交通灯管理系统设计.docVIP

永城职业学院 单片机课程设计 题 目：交通灯管理系统设计 系 部：机电工程系 专 业：矿山机电 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 日期：2010.05.25 目录 【摘要】 - 1 - 一 单片机系统应用简介 - 2 - 二 单片机硬件电路设计 - 2 - 2.1 MCS-51单片机的结构简介 - 2 - 2.2 单片机引脚简介 - 5 - 2.2.1 单片机引脚结构 - 5 - 2.2.2 引脚功能 - 6 - 2.3 8051单片机内部结构 - 7 - 2.3.1 8051系列单片机运行的硬件条件 - 7 - 2.4 LED驱动器的选择 - 8 - 三 单片机交通灯软件的设计 - 9 - 3.1 设计步骤 - 9 - 3.2 设计电路 - 9 - 3.3 程序流程图 - 10 - 3.4 设计程序 - 10 - 3.5 设计现象 - 12 - 四 课程设计的心得与体会 - 13 - 【摘要】 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。 在MCS-51系列单片机中，有2个子系列：51子系列和52子系列。51子系列有8051、8751和8031三个型号，后来经过改进产生了80C51、87C51和80C31三个型号；52子系列有8052、8752和8032三个型号，改进后的型号是80C52、87C52和80C32。 以MCS-51系列单片机的典型型号80C51为例，来介绍其结构及功能。 分析图2，并按其功能部件划分可以看出， 80C51系列单片机是由8大部分组成的。 这8大部分是: 1．一个8位中央处理机CPU（又称为微处理器）。 2．128个字节的片内数据存储器RAM。 3．4 KB的片内程序存储器EPROM或ROM。 4．18个特殊功能寄存器SFR。 5．4个8位并行输入输出I/O接口。 6．1个串行I/O接口，完成单片机与其他微机之间的串行通信 。 7．2个16位定时器/计数器T0、T1。 8．具有5个（52子系列为6个或7个）中断源，2 个可编程优先级的中断系统。 2.2 单片机引脚简介 2.2.1 单片机引脚结构 单片机引脚结构图如下： 图3 80C51单片机 40引脚配置图 2.2.2 引脚功能 2.3 8051单片机内部结构8051单片机包含中央处理器、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?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。 单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)