十字路口道路交通信号灯控制毕业设计.doc

重庆xxx大学 毕业设计 系 部 名 称： 专 业 班 级： 课 题 名 称： 十字路口道路交通信号灯控制 指 导 教 师： 学 生 姓 名： 学 号： 二O一二 年 十一 月 摘要 红绿灯控制是智能交通系统的一个重要部分。在高度科技化的今天，交通系统也在自动化上不断地更新、发展和完善随着社会的不断进步，传统的交通灯的缺陷也日益出现，其中设计过于死板，达不到道路的最大通行效率是最明显的问题，红绿灯交替变换时间过于程式化。基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。1 概述 1 1.1课题名称 1 1.2设计要求 1 2 系统总体方案及硬件设计 1 2.1 AT89S51单片机简介 1 2.2 AT89S51芯片内部结构简介 2 2.3主要引脚功能 4 2.4系统方框图 6 2.5工作原理 6 2.6电路原理图 7 2.7单片机最小系统 8 2.8时间显示电路 8 2.9交通灯电路 9 3 软件设计 10 3.1整体系统分析 10 3.2通行方案设计 10 3.2程序主体设计流程 11 3.3子程序模块设计 12 4 Proteus软件仿真 13 参考文献 14 附录 源程序代码 15 设计体会 20 1 概述 1.1课题名称 基于MCS-51单片机的十字路口道路交通信号灯控制器设计 1.2设计要求 1）信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号系统开始工作，且南北红灯亮，东西绿灯亮，反之则东西红灯亮，南北绿灯亮。当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。 2）南北红灯亮，维持25S。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20S。到20S时，东西绿灯闪烁，闪烁3S后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2S。到2S时，东西黄灯熄，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。 3）东西红灯亮，维持30S。南北绿灯亮，维持25S。然后闪烁3S，熄灭。同时南北黄灯亮，维持2S后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。 4）每个灯亮时，辅以电子秒表并倒计时。如按前面描述，南北红灯亮25秒并倒计时，最后3秒钟时闪烁，归零时即切换为绿灯并同时开始倒计时；东西绿灯与南北红灯同时亮25秒并倒计时，20秒起闪烁3秒钟，然后再变成黄色2秒钟。 5）周而复始 6）Proteus软件仿真 2 系统总体方案及硬件设计 2.1 AT89S51单片机简介 AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器 既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。 以体积小、功能全、性价比等诸多优点而独具特色，在工业控制、尖端武器、通信设备、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。如果说C语言程序设计课程设计的基础课，那么单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生能动手等特点，成为工科学生硬件设计基础课。 AT89S51芯片内部结构简介8051单片机其管脚图如图所示包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线现在我们分别加以说明中央处理器中央处理器(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。数据存储器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。 除去图中的存储电路和I/O部件，剩下的是CPU，它可以分为运算器和控制器两部分。运算器功能部件包括算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC、寄存器B、暂存寄存器TMP1、TMP2、程序状态字寄存器PSW等。控制器功能部件包括程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、定时控制逻辑电路CU、数据指针寄存