十字交通灯控制..doc

课 程 设 计 2014年 7 月 7 日  东北石油大学课程设计任务书 课程 单片机的控制系统课程设计 题目 十字路口交通灯控制 专业 姓名 学号 主要内容：设计一个十字路口交通灯控制器。用单片机控制LED灯模拟指示。模拟东西方向的十字路口交通信号控制情况。东西向通行时间为80s，南北向通行时间为60s，缓冲时间为3s。 基本要求： （1）东西向通行时间为80s，南北向通行时间为60s，缓冲时间为3s。 （2）利用定时器T0产生每10ms一次的中断，每100次中断为1s。 （3）使用MAX7219芯片、数码管显示。 主要参考资料： [1] 张毅刚. 单片机原理及应用[M]. 北京: 高等教育出版社, 2003. [2] 李广第. 单片机基础[M]. 北京: 北京航空航天打学出版社, 2009. [3] 吴金戎. 8051单片机实践与应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2003. [4] 杨文龙. 单片机技术及其应用[M]. 北京: 电子工业出版社, 2008. [5] 王德彪. MCS-51单片机原理及接口技术[M]. 北京: 电子工业出版社, 2005. 完成期限 指导教师 专业负责人 年 6 月 27 日 目录 第1章 概述 1 1.1 社会背景及意义 1 1.2 设计要求 1 1.3总体方案设计与分析 1 第2章 系统结构及主要元器件 3 2.1 STC89C52单片机 3 2.2七段数码管 3 2.3发光二极管 5 2.4 MAX7219芯片 5 第3章 硬件设计 7 3.1设计思路 7 3.2控制电路 7 第4章 软件设计 9 4.1 程序流程图 9 4.2程序源代码 9 第5章 系统仿真及调试 14 5.1 硬件调试 14 5.2软件调试 15 5.3系统仿真 15 结论 16 参考文献 17 第1章 概述 1.1 社会背景及意义 随着人口快速的增多，交通工具的爆炸性的发展，以及道路资源的有限性，交通控制就应运而生，在人类的生活中、工作环境中，交通扮演着极其重要的角色，人们的出行都无时不刻与交通打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展带动整个交通运输的发展，从而催生了单独的交通控制学问与管理机构。人、车、路之间的协调，已经成为交通管理部门主要解决的问题。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，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。而交通信号灯是我们常见的交通管理系统。 1.2 设计要求 设计一个十字路口交通灯控制器。 1、用单片机控制LED灯模拟指示。 2、模拟东西方向的十字路口交通信号控制情况。东西向通行时间为80s，南北向通行时间为60s，缓冲时间为3s。 3、利用定时器T0产生每10ms一次的中断，每100次中断为1s；对两个方向分别显示红、绿、黄灯。 4、A方向红灯时间=B方向绿灯时间+黄灯缓冲时间。 1.3总体方案设计与分析 1.3.1功能分析： 设定南北通行时间为60s,东西通行时间为 80s。 1、南北绿灯亮，东西红灯亮，南北通行，东西禁行，东西车道倒计 显示时间60s，南北车道倒计显示时间60s； 2、60s 之后，东西红灯亮，南北黄灯闪烁，东西禁行，南北禁行， 各车道倒计时间为3s； 3、3s 之后，南北红灯亮，东西绿灯亮，东西通行，南北禁行，东西 车道倒计时间为80，南北车道倒计显示时间80s； 4、80s 之后，南北红灯亮，东西黄灯闪烁，东西禁行，南北禁行， 东西车道倒计显示时间 60s，南北车道倒计显示时间60s； 1.3.2方案比较 从常用的交通灯来看，主要由数字电路、PLC 技术控制和单片机控制来实现控制交通和指挥交通灯功能。 1、数字电路的制作难度低，实现难度高，电路原理复杂，设计难度高,可靠性低； 2、PLC 实现控制的价格高，设计难度，制作难度，实现难度。 较高； 3、单片机实现的制作难度，实现难度，设计难度低，电路原理较简单,价格较低。 1.3.3方案选定 通过以上比较，选用单片机控制来完成十字路口交通灯的设计。因为数字电路体积较大、实现功能少，PLC 技术控制只适用于比