案比较电源方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。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，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，我选择第二种方案。2.3.2 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，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855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
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